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光电信息技术论文范文

光电信息技术论文

光电信息技术论文范文第1篇

关键词:光纤,发展趋势,通信技术,对策,应用

 

光纤通信最大的技术优点是信息容量大;且光纤的损耗低、传输距离长;光纤通信不易被电磁干扰,对信息的保密性能好;可以有效节约有色金属;光缆尺寸小,便于安装和运输。在这几十年的发展历程中,光纤通信已经成为现现代通信技术的重点。

1光纤通信的特点

1.1频带极宽,通信容量大

在光纤技术中,光纤可以容纳50000GHz传输带宽,光纤通信系统的容许频带(带宽)是由光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性决定的。例如,单波长光纤通信系统一般是使用密集波分复用等一些复杂的技术,以便解决通信设备的电子瓶颈效应的问题,保证光纤宽带可以发挥更积极的作用,从而增加光纤的信息传输量。目前,单波长光纤通信系统的传输率已经得到了2.5Gbps到10Gbps。

1.2抗电磁干扰能力强

光纤的制作材料主要是石英,其绝缘性好,抗腐蚀能力强。论文格式,发展趋势。因此,光纤有较强的抗电磁干扰能力,且不受雷电、电离层的变化和太阳黑子活动等电磁影响,也不会被人为释放的电磁所干扰,这就是石英这种通信材料的最大优势。论文格式,发展趋势。除以上有点之外,光纤体积小、质量轻,不仅可以节省空间,还便于安装;光纤的制作材料资源丰富,成本低;光纤的温度稳定性好,使用寿命长。论文格式,发展趋势。由于光纤通信的优点很多,使其使用范围也不断扩宽。

2光纤通信技术的应用

自上世纪90年代以来,我国光通信技术已经得到了很大的发展,特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等方面更是发展迅速,促使光纤生产量不断增加。现代信息网络通信系统不断扩展和增加,导致网络的管理和维护,以及设备的故障判定和排除就显得更加困难和繁杂。此时,我们采用SDH+光纤或ATM+光纤组成宽带数字传输系统,这种传输系统可以保证环网传输的稳定性,链路传输系统或者组成各种形式的复合网络,也能满足各种信息传输的需要。针对电视节目的传输,我们同事是采用的宽带传输系统进行传输,将主站到地方站的所有数字信息设置成广播的方式,让同样的电视节目可以在不同的地方下载,也能利用网络管理平台的控制,以便不同的站点可以下载不同的节目。目前,有线电视已经在全国普及,在有线电视的网络支持下,宽带多媒体传输网络就更容易实现了,因此,在这种情况下,我们不应完全废除现有的有线电视网,而是科学的利用它,满足人们的需要,将光纤通信技术融入到千万家,方便人们的生活。

3现代通信系统的光纤技术

3.1单纤双向传输技术

单纤双向传输技术是针对双纤双向传输而言的,双纤传输时,其信号可以在两根不同的光纤中传输,而单纤传输时,信号在调频过后可在不同的波段后,在同一根光纤里传输。现代光纤的传输容量不断增大,从理论上说,光纤传输的容量是无限的,只是受到设备等各种因素的影响,传输容量大大降低,远不及预期的效果。目前,光纤通信传送网都是通过双纤双向传输的,如果利用单纤双向传输技术就能有效的节省一半的光纤资源,而对于现代庞大的光纤网络传输系统中,可节省的光纤资源数量也是十分庞大的。

研发出成熟的单纤双向传输技术对网络通信的发展有十分积极的意义。单纤双向传输技术已经得到了广泛的使用,但主要用在光纤末端接入设备:PON无源光网络、单纤光收发器等设备,骨干传送网上还没有使用到这种技术。可见,这也是光纤通信技术的未来发展方向。

3.2光纤到户(FTTH)接入技术

高速数据通信和高质量视频通信等媒体业务的发展和拓展,对现代宽带综合业务网的研究起到了积极的推动作用。而今,核心网便成为了以光纤线路为基础的高速信道,国际权威专家认为,宽带综合信息接入网是现代信息高速公路发展的“最后一公里”,同时也指出,这是信息通信发展的又一个瓶颈。论文格式,发展趋势。虽然ADSL技术为现代通信业务提供了良好的基础,但对于未来将要发展的通信业务,如:网上教育,网上办公,会议电视,网上游戏等双向业务和HDTV高清数字电视,尤其是HDTV,现阶段的传输率仅为19.2Mbps,用H.264压缩技术可以压缩到5-6Mbps。论文格式,发展趋势。

在实践中,QOS有所保证的ADSL的最高传输速率是2Mbps,但仍然难以传输HDTV高清数字电视。论文格式,发展趋势。而使用铜线接入的ADSL的方式已经无法再满足数据高速传输的需求,采用光纤接入技术已成为必然趋势,是未来通信技术的发展趋势。

4光纤通信系统中的新技术探究

4.1光网络的智能化

光网络智能化是通信技术的重要发展方向,光通信技术已有40年的发展历史,主要是以传输为主线的。但随着计算机技术的发展,加上计算机技术与通信技术的结合,网络技术得到了更高层次的进步,现代光网络中还加入了自动发现能力、连接控制技术和更完善的保护恢复功能,促使光网络的智能化发展,其中,ASON就是典型的例子。

4.2全光网络

未来的通信网络是属于全光网络的世界,全光网是光纤通信技术发展的最高层次,也是光纤技术的最理想发展阶段。传统的光网络可以实现节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了光纤通信容量的进一步提高,因此,真正的全光网已经成为光纤网络发展的最终极目标。

4.3光器件的集成化

光电子器件的发展趋势是实现其集成化。想要实现全光通信网络,器件的集成是重点,也是核心,光子集成芯片的制造需要将将激光器、检测器、调制器和其他器件都集成到芯片中,这些集成需要在不同材料多个薄膜介质层上不停的沉积,主要材料有砷化铟镓、磷化铟等。虽然这是一种复杂的技术,但随着互联网多媒体技术的发展,传统的1M-6M的互联网接入带宽变得不足,因此,只通过增加设备来提高速度扩大带宽已经不现实了,可见,光器件的集成是必须的,也是保证光纤通信技术发展的核心内容。

5结语

光纤通信技术的发展可以促进城市信息化的形成,而社会的信息化又进一步加速了光纤通信技术的发展,大容量、高速率是社会信息化的两个重要特征,新型光通信技术也正是为了解决现代光纤技术中的问题而诞生的,这必将使得光纤通信技术取的更大的发展。

参考文献:

[1]裘庆生.浅析我国光纤通信发展现状及前景[J].信息与电脑(理论版),2009,(12).

[2]刘海军.浅析光纤通信技术的现状与发展[J].科技信息,2009,(31).

[3]白建春.光纤通信技术的发展及其应用[J].中国新技术新产品,2010,(3).

[4]毛谦.我国光纤通信技术发展的现状和前景[J].电信科学,2006,(8).

[5]赵兴富.现代光纤通信技术的发展与趋势[J].电力系统通信,2005,(11).

光电信息技术论文范文第2篇

关键词:光纤,发展趋势,通信技术,对策,应用

 

光纤通信最大的技术优点是信息容量大;且光纤的损耗低、传输距离长;光纤通信不易被电磁干扰,对信息的保密性能好;可以有效节约有色金属;光缆尺寸小,便于安装和运输。在这几十年的发展历程中,光纤通信已经成为现现代通信技术的重点。

1光纤通信的特点

1.1频带极宽,通信容量大

在光纤技术中,光纤可以容纳50000GHz传输带宽,光纤通信系统的容许频带(带宽)是由光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性决定的。例如,单波长光纤通信系统一般是使用密集波分复用等一些复杂的技术,以便解决通信设备的电子瓶颈效应的问题,保证光纤宽带可以发挥更积极的作用,从而增加光纤的信息传输量。目前,单波长光纤通信系统的传输率已经得到了2.5Gbps到10Gbps。

1.2抗电磁干扰能力强

光纤的制作材料主要是石英,其绝缘性好,抗腐蚀能力强。论文格式,发展趋势。因此,光纤有较强的抗电磁干扰能力,且不受雷电、电离层的变化和太阳黑子活动等电磁影响,也不会被人为释放的电磁所干扰,这就是石英这种通信材料的最大优势。论文格式,发展趋势。除以上有点之外,光纤体积小、质量轻,不仅可以节省空间,还便于安装;光纤的制作材料资源丰富,成本低;光纤的温度稳定性好,使用寿命长。论文格式,发展趋势。由于光纤通信的优点很多,使其使用范围也不断扩宽。

2光纤通信技术的应用

自上世纪90年代以来,我国光通信技术已经得到了很大的发展,特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等方面更是发展迅速,促使光纤生产量不断增加。现代信息网络通信系统不断扩展和增加,导致网络的管理和维护,以及设备的故障判定和排除就显得更加困难和繁杂。此时,我们采用SDH+光纤或ATM+光纤组成宽带数字传输系统,这种传输系统可以保证环网传输的稳定性,链路传输系统或者组成各种形式的复合网络,也能满足各种信息传输的需要。针对电视节目的传输,我们同事是采用的宽带传输系统进行传输,将主站到地方站的所有数字信息设置成广播的方式,让同样的电视节目可以在不同的地方下载,也能利用网络管理平台的控制,以便不同的站点可以下载不同的节目。目前,有线电视已经在全国普及,在有线电视的网络支持下,宽带多媒体传输网络就更容易实现了,因此,在这种情况下,我们不应完全废除现有的有线电视网,而是科学的利用它,满足人们的需要,将光纤通信技术融入到千万家,方便人们的生活。

3现代通信系统的光纤技术

3.1单纤双向传输技术

单纤双向传输技术是针对双纤双向传输而言的,双纤传输时,其信号可以在两根不同的光纤中传输,而单纤传输时,信号在调频过后可在不同的波段后,在同一根光纤里传输。现代光纤的传输容量不断增大,从理论上说,光纤传输的容量是无限的,只是受到设备等各种因素的影响,传输容量大大降低,远不及预期的效果。目前,光纤通信传送网都是通过双纤双向传输的,如果利用单纤双向传输技术就能有效的节省一半的光纤资源,而对于现代庞大的光纤网络传输系统中,可节省的光纤资源数量也是十分庞大的。

研发出成熟的单纤双向传输技术对网络通信的发展有十分积极的意义。单纤双向传输技术已经得到了广泛的使用,但主要用在光纤末端接入设备:PON无源光网络、单纤光收发器等设备,骨干传送网上还没有使用到这种技术。可见,这也是光纤通信技术的未来发展方向。

3.2光纤到户(FTTH)接入技术

高速数据通信和高质量视频通信等媒体业务的发展和拓展,对现代宽带综合业务网的研究起到了积极的推动作用。而今,核心网便成为了以光纤线路为基础的高速信道,国际权威专家认为,宽带综合信息接入网是现代信息高速公路发展的“最后一公里”,同时也指出,这是信息通信发展的又一个瓶颈。论文格式,发展趋势。虽然ADSL技术为现代通信业务提供了良好的基础,但对于未来将要发展的通信业务,如:网上教育,网上办公,会议电视,网上游戏等双向业务和HDTV高清数字电视,尤其是HDTV,现阶段的传输率仅为19.2Mbps,用H.264压缩技术可以压缩到5-6Mbps。论文格式,发展趋势。

在实践中,QOS有所保证的ADSL的最高传输速率是2Mbps,但仍然难以传输HDTV高清数字电视。论文格式,发展趋势。而使用铜线接入的ADSL的方式已经无法再满足数据高速传输的需求,采用光纤接入技术已成为必然趋势,是未来通信技术的发展趋势。

4光纤通信系统中的新技术探究

4.1光网络的智能化

光网络智能化是通信技术的重要发展方向,光通信技术已有40年的发展历史,主要是以传输为主线的。但随着计算机技术的发展,加上计算机技术与通信技术的结合,网络技术得到了更高层次的进步,现代光网络中还加入了自动发现能力、连接控制技术和更完善的保护恢复功能,促使光网络的智能化发展,其中,ASON就是典型的例子。

4.2全光网络

未来的通信网络是属于全光网络的世界,全光网是光纤通信技术发展的最高层次,也是光纤技术的最理想发展阶段。传统的光网络可以实现节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了光纤通信容量的进一步提高,因此,真正的全光网已经成为光纤网络发展的最终极目标。

4.3光器件的集成化

光电子器件的发展趋势是实现其集成化。想要实现全光通信网络,器件的集成是重点,也是核心,光子集成芯片的制造需要将将激光器、检测器、调制器和其他器件都集成到芯片中,这些集成需要在不同材料多个薄膜介质层上不停的沉积,主要材料有砷化铟镓、磷化铟等。虽然这是一种复杂的技术,但随着互联网多媒体技术的发展,传统的1M-6M的互联网接入带宽变得不足,因此,只通过增加设备来提高速度扩大带宽已经不现实了,可见,光器件的集成是必须的,也是保证光纤通信技术发展的核心内容。

5结语

光纤通信技术的发展可以促进城市信息化的形成,而社会的信息化又进一步加速了光纤通信技术的发展,大容量、高速率是社会信息化的两个重要特征,新型光通信技术也正是为了解决现代光纤技术中的问题而诞生的,这必将使得光纤通信技术取的更大的发展。

参考文献:

[1]裘庆生.浅析我国光纤通信发展现状及前景[J].信息与电脑(理论版),2009,(12).

[2]刘海军.浅析光纤通信技术的现状与发展[J].科技信息,2009,(31).

[3]白建春.光纤通信技术的发展及其应用[J].中国新技术新产品,2010,(3).

[4]毛谦.我国光纤通信技术发展的现状和前景[J].电信科学,2006,(8).

[5]赵兴富.现代光纤通信技术的发展与趋势[J].电力系统通信,2005,(11).

光电信息技术论文范文第3篇

关键词:光纤通信;理论教学;实验教学

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)08-0167-03

当代信息高速公路的骨干网络是由光纤通信网络构成的,若没有光纤的发明及相关有源和无源光纤器件的发明和发展,当今的高速信息网络是无法想象的。但是当今信息产业的高速发展得益于微电子学、光电子学、计算机技术及通信工程等多门学科的快速发展及它们之间的交叉融合。因此,要想成为一名信息技术领域的电子信息工程师、计算机工程师或通信工程师,除了需要掌握本专业的课程知识以外,也应该熟悉现代信息技g的其他相关主要知识,比如光纤通信网络及其相关器件等。本文从光纤通信技术的研究内容、应用及发展等方面说明其在电子信息工程专业教育中的重要性,并研讨电子信息工程专业中的光纤通信课程的理论和实验教学方法。

一、光纤通信技术简介

1960年,美国人梅曼(Maiman)发明了第一台红宝石激光器[1],给光通信带来了新的希望。和普通光相比,激光具有波谱宽度窄,方向性极好,亮度极高,以及频率和相位较一致的良好特性。激光是一种高度相干光,它的特性和无线电波相似,是一种理想的光载波。继红宝石激光器之后,氦―氖(He-Ne)激光器、二氧化碳(CO2)激光器先后出现,并投入实际应用。激光器的发明和应用,使沉睡了80年的光通信进入一个崭新的阶段。

1966年,英籍华裔学者高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)发表了关于传输介质新概念的论文,指出了利用光纤(Optical Fiber)进行信息传输的可能性和技术途径,奠定了现代光通信――光纤通信的基础[2]。在以后的10年中,波长为1.55μm的光纤损耗:1979年是0.20 dB/km,1984年是0.157 dB/km,1986年是0.154 dB/km,接近了光纤最低损耗的理论极限。1970年,作为光纤通信用的光源也取得了实质性的进展。1977年,贝尔实验室研制的半导体激光器寿命达到10万小时(约11.4年),外推寿命达到100万小时,完全满足实用化的要求。由于光纤和半导体激光器的技术进步,使1970年成为光纤通信发展的一个重要里程碑之年。在今后的几十年中,光纤通信网络的逐步商用化带动了相关信息产业链的蓬勃发展[3]。

由于在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或波导管的损耗低得多[4],因此相对于电缆通信或微波通信,光纤通信具有许多独特的优点。综上所述,可见光纤通信技术在现代信息产业技术中的重要地位,因此,光纤通信技术这门课程不仅是光学工程专业的基础必修课程[5],也应该作为电子信息工程专业的专业选修课程来开设。

二、光纤通信课程教学研究

(一)光纤通信课程的理论教学

电子信息工程专业的光纤通信课程的理论知识可以分为四个相互关联的层次和内容,它们分别是:第一部分,光纤技术的基础;第二部分,光纤通信器件技术基础;第三部分,光纤通信系统和网络;第四部分,光纤与光纤通信系统测量。这四个部分的关系层层递进,逐渐深入。理论学时总共32学时。

第一部分,光纤技术的基础。可以先讲解光纤通信技术的一些概念性和历史性的知识,比如:电信技术的发展,光通信的必要性及技术基础,光纤通信技术的历史、现状与未来。此处,可详细介绍人类对光通信探索的历史及现代光纤通信技术从学术研究到商业应用的发展里程,并附带介绍微波通信的发展里程,然后通过比较使用光波进行通信和使用微波进行通信的优缺点及使用光纤材料和使用同轴电缆进行通信的优缺点,让学生了解光纤通信的巨大优势。然后可以简单介绍光纤传输的基础理论――电磁场与电磁波理论中的一些基本概念和现象,重点介绍麦克斯韦方程。最后介绍光纤的模式理论、光纤的结构和类型、光纤的传输特性、光纤制造技术与光缆等知识。其中,光纤传输特性包括光纤的损耗特性和色散特性,这是该部分的重点知识。总之,笔者认为,第一部分内容的讲解方法和手段是非常重要的,不宜讲得深奥,而应该结合动画或者视频讲解光纤的传光原理,使学生易于接受,才能提高学生对这门课程的兴趣,从而继续学习往后部分的相对枯燥的知识。该部分学时安排为6H。

第二部分,光纤通信器件技术基础。这部分讲述光纤通信系统中的有源和无源光通信器件,这些器件是构成一个完成的光纤通信系统必不可少的部件,学好这部分内容有利于理解后面学习的光纤通信网络的内容。这部分内容包括:基本光纤器件、光学滤波器、光纤放大器和半导体光电子器件。基本光纤器件包括分波/合波器、光纤活动连接器、光隔离器、环形器和衰减器等;光学滤波器的内容包括Fabry-Perot滤波器、介质膜滤波器、HiBi光纤Sagnac滤波器、Mach-Zender型滤波器、光纤光栅等;光纤放大器的内容包括:掺饵光纤放大器(EDFA)、光纤Raman放大器等。半导体光电子器件的内容包括:普通的半导体激光器(LD)和发光二极管(LED)、FP型双异质结构激光器、动态单纵模激光器、半导体光放大器(OSA)、PN结光电二极管、PIN光电二极管、APD雪崩光电二极管等。对于每一个光纤器件,讲解内容包括这些光纤器件的结构、工作原理、具体参数、应用场合等,应结合动画或者视频讲解,甚至如果有条件的话,可以在课题上带上一些体积很小的光纤器件实物给学生讲解,比如光纤活动连接器、LD、LED、光纤光栅、PIN光电二极管价格便宜、体积小的光纤器件。该部分学时安排为10H。

第三部分,光纤通信系统和网络。这部分是本门课程的核心和精华部分,包括光纤传输系统、光纤通信网、全光网技术及其发展三大部分。其中,光纤传输系统的内容包含:光纤传输系统的基本组成、光发送机组件、光接收机组件、光放大噪声及其级联、色散调节技术、光纤传输系统设计、光纤传输系统性能评估。光通信网络的内容包含:通信网的拓扑结构和分类、准同步数字系统(PDH)、同步数字系统(SDH)、异步传输模式(ATM)、互联网协议、光纤通信网的管理/保护/恢复。全光网技术及其发展的内容包含:通信网络的发展过程、全光网络中的传输技术(WDM、OTDM、OCDMA和分组交换技术)、无源光网络(G-PON、E-PON、WDM-PON)、光传送网(G.709OTN)、自动交换光网络、全光网的网络管理、全光网的安全问题。对于每一种光纤网络技术,讲解内容包括这些光纤网络结构、功能、应用场合等,应尽量使用PPT的图片、动画进行讲解,PPT上要尽量避免文字上描述。该部分学时安排为12H。

第四部分,光纤与光纤通信系统测量。该部分主要介绍光纤通信工程实施、检测中一些常用的设备和仪器,在本门课程的实验教学中都要使用到这些设备,是培养光纤通信工程师的基础技能知识部分。该部分的内容包括:光功率计的使用、光纤几何参数的测量、光纤衰减测量、光纤色散测量、光纤偏正特性测量、光纤的机械特性和强度测量、光时域反射计(OTDR)的使用;光接收机灵敏度和动态范围的测量、光纤通信系统误码率和功率代价的测量、眼图及其测量、光谱分析仪、光纤通信系统的在线监测技术。其中,重点讲解光功率计、OTDR、眼图示波器、光谱分析仪等仪器设备的功能和使用方法。该部分学时安排为4H。

(二)光纤通信课程的实验教学

对于电子信息工程本科专业而言,毕竟培养的学生不属于光学工程或光电子技术领域的人才,而且电子信息工程专业本身都有很多属于自己专业的实验课程及课程设计,因此,笔者认为光纤通信技术课程的实验教学应根据该专业学生的理论基础和将来他们最可能需要的工程能力而设置。因而,笔者建议光纤通信课程的总学时设置为48学时,理论教学学时为32学时,7个实验的教学学时为16学r。

根据笔者10年来给电子信息工程专业本科学生讲授这门课的经验,认为具体的实验课程设置如下。

1.插入法测光纤的平均损耗系数。采用插入法测量待测光纤在1310nm和1550nm处的平均损耗系数。掌握插入法测量光纤损耗系数的原理,熟悉光纤多用表的使用方法。学时设置为2个课时。

2.光时域反射计(OTDR)测光纤链路特性。用光时域反射计测量光纤链路的平均损耗、接头损耗、光纤长度和故障点位置。了解光时域反射计工作原理及操作方法,学习用光时域反射计测量光纤平均损耗、接头损耗、光纤长度和故障点位置。学时设置为2个课时。

3.光波分复用(WDM)系统实验及其误码率测量构建1310nm/1550nm光纤波分复用系统并测试其误码率,了解光波分复用传输系统的工作原理和系统组成熟悉误码、误码率的概念及其测量方法。学时设置为2个课时。

4.数字光纤通信系统信号眼图测试。构建数字光纤通信系统并且用数字示波器观测系统的信号眼图,并从眼图中确定数字光纤通信系统的性能。了解眼图产生的基础,根据眼图测量数字通信系统性能的原理;学习通过数字示波器调试、观测眼图;掌握判别眼图质量的指标;熟练使用数字示波器和误码仪。学时设置为3个课时。

5.光纤切割与焊接技术演示实验。利用全自动熔接机向学生演示光纤熔接的全过程,了解光纤的结构和光纤电弧放电焊接原理;了解全自动焊接光纤的过程和使用方法。学时设置为2个课时。

6.光纤光栅光谱特性测试系统的设计实验。测量光环行器的插入损耗、隔离度、方向性、回波损耗参数;利用PC光谱仪、光环行器和光纤光栅设计光纤光栅光谱特性的测试系统;了解光环行器的工作原理和主要功能;了解光环行器性能参数的测试原理;了解光纤光栅的光谱特性;学习PC光谱仪的使用方法。学时设置为3个课时。

7.光带通滤波器的设计。测量光耦合器的插入损耗、分光比和附加损耗等参数;利用光耦合器或者光环行器和光纤光栅设计光带通滤波器。了解2X2光耦合器的工作原理,了解光耦合器各项参数的测试方法。学时设置为2个课时。

通过以上实验课程,能够使电子信息工程本科学生对光纤通信系统的基本器件、基本测量系统等有一个比较感观的认识,而且能够更加深刻地掌握它们工作的基本原理和基本特性,为将来在具体的工程设计及进一步深造中奠定基础。

三、结束语

光纤通信技术在国家的信息产业、国防工业中具有举足轻重的地位,电子信息技术与光学信息技术的结合也越来越紧密。对于当今的电子信息工程专业的学生而言,除了需要掌握本专业牢固的知识和技能以外,了解和掌握光纤通信技术的基础知识和相关的技术发展趋势也是必不可缺的。本文通过对电子信息工程专业特点和光纤通信课程内容的分析,讨论了该门课程与该专业的内在联系,分析其重要性,并根据笔者10年来在重庆理工大学电子信息工程专业讲授该门课程的经验,提出了本门课程在电子信息工程专业中的理论及实验的教学内容、教学重点、教学方法及课程设置等方面的一些意见和建议。

参考文献:

[1]高D.激光技术应用现状与分析[J].物理通报,2007,(11):50-52.

[2]龙泉.光通信发展的回顾与展望电信网技术[J].2008,(2):30-32.

[3]曲鹏.光纤通信技术的应用及展望[J].硅谷,2014,7(24):2-2.

光电信息技术论文范文第4篇

关键词:光电子技术;理论教学;实验教学

Study on the teaching method in the optoelectronic technology course of electronic information engineering major

Luo Binbin, Zhao Mingfu, She Li, Zhou Dengyi, Cao Yang, Quan Xiaoli

Chongqing university of technology, Chongqing, 400054, China

Abstract: The importance of the optoelectronic technology course in electronic information engineering major is elaborated in this paper, and then according to author’s teaching experience of many years, the content, method and means of theoretical and experimental teaching of optoelectronic technology course in electronic information engineering major are discussed in details.

Key words: optoelectronic technology; theoretical teaching; experimental teaching

电子信息工程专业是一个包含电子科学技术、信息与通信工程、计算机科学与技术设计、研究、应用与开发,电子设备和信息系统的工程专业。当代信息技术的高速发展离不开电子信息科学技术,但是当今很多高端的信息技术成果融合了微电子学、光电子学、计算机工程及通信工程等多门学科的交叉知识。而且,目前很多具有良好基础的电子信息工程专业的学生在他们的硕士和博士阶段,通常会选择光电子技术的相关研究方向,而具备了良好电子学知识的学生更容易将电子学中的概念移植到光频段中,如果在本科阶段也修习了光电子技术这门基础课程,那么在他们的深造阶段将会更容易进入光电子相关领域的课题研究。因此,电子信息工程专业的学生除了需要掌握本专业的课程知识以外,也应该熟悉现代信息技术的其他相关知识,如光电子技术。然而根据笔者的调研,虽然目前很多重点大学及二本院校的电子信息工程专业都意识到光电子技术的重要性,但很少开设光电子技术这门课程。本文从光电子技术的研究内容、应用及发展等方面说明其在电子信息工程专业教育中的重要性,并研讨电子信息工程专业中的光电子课程的理论和实验教学方法。

1 光电子技术简介

早在19世纪,人们就已经用麦克斯韦(Maxwell)的经典电磁理论对光的本质进行了研究,认为光是波动的电磁场,关于光的吸收和辐射,1917年爱因斯坦(Einstein)建立了系统的光电子学理论,使人们认识了光的波粒二相性。但是直到20世纪60年代之前,光学和电子学仍然是两门独立的学科。1960年世界上第一台激光器研制成功,这标志着光学的发展进入了一个新阶段。随后在对激光器和激光应用的广泛研究中,电子学发挥了重要的作用,光学和电子学的研究有了广泛的交叉领域,形成了激光物理、非线性光学、波导光学等新学科。20世纪70年代以来, 由于半导体激光器和光纤技术的重要突破,推动了以光纤传感、光纤传输、光盘信息存储与显示、光计算以及光信息处理等技术的蓬勃发展,从深度和广度上促进了光学和电子学及其他相应学科(数学、物理、材料等)之间的相互渗透,形成了一个边缘的研究领域。光电子学一经出现就引起了人们的广泛关注,反过来又进一步促进了光电子学及光电子技术的发展。光电子技术包括光的产生、传输、调制、放大、频率转换和检测以及光信息存储和处理等。

因此,可以这么说,现代信息技术的支撑学科是微电子学和光学,光电子学则是由电子学和光学交叉形成的新兴学科,对信息技术的发展起着至关重要的作用。光电子技术是光频段的电子技术,是电子技术与光学技术相结合的产物,光电子技术是光电信息产业的支柱与基础,涉及光电子学、光学、电子学、计算机技术等前沿学科理论,是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术学科,其技术广泛应用于光电探测、光通信、光存储、光显示、光处理等高新技术光电信息产业。同时,随着生物医学、生命科学等新兴学科的发展,其中的信息获取手段对光电子技术的依赖程度越来越高,加快了这些学科之间的交叉融合,从而诞生了很多边缘学科,比如生物光子学、光医学等。

综上所述,可见光电子技术在现代信息产业技术中的重要地位,因此,光电子技术这门课程不仅是光学工程专业的基础必修课程,也应该作为电子信息工程专业的专业选修课程来开设。

2 光电子技术课程教学研究

2.1 光电子技术课程的理论教学

光电信息技术论文范文第5篇

【关键词】光信息科学与技术专业;实践教学;创新体系

中图分类号:G6420文献标识码:A文章编号:1006-0278(2012)02-128-01

光信息科学与技术专业属于新增专业,增设的目的就是为了适应科技发展的需要,培养科技创新型人才,本专业具有很强的理论性和实践性,构建专业实践教学创新体系十分必要。

一、光信息科学与技术专业实践教学创新体系的内涵和特征

(一)实践教学创新体系的内涵

实践教学创新体系在内涵上分为狭义和广义,我们一般理解的实践教学创新体系就是实践教学的内容体系,在教学计划中经常使用的教学体系,这属于狭义的实践教学创新体系;广义的实践教学创新体系不仅包含实践教学内容体系,还包括实践教学目标体系、管理体系、条件支撑体系等,在教学的过程中,实践教学内容体系不仅要发挥主要作用,目标体系、管理体系等也要发挥各自的作用,体系之间相互协调与配合,实现总体教学目标。实践教学体系的目标是培养学生综合运用光和信息知识的能力,通过观察、实验、操作等教学方式,让学生掌握理论知识和实践操作能力,实验教学是光信息科学与技术专业教学的重要组成部分。

(二)实践教学创新体系的特征

由于光信息科学与技术专业在教学内容和教学方式上都具有综合性,因此时间教学体系本身就具有综合性;光信息科学与技术学科有很强的实践性,很多教学内容都是对光电子器件的实际运用,以理论知识来指导实践,因此时间教学体系具有实践性;光信息科学与技术专业教学的目的就是让学生学会光信息科学技术的运用,在教学过程中,对教学内容的实践需要依靠光电子和信息产业,教学的过程、实验的形式和内容都要依靠光信息技术,因此实践教学体系又具有开放性。实践教学的开展不仅需要学校的努力,还需要光信息和光电子等相关企业的积极参与,为学生的学习提供场所、产品和经验,因此实践教学体系具有主体性。

二、实践教学创新体系的构建

(一)构建校内创新实践教学平台

由于光信息科学与技术专业具有很强的实践性,要想培养学生的创新能力,高校应该建设创新实验平台,集教学、实验、开发与一体,实验的内容围绕光信息和光电子器件的设计与开发,并不断创新实验内容,注重实验的应用性、创新性、开放性。在条件上,实验创新平台应该布局合理、科学,使平台具有良好的操作环境,在内容上,实验平台应该注重理论知识和实践内容相结合,把相关的理论知识运用于光信息技术研究中去,在管理上,应该注重实验设备、师资建设、教学内容等方面的管理,使实验平台成为一个有机组合的整体,各个部分都在发挥着功效。

(二)构建校外创新实践教学平台

校外创新实践教学平台与校内创新实践教学平台的基本属性、建设方法、管理模式和功能都有很大的区别,校外创新实践教学平台是校内实践教学平台的补充,两者都发挥着重要的作用。在条件上,校外实践教学平台一定要具备足够的场所、设备、师资力量和实践资源,这是最基本的条件,能够保证校外创新实践平台的正常运行,在管理上,校外创新实践教学平台应该借鉴相关企业的成功经验,请企业成功人士参与管理,与校内教师进行良好的配合,在运行上,学校需要建立有效的沟通机制,丰富教学内容和形式,以光信息和光电子相关企业为主,利用好社会资源,加强校企合作。

(三)构建校企合作的实践教学模式

高校教学的目的就是为社会培养更多人才,因此,人才的培养和社会需求是分不开的,如果只是把学生关在学校里,使教学脱离了社会实际,那么培养出来的人才也不适应社会的发展。学校应该和本地区内光电子信息企业加强联系,通过校企合作,请企业内相关专业技术人员到学校传授经验,让学生去企业内亲身实践,不但使学生加深了对光信息科学与技术的了解,还锻炼了学生的社会实践能力,使学校教学和社会发展需求相适应,培养出了更多适合社会需要的人才。

参考文献:

[1]郭祥群,胡荣宗,穆纪千.着眼于素质和创新精神构建实验教学新体系[J].实验技术与管理,2004,21(2):183-188.

光电信息技术论文范文第6篇

关键词:光电技术; 教学改革; 教学方法; 教学效果

光电信息技术是将光学技术、电子技术、计算机技术以及材料技术相结合而形成的一门高新技术。光电测试技术是光电信息技术的主要技术之一,它以其非接触、高精度、高速度、实时等特点,成为现代检测技术最重要的手段和方法之一 [1]。《光电技术》课程主要介绍光电检测技术的基本原理、器件、方法等。因此,该课程也成了相关理、工科专业学生必须掌握的一门课程。学习和掌握这门课程对于提高学生素质和培养分析能力、创新能力都有重要意义。但该课程涉及的内容多,知识面很广[2],肩负着相关理工专业从基础转向专业应用的传承作用。为了适应光电信息技术的迅速发展对光电信息技术人才的需求迅速增加的发展趋势,河南大学物理与电子学院开设了《光电技术》这门课程,然而如何培养学生适应社会发展需要,使其具有独立思考和创新思维,是专业课程教学改革中重点思考的问题之一。本文结合自己的教学经验和他人的先进成果,广泛搜集学生的反馈意见,对该课程的教学改革进行有益的探索。

一、《光电技术》课教学过程中存在的问题

(一)杂而滞后的教材内容

根据王启明院士等提出的“现代信息技术发展”的观点[3],将光电技术定义为“研究光电信息系统中光和电信号的形成、传输、采集、变换及处理方法的技术学科”。单从光电测试系统(图1)来说,其不仅与高等数学、普通物理、化学等基础课程及电工学、工程力学、电子线路等专业基础课密切相关,而且课程中所讲述的各种传感器知识还涉及到材料知识、力学知识和电学知识。另外,检测技术与自动控制理论也结合得十分紧密。在课堂教学中很难找到像大学物理、原子物理、电动力学等课程那样的经过数十载锤炼出来的经典教材。另外,随着大规模集成电路、材料科学和微机械加工技术的快速发展,各种新型的光电探测器和与之相对应的检测技术也发展的非常迅猛。而教材的更新相对较慢,选用的教材不能跟上传感器当前的发展趋势。

(二)枯燥的教学方式

教学方式单一,以教师课堂讲授为主,学生被动接受。不能发挥学生学习的积极性和主观能动性,授课效果和学习效果不佳。

(三)贫乏的实践环节

目前的课程体系中,实验实践环节偏少,对学生综合应用能力培养和锻炼的综合性实验更少,教学方式不够完善,对学生理论联系实际能力的培养不利。

以上问题的存在不适应国家对应用型人才的培养目标。光电技术在发展,招生规模在扩大,与时俱进,从实际需要出发,我们必须对课程进行教学改革,使教学方法和教学内容都能紧跟信息时代的要求。

二、光电技术课程的教学改革

(一)立足信息技术前沿,更新课程知识结构体系

以我们学院选用的浙江大学缪家鼎等人编写的《光电技术》为例,教材内容涉及多而且分散,缺乏系统性和连续性,其中对原理的叙述多,典型应用和设计介绍少;传统光电器件多,新型器件少;简单应用多,新领域综合应用少;总之内容显得老化,跟不上当前的科技发展。光电检测技术是多学科交叉而形成的一门新兴技术,在工程实践中,它始终呈现高速发展态势,不断有新的器件、新的检测方法、新的应用领域问世。这些因素决定了课程内容的动态变化性和学科延展性。针对该学科的这些鲜明特点,课题组首先对课程主线结构进行优化,建立了光电技术课程的结构“大树”如图2所示。即以光辐射源和半导体物理基础作为基础理论教学内容,它们作为光电技术这棵大树的根基,为光电技术课程的学习提供给养;以光电信号的转换和处理为主干教学内容,它通过光信号的变换、光电信号变换和电学信号的变换等原理为各个光电器件的应用输送养分,根据这一环节可以给出各个器件的特性参数,从而为器件的实际应用提供准则;以典型光电器件的分析和设计升华教学内容,针对不同的器件还有其独特的性能及应用领域根据学生的兴趣展开专题课堂讨论,使现代光电系统硕果纷呈。其次,课程从各个单元上配合主线结构,也按照光电信息系统的特点进行“裁剪”和“重缝”。 我们以“立足教材,跟踪发展”为指导思想,授课过程中删除了陈旧过时的内容,在讲授教材基本内容的同时,收集补充了光电技术相关学术期刊杂志、书籍;国内外光电探测器件知名厂家、近年新型光电探测器件、新型光电信号检测技术和方法以及各类光电探测器件的最新进展和应用情况等。同时利用校内外专家教授和他们的研究生在科研中获得的光电技术的先进理念、现代观点及解决的问题的方式方法充实课堂教学,实现课程内容现代化,收到了良好教学的效果。

(二)运用科学的现代化教学手段,不断提高教学质量

1、研究型课堂教学方法的探索,实现课堂教学模式多样化。光电技术的动态变化性和学科前瞻性,要求教师必须积累有丰富的工程实践经验和多学科知识整合能力,仅靠课堂教学难以达到对整个课程的综合应用水平,必须探索多渠道教学方式,倡导将能力培养深入到日常教学活动中,达到“宽基础,重能力”的教学目的。采取课上讲授、课堂提问和讨论的启发式和开放型教学模式,提高学生主动学习的兴趣。充分利用网络学堂。将电子版讲稿、教材、相关专题内容在网上,便利学生使用和学习。对于一些学科前沿问题开展课堂讨论。让学生课外查资料,在充分准备的基础上,开展课堂讨论。教师对学生的讨论适时进行引导。布置学生写章节学习总结和小论文。通过小论文的写作,可以拓宽学生的知识面,了解国际上与本学科相关领域的最新科技动态。

2、针对光电技术课程涉及的图表多、信息量大等特点,在多媒体课件设计时主要体现课程教学内容的主线、重要概念和结论以及为加深学生理解的图片、Flash动画和音像资料等,而概念的讲授、理论公式的推导等仍以传统的板书方式,即“品型”窗口的多媒体辅助教学模式。就像多画面电视机那样,在主画面上开一个又一个窗口,窗口起到浏览辅助信息的作用。此外,还充分利用人眼生理视觉特性[4],合理设计Powerpoint文稿的背景和字体的种类、大小、颜色及行距等,提高屏幕信息显示效果。如对半导体能带理论,学生常会觉得很抽象,难理解,故除在课堂讲授中增加图形、图像、动画、声音等形象的多媒体教学手段外,通过板书例题可检验学生对其认识深度,再根据作业题中曝露的问题进行有针对性的补充解释,效果非常有效。教学实践表明,授课用“品型窗”的方法,教学结构简洁,重点突出,概念明确,教学效果良好。

(三)“以培养学生实践能力、创新能力为核心”的实验教学改革,适当引进科研成果

自从1999年我国高校开始扩招以来,高等教育逐步从过去的“精英化”向“大众化”过渡并逐渐形成“大众化”的高等教育格局。国家统计局威海调查队于近日举行了“大学生就业情况如何?”专题问卷调查。结果显示,专科生就业率高出本科生39个百分点。本科生求职的最大困难是“缺乏工作经验,不会推销自己”,因此培养实用型人才是当前本科教育的目标之一,实践性环节在教学过程中起着不可替代的作用。为了突出实践教学,培养学生的知识应用能力,让学生“消化理论,发展能力”,课题组大胆探索,进行“以培养学生实践能力、创新能力为核心”的实验教学改革。为了适应社会经济发展对人才的需求,本着“强化动手、突出创新、开放教学、资源共享”的原则,物理与电子学院组建了河南大学实训教学中心,为学生电子竞赛和挑战杯等高校创新、创业大赛及学生科技制作活动提供场地和平台。我们根据学生特点,采取分层次培养,一般学生注重基本能力的培养,而学有余力的学生则注重创新能力的培养。教学中将实验分为三大类,首先是基础与验证型实验,其目的是验证、证明、巩固、掌握基本教学内容,例如光功率、光照度、发光强度、光谱特性等,通过实验强化认识。其次是设计与综合型实验,其目的是以“任务”或“课题”形式提出实验要求,综合使用知识来设计、开发完成项目,培养学生综合应用和自学能力。比如光电倍增管和CCD器件的原理及应用;再者是研究与创新型实验,以自选/自带的独立研究形式为实验要求,重在培养研究能力和创新意识。比如利用光电器件组建的表面光电压谱仪,紫外、可见、近红外分光光度仪,电致发光谱仪等对晶体样品进行测试并对测试结果进行理论的分析。该实验过程有助于培养学生查阅资料、思考以及创新的能力.熟悉科学研究的思路和方法,掌握这些光电器件的使用方法和注意事项。由于课程实验与教学内容同步进行,对加深基本概念的理解、强化基本能力的训练起到了良好的促进作用。

《光电技术》课程的实验设备要求不同于传统的经典实验,具有很强的时代气息。 实验所用的核心器件,如光电倍增管、像增强器、雪崩光电二极管等光辐射探测器不仅价格昂贵、维护严格,而且发展更新也很快。在这种情况下,如果能把教学和科研很好地结合起来,突破教学大纲,用科研项目的部分内容补充或扩展教学大纲内容,充分利用科研仪器设备为学生开设实验,那么学生在掌握理论的基础上,内容就可以跟上当前的新技术,形成教学内容对新技术的快速反应,充分反映该相关领域的发展趋势,另一方面使课程的基本理论体系与实际应用的结合更为紧密,使整个课程的教学体系更为完善和统一,增强课程的实用感。最后还有利于启迪学生思维,激发对课程的学习兴趣,逐步培养学生独立分析和解决实际问题的能力,同时还有助于提高学生的科研素质和能力。

三、结束语

教学是艺术和科学的有机结合,课堂是教学艺术的舞台。在教学中,把教学内容和人才培养紧密结合是教师孜孜不倦的追求。我们的教育是用昨天的知识,培养今天的人才,而要应对的是明天的挑战。所以,我们的课程教学改革从实际需要出发,立足于本专业,教学方法和实验内容都紧跟时代要求,教学过程中有意识地将改革贯穿到教学实践的每一个环节,使教学改革取得了显著实效。

参考文献

[1]杨常松,陈海秀,李远禄.光电测试技术教学改革的探讨[J].科技信息(博士专家论坛),2009,7-7.

[2]于雪莲,顾国华.《光电子技术》教学方法的探讨[J].高教论坛,2009,(9)77-81.

光电信息技术论文范文第7篇

[关键词]光电子技术;电能;光能

光电子技术主要由光子技术和电子技术两者结合组成,同时,技术中包含的技术理论十分广阔。光电子技术主要涉及光学、电子学、计算机学、光电子学等多个学科领域的专业知识理论,是一种典型的多学科交叉渗透的现代技术,对世界科学技术的发展,对社会经济进步,起着重要的推动作用。光电子技术的研究核心是众多学科中的光子学,支撑技术主要是电子学,这电子学是一种近年来兴起的新型研究学科。因此来说,光电子技术具有很强的兼容性,其中的电子技术相对于微电子技术来说,有着更多的发展空间,优势更加明显,能够在更加广泛的领域得以应用。

1光电子技术相关概述

所谓光电子技术,其全称是光电子信息技术,该技术的核心内容是进行电能和光能的转换,是科学技术中的一种全新的技术,其涵盖了材料科学、精细加工、半导体材料以及固体物理等,是多个领域的综合体。光电子技术的诞生是在20世纪60年代,并在当时开始光电子技术相关设备的生产,从一开始的单一的领域应用,迅速发展至今,已经广泛应用在各个领域和各个行业,比如在军事武器的制造业、医疗行业、电子信息行业以及其他高新制造业等领域,应用十分广泛。而最初的光电子技术的发展,主要得益于无线激光器设备的出现,为光电子技术的发展提供了重要的光频波段支持,随着发展和研究的深入,光电子技术逐渐实现了信息的处理、存储、传输等功能。光电子技术能够通过对光子以及电子的利用,来促使产生一种全新的光子物理现象。随着科学技术的发展,由光电子技术原理构造成的相关硬件设备,组成信息技术中重要的应用成分,也为信息技术的发展提供了无限的可能和广阔的发展空间。比如,可以通过光电子技术将全球所有范围内的电子计算机进行联机,这是通过光电子技术能够简单实现的。当然,也可以利用光电子技术实现卫星和地球的联系,从而组成宇宙性质的联系网络,通过光电子技术,这在未来也是有希望得以实现的。当前,光电子技术可以说是互联网当中最重要的支撑性技术,主要应用在高新技术领域。而在我国来说,光电子技术的起步较晚,但是发展的速度是极快的,已经在我国国内诸多领域得以应用和推广。在光电子技术的应用中,体现出诸多方面的应用优势,具有极高的速度和极大的容量,对于日益增长的信息量处理要求和信息化发展时代要求来说,无疑是至关重要的技术,这也是传统的电子学以及微电子学难以实现的。光电子技术能够实现对信息的高速度和高频率处理,能够将信息从探测到最终处理整个流程融为一体,一气呵成,从而在信息技术领域占据着不可动摇的地位。

2光电子技术的发展现状

21国内发展现状

我国的光电子技术发展起步较晚,但是在我国的发展十分迅速,已经达到世界先进水平,与最先发展光电子技术的发达国家之间的差距不断缩小,已经达到接近水平。光电子技术在国内取得如此大的成就,主要受益于我国政府对科学技术的重视和大力投入。在电子领域的各个方面,我国皆取得了不错的发展成绩,许多方面达到了世界的先进水平,比如在光收发模块、探测器等一些光电子器件上,水准很高,技术水平相当先进,市场份额占比不论是国内还是世界范围内,都有极大的竞争力。在我国,光电子技术的发展存在明显的地区差异性,光电子技术的先进发展主要集中在我国的几个发达地区,比如珠江三角洲地区、长江三角洲地区以及渤海湾地区,这主要是由目前我国区域经济发展现状决定的。另外,在这些发达的地区,高等院校较多,研究所也多,给光电子技术的研发和发展提供了巨大的技术力量保障。

22国外发展现状

国外的光电子技术的发展和应用参差不齐,最为先进的是美国、日本以及欧洲一些国家。尤其是美国,特别看重光电子技术在未来的发展和应用,并将光电子技术列为21世纪最为重要的战略性技术之一,并进行了大量的研究投入。日本在光电子技术方面,近些年来发展十分迅猛,在国际市场上占据着重要地位。欧洲地区的光电子技术发展和应用,以德国最为先进和典型,德国对光电子技术的投入研究较早,进行了大量的研究,因此积累了许多宝贵的研究成果和发展经验,技术基础十分强大。随着全球化的深入发展,“地球村”理念逐步形成,使全球范围内的人类更加紧密地联系在一起,信息通信十分便捷和快速,并对未来的信息产业提出了更高的需求。光电子技术在信息产业方面所做出的重大贡献,对于全球信息交流的促进有着关键的作用。另外,当今世界的互联网技术发展迅速,俨然已经成为互联网的时代。在高速发展的互联网环境下,对信息传输的需求无论是数量上还是效率上,都有着更高的要求,为了满足这个巨大的要求,发展光电子技术无疑是最佳选择。

3光电子技术的应用领域

31信息领域

当今时代,是一个信息化高速发展的时代,无论是现在还是未来,都离不开信息化的支撑。在信息化发展过程中,信息传输和处理流量正呈现质的增长,传统的电子技术已经无法满足当今时代巨大的信息传输和处理。而光子技术的应用,与电子技术进行完美的融合,并产生全新的光电子技术,能够极大扩大信息容量和信息传输速率,比起传统的电子技术优势巨大,能够有效促进信息产业的快速发展。当前在信息领域已经开始大范围开展光电子技术的应用,并取得了极好的影响效果,为信息产业的蓬勃发展带来了更多的可能和广阔空间,提升了信息领域的发展潜力。

32能源领域

能源是地球上赖以生存的重要发展来源。在过去的许多年发展中,世界对能源的需求巨大,依靠传统能源取得了良好的发展成效。但是与此同时,世界发展在能源方面也逐渐显现出诸多发展瓶颈,主要是传统能源的枯竭,以及世界对环境保护的呼声越来越大。因此,当前的主要办法就是进行清洁能源的生产和利用。如何研发出既清洁环保,又能够高效利用的新能源,成为当今世界能源研究的主要议题。而光电子技术,能够将光能转化成热能的这一伟大功能,使得其在新能源领域备受关注,具有极大的新能源产业潜力,市场前景十分广阔。目前在世界范围内,尤其是在一些发达国家中,利用光电子技术获取新能源的方式已经得到应用,在我国也已经进行了初步的应用。

33汽车领域

汽车是当今世界最主要的交通工具之一,随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,人们对汽车的市场需求不断扩大。在汽车领域,人们开始越来越注重汽车的整体功率、能耗、舒适度以及外观等因素,这就意味着需要更加先进的汽车生产技术。光电子技术在汽车领域的应用,使得汽车的功率转化大大提升,并且通过光电子技术,能够对汽车生产材料进行高精度的加工,极大提升了汽车的整体质量和舒适度,减少汽车在使用中的损耗。

34环境领域

地球环境是人类生存的基本条件,保护环境,是人类共同的责任。步入21世纪以来,世界范围内的工业生产已经到了一个相对成熟的水平,与此同时,工业的生产和发展对环境造成了极大的损耗,比如逐渐出现的全球变暖问题和厄尔尼诺现象等,给地球环境造成了恶劣的影响。当前,人们对生活质量的要求越来越高,环境保护意识越来越强,亟须研发出能够遏制环境逐渐恶化的先进技术。在这种情况下,光电子技术给环境保护和污染治理带来了全新的希望,其通过高精度传感器的制造,能够对环境中污染物的浓度进行准确的测量,并进行有效的治理与防护。

35军事领域

一个国家的军事基础,是一个国家安全力量的巨大保障。光电子技术在军事领域的应用,能够极大加强国防军事力量,并有着广阔的应用前景。通过光电子技术,能够制造先进的激光制导武器,目前,这方面许多发达国家正在加大力度进行研发和应用。另外,光电子技术能够形成更加有效的图像传感器,使得单兵作战更加强化,得到许多国家的重视。

36医疗领域

随着生活水平的提升,人们越来越开始注重医疗健康。光电子技术在医疗领域的应用主要是通过激光来治疗一些以传统治疗手段难以解决的疾病,比如通过激光进行角膜的切除手术和治疗,能够帮助人类矫正视力。随着光电子技术在医疗领域中的应用,以相关设备进行手术,能够使手术更加精准,治疗效果更好,提升手术的成功率和稳定程度。

4发展趋势

光电子技术的应用前景十分广阔,发展潜力十分巨大。在未来,光电子技术的发展趋势主要会从集成化、扩大化、强适应性三个方面进行优化发展。

光电子技术的发展还需要诸多辅助材料的发展来促进,比如半导体激光以及相关电气元件,这些辅助材料和技术的发展,才能够推动光电子技术更加迅速和完善发展。在导体激光以及半导体激光的迅速发展之下,通过各种辅助材料和技术与光电子技术的融合,在未来,光电子技术将会呈现集成化发展状态,并不断研发出新的设备以及材料。这些新设备和新材料与光电子技术的融合应用,将会推动光电子技术的应用效果,并且在光电子技术的应用经济性以及简便性方面得到较大提升与优化。

5结束语

综上所述,光电子技术是当今世界最重要的高新技术之一,对世界经济发展具有至关重要的推动作用。当前,光电子技术已经在众多重要领域得到了初步的应用,在未来,光电子技术的用前景相对广阔,有着无限的发展可能。

参考文献:

[1]杨娇瑜光电子技术的发展现状及应用探讨分析[J].信息通信,2014(11):129

光电信息技术论文范文第8篇

对大学新生开展新生研讨课,可以使大学新生尽快了解相关大学专业和课程设置,迅速完成从高中生向大学生的转变,掌握新的学习方法,为后续学习打下基础,因此国内外许多高校都在近年来开设了新生研讨课。然而,目前不少新生研讨课流于形式,教学研讨仅局限于课堂内,主要的教学形式还是老师讲学生听,虽然课内有一些讨论,但是学生没有真正地参与进来,教学效果不尽如人意。

为了改进新生研讨课,我们在新生研讨课“光电信息技术漫谈与应用”中,尝试进行新生研讨课教学改革,突破研讨课在时间和空间上的限制,把课堂内的研讨拓展至课外研究,把研讨问题引入更深更广层次;在具体的研讨教学过程中,加强理论与实验相结合、教师启发引导与学生自主探究相结合、课堂研讨与课外实验相结合。

二、课程改革和实践具体安排

“光电信息技术漫谈与应用”作为一门新生研讨课,它的作用是:通过教师与学生的交流、实验演示和操作、课题讨论辩论、课内外实验与研究等措施,帮助同学建立正确、全面的关于光电信息技术的认识,构建正确的知识观,激发学习研究光电信息技术的兴趣和动力,获得分析研究问题的能力和素养,为后续学习和进一步深造打下基础。因此,精心安排课程内容,构建新的研讨教学模式。

课程内容包含四个模块:光学;电子和单片机技术;光电检测技术;光通信技术。模块具体内容有:(1)光学:几何光学、波动光学、信息光学,重点理解成像系统的像差、光的干涉和衍射、光全息、光信息处理等内容。(2)电子和单片机技术:电路分析、线性电路、数字电路、单片机技术,重点理解电路分析原理、信号放大电路、模数转换、单片机工作原理。(3)光电检测技术:光电系统的构成、工作原理、应用范围、激光测距、光纤光栅传感、激光扫描,重点理解光电信号的调制、解调、检测原理,熟悉典型的光电系统。(4)光通信技术:调制解调、光发射、光接收,重点了解光通信原理、器件、光网络等。

构建新的研讨教学模式,通过漫谈、应用、研究、讨论四个教学环节来实现教学目的。第一“漫谈”,老师通过介绍典型光电仪器引出研讨内容,再辅以必要的讲解(研讨内容的知识背景、理论、技术以及进行实验演示等),让学生建立初步的认识,为后续研讨提供一定的知识基础。漫谈主要在课堂集中授课,采用多媒体、启发式教学,讲解基本概念、理论基础,并通过必要实验演示、现场交流讨论,帮助学生获得必要基础的知识和技术,建立正确认识、获得理论分析解决问题的能力。第二“应用”,要求学生在课外查找资料,利用现有的实验条件,进行相关的实验,从而获取必要的基础知识和实验结果,进而培养并提高学生实验动手能力,促进学生理解基本知识和技术。第三“研究”,通过课外辅导和课内研究而展开;学生五人组成研究小组,教师辅导学生查找资料,确定选题,拟定实验方案,设计实验,开展研究,最后撰写讨论提纲和报告。第四“讨论”,学生通过课内外的研究,获得研究结果,最后将研究报告制作成演讲PPT文档,在课堂进行汇报答辩;答辩过程中学生教师提问、讨论、辩论,最终教师总结、评定研讨成绩。

在实际的教学过程中,首先以点带面实现基本知识框架的构建。教师以典型的有吸引力的光电仪器为知识切入点,通过课堂讲解、分析、讨论,引发学生学习兴趣,激发学习动力。另外,要求学生查找相关资料和做实验,通过对资料和实验进行分析研究,建立对光电信息技术的认识,重点理解光学、电子和单片机技术,了解光电检测技术以及光通信技术。

通过课内的研究讨论、课外的实践活动,培养并提高学生自主学习能力、分析解决问题能力、实践动手能力、协作和交流能力,以及掌握一定的光学元件调试、光路调试、电子线路设计制作能力。通过组队和选题,在光学测试、光电电路设计、激光测量技术、光通信技术等方面开展研究,提高研究问题能力,提高科研素养。

教学方式采用“讲解――实验――研究――讨论”形式。教学方式上既有教师讲解又有师生互动讨论,内容上既有光电信息技术理论又有光电实验,空间上既在教室又在实验室,时间上既有课内又有课外,组织形式上既有个人又有团队。

从选课系统一开放就爆满到最后课程满意度达91%表明:这门新生研讨课课程深受新生欢迎,尤其是光电信息科学与工程、应用物理学、计算机科学与技术等专业信息同学,还有很多同学因没有选上该课而懊恼。选修该课的同学,积极认真,到课率95%。尤其是在第二阶段,即实验研讨课中,学生在老师的引导下,认真做实验,与老师和同学开展研讨,确定研讨内容、方案,最后实现了研讨目标,提高了学习和实验、研究、讨论的能力,为下一阶段学习打下了良好的基础。

三、总结

通过这一课程,新生不仅掌握了一定的光电信息技术知识和实验技能,还增长一些做研究的能力。同学通过查找资料、确定研讨题目、开展研究,完成了研讨整个教学环节的要求,为他们下一阶段的学习打下一个良好的基础。

通过该课程,我们还认识到,新生研讨课――这一新的教学模式,将教学主体由教师讲课改成学生研究,极大地激发了学生的学习主动性和学习兴趣,使教学达到事半功倍的效果,值得肯定和推广。

【参考文献】

[1]林冬华.美国新生研讨课全国调查20年:背景、发展与启示[J].中国高教研究,2011(11).

光电信息技术论文范文第9篇

关键词:电子信息技术;应用和发展;教育

中图分类号:TN0 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 14-0000-01

在社会经济飞速发展的大背景下,电子信息技术也渗透到了人们生活的各个领域,无论是居民平时生活中使用的网络、电视或是手机都与电子信息技术息息相关。电子信息技术的发展同时也带动着居民生活水平的提高和社会经济的发展。当代电子信息技术的应用具有智能化、集约化;网络化、数字化;高效化、快捷化等特点,在它的应用与发展中应当抓住这些特点,实现其最大价值。

一、电子信息技术的应用

(一)电子信息技术与居民生活

20世纪以前,人们往往只有在工作单位才能够接触到网络,然而现今,下班后在家中上网已成为每天必不可缺的活动了。针对居民对网络的需求,房地产商早已提出建设信息化小区的建议,为小区住户提供高质量的宽带交互式多媒体信息服务,向用户提供一个实用的网络平台,在这种信息化的小区里,住户可以实现网上购物、视频在线、远程通讯、远程医疗、视频会议、电子商务、居家办公、异地间的资源共享等[1]。电子信息技术在居民生活中的应用让居民的生活更加便利,同时也快速、廉价、信息化地解决了居民工作学习、医疗保健、休闲娱乐等问题。

(二)电子信息技术与教育

教育与互联网共同地决定着时代的命运,而互联网在教育中的应用又促成了教育的信息化。多媒体教学、远程教学、视频教学都是电子信息技术应用在教育中的体现。信息化教育是时代的产物,也是当今时代对教育的要求。互联网起源于教育,当年美国西南部四所大学四台计算机的数据交换引发了如今的互联网信息化时代,由此可见,电子信息技术与教育有着根深蒂固的联系[2]。当今学校推行新的网络教学模式,全社会大规模展开的信息教育以及网络的普及必定会促进信息化教育更进一步的发展。

(三)电子信息技术与日常设备

人们对信息技术生活化的需求使得越来越多的日常设施都应用了电子信息技术,例如网络数字电视、恒温冰箱等等。从居民使用的各种日常设备中无一不可看出电子信息技术的极致发挥,这些技术主要是使用信息控制改良设备性能以满足人们对设备的需求。而在这些日常设备中,汽车使用的信息技术更是多不胜数。

汽车工程界的专家指出:电子技术的发展已使汽车产品的概念发生了深刻的变化,新的汽车电子系统由各个电子控制单元(ECU)组成,可以独立操控,同时又能协调到整体运行的最佳状态,同时许多轿车增加了电子动力分配系统(EBD)以及刹车防抱死装置(ABS),这两项装置可以最大限度地保障雨雪天气驾驶时的稳定性[3]。

二、电子信息技术的发展

(一)光电技术的发展

作为电子信息技术不可或缺的部分,光电技术不仅包括光电的检测技术、光电电子技术(optoelectronic technology)还包括光电显示技术、光电探测与信号处理技术等等,而光电技术涉及到了微电子技术和精密机械等多种学科领域[4]。软性显示器的诞生代表着光电技术有了突破性的进展,软性显示器不仅如同纸张一样可以折叠随身携带,而且相较于传统显示器而言,画面更加精细清晰,3D显示效果卓越,为人们的生活提供了便捷。

能源缺乏是当今社会的一大问题,节能刻不容缓。随着光电技术的发展,LED技术也更加成熟。LED是一种绿色产品,在环保节能的同时还拥有使用时间长等特点,近年来LED的应用普及到了人们的生活领域以及工业、军事领域,相信大家对LED电视都不会陌生。根据社会需求、材料设计和加工技术的发展,以当前的科学研究为基础发展新型光电信息材料,将不断推进光电技术发展,让人们的生活变得更加绚烂和环保。

(二)网络技术的发展

通信网络,包括电话、传真、移动通信、数字数据网等等被称作传统网络,而人们日常所说的网络则多是指计算机网络,即互联网。自20世纪50年代电话机的发明开始到70年代短短的二十年间,通过卫星通信实现了全球电话通信网络。20世纪80年代起至今,因特网的发展将人们带入了数字信息化时代,这也是人类历史上网络发展最迅猛的时代。网络,作为电子信息技术的重要组成部分,它的发展改变了人类的认知模式。

随着电子信息技术的发展,专家们提出“物联网”的概念,物联网有两层意思,首先它是以互联网为基础不断延伸的网络,其次它是能够实现任何物体之间的信息交换。打个比方,就算身在温暖如春的昆明,只要动一动念头,便可以立即掌握冰天雪地的乌鲁木齐的气温。物联网的应用几乎覆盖了各个行业,目前物联网作为新兴产业被许多的国家所重视。“物联网”时代的来临,预示着人们的生活将产生历史性的改变。

三、结语

如今电子信息技术的应用在各行各业都起着至关重要的作用,它涉及的领域也非常广泛,包括了光电技术、网络技术等领域。在信息化时代,电子信息技术已经成为了具有高度活跃性和渗透力的科技。随着现代科学技术和社会经济的进一步发展,电子信息技术的应用已经融入了人们的生活,互联网、数字电视等正在成为居民日常生活的重要组成部分。在居民对数字信息化需求不断提升的当代,电子信息技术的发展拥有者广阔的空间和潜力。

参考文献:

[1]张蕾.浅谈电子信息技术的应用与发展[J].现代教育教学导刊,2012,1.

[2]方静.试论电子信息技术的应用特点与未来发展趋势[J].信息与电脑,2011,1.

[3]张轩.论电子信息技术在现代社会中的应用[J].科技传播,2011,8.

光电信息技术论文范文第10篇

【关键词】大学物理教学;光电信息科学与工程;专业特色

【Abstract】How to reflected photoelectric information science and engineering specialty in college physics teaching is a pressing matter of the moment for us. In this paper, to improve the learning interest of the students, taking the knowledge of electrical polarization theory for example, we proposed the methods on reforming teaching means and content for college physics teaching on the based of difference specialty according to the exploration and practice of college physics teaching.

【Key words】College physics teaching;Photoelectric information science and engineering;Specialty feature

0 引言

对于地方高校而言,由于生源质量的下滑和学生一进校就感受到的就业压力,许多学生对一门课程的认识首先就是学习这门课程有什么用,这门课程学起来难不难。基于这种出发点,学生对于大学物理这门工科专业必修课程的学习兴趣不大。上课不专心听讲,课后不复习,作业不认真,在网络上搜寻答案,学习效果自然不明显,对大学物理的重要性认识不够,从而影响后续专业基础课程与专业课程的学习,进而影响其全面发展[1]。

我们执教光电信息科学与工程专业的大学物理学课程已四届,每年都在思考一个问题:怎样在大学物理的教学里体现光电信息科学与工程专业的专业特点? 通过对教学内容的细致分析,在教学中穿插光电信息科学与工程专业的专业特点,不仅使学生自觉或自发地认识到大学物理的重要性,而且大大提高了大家学学物理课程的兴趣,培养了进一步学习后续知识的热情和对未知专业知识的渴求。

本文首先分析大学物理在光电信息科学与工程专业中的位置,然后以电介质极化理论为例,分析它与光电信息科学与工程专业的结合点,在教学实践中充分体现专业特色,并对大学物理与我校工科专业的结合作了出展望。

1 大学物理在光电信息科学与工程专业中的位置

目前我们将大学物理设置在大一,先修课程只有高等数学,后续相关专业基础课程有物理光学、光电子技术基础、激光原理等;后续专业课程有光纤通信原理与技术、光电传感与检测技术、光显示技术等。从课程设置的关联和大学物理课程本身的内容,我们可以看到大学物理在光电信息科学与工程专业中处于基础性位置。教学的目的主要是使学生认识并理解一些物理现象,掌握大学物理的一些基本概念,熟悉大学物理理论体系的一些基本实验。

鉴于大学物理在光电信息科学与工程专业中的基础位置,我们在教学实践中,分析一些物理现象的基本原理时,经常将物理现象与激光技术、光通信、光电检测等领域的实际问题结合起来,引导同学们一起讨论是否可以用相同的物理原理解释,激发大家对光电信息科学与工程专业的学习兴趣,激励学生对基本物理原理和概念的学习热情。

2 大学物理中的光电信息科学与工程专业特色

2.

电介质的极化虽由外电场引起, 但因极化电荷对外电场有影响,因而极化后,介质中的总场强应为外电场与极化电荷激发电场的叠加,而P则不仅与外电场,而且与总场强有关。由于光是一种电磁波,当光波在介质(晶体)中传播时,光频电场会引起介质的电极化。当课程内容讲授至此,我们可以拓展[3]:在激光出现以前,当光波在介质中传播时,不会出现其他频率的光。而两束以上的光波在介质中传播时,光波之间也不会发生相互作用,服从独立传播原理,不改变各自的频率。当它们在介质相同区域相遇时,则服从线性叠加原理。诸如:光对于介质的折射、反射、衍射、散射和双折射等现象。但介质的电极化强度与光频电场之间的关系,除了线性关系之外,还有非线性的高次项。非线性光学产生的原理可作如下解释:分子是由原子组成的,分子中的电子被束缚在原子核的周围运动,如果外加一个电磁场(光也是一种电磁场),则这种运动将受到扰动,如果外场是一种谐振场,则电子会产生和外电场相同的谐振,正负电中心不重合就诱导产生了一种“极化”,从而产生诱导偶极矩P。

通常,一般光源的光频电场强度Ej较小,这样高次项的电极化强度都很弱,可以忽略不计,只用到式(4)中的第一项,即式(3)。而激光是一种具有极强光频电场的光源,式(4)中第二、三项等非线性项就可产生重要作用,可观测到不同的非线性光学现象。

2.2 其他知识点的光电信息科学与工程专业特色

对于光电信息科学与工程专业的学生,我们可以从光和信息两个层面对其他很多物理现象进行阐述和讨论,体现光电信息科学与工程专业的特色[4-5]:如光的全反射现象是光纤通信技术的基础;压电效应和逆压电效应,广泛应用的光纤电场量传感器,是基于这一原理实现的;磁致伸缩效应或法拉第磁光效应是光纤磁场量传感器的工作基础;帕尔贴效应是半导体激光器温度控制的关键技术。

我们在大学物理课堂上强调红外、可见光、紫外等光频电磁波,讨论它们的产生、发射、传输、接收和检测等, 介绍光通信、光检测等相关专业方向在现代信息技术中的地位和发展状况。这样不仅在教学实践中突出光电信息科学与工程专业的“光”与“信息”这两个基本特色, 激发学生学习相关专业课程的浓厚兴趣,而且学生对学习光电信息科学与工程的信心大大增强,同时也提高我们在专业建设和学科建设中的前后一贯性。

3 结论

本文以电极化理论为例, 在讲解大学物理内容的基础上, 通过深入或外延的方式,寻找与光信息专业后续相关专业课程知识的结合点,通过教学实践,使光信息专业大一的本科生对专业产生学习的热情,培养大学生对本专业的浓厚兴趣,树立继续学习本专业的信心。近四年的教学证明,在大学物理教学中主动体现光信息科学与技术专业特色, 不仅实现了预期的专业建设和学科建设的目的, 而且有助于提高教师在学生心目中的地位。

就我校实际情况而言,如化工、生物专业的学生认为热学与专业课程联系最为紧密而力学和电磁学往往与专业联系不大,电子、计算机等专业的学生认为电磁学联系最为紧密而力学、热学、近代物理部分与专业的联系相对较低。因此,对不同专业的学生所讲授的内容应该有所侧重,应依据各专业的特点对物理学的各部分内容有所侧重和增减教学内容,使学生明确感受到物理与自己的专业密切相关,使物理教学兼顾专业基础课教学和专业技能的需要。

【参考文献】

[1]董少光.大学物理教学与理工科学生学习现状的思考[J].中国西部科技,2008, 7(40):73-75.

[2]罗益民,余燕.大学物理[M].2版.北京:北京邮电大学出版社,2010.

[3]张静江,宋淑梅.非线性光学与光学教学[J].大学物理,1999,18(5):35-39.

光电信息技术论文范文第11篇

关键词:电子文件,纸质档案,保护技术

 

电子文件以其载体和载体与信息结合方式的特殊性对传统档案保护理论造成很大的冲击,电子文件与传统纸质档案在保护技术上有很大的差别,这些差别将是电子时代档案保护技术的新领域。

1.载体寿命的差异

纸张的耐久性取决于纤维素的性质,尽管纸张纤维素在一定的条件,如高温、高湿、酸、酶、氧化剂等下,可发生水解和氧化反应,但只要我们在档案保护过程中注意排除发生两大反应所需要的条件,就可以使纸质档案的寿命达到上百年甚至更久。

电子文件的载体材料是磁性物质和光盘。聚酯底基是磁盘和磁带的支持体。聚酯底基具有易产生静电而吸引尘埃导致卷曲、易与磁粉脱离、伸长后不易已故恢复等缺点。粘和剂起着连接底基和磁粉的作用,它具有易热胀冷缩、磨损、脱落、粘连、生霉等缺点,直接影响信息再现。磁粉中的磁性氧化物颗粒的剩磁感应强度是记录和再现信息的决定因素,它极易受外磁场影响而导致退磁、消磁等。光盘是利用激光进行作息存取的,它呈圆盘状,由盘基、记录介质和保护层等部分组成。目前光盘常用的记录介质主要有碲、碲合金、硒、碳铝化合物以及一些在激光热效应下易产生物理性质变化的材料。这些材料不稳定、易氧化、易与碱溶液发生反应。与纸质档案载体相比,电子文件载体材料的寿命要短的多,一般仅为5-15年。

2.环境条件影响的差异

2.1温湿度影响的差异

不适宜的温度湿度对磁性载体、光盘、和纸张均有影响。论文大全。对纸张而言,高温高湿,可促进纸张发生水解-氧化反应,加速纸张内部不利化学成分对纸张的影响,也可使字迹材料发生扩散、洇化现象。而电子文件载体受温湿度的影响方式截然不同。在温度过高或过低的条件下,聚酯底基易膨胀或收缩变形,光盘载体中使用的塑料、铝和多碳材料也会弯曲变形,影响激光束精确定位和数据的读写。

2.2灰尘影响的差异

灰尘对纸张的危害主要是机械磨损纸张、使纸张发生粘结而形成“档案砖”、给纸张带来霉菌等。而灰尘对电子文件载体的损坏主要有物理损坏、化学损坏和生物损坏。特点损坏中指污染、划伤磁盘、磁带、光盘载体腐蚀、降解等化学作用而毁坏,造成记录作息消失;生物损坏是指灰尘是霉菌孢子的传播者,也是霉菌的培养基、繁殖地,霉菌分泌的霉和有机酸会损坏磁性载体和光盘,使数据丢失。综上所述,灰尘可以损坏纸张和电子文件载体。只是对纸张而言,即使灰尘已经对其产生实质性的损害,如损坏纸张、形成“档案砖”、产生色斑和霉斑等,也可通过修复手段在很大程度上恢复其所记录的信息。而灰尘一旦对电子文件载体造成危害性,载体上所记录的信息可能会局部丢失,计算机系统便无法读出原始信息,使电子文件失去保存价值。因此防止灰尘对电子文件载体的危害有特别重要的意义,在电子文件形成和使用过程中,要采取严密的防灰尘措施。

2.3外来磁场和机械震动影响的差异

磁场和机械震动对纸质档案无任何影响,而对电子文件的磁性载体则是最重要的影响因素。外来磁场作用于磁性载体,能使磁性涂层的剩磁发生消磁或磁化,造成信号失落或信噪比降低,破坏记录信息,影响读出效果,此外,强烈的机械震动也会影响磁性材料中磁性分子的排列次序,造成剩磁衰减,从而破坏记录信号。因而要防止外磁场的影响,如远离磁场,将磁性载体存放在有抗磁性的框内或金属盒内等等,并避免强烈的机械震动。

2.4光线和有害气体影响的差异

光线和有害气体对纸张的危害主要是促进纸张发生氧化反应,导致纸张强度的降低,而有害气体和光线特别是紫外线对电子文件的破坏力更大。有害气体主要是二氧化硫、硫化氢、二氧化氮和氯气等具有酸性和氧化性,在一定条件下,腐蚀、破坏磁性载体和光盘,致使盘基、带基老化变质和磁粉脱落,使电子文件信息丢失。光线能使电子文件载体发生光氧化反应,使盘基带基老化,强度下降。同时,紫外线的能量足以破坏磁性载体剩磁的稳定性,导致信号衰减,影响磁性记录信息的读写效果。

3.技术寿命的差异

纸质文件一旦形成,其制成材料---纸张、字迹材料、字迹三者永远结合在一起,它的寿命与其内部诸因素和保护环境条件有关。而电子文件的寿命不仅与其内部诸因素和保护环境条件有关,更与技术革新有关。因为电子文件是通过计算机将信息与载体结合在一起而形成的,必须通过计算机才能识读。一旦技术过时,则载体上的信息就无法读出。论文大全。技术过时的表现有两个方面,一是技术革新,使旧的存贮技术消失。二是由于商业性的原因,使由于单个厂家生产功销售的电子文件设备会由于厂家的破产或改变产品生产而很难找到配套产品。一般来说,大多数电子文件载体的预期寿命都超过了识读它的硬件和软件的技术期限,也就是说,技术过时对电子文件安全性的影响显得更为重要。论文大全。因此,对于电子文件中数字化信息的长期存读而言,技术过时比载体损坏是更为严重的危害。

4.信息保护的差异

纸质档案保护工作的目标是使档案的载体---纸张“延年益寿”,因为载体和记录的信息是结为一体的,保护了纸质文件的形体,以文字记录的信息就得以保存。对电子文件而言,信息与载体是可分离的,电子文件作息与载体的可分离性使文件信息随时面临着被修改、盗窃,甚至被销毁的危险。此外,电子文件信息保护方面还面临一个不可忽视的隐形杀手---电脑病毒。电脑病毒是一种程序,它通过修改其它程序,并把自身的拷贝嵌入而实现对其它程序的传染。因此,如何保护信息不受损害是电子文件保护的重要课题。

光电信息技术论文范文第12篇

关键词:电子文件,纸质档案,保护技术

 

电子文件以其载体和载体与信息结合方式的特殊性对传统档案保护理论造成很大的冲击,电子文件与传统纸质档案在保护技术上有很大的差别,这些差别将是电子时代档案保护技术的新领域。

1.载体寿命的差异

纸张的耐久性取决于纤维素的性质,尽管纸张纤维素在一定的条件,如高温、高湿、酸、酶、氧化剂等下,可发生水解和氧化反应,但只要我们在档案保护过程中注意排除发生两大反应所需要的条件,就可以使纸质档案的寿命达到上百年甚至更久。

电子文件的载体材料是磁性物质和光盘。聚酯底基是磁盘和磁带的支持体。聚酯底基具有易产生静电而吸引尘埃导致卷曲、易与磁粉脱离、伸长后不易已故恢复等缺点。粘和剂起着连接底基和磁粉的作用,它具有易热胀冷缩、磨损、脱落、粘连、生霉等缺点,直接影响信息再现。磁粉中的磁性氧化物颗粒的剩磁感应强度是记录和再现信息的决定因素,它极易受外磁场影响而导致退磁、消磁等。光盘是利用激光进行作息存取的,它呈圆盘状,由盘基、记录介质和保护层等部分组成。目前光盘常用的记录介质主要有碲、碲合金、硒、碳铝化合物以及一些在激光热效应下易产生物理性质变化的材料。这些材料不稳定、易氧化、易与碱溶液发生反应。与纸质档案载体相比,电子文件载体材料的寿命要短的多,一般仅为5-15年。

2.环境条件影响的差异

2.1温湿度影响的差异

不适宜的温度湿度对磁性载体、光盘、和纸张均有影响。论文大全。对纸张而言,高温高湿,可促进纸张发生水解-氧化反应,加速纸张内部不利化学成分对纸张的影响,也可使字迹材料发生扩散、洇化现象。而电子文件载体受温湿度的影响方式截然不同。在温度过高或过低的条件下,聚酯底基易膨胀或收缩变形,光盘载体中使用的塑料、铝和多碳材料也会弯曲变形,影响激光束精确定位和数据的读写。

2.2灰尘影响的差异

灰尘对纸张的危害主要是机械磨损纸张、使纸张发生粘结而形成“档案砖”、给纸张带来霉菌等。而灰尘对电子文件载体的损坏主要有物理损坏、化学损坏和生物损坏。特点损坏中指污染、划伤磁盘、磁带、光盘载体腐蚀、降解等化学作用而毁坏,造成记录作息消失;生物损坏是指灰尘是霉菌孢子的传播者,也是霉菌的培养基、繁殖地,霉菌分泌的霉和有机酸会损坏磁性载体和光盘,使数据丢失。综上所述,灰尘可以损坏纸张和电子文件载体。只是对纸张而言,即使灰尘已经对其产生实质性的损害,如损坏纸张、形成“档案砖”、产生色斑和霉斑等,也可通过修复手段在很大程度上恢复其所记录的信息。而灰尘一旦对电子文件载体造成危害性,载体上所记录的信息可能会局部丢失,计算机系统便无法读出原始信息,使电子文件失去保存价值。因此防止灰尘对电子文件载体的危害有特别重要的意义,在电子文件形成和使用过程中,要采取严密的防灰尘措施。

2.3外来磁场和机械震动影响的差异

磁场和机械震动对纸质档案无任何影响,而对电子文件的磁性载体则是最重要的影响因素。外来磁场作用于磁性载体,能使磁性涂层的剩磁发生消磁或磁化,造成信号失落或信噪比降低,破坏记录信息,影响读出效果,此外,强烈的机械震动也会影响磁性材料中磁性分子的排列次序,造成剩磁衰减,从而破坏记录信号。因而要防止外磁场的影响,如远离磁场,将磁性载体存放在有抗磁性的框内或金属盒内等等,并避免强烈的机械震动。

2.4光线和有害气体影响的差异

光线和有害气体对纸张的危害主要是促进纸张发生氧化反应,导致纸张强度的降低,而有害气体和光线特别是紫外线对电子文件的破坏力更大。有害气体主要是二氧化硫、硫化氢、二氧化氮和氯气等具有酸性和氧化性,在一定条件下,腐蚀、破坏磁性载体和光盘,致使盘基、带基老化变质和磁粉脱落,使电子文件信息丢失。光线能使电子文件载体发生光氧化反应,使盘基带基老化,强度下降。同时,紫外线的能量足以破坏磁性载体剩磁的稳定性,导致信号衰减,影响磁性记录信息的读写效果。

3.技术寿命的差异

纸质文件一旦形成,其制成材料---纸张、字迹材料、字迹三者永远结合在一起,它的寿命与其内部诸因素和保护环境条件有关。而电子文件的寿命不仅与其内部诸因素和保护环境条件有关,更与技术革新有关。因为电子文件是通过计算机将信息与载体结合在一起而形成的,必须通过计算机才能识读。一旦技术过时,则载体上的信息就无法读出。论文大全。技术过时的表现有两个方面,一是技术革新,使旧的存贮技术消失。二是由于商业性的原因,使由于单个厂家生产功销售的电子文件设备会由于厂家的破产或改变产品生产而很难找到配套产品。一般来说,大多数电子文件载体的预期寿命都超过了识读它的硬件和软件的技术期限,也就是说,技术过时对电子文件安全性的影响显得更为重要。论文大全。因此,对于电子文件中数字化信息的长期存读而言,技术过时比载体损坏是更为严重的危害。

4.信息保护的差异

纸质档案保护工作的目标是使档案的载体---纸张“延年益寿”,因为载体和记录的信息是结为一体的,保护了纸质文件的形体,以文字记录的信息就得以保存。对电子文件而言,信息与载体是可分离的,电子文件作息与载体的可分离性使文件信息随时面临着被修改、盗窃,甚至被销毁的危险。此外,电子文件信息保护方面还面临一个不可忽视的隐形杀手---电脑病毒。电脑病毒是一种程序,它通过修改其它程序,并把自身的拷贝嵌入而实现对其它程序的传染。因此,如何保护信息不受损害是电子文件保护的重要课题。

光电信息技术论文范文第13篇

现代科学技术概论不但应该是现代科学技术成果的概论,而且也应该是现代科学技术发展历史和规律的概论。离开现代科学技术发生、发展的历史,静止、孤立地介绍现代科学技术的基本理论和成果,就会使现代科学技术概论这门课程变得零乱庞杂而不成体系。而如果把“史”与“论”有机地结合和统一起来,则不但能克服“零乱庞杂”的缺陷,而且还能为现代科学技术概论这门课程注入生机和活力。同时,把“史”与“论”结合起来,更是为思想政治教育专业学生开设这门课程的教学目的之所需。作为思想政治教育专业的学生,通过现代科学技术概论课程的学习,不但要了解现代科学技术的主要成果、历史演进和完整体系,而且要了解科学技术发生、发展的一般过程和规律,了解马克思主义哲学产生的现代科学技术基础以及对于推动科学技术发展的重要作用和意义。因此,只有做到史论结合,才能达到开课的目的和要求。

2现代科学技术概论的教学内容与体系

根据上述三原则,笔者认为,思想政治教育专业现代科学技术概论课程的内容与体系可做如下安排。导言。概要介绍现代科学技术及其理论基础、前沿阵地、中心内容和综合体现。

第一章,现代物理学革命及其影响。介绍现代科学技术的理论基础———相对论和量子力学。引言,概述近代物理学的辉煌成就及其所遇到的“两朵乌云”。第一节,相对论的建立。根据逻辑与历史相统一的原则,具体讲授伽利略变换和力学相对性原理,迈克尔逊—莫雷实验,洛伦兹变换的提出,爱因斯坦的狭义相对论及其主要结论,广义相对论及其验证。第二节,量子力学的建立和发展。一、量子力学产生的历史背景,概要介绍黑体辐射理论和紫外灾难。二、量子力学的建立与发展,具体讲述普朗克的量子假说,爱因斯坦的光量子理论,玻尔对原子结构的量子解释,德布罗意的物质波,薛定谔的波动方程,海森伯的矩阵力学。第三节,现代化学理论的发展。主要讲授元素周期理论的新发展和现代化学键理论。

第二章,原子物理学的开发研究及应用。主要讲授从物质结构的研究到原子能的开发和应用。第一节,对微观世界的探索和认识。一、物质结构初探,复习回忆德谟克利特的原子论,道尔顿的原子说,门捷列夫的元素周期律。二、向原子世界的进军,主要讲授X射线、放射性元素及电子的发现,原子结构模型及其实验和发现,原子核结构模型及其实验和发现,对基本粒子家族的认识。第二节,原子能的开发研究及应用。一、原子能的开发研究:重点介绍原子能开发研究中的三大发现,即慢中子效应的发现、核裂变的发现和链式反应的发现。二、原子能的应用,包括能源方面的应用和放射性同位素的应用。能源方面的应用包括两个方面:一是军用三弹即原子弹、氢弹和中子弹的研制;二是核电站的发展,主要介绍从慢中子反应堆到快中子增殖堆再到核聚变反应堆的历史发展。放射性同位素的应用可概要介绍在生产、生活、科研、军事上的应用及其成果。

第三章,生物学与生物工程技术。生物学是研究生命的科学;生物工程技术是用人工的方法创造生命的技术。生命科学是现代科学的三大前沿阵地之一;生物工程技术是现代科学技术的主要内容。第一节,生命的起源和生物的进化。一、生命起源的化学进化历程:从无机小分子物质生成有机小分子物质;从有机小分子物质形成有机高分子物质;从有机高分子物质形成有机多分子体系;从有机多分子体系演化成原始生命物质。二、生物进化论,主要介绍拉马克的生物进化学说和达尔文的生物进化论。第二节,现代遗传学和分子生物学。一、遗传学:主要讲授孟德尔的豌豆实验及其遗传学说;摩尔根的果蝇实验及其遗传学说。二、分子生物学:重点介绍蛋白质的性质、结构和功能;核酸的性质、结构和功能。第三节,生物工程技术。生物工程包括酶工程、发酵工程、细胞工程和基因工程四个部分的内容。因学时限制,可重点介绍细胞工程和基因工程两个部分。一、细胞工程,应首先讲授细胞的全能性,然后在细胞全能性的基础上具体介绍植物组织培养技术、细胞融合技术、细胞折合和胚胎移植技术、克隆技术等内容。二、基因工程:(1)基因工程的基础研究,主要介绍限制性内切酶、连接酶和基因载体的发现和研制。(2)基因工程的基本程序和方法,包括获取目的基因DNA、获取载体基因DNA、目的基因DNA与载体基因DNA的重组、把重组的DNA转入受体细胞进行增殖和筛选转基因生物体五个步骤及方法。三、生物技术的应用前景。主要介绍生物医药的研制及应用、生化工业的迅速发展、转基因动植物的大量出现,人类基因组计划(HGP)及其广阔的应用前景。

第四章,天文学和天体演化学说。天体演化学说是现代科学的三大前沿阵地之一,本章在重点讲述天体演化学说之前,先把天文学的相关知识作一简单介绍。第一节,天文学及其产生和发展。一、概要介绍天文学的研究对象和分类;二、重点讲授天文学的产生和发展:具体介绍古代天文学、近代经典天文学和现代天文学的发展情况。第二节,获取天体信息的渠道和手段;可分三个大问题来讲述。一、获取天体信息的渠道,主要介绍电磁辐射、宇宙线和中微子三条途径;二、获取天体信息的物质手段和仪器设备,主要介绍人眼的构造和功能、光学望远镜、射电望远镜和天体摄谱仪;三、天文观测发展简史:依次介绍光学天文学、射电天文学和空间天文学。第三节,天体的起源和演化。一、宇宙的起源和演化:主要介绍牛顿“无限无边”宇宙模型及其疑难、爱因斯坦“有限无边静态”宇宙模型及其疑难、哈勃定律与大爆炸宇宙模型;二、星系的形成和演化:先对星系及其类型作一简单的介绍,然后在此基础上介绍星系的形成和演化;三、恒星的形成和演化:具体介绍恒星的形成,表征恒星演化过程的赫罗图,恒星演化过程的三阶段,即主序星阶段、红巨星阶段和恒星的三种归宿(白矮星、中子星和黑洞);四、太阳系的形成和演化:主要介绍太阳系的基本情况和太阳系的形成和演化两部分内容;五、地球的构造和演化:包括地球概况、地球的圈层构造和地球的形成和演化。

第五章,信息技术和激光技术。人类历史在经历了6000年的农业社会和近300年的工业社会以后,现在正在迅速走向第三个文明社会———信息社会。所谓信息社会,就是信息在社会生产和生活中起主导作用的社会。信息技术和信息产业,是信息社会的重要支柱。所谓信息技术,就是信息的获取、传递和处理技术。信息技术以微电子技术为基础,包括计算机技术、通信技术、光导技术和人工智能技术等。第一节,微电子技术。一、微电子技术的出现:具体介绍集成电路的诞生、集成电路的种类及其历史发展和集成电路的制作工艺;二、微电子技术的应用。第二节,计算机技术。一、计算机概述:具体介绍计算机的结构与功能、计算机的特点和计算机的历史发展;二、计算机的应用:主要包括数值计算或科学计算、数据处理或称信息处理、实时控制或称过程控制、计算机辅助系统、人工智能或称智能模拟等;三、信息高速公路。第三节,通信技术。一、电气通信:主要介绍电话通信和非电话通信及传真;二、光纤通信:具体介绍光纤通信的基本原理、光纤通信的优点、光纤通信的应用和发展;三、卫星通信。第四节,激光技术。一、激光与激光器:具体介绍激光产生的基本原理、激光的特点、激光器的构造等内容。二、激光技术的应用:概要介绍激光加工(包括激光铸模、激光切割、激光焊接、激光雕刻等)技术及其在农业、医疗、军事上的广泛应用。

光电信息技术论文范文第14篇

【关键词】光纤通讯技术 特点 应用 发展

光纤通信技术简单来说就是以光波作为信息载体,以光纤作为信息传输媒介的一种通信方式。光纤通讯技术是当今信息技术方面涉及最广泛的技术,在信息通讯的领域上运用非常广泛,同时在其他领域也发挥着其技术的优势,在这个大环境下光纤通信技术有一个光明的发展前景。而要对光纤通信系技术有一个很好地应用首先要对其特点有深刻的了解。

一、光线通信技术的特点

(一)光纤通信技术的含义

光纤通信技术就是利用光作为信息的载体,利用光纤作为通讯的方式渠道。运用光纤通信技术时的光波远远快于电波的频率,大大提升了信息的传递效率,并且光纤要比电缆或导波缆在信息运输过程中损耗要小得多,大大增加了安全措施和减少了维修费用;光纤相对于与其它运输方式的容量也要扩大几倍,因此无论是从速度上还是容量上光纤通信技术都大大提升了信息运输效率;光纤本身也是玻璃材质,是电气绝缘体,不存在接地回路的现象,更加降低了串路的现象;光纤本身体积就很小,也解决了大城市间电路拥挤的问题,因此光纤通信技术十分适用由于信息行业。

(二)耗损特性

利用光纤通信技术来进行信息的传送,在传送过程中由于信号的强弱和传送距离的长短都影响着光纤损耗程度。光纤的损耗主要是两方面的原因,一方面是光纤传输线内部的吸收、瑞利散射和不完全散射都会造成光纤的损耗;另一方面是光纤传输线来自外部的折损造成的损耗等,这些都对光纤的寿命有着影响。

信息传输过程中由于光纤中光波会发热,光纤传输线吸收一部分热量,这种吸收热量的行为会对光纤造成一定的损耗。吸收损耗的主要是因为光纤是玻璃材质和其中的杂质造成对热量的吸收。杂质吸收主要是增大光纤自身附带的水分子中的氢氧成分与金属离子的氧化过程,改变了光纤传输线的成分,从而影响信息传输的过程;瑞利散射的损耗,它指的是光在传输过程中遇到微利不均匀导致光波长变小,那么光波就会向周围折射,发生瑞利散射的现象,从而导致光能量损耗。由于光纤作为光传递的载体,光纤在生产时质地不均匀很容易导致光发生瑞利散射的现象,从而影响信息的传输,这种现象目前的技术并不能避免,制造工厂只能尽可能的减小这种现象的发生;结构不完整的损耗主要指的是在光纤生产过程中的失误和在使用过程中的磨损,导致光纤内部或者外部有一些结构上的缺陷,很有可能造成散射的现象出现,导致信息在传输过程的损耗;弯曲损耗主要指的是在光纤捆绑成缆时,施工过程中都有可能造成光纤的弯曲,光纤的弯曲程度一旦过小,不能使光束完成正常的反射时就会影响信息的传输,因此在使用过程中一定要注意光纤的弯曲程度一定要大于十公分,才能保证光纤正常工作等。

(三)容量大的特性

光纤通讯技术比过去的电缆或铜线技术有大得多的传输宽带,可以传输几十倍的信息,推动了信息传输业的发展,也更加适应这个信息快速发展的社会。单波长光纤通信系统一般都是加注一些复杂的技术,使之扩展信息传递的容量,以适应这个新兴的信息时代,目前我国正在信息容量方面持续研究,以提升信息传递的整体效率。

二、光纤通信技术的运用

我国20世纪末信息技术飞速发展,像广播电视,电力通讯,电信传输等都如雨后春笋般势不可挡。随着这些行业的刺激,信息技术也在不断地发展,光纤通信技术更是作为一种新兴技术飞速发展着,涉入到各个领域当中。

光纤通讯技术逐渐在军事,电力或网络领域等中发挥它的优势,为这些领域带来了新的血液,推动这些领域中信息的发展。光纤技术虽然一些优势性能已经开发出来,但是还有很多优势没有进行很好的扩展,甚至没有开发,我国正在不断的对其进行研究,将其功效发挥到极致的同时也在开发其他新的技术,试图代替光纤通信技术,促进信息技术的发展。

我国的信息网络格局正在不断优化,正在向网状结构发展,形成一个信息网络,真正做到四方八达信息网,促进我国信息事业的发展。并且这些技术不仅仅运用到信息事业当中,还在军事和电力等事业的发展做出了一定的贡献。

三、结束语

总而言之,光纤通信技术目前引领着我国信息事业的发展,针对我国社会不断的发展,对信息的要求也越来越高,随着社会的进步光纤技术也应该不断进步,才能适应这个飞速发展的社会。在经济条件和人民期望的大环境下光纤通讯技术一定会不断研发,并扩展到各个领域当中,推动社会的发展,逐渐缩短与国际领先技术的差距。

参考文献:

[1]李厚伟.浅析光纤通信技术的应用及发展趋势探讨[J].城市建设理论研究.2011(18)

[2]韩长军.浅谈光纤通信技术的特点及其运用[J].电脑知识与技术.2013(25)

光电信息技术论文范文第15篇

【关键词】光纤通信技术研究与分析

一、光纤通信技术的基本概念

光纤通信技术的本质是利用光作为信息传输的主要载体,通过光在线缆中传输,实现数据信息的快速传输。从目前光纤通信技术的应用来看,利用光纤传输,有效解决了数据传输速度和传输质量问题,保证了数据能够以最快的速度进行传输,并保证数据传输的安全性和准确性。光纤通信技术的主要载体是光导纤维,光导纤维具有光敏感性,可以最大程度的保证光传输的有效性。正是基于这些特点,光纤通信技术在目前通信领域和国防等多个领域有着广泛的应用。

二、光纤通信技术的主要优点

从目前光纤通信技术的应用来看,光纤通信技术的优点主要表现在以下几个方面:1、光纤通信的频带宽度大,通信容量较大。2、光纤通信的信号衰减较小,中继距离得到了延长。3、光纤通信具有较强的抗干扰能力。4、光纤通信在信息传输安全性上比其他传输方式要高。

三、光纤的结构与传输原理

光纤是光导纤维的简称,主要分为三层结构,内部为光导纤维的核心―纤芯,由内向外分成包层和涂覆层。在数据传输过程中,数据信号主要是在纤芯和包层这两个层面间流动,涂覆层的具体作用是保护包层和纤芯能够进行正常的信号传输。在光纤中,纤芯主要为透明的软线,包层与纤芯类似只是在传输效率上比纤芯略低,涂覆层的作用是保护包层与纤芯不受外界侵蚀和机械损伤。

光纤的传输原理主要可以用菲涅耳定律来表示:

上图为光纤信号传输的过程分析:

四、光纤通信技术的主要发展和应用分析

由于光线通信技术具有突出的优点,光纤通信技术已经逐步取代传统的电缆传输,成为了新的数据通信技术这一,并取得了积极的发展成就,促进了数据通信技术的全面发展。此外,从应用领域来看,目前光纤通信已经广泛的应用于数据通信领域,其中包括网络信息传输、电话信息传输、军事信息传输等,具体应用情况如下:1、光纤通信技术在网络信息传输中的应用。由于网络信息传输对数据传输的质量和准确性要求较高,光纤通信技术的优点正好符合网络信息传输的实际需要,因此光纤通信技术成为了网络信息传输中的重要方式。2、光纤通信技术在电话信息传输中的应用。目前电话信息传输系统已经从模拟信号向数字信号转变,在这一过程中,需要一种可靠的方式能够实现电话数据信号的可靠传输,而光纤通信技术正好能够满足电话信息传输的这一现实需要。3、光纤通信技术在军事信息传输中的应用。军事信息传输的要点在于信息的保密性和准确性,鉴于光纤通信在数据传输过程中能够有效保证信息的准确,并不受外界干扰,所以光纤通信技术在军事信息传输中得到了重要应用。

五、结论

通过本文的分析可知,光纤通信技术目前已经成为数据通信中的主要手段之一,由于其具有突出的优点,因此光纤通信技术在通信领域得到了广泛的应用,逐渐取代传统的通信手段,为数据通信技术的发展提供了有力支持。

参考文献

[1]辛化梅,李忠.论光纤通信技术的现状及发展.山东师范大学学报(自然科学版);2003年04期

[2]刘望军,熊卓列.数字化社区通信系统的接入网技术.有线电视技术;2006年01期