光电子技术的发展态势和应用.doc

光电子技术的发展态势及应用 摘要：光电子技术是21世纪的新技术,它将对整个科学技术的发展起到巨大的推动作用.当前光电技术已经渗透到了许多科学领域.光电子技术已经融入了我们的日常生活,相信在今后的生活中,光电子技术必定得到更多的应用,本文讨论了光电子技术的发展的历程,以及光电子技术在军事,航天,医疗等领域的应用,和发展趋势。 引言：随着1960年激光的出现光电子技术开始迅猛发展。激光器是光波短的相干辐射源，能发射激光的装置。它的理论基础是爱恩斯坦在1916年奠定的。1954年制成了第一台微波量子放大器，获得了高度相干的微波束。1958年微波量子放大器原理推广应用到光频范围，1960年制成了第一台红宝石激光器。1961年制成了氦氖激光器。1962年创制了砷化镓半导体激光器。以后，激光器的种类就越来越多。按工作介质分，激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类。这些激光器为光与物质相互作用的研究提供了一个崭新的、极其有效的工具，极大地推动了光电子技术的发展。几乎在第一台激光器诞生之时起，人们就开始探索激光的应用，特别优先考虑激光的军事应用。1961年，第一台激光测距仪出现，其后，各种激光制导武器、激光致盲武器、激光毁灭性武器等相继研制成功，激光可控核聚变等也在不断成熟中。 1964年，美国RCA公司发现了液晶的多种光电效应、宾主效应、动态散射效应和相移存储效应，为液晶显示器、液晶光阀等器件的研制奠定了技术基础。液晶，即液态晶体（Liquid Crystal，LC），是相态的一种，因为具有特殊的理化与光电特性，20世纪中叶开始被广泛应用在轻薄型的显示技术上。自此，平板显示器技术以液晶显示器发展最快，其他平板显示器，包括等离子体显示器、有机电致发光显示器等许多品种也相继问世并不断发展。 1966年，光纤技术开始发展。当年英籍华人科学家高锟等提出了实现低损耗光学纤维的可能性，为光纤通信开辟了道路。 20世纪70年代，光电子技术领域的标志性成果是低损耗光纤的实现，半导体激光器的成熟以及CCD的问世。1970年，美国研制出损耗为20dB/km的石英光纤和室温下连续工作的半导体激光器，使光纤通信成为实现可能。自此，光纤通信得到迅猛发展。技术发展的同时，应用也在展开80年代初，日、美、英等国的光纤通信骨干网相继建成，其他国家也竞相开始自己的光纤干线网建设。 20世纪90年代，光电子技术在通信领域取得了极大成功，无论是器件还是系统，均有大量产品走出实验室，形成了光纤通信产业。现在，光纤通信技术（optical fiber communications）从光通信中脱颖而出，已成为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术，其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的，也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。 发展状态、特点以及优势 光纤通信系统对比传统的电通信系统有一些显著的特点：通信容量大、传输距离远；信号串扰小、必威体育官网网址性能好;抗电磁干扰、传输质量佳,电通信不能解决各种电磁干扰问题，唯有光纤通信不受各种电磁干扰；光纤尺寸小、重量轻,便于敷设和运输; 材料来源丰富,环境保护好，有利于节约有色金属铜；无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外；光缆适应性强,寿命长。不可避免的，光纤通信也有一定的缺点：质地脆，机械强度差；光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术；分路、耦合不灵活；光纤光缆的弯曲半径不能过小（20cm）；有供电困难问题。 光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。 光纤通信是现代通信网的主要传输手段，它的发展历史只有一二十年，已经历三代：短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤．采用光纤通信是通信史上的重大变革，美、日、英、法等20多个国家已宣布不再建设电缆通信线路，而致力于发展光纤通信．中国光纤通信已进入实用阶段。 光纤通信的诞生和发展是电信史上的一次重要革命与卫星通信、移动通信并列为20世纪90年代的技术。进入21世纪后，由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长，对大容量（超高速和超长距离）光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。 　　 光纤通信就是利用光波作为载波来传送信息，而以光纤作为传输介质实现信息传输，达到通信目的的一种必威体育精装版通信技术。 通信的发展过程是以不断提高载波频率来扩大通信容量的过程，光频作为载频已达通信载波的上限，因为光是一种频率极高的电磁波 ，因此用光作为载波进行通信容量极大，是过去通信方式的千百倍，具有