五月激情开心网,五月天激情社区,国产a级域名,婷婷激情综合,深爱五月激情网,第四色网址

光電信息技術(shù)論文優(yōu)選九篇

時(shí)間:2023-04-01 10:30:00

引言:易發(fā)表網(wǎng)憑借豐富的文秘實(shí)踐,為您精心挑選了九篇光電信息技術(shù)論文范例。如需獲取更多原創(chuàng)內(nèi)容,可隨時(shí)聯(lián)系我們的客服老師。

光電信息技術(shù)論文

第1篇

關(guān)鍵詞:光纖通信技術(shù);優(yōu)勢(shì);接入技術(shù)

0引言

近年來隨著傳輸技術(shù)和交換技術(shù)的不斷進(jìn)步,核心網(wǎng)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了光纖化、數(shù)字化和寬帶化。同時(shí),隨著業(yè)務(wù)的迅速增長(zhǎng)和多媒體業(yè)務(wù)的日益豐富,使得用戶住宅網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求也不只局限于原來的語音業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的需求已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢(shì),現(xiàn)有的語音業(yè)務(wù)接入網(wǎng)越來越成為制約信息高速公路建設(shè)的瓶頸,成為發(fā)展寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的障礙。

1光纖通信技術(shù)定義

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ帕κ健T诠饫w通信系統(tǒng)中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多,所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構(gòu)造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔(dān)心接地回路,光纖之間的中繞非常小,光波在光纖中傳輸,不會(huì)因?yàn)楣庑盘?hào)泄漏而擔(dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽,光纖的芯很細(xì),由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題。

2光纖通信技術(shù)優(yōu)勢(shì)

2.1頻帶極寬,通信容量大

光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。散波長(zhǎng)窗口,單模光纖具有幾十GHz·km的寬帶。對(duì)于單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng),由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢(shì)。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘浚貏e是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復(fù)術(shù)可以擴(kuò)大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前,單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps,采用密集波分復(fù)術(shù)實(shí)現(xiàn)的多波長(zhǎng)傳輸系統(tǒng)的傳輸速率已經(jīng)達(dá)到單波長(zhǎng)傳輸系統(tǒng)的數(shù)百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的首選介質(zhì)。

2.2損耗低,中繼距離長(zhǎng)目前,實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)使用的光纖多為石英光纖,此類光纖損耗可低于0.20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低,因此,由其組成的光纖通信系統(tǒng)的中繼距離也較其他介質(zhì)構(gòu)成的系統(tǒng)長(zhǎng)得多。

如果將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離;對(duì)于一個(gè)長(zhǎng)途傳輸線路,由于中繼站數(shù)目的減少,系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。目前,由石英光纖組成的光纖通信系統(tǒng)最大中繼距離可達(dá)200多km,由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數(shù)公里,這對(duì)于降低通信系統(tǒng)的成本、提高可靠性和穩(wěn)定性具有特別重要的意義。

2.3抗電磁干擾能力強(qiáng)我們知道光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個(gè)重要特性是光波導(dǎo)對(duì)電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動(dòng)的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。它是一種非導(dǎo)電的介質(zhì),交變電磁波在其中不會(huì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì),即不會(huì)產(chǎn)生與信號(hào)無關(guān)的噪聲。這樣,就是把它平行鋪設(shè)到高壓電線和電氣鐵路附近,也不會(huì)受到電磁干擾。這一點(diǎn)對(duì)于強(qiáng)電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。

2.4光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè)光纖的芯徑很細(xì),約為0.1mm,由多芯光纖組成光纜的直徑也很小,8芯光纜的橫截面直徑約為10mm,而標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題,節(jié)約了地下管道建設(shè)投資。此外,光纖的重量輕,柔韌性好,光纜的重量要比電纜輕得多,在飛機(jī)、宇宙飛船和人造衛(wèi)星上使用光纖通信可以減輕飛機(jī)、輪船、飛船的重量,顯得更有意義。還有,光纖柔軟可繞,容易成束,能得到直徑小的高密度光纜。

2.5保密性能好對(duì)通信系統(tǒng)的重要要求之一是保密性好。然而,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電通信方式很容易被人竊聽,只要在明線或電纜附近設(shè)置一個(gè)特別的接收裝置,就可以獲取明線或電纜中傳送的信息,更不用去說無線通信方式。

光纖通信與電通信不同,由于光纖的特殊設(shè)計(jì),光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送,很少會(huì)跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置,泄漏功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護(hù)套,這些均是不透光的,因此,泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長(zhǎng)途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外,由于光纖中的光信號(hào)一般不會(huì)泄漏,因此電通信中常見的線路之間的串話現(xiàn)象也可忽略。

3光纖接入技術(shù)

隨著通信業(yè)務(wù)量的不斷增加,業(yè)務(wù)種類也更加豐富,人們不僅需要語音業(yè)務(wù),高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動(dòng)視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已經(jīng)得到了更多用戶的青睞。光纖接入網(wǎng)可分為有源光網(wǎng)絡(luò)A(ON)和無源光網(wǎng)絡(luò)((PON。)采用SDH技術(shù)、ATM技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)在光接入網(wǎng)系統(tǒng)中稱為有源光網(wǎng)絡(luò)。若光配線網(wǎng)(ODN全)部由無源器件組成,不包括任何有源節(jié)點(diǎn),則這種光接入網(wǎng)就是無源光網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)階段,無源光網(wǎng)絡(luò)P(ON)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)FT-Tx的主流技術(shù)。典型的PON系統(tǒng)由局側(cè)OLT光(線路終端)、用戶側(cè)ONUO/NT(光網(wǎng)絡(luò)單元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配網(wǎng)絡(luò))組成。PON技術(shù)可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡(luò)層次,在長(zhǎng)距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力,接入業(yè)務(wù)種類豐富,運(yùn)維成本大幅降低,適合于用戶區(qū)域較分散而每一區(qū)域內(nèi)用戶又相對(duì)集中的小面積密集用戶地區(qū)。

為實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩瑵M足大眾的需求,不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò),用戶接入部分更是關(guān)鍵,光纖接入網(wǎng)是高速信息流進(jìn)千家萬戶的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖寬帶接入中,由于光纖到達(dá)置的不同,有FTB、FTTC,F(xiàn)TTCab和FTTH等不同的應(yīng)用,統(tǒng)稱FTTx。

FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纖的寬帶特性,為用戶提供所需要的不受限制的帶寬,充分滿足寬帶接入的需求。我國(guó)從2003年起,在“863”項(xiàng)目的推動(dòng)下,開始了FTTH的應(yīng)用和推廣工作。迄今已經(jīng)在30多個(gè)城市建立了試驗(yàn)網(wǎng)和試商用網(wǎng),包括居民用戶、企業(yè)用戶、網(wǎng)吧等多種應(yīng)用類型,也包括運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo)、駐地網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo)、企業(yè)主導(dǎo)、房地產(chǎn)開發(fā)商主導(dǎo)和政府主導(dǎo)等多種模式,發(fā)展勢(shì)頭良好。不少城市制定了FTTH的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),有的城市還制門了相應(yīng)的優(yōu)惠政策,這此都為FTTH在我國(guó)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。

在FTTH應(yīng)用中,主要采用兩種技術(shù),即點(diǎn)到點(diǎn)的P2P技術(shù)和點(diǎn)到多點(diǎn)的xPON技術(shù),亦可稱為光纖有源接入技術(shù)和光纖無源接入技術(shù)。P2P技術(shù)主要采用通常所說的MC(媒介轉(zhuǎn)換器)實(shí)現(xiàn)用戶和局端的自接連接,它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前,國(guó)內(nèi)的技術(shù)可以為用戶提供FE或GE的帶寬,對(duì)大中型企業(yè)用戶來說,是比較理想的接入方式。

第2篇

關(guān)鍵詞:光電信息;教學(xué)實(shí)踐;創(chuàng)新能力;教育教學(xué)模式

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)17-0237-02

一、工程實(shí)踐教學(xué)模式現(xiàn)狀分析

光電信息技術(shù)是光學(xué)工程、激光、光電檢測(cè)、光電子學(xué)、信息光學(xué)、信號(hào)處理、電子學(xué)、通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)互相滲透而形成的一門高新技術(shù)學(xué)科,是實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科領(lǐng)域。加強(qiáng)教學(xué)的實(shí)踐環(huán)節(jié)、強(qiáng)調(diào)工程設(shè)計(jì)的基本能力訓(xùn)練、引領(lǐng)學(xué)生的創(chuàng)新傾向是培養(yǎng)光電人才的關(guān)鍵。以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的實(shí)踐環(huán)節(jié)在專業(yè)課程教學(xué)中必不可少,而且起著相當(dāng)重要的作用。1989年,麻省理工學(xué)院提出了“回歸工程”新觀念,很快就得到了包括世界大學(xué)的普遍認(rèn)同。回歸工程主要指將普通工科高校的一切工作回到以技術(shù)創(chuàng)新為中心的素質(zhì)教育。與國(guó)外大學(xué)相比,目前我國(guó)工程類專業(yè)的培養(yǎng)模式和課程設(shè)置體系存在諸多缺陷,突出表現(xiàn)在學(xué)生工程訓(xùn)練不足、學(xué)生學(xué)習(xí)被動(dòng)等方面,對(duì)實(shí)踐課程的認(rèn)知和重視程度欠缺,而且普遍缺乏校內(nèi)和校外實(shí)習(xí)基地。因此,學(xué)校教育與行業(yè)、企業(yè)對(duì)人才的需求脫節(jié)。為了改變這一現(xiàn)狀,實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的教育理念,培養(yǎng)具有廣闊視野和學(xué)科前瞻性的創(chuàng)造型人才,以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的實(shí)踐教學(xué)在國(guó)內(nèi)的專業(yè)課程教學(xué)越來越得到廣泛重視。清華大學(xué)和浙江大學(xué)分別于1996年和1998年開展了大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃,之后,已有多所大學(xué)把培養(yǎng)創(chuàng)新型人才作為重要舉措。就深圳大學(xué)而言,近兩年來我校和學(xué)院每年均有大量經(jīng)費(fèi)投入,每年均有創(chuàng)新項(xiàng)目和各類設(shè)計(jì)項(xiàng)目立項(xiàng),給一部分學(xué)生創(chuàng)造了進(jìn)一步參與訓(xùn)練的機(jī)會(huì),這對(duì)于本科生較早進(jìn)入研究和設(shè)計(jì)領(lǐng)域,鍛煉自己的實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)合作能力與創(chuàng)造能力具有不可或缺的作用。

二、關(guān)于光電信息技術(shù)教學(xué)模式的初步設(shè)想

光電信息技術(shù)是光電信息工程專業(yè)本科生需要掌握的基本專業(yè)技術(shù),光電信息工程專業(yè)目前開設(shè)內(nèi)容以工程光學(xué)、光電子技術(shù)、激光原理、光電檢測(cè)、成像與顯示技術(shù)等課程作為核心點(diǎn)構(gòu)成光電信息工程的專業(yè)知識(shí)體系。大學(xué)一、二年級(jí)學(xué)生,尤其是一年級(jí)學(xué)生,在思想上和發(fā)展方向上,正處于一個(gè)轉(zhuǎn)變期,這個(gè)階段的學(xué)生開始獨(dú)立的生活和學(xué)習(xí),急需盡快適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)生活,確立能實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值的目標(biāo),找到適合自己的學(xué)習(xí)方法和生活方式。按照他們所接觸和感興趣的事物的不同,學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)和發(fā)展方向開始出現(xiàn)向多方向分化的趨勢(shì)。而通常專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中大學(xué)二、三年級(jí)仍然以公共基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)為主,這些課程是最佳知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要基石。但是,這些課程一時(shí)還不能夠體現(xiàn)社會(huì)的實(shí)際需要和專業(yè)知識(shí)的特色。為了在這一轉(zhuǎn)型時(shí)期使學(xué)生把基礎(chǔ)課與專業(yè)課銜接好,盡快明確專業(yè)技術(shù)的學(xué)習(xí)目標(biāo),激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣,對(duì)光電信息技術(shù)有基本的認(rèn)識(shí),產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣和自信心,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情,并指導(dǎo)學(xué)生今后在專業(yè)上的發(fā)展,我們結(jié)合課程教學(xué)適時(shí)開展以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的光電信息技術(shù)科研訓(xùn)練。主要是引導(dǎo)學(xué)生了解專業(yè)技術(shù)的特點(diǎn),建立對(duì)工程和科技的認(rèn)知,了解專業(yè)領(lǐng)域研究的一些技術(shù)手段,研究方法和儀器設(shè)備,增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),以期提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力。具體做法是,教師結(jié)合自身的科研和研究體會(huì),讓學(xué)生們真切的感受到實(shí)際的創(chuàng)新過程,實(shí)現(xiàn)科研成果盡早進(jìn)課堂。通過以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的教學(xué)實(shí)踐,使同學(xué)們學(xué)會(huì)將知識(shí)融會(huì)貫通,提升創(chuàng)新思維,活躍學(xué)習(xí)氛圍,增加學(xué)習(xí)興趣,啟發(fā)和發(fā)現(xiàn)學(xué)生的非常規(guī)思維,萌發(fā)創(chuàng)新的念頭。為了適應(yīng)本科生的能力和認(rèn)知程度,把科研項(xiàng)目中一些與專業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容的聯(lián)系提取出來,向?qū)W生提出問題,引領(lǐng)學(xué)生思考。如果學(xué)生能夠提出一些合理方案和新想法,都可以作為創(chuàng)新的思路加以培養(yǎng),并可以讓學(xué)生帶著問題進(jìn)入專業(yè)課學(xué)習(xí)。由于本項(xiàng)目參與的學(xué)生年級(jí)低,所以要引導(dǎo)學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)科學(xué)實(shí)踐的過程和基本素質(zhì)要求,其次體現(xiàn)在對(duì)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方法的指導(dǎo)。通過引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生,多指方向、辦法,少給答案,讓學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行多方面的學(xué)習(xí),積極思考,綜合分析。

三、以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的教學(xué)模式探索與實(shí)踐

實(shí)踐教學(xué)中,圍繞超快光電信號(hào)的探測(cè)分析為主題,以QUANTELYAG皮秒激光器為信號(hào)源,選取學(xué)生熟悉的CCD攝像機(jī)圖像信息技術(shù)為背景,通過講解、實(shí)驗(yàn)、制作、科技寫作和展示等五個(gè)需要學(xué)生動(dòng)腦思維,動(dòng)手制作的教學(xué)環(huán)節(jié),從思想、興趣和學(xué)習(xí)方法等各個(gè)方面對(duì)學(xué)生加以引導(dǎo)和教育,鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真學(xué)好第一階段的課程,掌握必要的知識(shí)。主要包括以下幾個(gè)方面。

1.選擇所要了解和研究的光電信息探測(cè)分析技術(shù)專題。學(xué)生獨(dú)立完成科技創(chuàng)新活動(dòng)的第一步就是選題,這要求學(xué)生具備初步的專業(yè)常識(shí),并要掌握一定的實(shí)際工作方法和手段,綜合運(yùn)用自身的智力和能力。

2.相關(guān)文獻(xiàn)檢索和綜述。在教師指導(dǎo)下,學(xué)生通過檢索閱讀有關(guān)的文獻(xiàn)資料,學(xué)習(xí)和補(bǔ)充與選題相關(guān)的理論知識(shí)和技術(shù),在閱讀文獻(xiàn)的基礎(chǔ)之上了解在所選題目領(lǐng)域中的科技動(dòng)態(tài)及發(fā)展現(xiàn)狀。在這一環(huán)節(jié)中,學(xué)生應(yīng)能學(xué)習(xí)到文獻(xiàn)檢索方法、歸納判斷能力和靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。

3.方案對(duì)比、論證和確定。學(xué)生首先要清楚光電檢測(cè)方案的基本思想,提出幾個(gè)檢測(cè)備選方案,然后通過對(duì)比,對(duì)選題的可行性、可實(shí)現(xiàn)性以及選題的實(shí)際意義進(jìn)行論述。學(xué)生經(jīng)過在學(xué)習(xí)中討論,能夠增長(zhǎng)知識(shí),提高自學(xué)能力。在選定題目后,指導(dǎo)教師重點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生經(jīng)過分類、甄別、遴選查閱檢索與光電信息技術(shù)研究課題相關(guān)的文獻(xiàn)資料,初步提出一些自己的研究設(shè)想。

4.設(shè)計(jì)、計(jì)算及仿真。在本環(huán)節(jié)中,學(xué)生按照教師的指導(dǎo)和講授,對(duì)光電探測(cè)器件的各種參數(shù)進(jìn)行必要的計(jì)算或仿真,將設(shè)計(jì)方案落實(shí)到實(shí)際可用的具體成果。

5.實(shí)驗(yàn)。教師幫助學(xué)生進(jìn)行理論模擬和實(shí)驗(yàn),但注意充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性和主觀能動(dòng)性。依據(jù)實(shí)驗(yàn)框圖、光路圖和軟件流程圖,學(xué)生自己動(dòng)手,完成一系列的原始試驗(yàn)和原理演示驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中,體會(huì)學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn),發(fā)現(xiàn)問題,記錄工作的過程和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和判斷。并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析處理,運(yùn)用分析、比較、歸納等思維方法,從而得出具有意義的研究結(jié)論。

第3篇

關(guān)鍵詞:光電傳感器,光電檢控技術(shù),應(yīng)用

 

0.引言

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和信息時(shí)代的到來,作為現(xiàn)代信息技術(shù)三大支柱技術(shù)之一的傳感器技術(shù),已然成為監(jiān)測(cè)和控制領(lǐng)域獲取物理信息的重要手段,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占據(jù)著極其重要的地位。比如,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,工廠的自動(dòng)流水生產(chǎn)線,全自動(dòng)加工設(shè)備,許多智能化的檢測(cè)儀器設(shè)備,都大量地采用了各種各樣的傳感器;在礦產(chǎn)資源、海洋開發(fā)、生命科學(xué)、生物工程等領(lǐng)域傳感器的應(yīng)用也是無處不在。可以說,沒有傳感器這個(gè)載體,任何先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)要實(shí)現(xiàn)這樣那樣的功能是不可能的。

1.光電傳感器及測(cè)控技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1基本概念

光電傳感器是以光電效應(yīng)為基礎(chǔ),是一種將光信號(hào)(紅外、可見及紫外光輻射)轉(zhuǎn)變成為電信號(hào)的器件。論文參考網(wǎng)。光電傳感器是在各種光電檢測(cè)系統(tǒng)中采用光電元件作為檢測(cè)元件的傳感器,它一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。

按光電元件(光學(xué)測(cè)控系統(tǒng))輸出量性質(zhì)可分二類,即模擬式光電傳感器和脈沖(開關(guān))式光電傳感器。其中,模擬式光電傳感器是將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的光電流,它與被測(cè)量間呈單值關(guān)系,主要包括有透射(吸收)式、漫反射式、遮光式(光束阻檔)三大類型;脈沖(開關(guān))式光電傳感器中,光電元件接收的光信號(hào)是斷續(xù)變化的,因此光電元件處于開關(guān)工作狀態(tài),它輸出的光電流通常只有兩種穩(wěn)定狀態(tài)的脈沖形式的信號(hào),多用于光電計(jì)數(shù)和光電式轉(zhuǎn)速測(cè)量等場(chǎng)合。

光電檢測(cè)技術(shù):是利用光電傳感器實(shí)現(xiàn)各類檢測(cè)。它將被測(cè)量的量轉(zhuǎn)化成光通量,再轉(zhuǎn)化成電量,并綜合利用信息傳送和處理技術(shù),完成在線和自動(dòng)測(cè)量。它具有高精度、高速度、遠(yuǎn)距離和大量程、非接觸式檢測(cè)、壽命長(zhǎng)、數(shù)字化和智能化的特點(diǎn)。

1.2光電傳感器工作原理

主要是把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化,然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),其物理基礎(chǔ)是光電效應(yīng)。它是由于物體吸收到光子能量后產(chǎn)生的電效應(yīng),通常把光電效應(yīng)分為三類:

1.2.1外光電效應(yīng)

在光線作用下能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)。基于該效應(yīng)的光電器件有光電管、光電倍增管等。

1.2.2內(nèi)光電效應(yīng)

在光線作用下能使物體電阻率改變的稱為內(nèi)光電效應(yīng),又稱光電導(dǎo)效應(yīng)。基于該效應(yīng)的光電器件有光敏電阻、光敏晶體管等。

1.2.3半導(dǎo)體光生伏特效應(yīng)

在光線作用下能使物體產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢(shì)的稱為半導(dǎo)體光生伏特效應(yīng)。基于該效應(yīng)的光電器件有光電池。

1.3光電傳感器特點(diǎn)

1.3.1 檢測(cè)距離長(zhǎng)。

1.3.2 對(duì)檢測(cè)物體的限制少

由于以檢測(cè)物體的遮光和反射為檢測(cè)原理,所以都可以對(duì)金屬、玻璃、塑料、液體等幾乎所有物體進(jìn)行檢測(cè)。

1.3.3 響應(yīng)時(shí)間短

光本身為高速,并且傳感器的電路全都由電子零件構(gòu)成,所以不包含機(jī)械工作時(shí)間,響應(yīng)時(shí)間短。

1.3.4 分辨率高

能夠通過高級(jí)設(shè)計(jì)技術(shù)使投光光束集中在小光點(diǎn)上,或通過構(gòu)成特殊的受光光學(xué)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)高分辨率,也可進(jìn)行微小物體檢測(cè)和高精度的位置檢測(cè)。

1.3.5可實(shí)現(xiàn)非接觸的檢測(cè)

可以無須機(jī)械性地接觸檢測(cè)物體實(shí)現(xiàn)檢測(cè),因此不會(huì)對(duì)傳感器和檢測(cè)物體造成損傷,因此,傳感器能長(zhǎng)期使用。

1.3.6可實(shí)現(xiàn)顏色辨別

通過檢測(cè)物體形成的光的反射率和吸收率,根據(jù)被投光的光線波長(zhǎng)和檢測(cè)物體的顏色組合而有所差異。利用這個(gè)特性,可對(duì)檢測(cè)物體進(jìn)行顏色的檢測(cè)。

1.3.7便于調(diào)整

在投射可視光的類型中,投光光束是眼睛可見的,便于對(duì)檢測(cè)物體的位置進(jìn)行調(diào)整。

2.光電傳感器的研究應(yīng)用

光電傳感器可用于檢測(cè)直接引起光量變化的非電量,如光強(qiáng)、光照度、輻射測(cè)溫、氣體成分分析等;也可用來檢測(cè)能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量,如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動(dòng)、速度、加速度,以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識(shí)別等。論文參考網(wǎng)。光電式傳感器具有非接觸、響應(yīng)快、性能可靠等特點(diǎn),因此在工業(yè)自動(dòng)化裝置中獲得廣泛應(yīng)用。近年來,新的光電器件不斷涌現(xiàn),特別是CCD圖像傳感器的誕生,為光電傳感器的進(jìn)一步應(yīng)用開創(chuàng)了新的一頁。本文就光電傳感器最常見的應(yīng)用實(shí)例來進(jìn)一步說明。

2.1 在煙塵濁度監(jiān)測(cè)儀上的應(yīng)用

防止工業(yè)煙塵污染是環(huán)保的重要任務(wù)之一。為了消除工業(yè)煙塵污染,首先要知道煙塵排放量,因此必須對(duì)煙塵源進(jìn)行監(jiān)測(cè)、自動(dòng)顯示和超標(biāo)報(bào)警。煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測(cè)的。如果煙道濁度增加,光源發(fā)出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加,到達(dá)光檢測(cè)器的光減少,因而光檢測(cè)器輸出信號(hào)的強(qiáng)弱便可反映煙道濁度的變化。

2.2 光電池在光電檢測(cè)和自動(dòng)控制方面的應(yīng)用

光電池作為光電探測(cè)使用時(shí),其基本原理與光敏二極管相同,但它們的基本結(jié)構(gòu)和制造工藝不完全相同。由于光電池工作時(shí)不需要外加電壓;光電轉(zhuǎn)換效率高,光譜范圍寬,頻率特性好,噪聲低等,它已廣泛地用于光電讀出、光電耦合、光柵測(cè)距、激光準(zhǔn)直、電影還音、紫外光監(jiān)視器和燃?xì)廨啓C(jī)的熄火保護(hù)裝置等。

2.3 CCD圖像傳感器(電荷耦合器件)的應(yīng)用

CCD傳感器應(yīng)用時(shí)是將不同光源與透鏡、鏡頭、光導(dǎo)纖維、濾光鏡及反射鏡等各種光學(xué)元件結(jié)合,應(yīng)用了光、機(jī)、電和計(jì)算機(jī)相結(jié)合的高新技術(shù),作為一種非常有效的非接觸檢測(cè)方法,CCD被廣泛用于在線檢測(cè)尺寸、位移、速度、定位和自動(dòng)調(diào)焦等方面。

2.3.1 利用CCD測(cè)量幾何量,CCD誕生后,首先在工業(yè)檢測(cè)中制成測(cè)量長(zhǎng)度的光電傳感器,物體通過物鏡在CCD光敏元上造成影像,CCD輸出的脈沖表征測(cè)量工件的尺寸或缺陷。

2.3.2 用于傳真技術(shù),文字、圖象識(shí)別。例如用CCD識(shí)別集成電路焊點(diǎn)圖案,代替光點(diǎn)穿孔機(jī)的作用。論文參考網(wǎng)。

2.3.3 自動(dòng)流水線裝置,機(jī)床、自動(dòng)售貨機(jī)、自動(dòng)監(jiān)視裝置、指紋機(jī)。

2.3.4 CCD固態(tài)圖像傳感器作為攝像機(jī)或像敏器件,取代攝像裝置的光學(xué)掃描系統(tǒng)(電子束掃描),與其它攝像器件相比,尺寸小、價(jià)廉、工作電壓低、功耗小,且不需要高壓。

2.3.5 M2A攝影膠囊(Mouthanus),由發(fā)光二極管做光源,CCD做攝像機(jī),每秒鐘兩次快門,信號(hào)發(fā)射到存儲(chǔ)器,存儲(chǔ)器取下后接入計(jì)算機(jī)將圖像進(jìn)行下載。

2.3.6 CCD是數(shù)碼相機(jī)的電子眼,它革新了攝影術(shù),現(xiàn)在光可以被電子化地記錄下來,取代了膠片。這一數(shù)字形式極大地方便了對(duì)圖像的處理和發(fā)送,”諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)稱贊說,“無論是我們大海中深邃之地,還是宇宙中的遙遠(yuǎn)之處,它都能給我們帶來水晶般清晰的影像。”

2009年10月6日,瑞典皇家科學(xué)院在斯德哥爾摩宣布,將2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予華人科學(xué)家高錕以及兩名美國(guó)科學(xué)家韋拉德-博伊爾(Willard Boyle)和喬治-史密斯(George Smith),以獎(jiǎng)勵(lì)他們?cè)诠饫w和半導(dǎo)體領(lǐng)域上的開創(chuàng)性研究。高錕的獲獎(jiǎng)理由為——“在光學(xué)通信領(lǐng)域光在光纖中傳輸方面所取得的開創(chuàng)性成就”。兩位美國(guó)科學(xué)家的獲獎(jiǎng)理由為——“發(fā)明了一種成像半導(dǎo)體電路,即CCD(電荷耦合器件)傳感器”。

3.結(jié)束語

光電傳感器及檢控技術(shù)兩者間的有效結(jié)合,提高了工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、軍用器械等等領(lǐng)域的生產(chǎn)率,降低了生產(chǎn)成本。可以預(yù)見,隨著信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展,光電傳感器、微/ 納米光電測(cè)控技術(shù)等在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中將繼續(xù)得到越來越廣泛的應(yīng)用。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 彭軍.傳感器與檢測(cè)技術(shù).西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2003.

[2] 謝向花.光電傳感器檢測(cè)技術(shù)研究.中國(guó)科技信息,2005 年第7 期.

[3] 鐘麗云.光電檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用.激光雜志,2000年03期.

第4篇

對(duì),都出現(xiàn)了鏡子。從本質(zhì)上說,都和光學(xué)有關(guān)。

大到探月的嫦娥衛(wèi)星,小到日常生活中的單反相機(jī)、CD光盤,無論是國(guó)家進(jìn)步,還是你我的生活質(zhì)量,都與光學(xué)工程息息相關(guān)。由于光學(xué)工程的應(yīng)用實(shí)踐要求十分嚴(yán)格,相關(guān)本科專業(yè)的畢業(yè)生往往無力承擔(dān)與光學(xué)工程科學(xué)技術(shù)研究直接相關(guān)的工作。因此,每年有大量相關(guān)專業(yè)的本科畢業(yè)生選擇考研。

由于光學(xué)工程是一門高層次、高門檻的學(xué)科,相較于機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè),開設(shè)此專業(yè)的院校并不多。總體看來,光學(xué)工程專業(yè)的考研競(jìng)爭(zhēng)比較激烈,尤其是在一些光學(xué)工程名校之中,2012年浙江大學(xué)光學(xué)工程的報(bào)錄比就曾高達(dá)17∶1。

目前,我國(guó)具有光學(xué)工程博士一級(jí)授予資格的高校共38所。具有光學(xué)工程國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科的高校共有清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、南開大學(xué)、天津大學(xué)、長(zhǎng)春理工大學(xué)、南京理工大學(xué)、浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)等9所,具有國(guó)家重點(diǎn)(培育)學(xué)科的高校有上海理工大學(xué)、電子科技大學(xué)兩所,具有博士培養(yǎng)資格的中國(guó)科學(xué)院相關(guān)研究院所主要有長(zhǎng)春光機(jī)所、西安光機(jī)所、上海光機(jī)所、上海技術(shù)物理所、安徽光機(jī)所、成都光電所等6所。

我們?nèi)绾卧跒閿?shù)不多的頂級(jí)名校或科研院所中選擇一所最適合自己的院校呢?

第一,重視院校綜合實(shí)力,避免依賴單一數(shù)據(jù)。

各種評(píng)估結(jié)果中的得分、排名等數(shù)據(jù)往往只能反映院校的宏觀指標(biāo),且不同機(jī)構(gòu)均有不一樣的標(biāo)準(zhǔn),很難客觀真實(shí)地反映院校的全部情況。各院校的研究方向獨(dú)具特色,互有長(zhǎng)短,具體到每個(gè)研究方向,實(shí)力強(qiáng)弱更不相同,比如,光學(xué)設(shè)計(jì)這一領(lǐng)域,普遍認(rèn)為實(shí)力強(qiáng)弱依次為清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、浙江大學(xué)、天津大學(xué)等。同樣的道理,單純地看重院校的院士、長(zhǎng)江學(xué)者數(shù)量、實(shí)驗(yàn)室規(guī)模、研究經(jīng)費(fèi)等指標(biāo)也是不科學(xué)的。院校研究水平的高低并不能直接反映研究生教育質(zhì)量的好壞,院校的導(dǎo)師構(gòu)成、地理區(qū)位與就業(yè)環(huán)境、同學(xué)本科來源的層次與學(xué)術(shù)氛圍等軟實(shí)力也不是量化指標(biāo)可以衡量的,然而這些因素對(duì)研究生階段的學(xué)術(shù)成就以及未來的職業(yè)發(fā)展,往往比宏觀數(shù)據(jù)具備更大的影響,萬萬不可忽視。

第二,光學(xué)工程不是什么院校都能“玩得轉(zhuǎn)”。

在考生中廣泛存在“211高校未必比985高校差”的思想,從而選擇考研難度相對(duì)較小的“211工程”院校深造。不可否認(rèn),一些“211工程”院校在其傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)學(xué)科上的確不比“985院校”差,甚至更有優(yōu)勢(shì)。但是,光學(xué)工程是一門“高富帥”的學(xué)科,只有高層次的院校才能承載光學(xué)工程這門學(xué)科,而優(yōu)秀的光學(xué)工程人才往往也出自優(yōu)秀的院校。主要原因體現(xiàn)在兩個(gè)方面:第一,光學(xué)工程精密程度非常高,對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和資金的依賴性比較強(qiáng),缺少國(guó)家重視和資金上的傾斜,院校很難承擔(dān)昂貴的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備,從而限制研究生的發(fā)展;第二,“985”院校導(dǎo)師的視野更加開闊,對(duì)研究生的基本要求更加嚴(yán)格、培養(yǎng)目標(biāo)更高,甚至某些院校的本科生在導(dǎo)師的指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下也能在諸如Optical Letters等國(guó)際頂級(jí)光學(xué)期刊上。此外,高層次的院校學(xué)術(shù)氛圍更加濃厚,出國(guó)深造、就業(yè)等方面也具備更大的優(yōu)勢(shì)。

在此背景下,有必要對(duì)光學(xué)工程相關(guān)院校及其考研情況進(jìn)行深度解讀。本文將以擁有國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科的浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、天津大學(xué)、南開大學(xué),以及中國(guó)科學(xué)院的上海光機(jī)所為例進(jìn)行具體分析。

浙江大學(xué):為強(qiáng)者而生

學(xué)科地位:浙江大學(xué)光學(xué)工程學(xué)科設(shè)立于光電信息工程學(xué)系內(nèi),該系前身為浙江大學(xué)光學(xué)儀器專業(yè),是中國(guó)光學(xué)工程學(xué)科的誕生地,具有雄厚的學(xué)科實(shí)力。在2007―2009年、2010―2012年教育部學(xué)科評(píng)估中均排名第一。

學(xué)科特色:有現(xiàn)代光學(xué)儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家光學(xué)儀器工程技術(shù)研究中心、國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室等國(guó)家級(jí)研究基地。目前設(shè)置有光學(xué)工程研究所、光電信息及檢測(cè)技術(shù)研究所、光電子技術(shù)研究所、光電顯示技術(shù)研究所、先進(jìn)納米光子學(xué)研究所和光及電磁波研究中心、光學(xué)慣性技術(shù)工程研究中心等機(jī)構(gòu)。

研究領(lǐng)域:浙江大學(xué)光學(xué)工程主要研究領(lǐng)域十分寬廣,包括微納光學(xué)與介觀光學(xué)與器件、光學(xué)光電子薄膜、光電顯示技術(shù)、高精度光纖傳感、光電成像技術(shù)、微納米精密檢測(cè)技術(shù)、生物光子學(xué)、新型激光與光電子技術(shù)、光電子集成器件與系統(tǒng),光通信技術(shù)與系統(tǒng)和新穎人工光電介質(zhì)等。

師資力量:光及電磁波研究中心以長(zhǎng)江計(jì)劃特聘教授何賽靈為領(lǐng)軍人物,大部分導(dǎo)師均為杰出“海歸”或外籍教授,在光子學(xué)和電磁波的理論和實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域開展了大量工作,獲得了許多具有國(guó)際影響的學(xué)術(shù)成果。

地理區(qū)位:長(zhǎng)江三角洲地區(qū)具有規(guī)模龐大的光電產(chǎn)業(yè)集群,具有國(guó)際化、起點(diǎn)高的特點(diǎn),相較于珠三角地區(qū)以封裝、為主的光電―半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言具有廣闊的發(fā)展前景。

競(jìng)爭(zhēng)情況:浙江大學(xué)就讀光學(xué)工程的研究生中超過半數(shù)來自于浙江大學(xué)、天津大學(xué)、南開大學(xué)等名校的推免生。考研競(jìng)爭(zhēng)極為激烈,從近年報(bào)錄比便可見一斑。

考試特色:浙江大學(xué)光學(xué)工程考研參考書為郁道銀、談恒英著的《工程光學(xué)》。浙江大學(xué)光學(xué)工程的專業(yè)課考試較其他學(xué)校包括的內(nèi)容更多,報(bào)考的同學(xué)需要復(fù)習(xí)幾何像差、傅里葉光學(xué)等本科階段較為薄弱的知識(shí)板塊。此外,也會(huì)考查一定的激光原理知識(shí)。

華中科技大學(xué):光谷傳奇

學(xué)科地位:華中科技大學(xué)光學(xué)工程近年來發(fā)展迅速,實(shí)力雄厚。尤其是在籌的武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室是我國(guó)目前僅有的幾個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室之一,學(xué)科地位非同一般。華中科技大學(xué)在2010―2012年教育部學(xué)科評(píng)估中與浙江大學(xué)并列第一。

學(xué)科特色:光學(xué)與電子信息學(xué)院設(shè)有武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、激光加工技術(shù)國(guó)家工程研究中心、下一代互聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家集成電路人才培養(yǎng)基地、教育部電子信息功能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(B類)、教育部敏感陶瓷工程中心等研究機(jī)構(gòu)。其中武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室是由教育部、湖北省和武漢市共建,依托于華中科技大學(xué),聯(lián)合武漢郵電科學(xué)研究院、中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所、中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一七研究所共同組建,已投入4億多元建立了12個(gè)科學(xué)研究平臺(tái)以及1個(gè)光電公共測(cè)試平臺(tái)。

研究領(lǐng)域:華中科技大學(xué)主要研究方向?yàn)楣怆姕y(cè)控技術(shù)、光電信息存儲(chǔ)、光通信技術(shù)、基礎(chǔ)光子學(xué)、激光科學(xué)與工程、光電子器件與集成、納米光電子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)、能源光子學(xué)、太赫茲技術(shù)。

地理區(qū)位:華中科技大學(xué)地處著名的武漢光谷,當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)集群形成的產(chǎn)學(xué)研體系研究水平很高,產(chǎn)業(yè)價(jià)值巨大,尤其在光通信、激光等領(lǐng)域具有較大優(yōu)勢(shì),就業(yè)前景看好。

競(jìng)爭(zhēng)情況:華中科技大學(xué)工學(xué)復(fù)試分?jǐn)?shù)線2013年為330分、2012年為340分、2011年為330分。招生人數(shù)60人左右,隨當(dāng)年推免生比例有所波動(dòng)。

考試特色:華中科技大學(xué)光學(xué)工程專業(yè)課考試偏向物理光學(xué)、電子學(xué)、激光原理相關(guān)知識(shí)。需要注意的是有兩個(gè)單位可以接收光學(xué)工程的碩士生,分別是光電學(xué)院和武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。

天津大學(xué):精益求精

學(xué)科地位:天津大學(xué)光學(xué)工程學(xué)科設(shè)立在天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院,是我國(guó)較早設(shè)立光學(xué)工程的高校之一。天津大學(xué)光學(xué)工程在2007―2009年教育部學(xué)科評(píng)估中名列第二,2010―2012年教育部學(xué)科評(píng)估中名列第三。此外,天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院也是教育部“教育教學(xué)改革特別試驗(yàn)區(qū)”的15個(gè)全國(guó)試點(diǎn)學(xué)院之一。

學(xué)科特色:所在學(xué)院設(shè)有精密測(cè)試技術(shù)及儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、光電信息技術(shù)科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、精密儀器中心、現(xiàn)代光學(xué)研究所、光電子研究中心、傳感工程研究所、照明技術(shù)研究所、光電測(cè)控技術(shù)研究所、激光與光電子技術(shù)研究所、生物光學(xué)研究所、安全防偽技術(shù)研究中心等研究和開發(fā)機(jī)構(gòu)。

研究方向:超快激光理論與應(yīng)用研究、光學(xué)信息處理及其應(yīng)用、光學(xué)技術(shù)在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用、數(shù)字圖像處理技術(shù)、光學(xué)傳感器技術(shù)、先進(jìn)固體激光及非線性頻率變化技術(shù)、光電子學(xué)與光通信技術(shù)、激光與光電子應(yīng)用技術(shù)等。

師資力量:中國(guó)科學(xué)院院士1人,中國(guó)工程院院士1人,長(zhǎng)江計(jì)劃特聘教授4人。天津大學(xué)光學(xué)工程的師資隊(duì)伍配置十分合理,老中青年教師比例合理。老年教授如姚建銓院士、王清月教授等可以保證該學(xué)科的頂級(jí)實(shí)力,中年學(xué)科骨干如劉鐵根教授近年來在光纖傳感領(lǐng)域碩果累累,超快激光實(shí)驗(yàn)室的胡明列教授是天津大學(xué)最年輕的教授,學(xué)術(shù)前景十分光明。

地理區(qū)位:既緊挨近年來得到長(zhǎng)足發(fā)展的天津?yàn)I海新區(qū),又毗鄰首都北京,就業(yè)環(huán)境較為優(yōu)越。

競(jìng)爭(zhēng)情況:就讀于天津大學(xué)的研究生中,本校生源占有較大比例。天津大學(xué)工學(xué)復(fù)試分?jǐn)?shù)線2013年為330分,2012年為335分,2009―2011光學(xué)工程報(bào)錄比如下:

考試特色:天津大學(xué)考研參考書目為郁道銀、談恒英著的《工程光學(xué)》和周炳著的《激光原理》,建議欲報(bào)考的同學(xué)參考天津大學(xué)蔡懷宇教授編寫的《工程光學(xué)復(fù)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答》。

南開大學(xué):雖小而精

學(xué)科地位:南開大學(xué)光學(xué)工程設(shè)立于南開大學(xué)現(xiàn)代光學(xué)研究所內(nèi),隸屬于電子信息與光學(xué)工程學(xué)院。現(xiàn)代光學(xué)研究所由光學(xué)工程元老母國(guó)光院士創(chuàng)建,是全國(guó)高校中最早取得光學(xué)和光學(xué)工程兩個(gè)學(xué)科博士學(xué)位授予權(quán)的單位。在2010―2012年教育部學(xué)科評(píng)估中,南開大學(xué)光學(xué)工程名列第五。

學(xué)科特色:設(shè)有教育部光電信息技術(shù)科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及博士后流動(dòng)站。

師資力量:南開大學(xué)光學(xué)工程規(guī)模較小,共有教師28人,教授、研究員18人,副教授8人,其中有院士1人,特聘教授1人,博士生導(dǎo)師13人,但導(dǎo)師隊(duì)伍水平相當(dāng)優(yōu)秀,哈佛大學(xué)、劍橋大學(xué)等歐美名校留學(xué)、訪問研究的經(jīng)歷非常普遍,近年來在Nature、Science等國(guó)際最頂尖期刊發(fā)表多篇論文,令國(guó)內(nèi)同行為之拜服。較為出色的是青年教師劉海濤教授,在Nature發(fā)表兩篇論文,在Physical Review Letters發(fā)表兩篇論文,主要研究方向?yàn)楸砻娴入x子體等微納光學(xué)的相關(guān)理論。

培養(yǎng)模式:南開大學(xué)光學(xué)工程招生規(guī)模較小,幾乎與導(dǎo)師人數(shù)平齊,每個(gè)研究生均能得到導(dǎo)師的大量指導(dǎo),研究生教育接近于精英教育。需要注意的是,南開大學(xué)光學(xué)工程的專業(yè)型碩士培養(yǎng)計(jì)劃與學(xué)術(shù)型碩士培養(yǎng)計(jì)劃基本相同,這與其他學(xué)校的培養(yǎng)模式有所區(qū)別。

研究領(lǐng)域:相比其他高校,南開大學(xué)光學(xué)工程的研究方向的理論特色較為明顯,其研究領(lǐng)域主要有:光學(xué)/數(shù)字圖象處理科學(xué)與技術(shù)、光學(xué)處理與光計(jì)算技術(shù)、激光與非線性光學(xué)科學(xué)與技術(shù)、現(xiàn)代光通信技術(shù)、光波電子學(xué)、光子技術(shù)、眼視覺光學(xué)和共焦顯微技術(shù)、飛秒激光技術(shù)、微納光學(xué)。

地理區(qū)位:與天津大學(xué)相同。

競(jìng)爭(zhēng)情況:南開大學(xué)近年來考研報(bào)錄情況如下所示,可見相較于其他院校,南開大學(xué)光學(xué)工程的性價(jià)比較高。

考試特色:南開大學(xué)光學(xué)工程往年專業(yè)課參考書是趙凱華、鐘錫華編著的《光學(xué)》,專業(yè)課考試風(fēng)格自2013年起有所變化,并且2014年考研沒有提供參考書目,需要考生注意。

中國(guó)科學(xué)院上海光機(jī)所:臥虎藏龍

學(xué)科地位:上海光機(jī)所是我國(guó)建立最早、規(guī)模最大的激光專業(yè)研究所。

學(xué)科特色:上海光機(jī)所現(xiàn)設(shè)8個(gè)研究室,分別是:強(qiáng)場(chǎng)激光物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中科院量子光學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中科院強(qiáng)激光材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、高功率激光物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、空間激光信息技術(shù)研究中心(含:中科院空間激光通信及檢驗(yàn)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海市全固態(tài)激光器與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)、信息光學(xué)與光電技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、高密度光存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、高功率激光單元技術(shù)研究與發(fā)展中心。

值得一提的是,上海光機(jī)所建成了國(guó)內(nèi)僅有國(guó)際上也為數(shù)不多的“神光”系列高功率大型激光裝置,用于激光分離同位素的激光與光學(xué)系統(tǒng)、超短超強(qiáng)激光系統(tǒng)、激光原子冷卻裝置、空間全固態(tài)激光器研制平臺(tái)。在各種新型、高性能激光器件、激光與光電子功能材料的研制方面,也進(jìn)入了國(guó)際先進(jìn)水平,是我國(guó)現(xiàn)代光學(xué)和激光與光電子領(lǐng)域取得研究成果最多的單位之一。

研究領(lǐng)域:強(qiáng)激光技術(shù)、強(qiáng)場(chǎng)物理與強(qiáng)光光學(xué)、信息光學(xué)、量子光學(xué)、激光與光電子器件、光學(xué)材料等。顯而易見的是,上海光機(jī)所的研究方向非常偏向于理論研究,因而十分適合于光學(xué)工程理論方向的深造。

地理區(qū)位:地處長(zhǎng)三角的核心上海,地理區(qū)位優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯。

競(jìng)爭(zhēng)情況:每年有許多來自清華大學(xué)、浙江大學(xué)等頂尖學(xué)府的畢業(yè)生通過推免進(jìn)入上海光機(jī)所,研究所人才濟(jì)濟(jì)。近年來上海光機(jī)所光學(xué)工程的復(fù)試分?jǐn)?shù)線為:2013年320分,2012年325分,2011年330分。每年招生人數(shù)在40―50人,隨當(dāng)年推免比例有所浮動(dòng)。

培養(yǎng)模式:上海光機(jī)所的專業(yè)型碩士與學(xué)術(shù)型碩士培養(yǎng)計(jì)劃相近,且第一年是在安徽合肥的中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)培養(yǎng)。

第5篇

論文摘要:光電子器件和部件廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)距離大容量光纖通信、光存儲(chǔ)、光顯示、光互聯(lián)、光信息處理、激光加工、激光醫(yī)療和軍事武器裝備,預(yù)期還會(huì)在未來的光計(jì)算中發(fā)揮重要作用。本文將介紹國(guó)內(nèi)外光電子技術(shù)及光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

如果說微電子技術(shù)推動(dòng)了以計(jì)算機(jī)、因特網(wǎng)、光纖通信等為代表的信息技術(shù)的高速發(fā)展,改變了人們的生活方式,使得知識(shí)經(jīng)濟(jì)初見端倪,那么隨著信息技術(shù)的發(fā)展,大容量光纖通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),光電子技術(shù)將起到越來越重要的作用。美國(guó)商務(wù)部指出:“90年代,全世界的光子產(chǎn)業(yè)以比微電子產(chǎn)業(yè)高得多的速度發(fā)展,誰在光電子產(chǎn)業(yè)方面取得主動(dòng)權(quán),誰就將在21世紀(jì)的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評(píng)論:“21世紀(jì)具有代表意義的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),第一是光電子產(chǎn)業(yè),第二是信息通信產(chǎn)業(yè),第三是健康和福利產(chǎn)業(yè)……”,可以斷言,光電子技術(shù)將繼微電子技術(shù)之后再次推動(dòng)人類科學(xué)技術(shù)的革命。

1世界光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

光纖通信技術(shù)的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)初人們的預(yù)料,光纖已經(jīng)成為通信網(wǎng)的重要傳輸媒介,現(xiàn)在世界上大約有60%的通信業(yè)務(wù)經(jīng)光纖傳輸,到20世紀(jì)末將達(dá)到85%,但從目前光纖通信的整體水平來看,仍處于初級(jí)階段,光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發(fā)出來。目前,各種新技術(shù)層出不窮,密集波分復(fù)用技術(shù)(DWDM,在同一根光纖內(nèi)傳輸多路不同波長(zhǎng)的光信號(hào),以提高單根光纖的傳輸能力)、摻鉺光纖放大器技術(shù)(EDFA,可將光信號(hào)直接放大,具有輸出功率高、噪聲小,增益帶寬等優(yōu)點(diǎn))已取得突破性進(jìn)展并得到廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)在DWDM系統(tǒng)和光傳輸設(shè)備中,光電技術(shù)的比例將從過去比重不到10%達(dá)到90%。一種全新的、無需進(jìn)行任何光電變換的光波通信——“全光通信”,由于波分復(fù)用技術(shù)和摻鉺光纖放大器技術(shù)的進(jìn)展,也日趨成熟,將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統(tǒng)上首次使用,給全球的通信業(yè)帶來蓬勃生機(jī)。為此提供支撐的就是半導(dǎo)體光電子器件和部件。光電子器件和技術(shù)已形成一個(gè)快速增長(zhǎng)的、巨大的光電子產(chǎn)業(yè),對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著越來越大的作用。美國(guó)光電子產(chǎn)業(yè)振興協(xié)會(huì)估計(jì),到2003年,光電子產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值將達(dá)2000億美元。

Internet應(yīng)用的飛速增長(zhǎng)對(duì)電信骨干網(wǎng)帶寬提出越來越高的需求,為滿足需求的增長(zhǎng),人們可以鋪設(shè)更多的光纖,或靠提高單路光的信息運(yùn)載量(現(xiàn)在主干網(wǎng)可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps,并已有40Gbps的演示性設(shè)備)。但更主要的方法卻是靠發(fā)展波分復(fù)用技術(shù),增加光纖內(nèi)通光的路數(shù)(光波分復(fù)用的實(shí)驗(yàn)記錄已經(jīng)達(dá)到2.64Tbps)。波分復(fù)用技術(shù)的普遍運(yùn)用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)。無限戰(zhàn)略公司的報(bào)告指出:“信號(hào)傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場(chǎng)1999年達(dá)到13億美元,比去年增加23%;1.48μm信號(hào)放大用激光器1999年市場(chǎng)份額達(dá)到1.6億美元,比去年增加33%;980nm信號(hào)放大用激光器銷售額達(dá)2.9億美元,比去年增長(zhǎng)121%。整個(gè)激光器市場(chǎng)的份額1999年達(dá)18億美元,預(yù)期2003年將達(dá)到30億美元”。美國(guó)通信工業(yè)研究公司(CIR)的研究預(yù)測(cè),北美市場(chǎng)光電子部件的市場(chǎng)規(guī)模將由目前的28億美元增長(zhǎng)到2003年的61億美元,約每年增長(zhǎng)18.5%。密集波分復(fù)用設(shè)備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報(bào)告稱雖然10年內(nèi)全光通信還不會(huì)全面商業(yè)化,但是全光交換將在幾年內(nèi)成為市場(chǎng)主流,報(bào)告也指出盡管光學(xué)部件市場(chǎng)被大公司所占據(jù),但仍有創(chuàng)新性公司進(jìn)入的可能。

2我國(guó)的光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)

近10年來我國(guó)光電子技術(shù)研究在國(guó)家“863”計(jì)劃和有關(guān)部門的支持下有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展,在很多領(lǐng)域同國(guó)外先進(jìn)國(guó)家只有兩三年的距離,個(gè)別領(lǐng)域還處于世界領(lǐng)先地位。

國(guó)內(nèi)光電子有關(guān)產(chǎn)業(yè)基地在光電子器件、部件和子系統(tǒng)(如激光器、探測(cè)器、光收發(fā)模塊、EDFA、無源光器件)等已經(jīng)占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)較大的市場(chǎng)份額,初步具備同國(guó)外大公司競(jìng)爭(zhēng)的能力,在毫無市場(chǎng)保護(hù)的情況下,靠自己的力量爭(zhēng)得了一席之地,市場(chǎng)營(yíng)銷逐年有較大的增長(zhǎng),個(gè)別產(chǎn)品還取得國(guó)際市場(chǎng)相關(guān)產(chǎn)品中的銷量最大的成績(jī)。我國(guó)相應(yīng)研究發(fā)展基地和本領(lǐng)域高技術(shù)公司的許多產(chǎn)品填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的空白,打破國(guó)外產(chǎn)品在市場(chǎng)上的壟斷地位,同時(shí)爭(zhēng)取進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。

摻鉺光纖放大器(EDFA)是高速大容量光纖通信系統(tǒng)必需的關(guān)鍵部件,國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)40%的份額。我國(guó)也是目前國(guó)際上少數(shù)幾個(gè)有能力研制PIC和OEIC的國(guó)家。808nm大功率激光器及其泵浦的固體綠光激光器,670nm紅光激光器已產(chǎn)品化和商品化并批量占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)移動(dòng)通信的光纖直放站所用的光電器件,90%使用國(guó)產(chǎn)器件,國(guó)產(chǎn)1.55μmDFB激光器戰(zhàn)勝了國(guó)外器件,占領(lǐng)了100%的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。

但是,我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到在我國(guó)光電子技術(shù)發(fā)展中,光電子器件、部件雖是光通信、光顯示、光存儲(chǔ)等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵部分,但在整個(gè)系統(tǒng)和設(shè)備成本中所占的比重較小,其產(chǎn)值較低,目前科研開發(fā)主要處于跟蹤和小批量生產(chǎn)階段,光電子產(chǎn)業(yè)所需的規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)目前還未有實(shí)質(zhì)突破;國(guó)內(nèi)研究生產(chǎn)的光電器件和部件有相當(dāng)部分還未能滿足整機(jī)和系統(tǒng)的要求,導(dǎo)致國(guó)外器件占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)相當(dāng)多的份額;在機(jī)制上仍未擺脫科研、生產(chǎn)、市場(chǎng)相互脫離的狀況。

第6篇

論文摘要:光電子器件和部件廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)距離大容量光纖通信、光存儲(chǔ)、光顯示、光互聯(lián)、光信息處理、激光加工、激光醫(yī)療和軍事武器裝備,預(yù)期還會(huì)在未來的光計(jì)算中發(fā)揮重要作用。本文將介紹國(guó)內(nèi)外光電子技術(shù)及光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

如果說微電子技術(shù)推動(dòng)了以計(jì)算機(jī)、因特網(wǎng)、光纖通信等為代表的信息技術(shù)的高速發(fā)展,改變了人們的生活方式,使得知識(shí)經(jīng)濟(jì)初見端倪,那么隨著信息技術(shù)的發(fā)展,大容量光纖通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),光電子技術(shù)將起到越來越重要的作用。美國(guó)商務(wù)部指出:“90年代,全世界的光子產(chǎn)業(yè)以比微電子產(chǎn)業(yè)高得多的速度發(fā)展,誰在光電子產(chǎn)業(yè)方面取得主動(dòng)權(quán),誰就將在21世紀(jì)的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評(píng)論:“21世紀(jì)具有代表意義的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),第一是光電子產(chǎn)業(yè),第二是信息通信產(chǎn)業(yè),第三是健康和福利產(chǎn)業(yè)……”,可以斷言,光電子技術(shù)將繼微電子技術(shù)之后再次推動(dòng)人類科學(xué)技術(shù)的革命。

1世界光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

光纖通信技術(shù)的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)初人們的預(yù)料,光纖已經(jīng)成為通信網(wǎng)的重要傳輸媒介,現(xiàn)在世界上大約有60%的通信業(yè)務(wù)經(jīng)光纖傳輸,到20世紀(jì)末將達(dá)到85%,但從目前光纖通信的整體水平來看,仍處于初級(jí)階段,光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發(fā)出來。目前,各種新技術(shù)層出不窮,密集波分復(fù)用技術(shù)(DWDM,在同一根光纖內(nèi)傳輸多路不同波長(zhǎng)的光信號(hào),以提高單根光纖的傳輸能力)、摻鉺光纖放大器技術(shù)(EDFA,可將光信號(hào)直接放大,具有輸出功率高、噪聲小,增益帶寬等優(yōu)點(diǎn))已取得突破性進(jìn)展并得到廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)在DWDM系統(tǒng)和光傳輸設(shè)備中,光電技術(shù)的比例將從過去比重不到10%達(dá)到90%。一種全新的、無需進(jìn)行任何光電變換的光波通信——“全光通信”,由于波分復(fù)用技術(shù)和摻鉺光纖放大器技術(shù)的進(jìn)展,也日趨成熟,將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統(tǒng)上首次使用,給全球的通信業(yè)帶來蓬勃生機(jī)。為此提供支撐的就是半導(dǎo)體光電子器件和部件。光電子器件和技術(shù)已形成一個(gè)快速增長(zhǎng)的、巨大的光電子產(chǎn)業(yè),對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著越來越大的作用。美國(guó)光電子產(chǎn)業(yè)振興協(xié)會(huì)估計(jì),到2003年,光電子產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值將達(dá)2000億美元。

Internet應(yīng)用的飛速增長(zhǎng)對(duì)電信骨干網(wǎng)帶寬提出越來越高的需求,為滿足需求的增長(zhǎng),人們可以鋪設(shè)更多的光纖,或靠提高單路光的信息運(yùn)載量(現(xiàn)在主干網(wǎng)可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps,并已有40Gbps的演示性設(shè)備)。但更主要的方法卻是靠發(fā)展波分復(fù)用技術(shù),增加光纖內(nèi)通光的路數(shù)(光波分復(fù)用的實(shí)驗(yàn)記錄已經(jīng)達(dá)到2.64Tbps)。波分復(fù)用技術(shù)的普遍運(yùn)用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)。無限戰(zhàn)略公司的報(bào)告指出:“信號(hào)傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場(chǎng)1999年達(dá)到13億美元,比去年增加23%;1.48μm信號(hào)放大用激光器1999年市場(chǎng)份額達(dá)到1.6億美元,比去年增加33%;980nm信號(hào)放大用激光器銷售額達(dá)2.9億美元,比去年增長(zhǎng)121%。整個(gè)激光器市場(chǎng)的份額1999年達(dá)18億美元,預(yù)期2003年將達(dá)到30億美元”。美國(guó)通信工業(yè)研究公司(CIR)的研究預(yù)測(cè),北美市場(chǎng)光電子部件的市場(chǎng)規(guī)模將由目前的28億美元增長(zhǎng)到2003年的61億美元,約每年增長(zhǎng)18.5%。密集波分復(fù)用設(shè)備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報(bào)告稱雖然10年內(nèi)全光通信還不會(huì)全面商業(yè)化,但是全光交換將在幾年內(nèi)成為市場(chǎng)主流,報(bào)告也指出盡管光學(xué)部件市場(chǎng)被大公司所占據(jù),但仍有創(chuàng)新性公司進(jìn)入的可能。

2我國(guó)的光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)

近10年來我國(guó)光電子技術(shù)研究在國(guó)家“863”計(jì)劃和有關(guān)部門的支持下有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展,在很多領(lǐng)域同國(guó)外先進(jìn)國(guó)家只有兩三年的距離,個(gè)別領(lǐng)域還處于世界領(lǐng)先地位。國(guó)內(nèi)光電子有關(guān)產(chǎn)業(yè)基地在光電子器件、部件和子系統(tǒng)(如激光器、探測(cè)器、光收發(fā)模塊、EDFA、無源光器件)等已經(jīng)占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)較大的市場(chǎng)份額,初步具備同國(guó)外大公司競(jìng)爭(zhēng)的能力,在毫無市場(chǎng)保護(hù)的情況下,靠自己的力量爭(zhēng)得了一席之地,市場(chǎng)營(yíng)銷逐年有較大的增長(zhǎng),個(gè)別產(chǎn)品還取得國(guó)際市場(chǎng)相關(guān)產(chǎn)品中的銷量最大的成績(jī)。我國(guó)相應(yīng)研究發(fā)展基地和本領(lǐng)域高技術(shù)公司的許多產(chǎn)品填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的空白,打破國(guó)外產(chǎn)品在市場(chǎng)上的壟斷地位,同時(shí)爭(zhēng)取進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。

摻鉺光纖放大器(EDFA)是高速大容量光纖通信系統(tǒng)必需的關(guān)鍵部件,國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)40%的份額。我國(guó)也是目前國(guó)際上少數(shù)幾個(gè)有能力研制PIC和OEIC的國(guó)家。808nm大功率激光器及其泵浦的固體綠光激光器,670nm紅光激光器已產(chǎn)品化和商品化并批量占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)移動(dòng)通信的光纖直放站所用的光電器件,90%使用國(guó)產(chǎn)器件,國(guó)產(chǎn)1.55μmDFB激光器戰(zhàn)勝了國(guó)外器件,占領(lǐng)了100%的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。

但是,我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到在我國(guó)光電子技術(shù)發(fā)展中,光電子器件、部件雖是光通信、光顯示、光存儲(chǔ)等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵部分,但在整個(gè)系統(tǒng)和設(shè)備成本中所占的比重較小,其產(chǎn)值較低,目前科研開發(fā)主要處于跟蹤和小批量生產(chǎn)階段,光電子產(chǎn)業(yè)所需的規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)目前還未有實(shí)質(zhì)突破;國(guó)內(nèi)研究生產(chǎn)的光電器件和部件有相當(dāng)部分還未能滿足整機(jī)和系統(tǒng)的要求,導(dǎo)致國(guó)外器件占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)相當(dāng)多的份額;在機(jī)制上仍未擺脫科研、生產(chǎn)、市場(chǎng)相互脫離的狀況。

第7篇

【關(guān)鍵詞】光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè);實(shí)踐教學(xué);創(chuàng)新體系

中圖分類號(hào):G6420文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-0278(2012)02-128-01

光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)屬于新增專業(yè),增設(shè)的目的就是為了適應(yīng)科技發(fā)展的需要,培養(yǎng)科技創(chuàng)新型人才,本專業(yè)具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性,構(gòu)建專業(yè)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系十分必要。

一、光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系的內(nèi)涵和特征

(一)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系的內(nèi)涵

實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系在內(nèi)涵上分為狹義和廣義,我們一般理解的實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系就是實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容體系,在教學(xué)計(jì)劃中經(jīng)常使用的教學(xué)體系,這屬于狹義的實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系;廣義的實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系不僅包含實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系,還包括實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)體系、管理體系、條件支撐體系等,在教學(xué)的過程中,實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系不僅要發(fā)揮主要作用,目標(biāo)體系、管理體系等也要發(fā)揮各自的作用,體系之間相互協(xié)調(diào)與配合,實(shí)現(xiàn)總體教學(xué)目標(biāo)。實(shí)踐教學(xué)體系的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用光和信息知識(shí)的能力,通過觀察、實(shí)驗(yàn)、操作等教學(xué)方式,讓學(xué)生掌握理論知識(shí)和實(shí)踐操作能力,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)的重要組成部分。

(二)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系的特征

由于光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式上都具有綜合性,因此時(shí)間教學(xué)體系本身就具有綜合性;光信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)科有很強(qiáng)的實(shí)踐性,很多教學(xué)內(nèi)容都是對(duì)光電子器件的實(shí)際運(yùn)用,以理論知識(shí)來指導(dǎo)實(shí)踐,因此時(shí)間教學(xué)體系具有實(shí)踐性;光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)的目的就是讓學(xué)生學(xué)會(huì)光信息科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用,在教學(xué)過程中,對(duì)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐需要依靠光電子和信息產(chǎn)業(yè),教學(xué)的過程、實(shí)驗(yàn)的形式和內(nèi)容都要依靠光信息技術(shù),因此實(shí)踐教學(xué)體系又具有開放性。實(shí)踐教學(xué)的開展不僅需要學(xué)校的努力,還需要光信息和光電子等相關(guān)企業(yè)的積極參與,為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供場(chǎng)所、產(chǎn)品和經(jīng)驗(yàn),因此實(shí)踐教學(xué)體系具有主體性。

二、實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系的構(gòu)建

(一)構(gòu)建校內(nèi)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

由于光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,要想培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,高校應(yīng)該建設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái),集教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、開發(fā)與一體,實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容圍繞光信息和光電子器件的設(shè)計(jì)與開發(fā),并不斷創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,注重實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用性、創(chuàng)新性、開放性。在條件上,實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新平臺(tái)應(yīng)該布局合理、科學(xué),使平臺(tái)具有良好的操作環(huán)境,在內(nèi)容上,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)應(yīng)該注重理論知識(shí)和實(shí)踐內(nèi)容相結(jié)合,把相關(guān)的理論知識(shí)運(yùn)用于光信息技術(shù)研究中去,在管理上,應(yīng)該注重實(shí)驗(yàn)設(shè)備、師資建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容等方面的管理,使實(shí)驗(yàn)平臺(tái)成為一個(gè)有機(jī)組合的整體,各個(gè)部分都在發(fā)揮著功效。

(二)構(gòu)建校外創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

校外創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)與校內(nèi)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的基本屬性、建設(shè)方法、管理模式和功能都有很大的區(qū)別,校外創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)是校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的補(bǔ)充,兩者都發(fā)揮著重要的作用。在條件上,校外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)一定要具備足夠的場(chǎng)所、設(shè)備、師資力量和實(shí)踐資源,這是最基本的條件,能夠保證校外創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)的正常運(yùn)行,在管理上,校外創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)應(yīng)該借鑒相關(guān)企業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn),請(qǐng)企業(yè)成功人士參與管理,與校內(nèi)教師進(jìn)行良好的配合,在運(yùn)行上,學(xué)校需要建立有效的溝通機(jī)制,豐富教學(xué)內(nèi)容和形式,以光信息和光電子相關(guān)企業(yè)為主,利用好社會(huì)資源,加強(qiáng)校企合作。

(三)構(gòu)建校企合作的實(shí)踐教學(xué)模式

高校教學(xué)的目的就是為社會(huì)培養(yǎng)更多人才,因此,人才的培養(yǎng)和社會(huì)需求是分不開的,如果只是把學(xué)生關(guān)在學(xué)校里,使教學(xué)脫離了社會(huì)實(shí)際,那么培養(yǎng)出來的人才也不適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。學(xué)校應(yīng)該和本地區(qū)內(nèi)光電子信息企業(yè)加強(qiáng)聯(lián)系,通過校企合作,請(qǐng)企業(yè)內(nèi)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員到學(xué)校傳授經(jīng)驗(yàn),讓學(xué)生去企業(yè)內(nèi)親身實(shí)踐,不但使學(xué)生加深了對(duì)光信息科學(xué)與技術(shù)的了解,還鍛煉了學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐能力,使學(xué)校教學(xué)和社會(huì)發(fā)展需求相適應(yīng),培養(yǎng)出了更多適合社會(huì)需要的人才。

參考文獻(xiàn):

[1]郭祥群,胡榮宗,穆紀(jì)千.著眼于素質(zhì)和創(chuàng)新精神構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2004,21(2):183-188.

第8篇

漫話"知識(shí)經(jīng)濟(jì)" 厲佛燈

信息產(chǎn)業(yè)與民營(yíng)機(jī)制 段永基

反貧困的戰(zhàn)略措施:信息扶貧 楊學(xué)農(nóng)

轉(zhuǎn)軌時(shí)期現(xiàn)代信息咨詢服務(wù)業(yè)的形勢(shì)與對(duì)策 黃素蘭

信息產(chǎn)業(yè)部與IBM聯(lián)手進(jìn)軍電子商務(wù)等23則

海外信息化建設(shè)的一些政策措施 任西侊

股市信息資源對(duì)投資者判斷力的影響

新加坡志在成為亞太信息技術(shù)中樞

爭(zhēng)做民族信息產(chǎn)業(yè)的中堅(jiān)--訪華科高技術(shù)公司董事長(zhǎng)李曼俊 郭艷英

從小廠到優(yōu)秀高新技術(shù)企業(yè)--訪北京華能目動(dòng)化工程公司總經(jīng)理王志軍 魏振剛

21世紀(jì)我們?cè)鯓由暇W(wǎng)? 陸群

Internet網(wǎng)及聯(lián)機(jī)系統(tǒng)中信息資源的對(duì)比分析 都平平

Internet網(wǎng)及聯(lián)機(jī)系統(tǒng)中信息資源的對(duì)比分析 都平平

山東省開發(fā)利用信息資源措施及政策初探 胡麗萍

企業(yè)集團(tuán)信息系統(tǒng)的建設(shè) 程剛

推動(dòng)國(guó)有企業(yè)信息化促進(jìn)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新 崔岱遠(yuǎn)

頑強(qiáng)拼搏開拓進(jìn)取--記城龍工貿(mào)有限責(zé)任公司 韓成恩

未來電腦的人機(jī)界面 姜德存

發(fā)展我國(guó)信息處理技術(shù)與信息交互技術(shù)之我見 李建賢

光盤家族的新星--DVD 鄭登理

建設(shè)國(guó)家創(chuàng)新體系迎接知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來 高新讓

海外信息化建設(shè)的一些政策措施 任西侊

政府在營(yíng)造中國(guó)“硅谷”中應(yīng)發(fā)揮什么樣的作用 吳敬璉

新世紀(jì)首鋼發(fā)展的新思路 羅冰生

知識(shí)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下中國(guó)企業(yè)發(fā)展的對(duì)策 曾梅,趙群華

高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展中外市長(zhǎng)論壇掠影

地方科技體制改革步伐加快

我國(guó)“十五”科技規(guī)劃正式等12則

IT新聞

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下文獻(xiàn)資源的共建共享 潘杏梅

北京亞頓公司依靠科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)

中國(guó)域名注冊(cè)的現(xiàn)狀和域名市場(chǎng)的爭(zhēng)奪 鄭淑榮

以信息整合為目標(biāo)優(yōu)化企業(yè)集成管理系統(tǒng)——華星電子信息技術(shù)有限公司的業(yè)務(wù)追求 陳艷華

改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)共享信息陽光——利用直播鏡像和內(nèi)容定位技術(shù)解決網(wǎng)絡(luò)擁塞 黎紅

風(fēng)險(xiǎn)投資與我國(guó)網(wǎng)站發(fā)展 宋恩梅

走近“數(shù)字化家園” 王建林

跨國(guó)網(wǎng)絡(luò)公司進(jìn)入中國(guó)IT業(yè)的風(fēng)向標(biāo) ——評(píng)聯(lián)想與AOL“聯(lián)姻” 遠(yuǎn)望

IT人才:全球爭(zhēng)奪的焦點(diǎn) 張矢

我國(guó)光電子技術(shù)和器件的發(fā)展現(xiàn)狀及展望 蘇小虎,謝世鐘

創(chuàng)建東方的“巴拉居達(dá)”——記北京東恒宇技術(shù)開發(fā)中心 許東升

技術(shù)創(chuàng)新鑄輝煌——記北京萬拓儀器有限公司總經(jīng)理劉明鐘 陳伯華

積極開拓走科技創(chuàng)新之路 北京鐵路局豐臺(tái)西電務(wù)段

北大青鳥實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新紀(jì)實(shí) 黃丹平

科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金項(xiàng)目回放

電子商務(wù)在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用 鄧永康,王方華

B in B——電子商務(wù)企業(yè)的內(nèi)部管理系統(tǒng) 田波

電子商務(wù)活動(dòng)中的信息安全保障 楊曼

搜索引擎機(jī)理剖析 馬靜

集成電路設(shè)計(jì)的新拓展 中國(guó)華大集成電路設(shè)計(jì)中心

世界軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與中國(guó)軟件業(yè)的定位和創(chuàng)新 劉積仁

數(shù)字化圖書館與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù) 張忠友

我國(guó)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)

依靠科學(xué)戰(zhàn)勝非典--致全國(guó)科技工作者倡議書

科技部<關(guān)于加強(qiáng)國(guó)家科技計(jì)劃知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理工作的規(guī)定>

國(guó)家創(chuàng)新體系若干理念辨析 梁戰(zhàn)平

我國(guó)科技論文作者群統(tǒng)計(jì)分析 楊志清

打造中國(guó)品牌創(chuàng)建信息強(qiáng)國(guó)--2003年(第17屆)電子信息百?gòu)?qiáng)企業(yè)排序揭曉

2003軟件園主任暨863計(jì)劃軟件專業(yè)孵化器研討會(huì)在京召開等5則

政策法規(guī)

產(chǎn)業(yè)動(dòng)態(tài)

信息化建設(shè)的項(xiàng)目管理 黃萌凌,張利

創(chuàng)新商業(yè)模式 完善電信產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu) 歐陽忠謀

中小咨詢公司的發(fā)展及其策略 楊景旗

以改革為動(dòng)力 以創(chuàng)新求發(fā)展 李云彪

南通市高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化服務(wù)體系的構(gòu)筑和實(shí)施 王滿香,毛錦堂

數(shù)字圖書館的分布式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)登記系統(tǒng) 王昉

信息服務(wù):寬帶網(wǎng)的生機(jī) 胡慧平

數(shù)字圖書館建設(shè)中的幾個(gè)問題 趙培云

2002-2003年IT培訓(xùn)市場(chǎng)分析 北京時(shí)代計(jì)世資訊有限公司

電腦市場(chǎng)演變"三步曲" 白木,子蔭

電子商務(wù)與客戶關(guān)系管理 張曉燕

韓國(guó)信息化的發(fā)展 邵春光

構(gòu)筑"綠色網(wǎng)絡(luò)家園"的使者訪亞聯(lián)電信網(wǎng)絡(luò)有限公司總經(jīng)理何志明教授 魏振剛

OPSEC:企業(yè)公開信息保護(hù)的方法 曾忠祿

搜索引擎的類型及其功能分析 萬勝林,王祖榮

IPv6:下一代互聯(lián)網(wǎng)的支柱 陳立娜

軟件業(yè)應(yīng)對(duì)盜版的策略 林寧寧,王浩

第9篇

關(guān)鍵詞:光纖通信;理論教學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào):G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)08-0167-03

當(dāng)代信息高速公路的骨干網(wǎng)絡(luò)是由光纖通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的,若沒有光纖的發(fā)明及相關(guān)有源和無源光纖器件的發(fā)明和發(fā)展,當(dāng)今的高速信息網(wǎng)絡(luò)是無法想象的。但是當(dāng)今信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展得益于微電子學(xué)、光電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及通信工程等多門學(xué)科的快速發(fā)展及它們之間的交叉融合。因此,要想成為一名信息技術(shù)領(lǐng)域的電子信息工程師、計(jì)算機(jī)工程師或通信工程師,除了需要掌握本專業(yè)的課程知識(shí)以外,也應(yīng)該熟悉現(xiàn)代信息技g的其他相關(guān)主要知識(shí),比如光纖通信網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)器件等。本文從光纖通信技術(shù)的研究?jī)?nèi)容、應(yīng)用及發(fā)展等方面說明其在電子信息工程專業(yè)教育中的重要性,并研討電子信息工程專業(yè)中的光纖通信課程的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

一、光纖通信技術(shù)簡(jiǎn)介

1960年,美國(guó)人梅曼(Maiman)發(fā)明了第一臺(tái)紅寶石激光器[1],給光通信帶來了新的希望。和普通光相比,激光具有波譜寬度窄,方向性極好,亮度極高,以及頻率和相位較一致的良好特性。激光是一種高度相干光,它的特性和無線電波相似,是一種理想的光載波。繼紅寶石激光器之后,氦―氖(He-Ne)激光器、二氧化碳(CO2)激光器先后出現(xiàn),并投入實(shí)際應(yīng)用。激光器的發(fā)明和應(yīng)用,使沉睡了80年的光通信進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。

1966年,英籍華裔學(xué)者高錕(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文,指出了利用光纖(Optical Fiber)進(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑,奠定了現(xiàn)代光通信――光纖通信的基礎(chǔ)[2]。在以后的10年中,波長(zhǎng)為1.55μm的光纖損耗:1979年是0.20 dB/km,1984年是0.157 dB/km,1986年是0.154 dB/km,接近了光纖最低損耗的理論極限。1970年,作為光纖通信用的光源也取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。1977年,貝爾實(shí)驗(yàn)室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到10萬小時(shí)(約11.4年),外推壽命達(dá)到100萬小時(shí),完全滿足實(shí)用化的要求。由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進(jìn)步,使1970年成為光纖通信發(fā)展的一個(gè)重要里程碑之年。在今后的幾十年中,光纖通信網(wǎng)絡(luò)的逐步商用化帶動(dòng)了相關(guān)信息產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展[3]。

由于在光纖通信系統(tǒng)中,作為載波的光波頻率比電波頻率高得多,而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或波導(dǎo)管的損耗低得多[4],因此相對(duì)于電纜通信或微波通信,光纖通信具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。綜上所述,可見光纖通信技術(shù)在現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)中的重要地位,因此,光纖通信技術(shù)這門課程不僅是光學(xué)工程專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程[5],也應(yīng)該作為電子信息工程專業(yè)的專業(yè)選修課程來開設(shè)。

二、光纖通信課程教學(xué)研究

(一)光纖通信課程的理論教學(xué)

電子信息工程專業(yè)的光纖通信課程的理論知識(shí)可以分為四個(gè)相互關(guān)聯(lián)的層次和內(nèi)容,它們分別是:第一部分,光纖技術(shù)的基礎(chǔ);第二部分,光纖通信器件技術(shù)基礎(chǔ);第三部分,光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò);第四部分,光纖與光纖通信系統(tǒng)測(cè)量。這四個(gè)部分的關(guān)系層層遞進(jìn),逐漸深入。理論學(xué)時(shí)總共32學(xué)時(shí)。

第一部分,光纖技術(shù)的基礎(chǔ)。可以先講解光纖通信技術(shù)的一些概念性和歷史性的知識(shí),比如:電信技術(shù)的發(fā)展,光通信的必要性及技術(shù)基礎(chǔ),光纖通信技術(shù)的歷史、現(xiàn)狀與未來。此處,可詳細(xì)介紹人類對(duì)光通信探索的歷史及現(xiàn)代光纖通信技術(shù)從學(xué)術(shù)研究到商業(yè)應(yīng)用的發(fā)展里程,并附帶介紹微波通信的發(fā)展里程,然后通過比較使用光波進(jìn)行通信和使用微波進(jìn)行通信的優(yōu)缺點(diǎn)及使用光纖材料和使用同軸電纜進(jìn)行通信的優(yōu)缺點(diǎn),讓學(xué)生了解光纖通信的巨大優(yōu)勢(shì)。然后可以簡(jiǎn)單介紹光纖傳輸?shù)幕A(chǔ)理論――電磁場(chǎng)與電磁波理論中的一些基本概念和現(xiàn)象,重點(diǎn)介紹麥克斯韋方程。最后介紹光纖的模式理論、光纖的結(jié)構(gòu)和類型、光纖的傳輸特性、光纖制造技術(shù)與光纜等知識(shí)。其中,光纖傳輸特性包括光纖的損耗特性和色散特性,這是該部分的重點(diǎn)知識(shí)。總之,筆者認(rèn)為,第一部分內(nèi)容的講解方法和手段是非常重要的,不宜講得深?yuàn)W,而應(yīng)該結(jié)合動(dòng)畫或者視頻講解光纖的傳光原理,使學(xué)生易于接受,才能提高學(xué)生對(duì)這門課程的興趣,從而繼續(xù)學(xué)習(xí)往后部分的相對(duì)枯燥的知識(shí)。該部分學(xué)時(shí)安排為6H。

第二部分,光纖通信器件技術(shù)基礎(chǔ)。這部分講述光纖通信系統(tǒng)中的有源和無源光通信器件,這些器件是構(gòu)成一個(gè)完成的光纖通信系統(tǒng)必不可少的部件,學(xué)好這部分內(nèi)容有利于理解后面學(xué)習(xí)的光纖通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容。這部分內(nèi)容包括:基本光纖器件、光學(xué)濾波器、光纖放大器和半導(dǎo)體光電子器件。基本光纖器件包括分波/合波器、光纖活動(dòng)連接器、光隔離器、環(huán)形器和衰減器等;光學(xué)濾波器的內(nèi)容包括Fabry-Perot濾波器、介質(zhì)膜濾波器、HiBi光纖Sagnac濾波器、Mach-Zender型濾波器、光纖光柵等;光纖放大器的內(nèi)容包括:摻餌光纖放大器(EDFA)、光纖Raman放大器等。半導(dǎo)體光電子器件的內(nèi)容包括:普通的半導(dǎo)體激光器(LD)和發(fā)光二極管(LED)、FP型雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光器、動(dòng)態(tài)單縱模激光器、半導(dǎo)體光放大器(OSA)、PN結(jié)光電二極管、PIN光電二極管、APD雪崩光電二極管等。對(duì)于每一個(gè)光纖器件,講解內(nèi)容包括這些光纖器件的結(jié)構(gòu)、工作原理、具體參數(shù)、應(yīng)用場(chǎng)合等,應(yīng)結(jié)合動(dòng)畫或者視頻講解,甚至如果有條件的話,可以在課題上帶上一些體積很小的光纖器件實(shí)物給學(xué)生講解,比如光纖活動(dòng)連接器、LD、LED、光纖光柵、PIN光電二極管價(jià)格便宜、體積小的光纖器件。該部分學(xué)時(shí)安排為10H。

第三部分,光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。這部分是本門課程的核心和精華部分,包括光纖傳輸系統(tǒng)、光纖通信網(wǎng)、全光網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展三大部分。其中,光纖傳輸系統(tǒng)的內(nèi)容包含:光纖傳輸系統(tǒng)的基本組成、光發(fā)送機(jī)組件、光接收機(jī)組件、光放大噪聲及其級(jí)聯(lián)、色散調(diào)節(jié)技術(shù)、光纖傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)、光纖傳輸系統(tǒng)性能評(píng)估。光通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容包含:通信網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和分類、準(zhǔn)同步數(shù)字系統(tǒng)(PDH)、同步數(shù)字系統(tǒng)(SDH)、異步傳輸模式(ATM)、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、光纖通信網(wǎng)的管理/保護(hù)/恢復(fù)。全光網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展的內(nèi)容包含:通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程、全光網(wǎng)絡(luò)中的傳輸技術(shù)(WDM、OTDM、OCDMA和分組交換技術(shù))、無源光網(wǎng)絡(luò)(G-PON、E-PON、WDM-PON)、光傳送網(wǎng)(G.709OTN)、自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)、全光網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理、全光網(wǎng)的安全問題。對(duì)于每一種光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù),講解內(nèi)容包括這些光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、功能、應(yīng)用場(chǎng)合等,應(yīng)盡量使用PPT的圖片、動(dòng)畫進(jìn)行講解,PPT上要盡量避免文字上描述。該部分學(xué)時(shí)安排為12H。

第四部分,光纖與光纖通信系統(tǒng)測(cè)量。該部分主要介紹光纖通信工程實(shí)施、檢測(cè)中一些常用的設(shè)備和儀器,在本門課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中都要使用到這些設(shè)備,是培養(yǎng)光纖通信工程師的基礎(chǔ)技能知識(shí)部分。該部分的內(nèi)容包括:光功率計(jì)的使用、光纖幾何參數(shù)的測(cè)量、光纖衰減測(cè)量、光纖色散測(cè)量、光纖偏正特性測(cè)量、光纖的機(jī)械特性和強(qiáng)度測(cè)量、光時(shí)域反射計(jì)(OTDR)的使用;光接收機(jī)靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍的測(cè)量、光纖通信系統(tǒng)誤碼率和功率代價(jià)的測(cè)量、眼圖及其測(cè)量、光譜分析儀、光纖通信系統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)。其中,重點(diǎn)講解光功率計(jì)、OTDR、眼圖示波器、光譜分析儀等儀器設(shè)備的功能和使用方法。該部分學(xué)時(shí)安排為4H。

(二)光纖通信課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

對(duì)于電子信息工程本科專業(yè)而言,畢竟培養(yǎng)的學(xué)生不屬于光學(xué)工程或光電子技術(shù)領(lǐng)域的人才,而且電子信息工程專業(yè)本身都有很多屬于自己專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程及課程設(shè)計(jì),因此,筆者認(rèn)為光纖通信技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)根據(jù)該專業(yè)學(xué)生的理論基礎(chǔ)和將來他們最可能需要的工程能力而設(shè)置。因而,筆者建議光纖通信課程的總學(xué)時(shí)設(shè)置為48學(xué)時(shí),理論教學(xué)學(xué)時(shí)為32學(xué)時(shí),7個(gè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)學(xué)時(shí)為16學(xué)r。

根據(jù)筆者10年來給電子信息工程專業(yè)本科學(xué)生講授這門課的經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為具體的實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置如下。

1.插入法測(cè)光纖的平均損耗系數(shù)。采用插入法測(cè)量待測(cè)光纖在1310nm和1550nm處的平均損耗系數(shù)。掌握插入法測(cè)量光纖損耗系數(shù)的原理,熟悉光纖多用表的使用方法。學(xué)時(shí)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。

2.光時(shí)域反射計(jì)(OTDR)測(cè)光纖鏈路特性。用光時(shí)域反射計(jì)測(cè)量光纖鏈路的平均損耗、接頭損耗、光纖長(zhǎng)度和故障點(diǎn)位置。了解光時(shí)域反射計(jì)工作原理及操作方法,學(xué)習(xí)用光時(shí)域反射計(jì)測(cè)量光纖平均損耗、接頭損耗、光纖長(zhǎng)度和故障點(diǎn)位置。學(xué)時(shí)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。

3.光波分復(fù)用(WDM)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)及其誤碼率測(cè)量構(gòu)建1310nm/1550nm光纖波分復(fù)用系統(tǒng)并測(cè)試其誤碼率,了解光波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的工作原理和系統(tǒng)組成熟悉誤碼、誤碼率的概念及其測(cè)量方法。學(xué)時(shí)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。

4.數(shù)字光纖通信系統(tǒng)信號(hào)眼圖測(cè)試。構(gòu)建數(shù)字光纖通信系統(tǒng)并且用數(shù)字示波器觀測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)眼圖,并從眼圖中確定數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的性能。了解眼圖產(chǎn)生的基礎(chǔ),根據(jù)眼圖測(cè)量數(shù)字通信系統(tǒng)性能的原理;學(xué)習(xí)通過數(shù)字示波器調(diào)試、觀測(cè)眼圖;掌握判別眼圖質(zhì)量的指標(biāo);熟練使用數(shù)字示波器和誤碼儀。學(xué)時(shí)設(shè)置為3個(gè)課時(shí)。

5.光纖切割與焊接技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)。利用全自動(dòng)熔接機(jī)向?qū)W生演示光纖熔接的全過程,了解光纖的結(jié)構(gòu)和光纖電弧放電焊接原理;了解全自動(dòng)焊接光纖的過程和使用方法。學(xué)時(shí)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。

6.光纖光柵光譜特性測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。測(cè)量光環(huán)行器的插入損耗、隔離度、方向性、回波損耗參數(shù);利用PC光譜儀、光環(huán)行器和光纖光柵設(shè)計(jì)光纖光柵光譜特性的測(cè)試系統(tǒng);了解光環(huán)行器的工作原理和主要功能;了解光環(huán)行器性能參數(shù)的測(cè)試原理;了解光纖光柵的光譜特性;學(xué)習(xí)PC光譜儀的使用方法。學(xué)時(shí)設(shè)置為3個(gè)課時(shí)。

7.光帶通濾波器的設(shè)計(jì)。測(cè)量光耦合器的插入損耗、分光比和附加損耗等參數(shù);利用光耦合器或者光環(huán)行器和光纖光柵設(shè)計(jì)光帶通濾波器。了解2X2光耦合器的工作原理,了解光耦合器各項(xiàng)參數(shù)的測(cè)試方法。學(xué)時(shí)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。

通過以上實(shí)驗(yàn)課程,能夠使電子信息工程本科學(xué)生對(duì)光纖通信系統(tǒng)的基本器件、基本測(cè)量系統(tǒng)等有一個(gè)比較感觀的認(rèn)識(shí),而且能夠更加深刻地掌握它們工作的基本原理和基本特性,為將來在具體的工程設(shè)計(jì)及進(jìn)一步深造中奠定基礎(chǔ)。

三、結(jié)束語

光纖通信技術(shù)在國(guó)家的信息產(chǎn)業(yè)、國(guó)防工業(yè)中具有舉足輕重的地位,電子信息技術(shù)與光學(xué)信息技術(shù)的結(jié)合也越來越緊密。對(duì)于當(dāng)今的電子信息工程專業(yè)的學(xué)生而言,除了需要掌握本專業(yè)牢固的知識(shí)和技能以外,了解和掌握光纖通信技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和相關(guān)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)也是必不可缺的。本文通過對(duì)電子信息工程專業(yè)特點(diǎn)和光纖通信課程內(nèi)容的分析,討論了該門課程與該專業(yè)的內(nèi)在聯(lián)系,分析其重要性,并根據(jù)筆者10年來在重慶理工大學(xué)電子信息工程專業(yè)講授該門課程的經(jīng)驗(yàn),提出了本門課程在電子信息工程專業(yè)中的理論及實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)方法及課程設(shè)置等方面的一些意見和建議。

參考文獻(xiàn):

[1]高D.激光技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與分析[J].物理通報(bào),2007,(11):50-52.

[2]龍泉.光通信發(fā)展的回顧與展望電信網(wǎng)技術(shù)[J].2008,(2):30-32.

[3]曲鵬.光纖通信技術(shù)的應(yīng)用及展望[J].硅谷,2014,7(24):2-2.

相關(guān)文章
相關(guān)期刊
主站蜘蛛池模板: 四虎免费永久网站入口 | 国产成人精品免费久久久久 | 99在线观看精品 | 夜久久 | 欧美老女人性 | 午夜精品久久久久久久99热下载 | 精品国产中文一级毛片在线看 | 国外破处高清视频 | 视频黄色在线 | 十分钟视频高清免费观看 | 久青草免费视频手机在线观看 | 国产色区 | 私人电影院免费 | 日本高清精品 | 国产小视频在线免费观看 | 99久久精品免费看国产免费软件 | 热久久只有精品 | 久久久一区二区三区不卡 | 六月丁香婷婷激情国产 | 国产成人小视频 | 亚洲国产精品久久久久 | 五月花社区婷婷综合 | 欧美成人aa | 国产毛片电影 | 激情综合五月天 | 欧美日韩性视频 | 黄连厚朴电视剧免费观看 | 久久99精品久久久久久牛牛影视 | 视频一区二区三区在线 | 97色在线视频 | 精品国产一区二区三区久久久狼 | 我和岳交换夫妇中文字幕在线 | 久久国产精品一区二区 | 亚洲综合在线视频 | 四虎成人精品免费影院 | 热久久最新视频 | 善良的护士bd高清 | 高清视频免费看 | 99re在线视频观看 | 婷婷爱五月天 | 乱网站 |