光電子技術(shù)論文1

　　摘要：電子技術(shù)是始于十九世紀(jì)末，發(fā)展于二十世紀(jì)的一門(mén)新興技術(shù)，是近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。電子技術(shù)主要是研究電子器件及其應(yīng)用，因此隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種新型電子器件和產(chǎn)品層出不窮。從而使電子技術(shù)在人們生活中得到更多的應(yīng)用，滿(mǎn)足人們的生成和生活需求，也促進(jìn)了社會(huì)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞：電子技術(shù);發(fā)展;應(yīng)用

　　引言

　　二十一世紀(jì)，人類(lèi)進(jìn)入以微電子技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)和因特網(wǎng)為標(biāo)志的信息時(shí)代，而電子電路是信息產(chǎn)生、存儲(chǔ)、傳輸和處理的物理基礎(chǔ)，因此電子技術(shù)在促進(jìn)人類(lèi)社會(huì)各個(gè)方面的發(fā)展起到愈來(lái)愈重要的作用。電子技術(shù)是研究電子器件、電子電路及其應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)，是其他高新技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，因而電子技術(shù)的飛速發(fā)展是帶動(dòng)社會(huì)生成力水平提高的重要源動(dòng)力。

　　1、電子技術(shù)發(fā)展歷程

　　電子技術(shù)是十九世紀(jì)末、二十世紀(jì)初發(fā)展起來(lái)的一種新興技術(shù)。由于物理學(xué)的重大突破，使得電子技術(shù)得以迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，并促使人類(lèi)科學(xué)技術(shù)水平上了一個(gè)新臺(tái)階。

　　1883年美國(guó)發(fā)明家愛(ài)迪生發(fā)現(xiàn)了熱電子效應(yīng)，隨后在1904年J.A.Fleming利用這個(gè)效應(yīng)制成了電子二極管，并證實(shí)了電子管具有“閥門(mén)”作用，其首先被用于無(wú)線(xiàn)電檢波中。1906年美國(guó)的L.D.Forest在Fleming的二極管中加入了第三個(gè)電極――柵極而發(fā)明了電子三極管，從而樹(shù)立了早期電子技術(shù)上最重要的里程碑，即使人類(lèi)進(jìn)入了電子管時(shí)代。

　　由于電子管制造成本高、體積大、能耗高、壽命短、噪聲大，并且制造工藝也十分復(fù)雜。為了解決這些問(wèn)題，科學(xué)家們進(jìn)行了各種嘗試。1948年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的布拉頓、巴丁和肖克利所在的研究小組發(fā)明了一種點(diǎn)接觸晶體管。這是一種全新的半導(dǎo)體器件，它體積小，電性能穩(wěn)定，功耗低。這項(xiàng)發(fā)明自從1948年公布于世起，很快就應(yīng)用于通信、電視、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域，促進(jìn)了電氣和電子工程技術(shù)的飛速發(fā)展，從而使人類(lèi)進(jìn)入了晶體管時(shí)代。

　　1958年，利用單晶硅材料，世界上第一片集成電路(Integrated Circuit，IC)在美國(guó)德克薩斯州誕生了，使人類(lèi)進(jìn)入了集成電路時(shí)代。到20世紀(jì)60年代末，在大約四分之一英寸見(jiàn)方的小硅片上可以集成6800個(gè)晶體管和數(shù)千個(gè)其他元件。從20世紀(jì)70年代起，集成電路技術(shù)飛速發(fā)展，各種大規(guī)模集成電路(Large Intereated Circuit)和超大規(guī)模集成電路(Very Large Intereated Circuit)層出不窮。至今集成電路的集成度已提高了500萬(wàn)倍，特征尺寸縮小200倍，單個(gè)器件成本下降100萬(wàn)倍。由于集成電路成本低、尺寸小、可靠性高、電性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，從而引起了工業(yè)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)以及生物醫(yī)學(xué)系統(tǒng)的革命性發(fā)展。

　　2、電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

　　現(xiàn)階段電子技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r主要是以下三種技術(shù)為主：

　　(1)DSP技術(shù)

　　數(shù)字信號(hào)處理(Digital Signal Processing簡(jiǎn)稱(chēng)DSP) 是指將模擬信號(hào)通過(guò)采樣進(jìn)行數(shù)字化后的信號(hào)進(jìn)行分析、處理，它側(cè)重于理論、算法及軟件實(shí)現(xiàn)。要實(shí)現(xiàn)這些算法，特別是要實(shí)時(shí)的完成某些算法就需要有特殊的硬件支持，這就是數(shù)字信號(hào)處理器 (Digital Signal Processor)。DSP是一門(mén)涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科，隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā)展，特別是數(shù)字信號(hào)處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用。數(shù)字信號(hào)處理是利用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備，以數(shù)字形式對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、變換、濾波、估值、增強(qiáng)、壓縮、識(shí)別等處理，以得到符合人們需要的信號(hào)形式。DSP產(chǎn)品將向著高性能、低功耗、加強(qiáng)融合和拓展多種應(yīng)用的趨勢(shì)發(fā)展，DSP芯片將越來(lái)越多地滲透到各種電子產(chǎn)品當(dāng)中，成為各種電子產(chǎn)品尤其是通信類(lèi)電子產(chǎn)品的技術(shù)核心。

　　(2)EDA技術(shù)

　　電子設(shè)計(jì)技術(shù)的核心就是EDA技術(shù)。EDA技術(shù)即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)( Electronic Design Automation)技術(shù)，是以大規(guī)�？删幊踢壿嬈骷�為設(shè)計(jì)載體，以硬件描述語(yǔ)言為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達(dá)方式，以計(jì)算機(jī)、大規(guī)模可編程邏輯器件的開(kāi)發(fā)軟件及實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)工具，通過(guò)有關(guān)的開(kāi)發(fā)軟件，自動(dòng)完成用軟件的方式設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)到硬件系統(tǒng)的一門(mén)技術(shù)。EDA技術(shù)是一種實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)或電子產(chǎn)品自動(dòng)化設(shè)計(jì)的技術(shù)，與電子技術(shù)、微電子技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。同時(shí)它吸收了計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的大多數(shù)最新研究成果，以計(jì)算機(jī)作為基本工作平臺(tái)，利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、拓?fù)溥壿媽W(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)等多種計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)科的最新成果而開(kāi)發(fā)出來(lái)的一整套電子CAD通用軟件工具，是一種幫助電子設(shè)計(jì)工程師從事電子組件產(chǎn)品和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的綜合技術(shù)。EDA技術(shù)的出現(xiàn)，為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)了一場(chǎng)革命性的變化。

　　(3)嵌入式技術(shù)

　　嵌入式是一種專(zhuān)用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是作為裝置或設(shè)備的一部分。通常，嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)控制程序存儲(chǔ)在ROM中的嵌入式控制器。事實(shí)上，所有具有數(shù)字接口的設(shè)備都使用了嵌入式系統(tǒng)，有些嵌入式系統(tǒng)還包含操作系統(tǒng)，但大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)是由單個(gè)程序?qū)崿F(xiàn)整個(gè)控制邏輯。嵌入控制器因其體積小、可靠性高、功能強(qiáng)、靈活方便等許多優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用已深入到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、教育、國(guó)防、科研以及日常生活等各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)各行各業(yè)的技術(shù)改造、產(chǎn)品更新?lián)Q代、提高生產(chǎn)率等方面起到了極其重要的推動(dòng)作用。

　　3、未來(lái)電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們開(kāi)始從多個(gè)方面來(lái)發(fā)展半導(dǎo)體技術(shù)，通過(guò)發(fā)展電子技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足社會(huì)生產(chǎn)的需要，而不僅僅局限于提高現(xiàn)有的工藝。這些途經(jīng)有：SOC技術(shù)、MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))技術(shù)等。

　　SOC(System on Chip)這一概念是從整個(gè)系統(tǒng)的角度出發(fā)，把處理機(jī)制、模擬算法、軟件、芯片結(jié)構(gòu)、各層次電路直至器件的設(shè)計(jì)都緊密結(jié)合起來(lái)，用一塊芯片實(shí)現(xiàn)以往由多塊芯片組成的一個(gè)電子系統(tǒng)的功能。SOC的出現(xiàn)，使得電子技術(shù)由電路集成轉(zhuǎn)向系統(tǒng)集成發(fā)展。由于SOC技術(shù)能綜合并全盤(pán)考慮整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)情況，因此與傳統(tǒng)的多芯片的電路系統(tǒng)相比，在性能相當(dāng)時(shí)能降低電路的復(fù)雜性，從而使得電路成本下降，可靠性提高。所以，SOC是電子技術(shù)發(fā)展的新途徑。

　　MEMS則是微電子技術(shù)與其他學(xué)科結(jié)合的典型。其將傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和相應(yīng)的處理電路集成在一起。MEMS將電子系統(tǒng)與外界環(huán)境聯(lián)系起來(lái)，系統(tǒng)不僅能感應(yīng)到外界的信號(hào)，同時(shí)能處理這些信號(hào)并做出相應(yīng)的操作。MEMS是微電子技術(shù)的拓寬和延伸，它將微電子技術(shù)與精密加工技術(shù)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了微電子與機(jī)械融為一體。MEMS技術(shù)及其產(chǎn)品開(kāi)辟了一個(gè)全新的領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)，它們不僅能降低機(jī)電系統(tǒng)的成本，而且還能完成許多大尺寸機(jī)電系統(tǒng)所無(wú)法完成的任務(wù)。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，電子技術(shù)得到高度發(fā)展和廣泛應(yīng)用，它對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，也起著變革性的推動(dòng)作用。電子技術(shù)水準(zhǔn)是現(xiàn)代化的一個(gè)重要標(biāo)志，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的重要物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。

　　[參考文獻(xiàn)]

　　[1]梁石鋒.淺析電子工程的現(xiàn)代化技術(shù)[J];電子世界，20xx年11期.

　　[2]譚會(huì)生.EDA技術(shù)及應(yīng)用[M];西安： 西安電子科技大學(xué)出版社，20xx.

　　[3]符意德.嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理及應(yīng)用[M];北京：清華大學(xué)出版社，20xx.

光電子技術(shù)論文2

　　摘要：自上世紀(jì)六十年代光電子技術(shù)誕生至今, 光電子技術(shù)的高速發(fā)展使其在各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用, 極大的推動(dòng)了世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展。對(duì)光電子技術(shù)的研究進(jìn)展及發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行探析, 有助于明確光電子技術(shù)的未來(lái)研究方向, 促進(jìn)未來(lái)信息產(chǎn)業(yè)形成。文章分析光電子技術(shù)在各個(gè)方面的研究進(jìn)展及其發(fā)展態(tài)勢(shì)。

　　關(guān)鍵詞：光電子技術(shù); 研究進(jìn)展; 發(fā)展態(tài)勢(shì);

　　1 光電子技術(shù)

　　光電子技術(shù)又被稱(chēng)之為光電子信息技術(shù), 是一種實(shí)現(xiàn)光能與電能之間相互轉(zhuǎn)換的新型技術(shù)。近些年, 光電子技術(shù)的迅速發(fā)展使其在國(guó)內(nèi)諸多領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛, 由于信息容量增長(zhǎng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的雙重需要, 使微電子學(xué)與電子學(xué)在高速度與高容量特征的局限性變得越來(lái)越突出, 這也使其難以滿(mǎn)足時(shí)代對(duì)技術(shù)的發(fā)展需求。而光在信息處理中具備的高速度與高頻率優(yōu)勢(shì)也使光電子技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注, 將存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)傳輸、顯示及信息檢測(cè)等功能與光電子技術(shù)進(jìn)行融合, 也已經(jīng)成為當(dāng)下人們對(duì)光電子技術(shù)進(jìn)行深入研究的熱點(diǎn)課題。

　　2 光電子技術(shù)的研究進(jìn)展

　　2.1 新型激光器方面的研究進(jìn)展

　　光電子技術(shù)的應(yīng)用核心便是激光器, 激光器的發(fā)展帶動(dòng)了光電子技術(shù)的興起, 這也使人們紛紛致力于新型激光器的研發(fā)。而半導(dǎo)體激光器便是重要的研究成果之一, 并已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。科研人員還對(duì)激光器的新材料新結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究, 這也促使半導(dǎo)體激光器開(kāi)始向著大功率、中遠(yuǎn)紅外波長(zhǎng)、寬帶寬及短波長(zhǎng)的方向進(jìn)行發(fā)展。而全固化固體激光器的出現(xiàn)使其成功取代了傳統(tǒng)的固體激光器, 另外在原子激光器等其他類(lèi)型的新型激光器研究中也取得了較大的研究進(jìn)展[1]。

　　2.2 硅基光電子技術(shù)的研究進(jìn)展

　　在硅基光電子技術(shù)的研究中, 國(guó)外研發(fā)出了許多種硅基發(fā)光材料, 例如超晶格、摻鉺硅、硅基異質(zhì)外延、量子阱材料、多孔硅等, 這也使硅與鍺的發(fā)光效率得到了不斷提高。Kimerling等人在SOI中成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)硅波導(dǎo)與摻鉺硅發(fā)光管的集成。Hirschman等人則實(shí)現(xiàn)了在同一硅片中利用硅微電子工藝對(duì)多孔硅發(fā)光館與雙極晶體館進(jìn)行了集成。此外, 英國(guó)科研學(xué)者還研制出一種能夠在室溫環(huán)境中發(fā)光的全硅LED二極管, 這也使光電技術(shù)越來(lái)越向著全硅光電集成的方向進(jìn)行發(fā)展。

　　2.3 光電子材料方面的研究進(jìn)展

　　1993年, IBM公司的科研人員利用半導(dǎo)體激光器與聚合物電光調(diào)制器對(duì)六個(gè)電視信號(hào)進(jìn)行了同時(shí)傳輸與接收, 并通過(guò)聚合物調(diào)制器取得了較高信噪比。在有機(jī)聚合物合成、加工方面, AKZO NOBEL公司實(shí)現(xiàn)了對(duì)聚合物熱光開(kāi)關(guān)的批量生產(chǎn), 同時(shí), 在聚合物超快全光開(kāi)關(guān)中的研究也取得了一系列的成果。此外, 聚合物電光調(diào)制器則在計(jì)算機(jī)平行互聯(lián)、CATV、相陣列系統(tǒng)及高比物網(wǎng)絡(luò)中也獲得了很大突破。

　　2.4 光計(jì)算與光互連方面的研究進(jìn)展

　　在光互連方面, 科研人員對(duì)計(jì)算機(jī)光互聯(lián)、光交換網(wǎng)絡(luò)這兩個(gè)方面進(jìn)行研究, 在光計(jì)算研究中, 針對(duì)通用性與專(zhuān)業(yè)性光計(jì)算系統(tǒng)的研究, 并在系統(tǒng)算法與體系的研究中取得了一定的進(jìn)展。國(guó)外在光計(jì)算與光互連方面則已經(jīng)開(kāi)始了對(duì)路由器中原有的電開(kāi)關(guān)采用全光學(xué)矩陣開(kāi)關(guān)進(jìn)行代替的研究, 同時(shí), 國(guó)外在光計(jì)算方面也取得了較大的研究進(jìn)展[2]。

　　2.5 光存儲(chǔ)方面的研究進(jìn)展

　　在光存儲(chǔ)方面, 科研人員集中在提升光存儲(chǔ)容量方面的研究, 并通過(guò)雙光頭讀寫(xiě)技術(shù)與復(fù)膜技術(shù)使光存儲(chǔ)的容量提升到了數(shù)Gb范圍。同時(shí)還對(duì)光調(diào)制器與集成激光器面陣進(jìn)行了研究, 并成功解決了光存儲(chǔ)中點(diǎn)存儲(chǔ)密度極限問(wèn)題。如今, 科研人員對(duì)光存儲(chǔ)方面的研究主要集中在近場(chǎng)控制上, 這也使近場(chǎng)存儲(chǔ)技術(shù)有望成為盤(pán)式存儲(chǔ)中的一大關(guān)鍵技術(shù)[3]。

　　3 光電子技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)探析

　　如今, 光電子技術(shù)已經(jīng)在硅材料、太陽(yáng)能光伏發(fā)電、生物醫(yī)學(xué)及液晶顯示屏中呈現(xiàn)出迅猛發(fā)展態(tài)勢(shì), 在硅材料中, 通過(guò)硅晶體來(lái)制造光電二極管, 能夠生產(chǎn)出更多的先進(jìn)數(shù)字設(shè)備, 提高設(shè)備性能, 使其響應(yīng)速度更快、量子效率更高、工作范圍更大, 這也使硅光電子技術(shù)成為未來(lái)光電子技術(shù)的重要發(fā)展方向。在太能陽(yáng)光伏發(fā)電中, 太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體材料是實(shí)現(xiàn)光能與電能轉(zhuǎn)換的重要元件, 由于能源緊缺形式, 科研人員已經(jīng)開(kāi)始將光電子技術(shù)應(yīng)用到太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)當(dāng)中, 通過(guò)更多電子元件與材料的制造來(lái)提高光電轉(zhuǎn)化效率, 這也使光電子技術(shù)在太陽(yáng)能光伏發(fā)電中具備極為廣闊的發(fā)展前景。在其他尖端技術(shù)的發(fā)展中, 光電子技術(shù)也呈現(xiàn)出高速發(fā)展態(tài)勢(shì), 如光互連、光計(jì)算、光存儲(chǔ)等方面, 這些都將在不久的將來(lái)得以實(shí)現(xiàn), 并且在運(yùn)算速度、存儲(chǔ)容量等也將得到大幅度的提升。在生物醫(yī)藥領(lǐng)域中, 光電子技術(shù)也成功在諸多生物醫(yī)療儀器中得以應(yīng)用, 實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物醫(yī)學(xué)的光學(xué)探測(cè), 如HIV病毒檢測(cè)等。在液晶顯示屏中, 光電子技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了有源陣列液晶顯示屏的生產(chǎn)。光電子技術(shù)還能通過(guò)光刻技術(shù)對(duì)色濾波器陣列與薄膜晶體管陣列進(jìn)行制造, 并且還能通過(guò)光學(xué)檢測(cè)技術(shù)對(duì)顯示器產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)視, 正是這些作用, 使光電子技術(shù)貫穿于液晶顯示器的整個(gè)生產(chǎn)流程, 在液晶顯示屏制造領(lǐng)域中正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用, 這也使光電子技術(shù)在液晶顯示屏制造中具備良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]舒浩文, 蘇昭棠, 王興軍, 等.面向中紅外應(yīng)用的硅基光電子學(xué)最近研究進(jìn)展[J].電信科學(xué), 20xx, 31 (10) :29-42.

　　[2]王興軍, 蘇昭棠, 周治平.硅基光電子學(xué)的最新進(jìn)展[J].中國(guó)科學(xué):物理學(xué)力學(xué)天文學(xué), 20xx, 45 (1) :15-45.

　　[3]任政企.光電子技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)及實(shí)踐探究[J].硅谷, 20xx, 7 (13) :5-6.

光電子技術(shù)論文3

　　摘要：光電子技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛,如其在現(xiàn)代通訊技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和國(guó)防領(lǐng)域中的應(yīng)用。本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外光電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀研究的基礎(chǔ)上,提出了光電子技術(shù)在激光、太陽(yáng)能和LED產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用,并對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

　　1 引言

　　當(dāng)今人類(lèi)處于信息時(shí)代，信息滲透于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)活動(dòng)、醫(yī)療衛(wèi)生、國(guó)防軍事乃至日常生活的哥哥方面。在空間科學(xué)、生命科學(xué)、遙感測(cè)繪等領(lǐng)域中都擁有大量科學(xué)信息要求在有限的時(shí)間、空間、甚至實(shí)時(shí)的進(jìn)行準(zhǔn)確處理。信息技術(shù)的支撐學(xué)科是電子學(xué)和光學(xué);光電子學(xué)則是由光學(xué)和電子學(xué)交叉形成的新興學(xué)科，對(duì)信息技術(shù)的發(fā)展將起到至關(guān)重要的作用。

　　光電子學(xué)是光學(xué)技術(shù)和電子學(xué)技術(shù)的融合，靠光子和電子的共同行為來(lái)執(zhí)行其功能，是世紀(jì)之交繼微電子技術(shù)之后迅速興起的一個(gè)高科技領(lǐng)域，在當(dāng)今信息時(shí)代愈發(fā)占有重要的關(guān)鍵地位。

　　2 光電子技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展

　　光學(xué)的發(fā)展歷程古老又漫長(zhǎng)，電子學(xué)的發(fā)展則相對(duì)較短。光電子學(xué)作為這兩個(gè)學(xué)科的交叉點(diǎn)是一門(mén)新型的學(xué)科。19世紀(jì)麥克斯韋的經(jīng)典電磁理論證明了光的電磁性。1917年愛(ài)因斯坦提出了光的輻射與吸收。在20世紀(jì)60年代以前光學(xué)與電子學(xué)仍然是兩門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。直到1960年世界第一臺(tái)激光器誕生，激光的發(fā)明對(duì)人類(lèi)的社會(huì)活動(dòng)產(chǎn)生了廣泛而深刻的影響。作為高技術(shù)的研究成果，它不僅廣泛應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)研究的各個(gè)前沿領(lǐng)域，而且已經(jīng)在人類(lèi)和生活的許多方面得到了大量的應(yīng)用，與激光相關(guān)的產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在全球形成了超過(guò)千億美元的年產(chǎn)值。[1]70年代以來(lái)，半導(dǎo)體激光器和光纖技術(shù)的突破，促進(jìn)了光線(xiàn)傳感、光纖傳輸、光盤(pán)信息存儲(chǔ)與顯示、光計(jì)算以及光信息處理等技術(shù)的蓬勃發(fā)展，從深度和廣度上促進(jìn)了光學(xué)和電子學(xué)及其他相應(yīng)學(xué)科之間的相互滲透，形成了一個(gè)邊沿的研究領(lǐng)域，即光電子學(xué)。

　　3 光電子技術(shù)的方向和熱點(diǎn)

　　光電子學(xué)一經(jīng)出現(xiàn)就引起了人們的廣泛關(guān)注，反過(guò)來(lái)又進(jìn)一步促進(jìn)了光電子技術(shù)及光電子技術(shù)的發(fā)展。光電子技術(shù)包括光的產(chǎn)生、傳輸、調(diào)制、放大、頻率轉(zhuǎn)換和檢測(cè)以及光信息處理等。光電子技術(shù)不斷地向前發(fā)展，特別是近年來(lái)，出現(xiàn)了很多新的發(fā)展趨勢(shì)和研究熱點(diǎn)。

　　3.1 激光及全息技術(shù)

　　多年來(lái)，激光技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展迅猛，已與多個(gè)學(xué)科相結(jié)合形成了多個(gè)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，比如光電技術(shù)、激光醫(yī)療與光子生物學(xué)、激光加工技術(shù)、激光檢測(cè)與計(jì)量技術(shù)、激光全息技術(shù)、激光光譜分析技術(shù)、非線(xiàn)性光學(xué)、超快激光學(xué)、激光化學(xué)、量子光學(xué)、激光雷達(dá)、激光制導(dǎo)、激光分離同位素、激光可控核聚變、激光武器等。這些交叉技術(shù)與新的學(xué)科的出現(xiàn)，大大地推動(dòng)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[2]。激光全息三維圖像的研究已經(jīng)進(jìn)行了40多年，在經(jīng)濟(jì)、生活領(lǐng)域已具有多種應(yīng)用。 傳統(tǒng)的全息攝影技術(shù)本質(zhì)上是一種模擬的非實(shí)時(shí)性的繁瑣的純光學(xué)技術(shù)，近年來(lái)興起的數(shù)字信息處理技術(shù)及有關(guān)器件設(shè)備(計(jì)算機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、CCD器件、新型液晶顯示屏、空間光調(diào)制器、因特網(wǎng)等)和自動(dòng)化控制技術(shù)不斷沖擊著傳統(tǒng)的全息攝影技術(shù)，一些全息公司(如美國(guó)斑馬圖像公司等)推出了數(shù)字激光全息圖，使它有了新的發(fā)展[3]。

　　3.2 大容量光存儲(chǔ)技術(shù)

　　現(xiàn)代化信息社會(huì)對(duì)大容量、高速度的存儲(chǔ)系統(tǒng)有著日益增長(zhǎng)的需求。傳統(tǒng)存儲(chǔ)使用的磁盤(pán)技術(shù)發(fā)展相當(dāng)成熟，但是它遇到兩方面的困難：一是尺寸限制，二是信噪比難以提高。

　　光盤(pán)作為存儲(chǔ)介質(zhì)和光電子技術(shù)的使用，是大幅度提高存儲(chǔ)容量的出路。采用短波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器，可以大幅度降低介質(zhì)寫(xiě)讀斑的大小，提高存儲(chǔ)容量。

　　為進(jìn)一步提高存儲(chǔ)容量，一方面使用更短波長(zhǎng)的的激光器進(jìn)行光斑壓縮;另一方面，也可通過(guò)改變存儲(chǔ)介質(zhì)和存儲(chǔ)方法來(lái)提高存儲(chǔ)量。與此同時(shí)，發(fā)展新型的集成激光器面陣和高密度半導(dǎo)體低維結(jié)構(gòu)高速空間光調(diào)制器也將促進(jìn)高密度存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展。近場(chǎng)光學(xué)存儲(chǔ)，以超衍射分辨為特征，從根本上克服了點(diǎn)存儲(chǔ)的密度極限限制，無(wú)疑是光盤(pán)存儲(chǔ)的重要發(fā)展方向。其技術(shù)難點(diǎn)集中在近場(chǎng)距離的控制上，通過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段，保持頭盤(pán)間距能夠限制在近場(chǎng)范圍之內(nèi)，近場(chǎng)存儲(chǔ)有望成為下一代盤(pán)式存儲(chǔ)的主要技術(shù)手段。[4]

　　3.3 光互連、光計(jì)算技術(shù)

　　在因特網(wǎng)迅速發(fā)展的今天，信息快速入網(wǎng)和出網(wǎng)的分派能力決定系統(tǒng)所傳輸?shù)木薮笮畔⒘磕軐?shí)時(shí)利用的有效性。相對(duì)于光信息傳輸器件來(lái)說(shuō)，光信息交換互連技術(shù)器件的發(fā)展不如光信息傳輸?shù)陌l(fā)展快，因此有必要加強(qiáng)對(duì)光交換技術(shù)的研究。

　　光互連技術(shù)的內(nèi)容主要包括光交換網(wǎng)絡(luò)和電子計(jì)算機(jī)的光互連，這是在信息光學(xué)中最有廣泛應(yīng)用前景的研究領(lǐng)域。在光交換網(wǎng)絡(luò)的光互連中，還應(yīng)多研究在集成光學(xué)中的光波導(dǎo)交換開(kāi)關(guān)、自由空間光學(xué)中的多級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)。

　　在電子計(jì)算機(jī)的光互連中，還應(yīng)多研究芯片間的自由空間和波導(dǎo)光互連，插件板之間的自由空間和波導(dǎo)光互連，多處理器之間的自由空間或光纖互連及并行計(jì)算機(jī)的光學(xué)總成等。

　　以數(shù)值計(jì)算為目的的光計(jì)算研究分為專(zhuān)用性的光計(jì)算系統(tǒng)和通用性的光計(jì)算系統(tǒng)兩大領(lǐng)域，數(shù)值的光學(xué)處理又分為模擬量編碼和數(shù)字量編碼兩種。專(zhuān)用性計(jì)算系統(tǒng)主要包括以光學(xué)矩陣運(yùn)算為主導(dǎo)的光學(xué)代數(shù)運(yùn)算器通用的光計(jì)算系統(tǒng)的算法和體系，主要借助于已有的并行計(jì)算機(jī)的算法和體系。

　　在光互連和光計(jì)算領(lǐng)域的研究方面，國(guó)外的研究人員已經(jīng)開(kāi)始研究在路由器中用全光學(xué)矩陣開(kāi)關(guān)來(lái)取代原有的電開(kāi)關(guān)，并在光計(jì)算方面也取得了進(jìn)展。

　　4 光電子技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新

　　光電子技術(shù)具有精密、準(zhǔn)確、快速、高效等特點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造、新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整優(yōu)化起著巨大的促進(jìn)作用，大幅度提高附加值及競(jìng)爭(zhēng)能力。

　　4.1 光電子技術(shù)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用

　　美、日、歐和發(fā)展中國(guó)家都制定出龐大的光伏技術(shù)發(fā)展計(jì)劃，開(kāi)發(fā)方向是大幅度提高光電池轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性，降低成本，不斷擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)。目前已有80多個(gè)國(guó)家和地區(qū)形成商業(yè)化、半商業(yè)化生產(chǎn)能力，年均增長(zhǎng)達(dá)16%，市場(chǎng)開(kāi)拓從空間轉(zhuǎn)向地面系統(tǒng)應(yīng)用。甚至用于驅(qū)動(dòng)交通工具。據(jù)報(bào)道，全球發(fā)展、建造太陽(yáng)能住宅(光電池作屋頂、外墻、窗戶(hù)等建材用)投資規(guī)模為600億美元，到20xx年還會(huì)再翻一倍達(dá)l200億美元，光伏技術(shù)制作的光電池有望成為21世紀(jì)的新能源。

　　4.2 光電子技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用

　　光電子技術(shù)使國(guó)防軍事具有快速反應(yīng)和難確攻擊的能力，它能為軍事提供既快又準(zhǔn)的信息，使己方看得更清、反應(yīng)更快、打得更準(zhǔn)、生存能力更強(qiáng)。因此光電子技術(shù)被認(rèn)為是軍事領(lǐng)域的主流技術(shù)，國(guó)防軍事現(xiàn)代化的重要支柱。

　　激光聚變不僅可以作為未來(lái)能源，它還有重要的軍事應(yīng)用價(jià)值。它可以模擬氫彈的爆炸過(guò)程，代替既費(fèi)錢(qián)又不安全的空中或地下核試驗(yàn)，達(dá)到改進(jìn)核武器的性能。目前激光致盲武器已裝備部隊(duì)，艦載和機(jī)載激光反導(dǎo)器已開(kāi)始走出實(shí)驗(yàn)室。

　　4.3 光電子技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用

　　用光學(xué)生物醫(yī)學(xué)儀器研究艾滋病己取得重要進(jìn)展，如利用自動(dòng)化基因順序測(cè)定器、掃描激光熒光計(jì)，科學(xué)家能夠?qū)Π�滋病毒的全部基因作順序測(cè)定。下一代艾滋病診斷技術(shù)將集中于測(cè)定外周血流中自由HIV的濃度，即病毒負(fù)荷。這種診斷測(cè)量對(duì)于發(fā)展有前途的抗艾滋病病毒新藥、蛋白酶抑制劑以及涉及聯(lián)合這些抗病毒藥物治療確定其有效性是非常重要的。