光电子技术的发展现状及应用探讨分析

(整期优先)网络出版时间:2022-07-05
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光电子技术的发展现状及应用探讨分析

叶庆明

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摘要:光电子技术是一种融合了光子技术和电子技术的新型技术,涉及光显示、光储存、激光等多个领域,并且涵盖了非常丰富的技术理论,如光电子学、计算机学、电子学、光学等诸多学科,光子学是光电子技术在主多学科中的研究核心,支撑技术主要是近年新兴的电子学。光电子技术在众多领域中都有广泛地应用,对科学技术的进步与发展起到非常积极的促进作用,其技术水平和产业能力也成为世界各国综合实力和国际竞争力的重要表现形式之一。

关键词:光电子技术;发展现状;应用

1国内发展现状

与其他发达国家相比,我国的光电子技术的起步时间相对较晚。但是,自从改革开放以来,我国的综合国力较以往实现了大幅度提升,国家对于前沿科学技术的重视程度越来越大,所投入科研力度也越来越大。在这种情况下,推动我国的光电子技术水平实现了迅猛发展,甚至迈入世界先进行列。目前的光电子技术,已经在多个专业领域内取得了令人眼目的应用成效。例如借助光电子技术生产的探测器、光收发模块不仅在国内处于领先地位,在外市场上也表现非常强大的竞争力。在我国,光电子技术发展速度和整体进程会受到区域经济水平、产业分布、政府扶持力度等因素的影响。所以,在长江三角洲地区、珠江三角洲地区和渤海湾地区,光电子技术水平明显高于其它地区,下之相关的产业也非常集中。这些区域除了经济发达以外,高校和科研机构也比较集中,这些都是光电子技术的持续发展的必要条件。

2光电子技术的应用途径

2.1在民用领域内的应用

首先,应用于液晶显示器。在利用光电子技术制造液晶显示器时,会同时应用到光电子技术所特有的有源阵列、光刻技术以及光学检测技术,不仅可以对薄膜晶体管着色滤波器的阵列进行制作,还可以使显示器制造全过程得以监视。这样这一来,便可以帮助管理人员发现显示器制造工艺当中所存在的问题,并且对其进行诊断及改进;还可以利用紫外光提高液晶显示器的密封程度,利用激光技术可以对液晶显示器的缺陷问题进行查找与定位,使问题得到及时有效的处理。其次,应用于信息储存。人们在采用DVD、CD等方式进行信息储存时,主要是利用光储存信号实现信息的储存。而储存量大小则由写入的光源来决定,而且光盘储存量与光斑之间呈反比关系;此外,最初的光电子激光器属于气体激光器。而伴随着光电子技术的整体发展,衍生出半导体激光器,进而带动VCD、CD储存量的大幅提升。

2.2在信息领域内的应用

现如今,信息技术已经成为世界各国发展社会经济、强大综合国力的重要推动力,在未来很长一段时期内,信息技术也必将成为影响世界经济格局的重要因素之一。比如将海量信息加载于激光束之上,便可以实现信息的快速传播。同时,通过激光通信所特有的光电转换特性,可对原有的影像、声音进行信号转换,再利用调制器将转换之后的信号调制成一束激光,此激光的参数会受到信号控制的影响,使信号在激光上得以加载。此后,利用发射端对此激光进行发射,与之相对应的接收端负责接收。在这个过程当中,光检测器还针对电信号进行实时检测,最终完成调节器对信号的还原。另外,随着我国信息化应用程度的不断加深,不论是信息量还是信息传输效率,都呈现出快速增长的态势。为了满足不断提高的信息处理与传输需求,传统的电子技术亟待优化与升级。随着光子技术与电子技术的相互融合与作用,诞生了光电子技术。而光电子技术在提高信息容量和传输速率方面表现极高的应用价值,极大地满足了传统电子技术的升级需求。近几年,光电子技术在我国信息领域内的应用范围越来越广泛,与信息技术相关的生产效率和工作效率均得到了大幅提升,信息产业也由此获得更加广阔的发展空间。

2.3在能源领域内的应用

能源不仅是国民经济发展的物质保障,更是全人类得以生存和发展的基本前提。然而,伴随着我国城市经济的快速发展,以及城市化进程的不断加快,各行各业对于能源的需求量越来越大,社会生产对于能源的依赖性也越来越强。在这种情况下,很多不可再生能源都面临着即将枯竭的境地。为此,国际环保组织向世界各国发出了环保号召,我国也将保护能源作为一项重要战略目标,致力于研发新能源或者清洁能源,以此来降低不可再生能源的使用量。由于光电子技术可以有效地将光能转化成热能,所以在新能源研发领域内,具有相当高的应用价值。目前,我国部分光电子技术,已经初步完成了对新能源的获取,并且给新能源开发与利用提供了更多种可能。相信在能源领域的未来发展中,光电子技术必将为其提供更大的技术支持。

2.4在汽车工业领域内的应用

近几年,我国汽车人均保有量越来越大,汽车已经在日常生活当中实现了普及应用。当人们在选购汽车时,对于汽车的整体功能、能耗、功率、安全舒适度和美观程度均提出较高要求。在这种情况下,汽车工业面临着新一轮的技术升级。很多汽车制造企业为了提高品牌竞争力,将光电子技术引进到整车生产、汽车生产材料和零部件加工过程当中。事实证明,通过光电子技术的应用,有效提高了汽车的运行功率、性能质量\使用安全和舒适程度。更为重要的是,通过应用光电子技术,可以大幅降低汽车能耗,从而为节能环保事业做出积极贡献。

3光电子技术的发展展望

首先,针对各种新型激光器加大研发力度。激光器可以说是光电子技术的核心所在,正是因为激光器的诞生与应用,使现代光电子学实现了快速发展。因此,随着各种新型激光器的问世,必将为光电子学和光电子技术的后续发展注入一股更加强大的核心动力。其次,在今后的生命科学领域内,也将为光电子技术的发展与应用提供了广阔空间。在当前的生物医学领域当中,光电子技术的应用范围已经非常广泛,除了反映生物系统当中的光子及其生命过程,在生物学研究、医学诊断、农业、环境、食品检查等方面也体现也较高的应用价值。在今后的发展中,极有可能将光电子技术运用于生物系统的检测、加工以及改造环节当中。再者,在医学光电子技术应用方面,其应用范围将拓展至组织光学、医学光谱技术、医学成像技术、激光诊断和激光医疗技术当中,为我国医疗事业的蓬勃发展做出更多贡献。最后,致力开展有机聚合物光电子材料的创新研究。伴随着材料科学的不断向前发展,有机聚合物材料虽然是一种新型材料,但其发展快速却非常惊人,当前的聚合物光电子学已经被越来越多的人所了解,甚至给予高度重视。很多科研机构已经致力于开展聚合物超快全光开关技术的研究,而且当前的聚合物电光调制器已经在高比特网络、计算机平行互联等方面取得了很大的研究进展。而聚合物光电子材料的后续发展,必将拥有更加可观的发展前景[13]。

4结语

光电子技术虽然是一种新兴技术,却在实际应用中表现出非常抢眼的技术优势,而且拥有非常广阔的发展潜力。基于此,世界各国都积极开展光电子技术的研究,这必然会推动该项技术水平的快速提升。对于我国而言,要加大相关技术人才培养力度,积极拓宽光电子技术应用途径,使其在更多领域内绽放出耀眼的技术之光。

参考文献

[1]郭昊鑫.探讨光电子技术的发展与应用[J].中国新通信,2021,23(10):79-80.

[2]吴乔石.光电子技术的发展现状及应用探析[J].科学与信息化,2019,000(006):41-41.

[3]陈允.电子信息技术的应用特点及发展[J].电子技术与软件工程,2019,No.157(11):268-268.

[4]王涛.半导体光电信息功能材料的研究探讨[J].电子世界,2019,561(03):72-73.