高職高專專業
光電子技術專業具有省财政支持的校内生産性實訓基地——光電子應用技術實訓基地,光電子技術專業承擔了教育廳創新人才培養改革試點項目,師資力量強,業務水平高。專業着力為全省LED産業的培養高技術應用性人才。
培養目标:培養具有高職業素養,掌握二十一世紀最具發展前景、最具活力的光電子技術産品、器件的生産制造、産品檢測、生産和質量管理及設備維護等職業技能,遵守職業規範的高素質技能型人才。
主要課程:基礎光學與近代物理、光電半導體元件、LED生産與檢測技術、單片機應用技術、3D顯示技術、平闆顯示器技術與應用、LED産品設計與應用、液晶顯示器件生産與檢測、太陽能光伏發電應用技術、企業管理、會計基礎等。
就業方向:本專業的畢業生主要面向現今就業機會多、廣、好的光電子行業。從事光電子産品、器件和平闆顯示器的制造、裝配、調試、維修、檢測、生産管理、售後服務、産品代理和銷售等多方面工作。
信息光電子技術
光電子技術【photoelectronic technology】激光在電子信息技術中的應用形成的技術。光電子技術确切稱為信息光電子技術。20世紀60年代激光問世以來,最初應用于激光測距等少數應用,到70年代,由于有了室溫下連續工作的半導體激光器和傳輸損耗很低的光纖,光電子技術才迅速發展起來。全世界鋪設的通信光纖總長超過1000萬公裡,主要用于建設寬帶綜合業務數字通信網。以光盤為代表的信息存儲和激光打印機、複印機和發光二極管大屏幕現實為代表的信息顯示技術稱為市場最大的電子産品。人們對光電神經網絡計算機技術抱有很大希望,希望獲得功耗低、響應帶寬很大,噪音低的光電子技術。
光電子技術又是一個非常寬泛的概念,它圍繞着光信号的産生、傳輸、處理和接收,涵蓋了新材料(新型發光感光材料,非線性光學材料,襯底材料、傳輸材料和人工材料的微結構等)、微加工和微機電、器件和系統集成等一系列從基礎到應用的各個領域。光電子技術科學是光電信息産業的支柱與基礎,涉及光電子學、光學、電子學、計算機技術等前沿學科理論,是多學科相互滲透、相互交叉而形成的高新技術學科。
光子學也可稱光電子學,它是研究以光子作為信息載體和能量載體的科學,主要研究光子是如何産生及其運動和轉化的規律。所謂光子技術,主要是研究光子的産生、傳輸、控制和探測的科學技術。現在光子學和光子技術在信息、能源、材料、航空航天、生命科學和環境科學技術中的廣泛應用,必将促進光子産業的迅猛發展。光電子學是指光波波段,即紅外線、可見光、紫外線和軟X射線(頻率範圍3×1011Hz~3×1016Hz或波長範圍1mm~10nm)波段的電子學。光電子技術在經過80年代與其相關技術相互交叉滲透之後,90年代,其技術和應用取得了飛速發展,在社會信息化中起着越來越重要的作用。光電子技術研究熱點是在光通信領域,這對全球的信息高速公路的建設以及國家經濟和科技持續發展起着舉足輕重的推動作用。國内外正掀起一股光子學和光子産業的熱潮。
光電子學發展
一些國家把大量資金投入光子學和光子技術的研究和開發,許多以光子學命名的研究中心、實驗室和公司如雨後春筍般地建立起來。可以毫不誇張地說,一個國家對光子學的投資以及在這一領域從事研究工作的人數直接反映着這個國家科學技術發展的水平。國際知名的科學家已經預言:光子時代已經到來,光子技術将引起一場超過電子技術的産業革命,将給工業和社會帶來比電子技術更大的沖擊。光電子技術和産業在國家經濟建設和科學持續發展中的作用。
脈沖能量
我們通過激光輸出的脈沖能量已達到13PW,差不多是一個天文數字,再把激光用光學系統聚集,在焦點位置上的強度可達到105PW,溫度非常高,可把最難熔的金屬熔化,把所有硬殼物質氣化,甚至破壞。同樣,用光子技術也可取得最高的壓強,得到最短的光脈美國其明年就可實現激光點火,但是根據我們掌握的情況,可能還達不到,還要經過一番努力。另外,用光電方法還可以做到最精密的刻畫。現在在國際上已經能做到幾十公裡内的安全通信,我們國内也在做這方面的研究。另外,用光子學的方法還可以得到最低的溫度,可以把原子冷卻到接近絕對零度。以上這些,都是用光電技術可以達到的最高記錄。在科學研究方面,利用光子學技術也創造了很多新的成果。光電子技術還具有精密、準确、快速、高效等特點,有助于全面地提高工業産品的高、精、堅加工水平,大幅度提高産品的附加值和競争能力。
同時,光電子技術派生出了許多新興科學技術和新興的高技術産業,極大地推動了高新技術的發展和産業結構的調整優化。
圖書信息
書名:光電子技術
出版社:電子工業出版社
定價:24條形碼:9787505375659ISBN:ISBN7-5053-7565-2
作者:安毓英
印刷日期:2002-12-1
出版日期:2002-12-1
精裝平裝_開本_頁數:平裝16開,252頁
本教材是為1999年教育部本科專業目錄調整後的電子信息類、電子信息科學類電子科學與技術、光信息科學與技術本科專業編寫的"光電子技術"課程教材。
激光器的發明,解決了光頻載波的産生問題。從此電子技術的各種基本概念(如放大與振蕩、調制與解調、直接探測與外差探測、倍頻、和頻與差頻等等)幾乎都移植到了光頻段。電子學與光學之間的鴻溝在概念上消失了,産生了光頻段的電子技術,習慣上簡稱為光電子技術。當然由于波段不同,電子學波段和光波段在相應器件的結構上完全不同了。盡管如此,從電子學頻段擴展的意義上講,光電子技術就是電子技術在光波段的開拓和發展;從光學發展的角度講,光電子技術發展需求的牽引,大大促進了相幹光學技術的信息化進步。所以,光電子技術也是電子技術與光學技術相結合的産物。
本教材比較全面系統地反映了光電子技術的理論和應用基礎。主要内容分兩大部分:一部分主要闡述光輻射特别是激光産生的機制、相幹光輻射的調制原理、相幹光輻射在各種介質中的傳播理論以及光輻射探測機理;另一部分主要講述光電成像原理、紅外成像原理、光電顯示原理以及各種成像器件和顯示器件。
本教材還比較系統地介紹了光電子技術在國民經濟、國防等方面的應用,如光纖通信、激光雷達、激光制導、紅外跟蹤、紅外遙感等,并力圖反映其中的新進展。
教材各章節的編排以及章節内容的安排既注重知識之間的有機聯系,又考慮各自的獨立性,并配有習題,以便于讀者自學,也便于教師根據不同專業對光電子技術課程的不同要求、學時數的多寡選取适當的内容課内講授。
本教材由西安電子科技大學安毓英主編,劉繼芳編寫第1、2、3章,安毓英編寫第4章并統編全稿,李慶輝編寫第5、6、7章。由于編者水平有限,書中存在缺點錯誤在所難免,希望廣大讀者不吝指正。
第1章光輻射與發光源
1.1電磁波譜與光輻射
1.1.1電磁波的性質與電磁波譜
1.1.2光輻射
1.2輻射度學與光度學基本知識
1.2.1輻射量
1.2.2光度量
1.3熱輻射基本定律
1.3.1單色吸收比和單色反射比
1.3.2基爾霍夫輻射定律
1.3.3普朗克公式
1.3.4瑞利-瓊斯公式
1.3.5維恩公式
1.3.6維恩位移定律
1.3.7斯忒藩-玻爾茲曼定律
1.3.8色溫
1.4激光原理
1.4.1激光産生的物理基礎
1.4.2激光(強相幹光)産生的基本原理和方法
1.4.3開放式光學諧振腔和高斯光束
1.5典型激光器
1.5.1固體激光器
1.5.2氣體激光器
1.5.3半導體二極管激光器
練習及思考題1
第2章光輻射的傳播
2.1光輻射的電磁理論
2.1.1光輻射的波動方程
2.1.2光輻射場的亥姆霍茲方程
2.1.3均勻介質中的平面波和球面波
2.1.4電磁場的邊界條件
2.2光波在大氣中的傳播
2.2.1大氣衰減
2.2.2大氣湍流效應
2.3光波在電光晶體中的傳播
2.3.1電緻折射率變化
2.3.2電光相位延遲
2.4光波在聲光晶體中的傳播
2.4.1拉曼-納斯衍射
2.4.2布喇格(Bragg)衍射
2.5光波在磁光介質中的傳播
2.5.1法拉第旋轉效應
2.5.2磁光相互作用的耦合波分析
2.6光波在光纖波導中的傳播
2.6.1光纖波導的結構及弱導性
2.6.2光束在光纖波導中的傳播特性
2.6.3光束在光纖波導中的衰減和色散特性
2.7光波在非線性介質中的傳播
2.7.1非線性電極化率
2.7.2光波在非線性介質中的傳播
2.7.3光混頻及光倍頻技術
2.8光波在水中的傳播
2.8.1傳播光束的衰減特性
2.8.2前向散射
2.8.3後向散射
練習及思考題2
第3章光束的調制和掃描
3.1光束調制原理
3.1.1振幅調制
3.1.2頻率調制和相位調制
3.1.3強度調制
3.1.4脈沖調制
3.1.5脈沖編碼調制
3.2電光調制
3.2.1電光強度調制
3.2.2電光相位調制
3.2.3電光調制器的電學性能
3.2.4電光波導調制器
3.3聲光調制
3.3.1聲光調制器的工作原理
3.3.2調制帶寬
3.3.3聲光調制器的衍射效率
3.3.4聲束和光束的匹配
3.3.5聲光波導調制器
3.4磁光調制
3.4.1磁光體調制器
3.4.2磁光波導調制器
3.5直接調制
3.6光束掃描技術
3.6.1機械掃描
3.6.2電光掃描
3.6.3聲光掃描
3.7空間光調制器
3.7.1泡克耳讀出光調制器
3.7.2液晶空間光調制器
3.7.3其他類型的空間光調制器
練習及思考題3
第4章光輻射的探測技術
4.1光電探測器的物理效應
4.1.1光子效應和光熱效應
4.1.2光電發射效應
4.1.3.光電導效應
4.1.4光伏效應
4.1.5溫差電效應
4.1.6熱釋電效應
4.1.7光電轉換定律
4.2光電探測器的性能參數
4.2.1積分靈敏度R
4.2.2光譜靈敏度Rλ
4.2.3頻率靈敏度Rf
4.2.4量子效率η
4.2.5通量阈Pth和噪聲等效功率NEP
4.2.6歸一化探測度D*
4.2.7其他參數
4.3光電探測器的噪聲
4.3.1噪聲概念
4.3.2噪聲描述
4.3.3光電探測器的噪聲
4.4光電導探測器--光敏電阻
4.4.1光電轉換原理
4.4.2工作特性
4.4.3幾種典型的光敏電阻
4.4.4使用注意事項
4.5pn結光伏探測器的工作模式
4.5.1光電轉換原理
4.5.2光伏探測器的工作模式
4.6矽光電池--太陽電池
4.6.1短路電流和開路電壓
4.6.2輸出功率和最佳負載電阻
4.6.3光譜、頻率響應及溫度特性
4.6.4緩變化光電信号探測
4.6.5交變光信号探測
4.7光電二極管
4.7.1Si光電二極管
4.7.2PIN矽光電二極管
4.7.3雪崩光電二極管(APD)
4.7.4光電三極管
4.8光熱探測器
4.8.1熱探測器的一般概念
4.8.2熱敏電阻
4.8.3熱釋電探測器
4.9直接探測系統的性能分析
4.9.1光電探測器的平方律特性
4.9.2信噪比性能分析
4.9.3直接探測系統的NEP分析
4.10光頻外差探測的基本原理
4.10.1光頻外差探測的實驗裝置
4.10.2光外差原理
4.10.3基本特性
4.10.4光頻外差探測的空間相位條件
練習及思考題4
第5章光電成像系統
5.1固體攝像器件
5.1.1電荷耦合攝像器件
5.1.2電荷耦合攝像器件的特性參數
5.1.3CMOS攝像器件
5.1.4電荷注入器件(CID)
5.1.5紅外焦平面器件
5.2光電成像原理
5.2.1光電成像系統的基本結構
5.2.2光電成像系統的基本技術參數
5.3紅外成像光學系統
5.3.1理想光學系統模型
5.3.2光學系統中的光闌
5.3.3紅外成像光學系統的主要參數
5.3.4光學系統的像差
5.3.5紅外光學系統的特點
5.3.6典型的紅外光學系統
5.4紅外成像中的信号處理
5.4.1前置放大器
5.4.2直流恢複
5.4.3多路轉換技術
5.4.4通頻帶選擇
5.4.5溫度信号的線性化
5.4.6中心溫度與溫度範圍的選擇
5.4.7提高圖像質量的計算機處理方法
5.5紅外成像系統的綜合特性
5.5.1調制傳遞函數(MTF)
5.5.2噪聲等效溫差(NETD)
5.5.3最小可分辨溫差(MRTD)
5.5.4最小可探測溫差(MDTD)
5.6微光像增強器件
5.6.1微光像增強器
5.6.2微光攝像CCD器件
5.7纖維光學成像器件
練習及思考題5
第6章顯示技術
6.1陰極射線管
6.1.1黑白顯像管
6.1.2彩色顯像管
6.2液晶顯示
6.2.1液晶的基本知識
6.2.2扭曲向列型液晶顯示(TN-LCD)
6.2.3超扭曲向列型液晶顯示(STN-LCD)
6.2.4有源矩陣液晶顯示器件(AM-LCD)
6.3等離子體顯示
6.3.1氣體放電基本知識
6.3.2單色等離子體顯示
6.3.3彩色等離子體顯示
6.4電緻發光顯示
6.4.1注入電緻發光顯示
6.4.2高場電緻發光顯示
6.5其他顯示技術
6.5.1投影顯示
6.5.2真空熒光顯示
6.5.3電緻變色顯示
6.5.4電泳顯示
練習及思考題6
第7章光電子技術應用實例
7.1光纖通信
7.1.1光纖通信的發展曆史
7.1.2光纖通信的優點
7.1.3光纖通信系統的基本組成
7.1.4光纖通信新技術
7.1.5光纖通信局域網
7.1.6綜合業務數字網
7.2激光雷達
7.2.1激光雷達的優點
7.2.2激光雷達原理
7.2.3激光雷達的應用
7.3激光制導
7.3.1激光目标指示器
7.3.2激光尋的器
7.4紅外遙感
7.4.1紅外遙感技術的發展及特點
7.4.2紅外遙感儀
7.5紅外跟蹤制導
7.5.1紅外點源制導系統
7.5.2紅外成像制導系統
7.6光纖傳感
7.6.1光纖溫度傳感器
7.6.2光纖位移傳感器
7.6.3光纖陀螺
7.6.4光纖傳感器陣列
7.6.5分布式光纖傳感器
練習及思考題7
參考文獻
學術期刊
《光電子技術》期刊由中國信息産業部主管,南京電子器件研究所主辦。創刊于1981年,是由國家科委批準,公開發行的學術類期刊。自創刊以來,幾經改版,充實内容,增辟欄目,追蹤世界光電領域科技潮流,報道國内光電行業技術動态,近年來先後被《中國期刊網》、《中國學術期刊》(光盤版)全文收錄并被美國《化學文摘》(CA)作為引錄用刊,更獲得了信息産業部2004年期刊編輯規範化獎并連續入選2002及2004年江蘇省期刊方陣,獲優秀期刊稱号,被評為一級期刊。
《光電子技術》内容涵蓋了平闆顯示、光纖通信、紅外(紫外)攝像、電真空器件、薄膜、激光技術、自動化、計算機及各種測試技術等涉及光電轉換的新工藝、新材料、新設備、新産品以及相關的器件、整機、生産線的應用。在廣大專家學者、院校師生和相關廠所工程技術人員的關心和支持下,發行範圍遍及全國、複蓋了整個光電行業及省會圖書館及大部分高等院校。
《光電子技術》期刊主要以刊登學術論文、研究報告和綜合評述為主。近年來在新聞出版系統為市場服務的思想指導下,應廣大科技生産第一線讀者的要求,逐步介紹光電領域産業界的動态信息。
期刊信息
期刊名稱:光電子技術
主辦單位:信息産業部南京電子器件研究所
出版周期:季刊
出版地:江蘇省南京市
語言種類:中文
開本尺寸:16開
國際刊号:1005-488X
國内刊号:32-1347/TN
創刊時間:1981年
複合影響因子:0.545
綜合影響因子:0.276
該刊被以下數據庫收錄:
CA化學文摘(美)(2011)
中國科學引文數據庫(CSCD—2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)