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第一章绪论

1.1选题背景:

光电子技术是继微电子技术之后近30年来迅猛发展的综

合性高新技术。1962年半导体激光器的诞生是近代科学技术史

上一个重大事件。经历十多年的初期探索，从70年代后期起，

随着半导体光电子器件和硅基光导纤维两大基础元件在原理

和制造工艺上的突破，光子技术与电子技术开始结合并形成了

具有强大生命力的信息光电子技术和产业。

光电子技术是一个比较庞大的体系，它包括信息传输，如

光纤通信、空间和海底光通信等；信息处理，如计算机光互连、

光计算、光交换等；信息获取，如光学传感和遥感、光纤传感

等；信息存储，如光盘、全息存储技术等；信息显示，如大屏

幕平板显示、激光打印和印刷等。其中信息光电子技术是光电

子学领域中最为活跃的分支。在信息技术发展过程中，电子作

为信息的载体作出了巨大的贡献。但它也在速率、容量和空间

相容性等方面受到严峻的挑战。采用光子作为信息的载体，其

响应速度可达到飞秒量级、比电子快三个数量级以上，加之光

子的高度并行处理能力，不存在电磁串扰和路径延迟等缺点，

使其具有超出电子的信息容量与处理速度的潜力。充分地综合

利用电子和光子两大微观信息载体各自的优点，必将大大改善

电子通信设备、电子计算机和电子仪器的性能。

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1.2光电子技术简介：

光电子技术激光在电子信息技术中的应用形成的技术。

光电子技术确切称为信息光电子技术。20世纪60年代激光问

世以来，最初应用于激光测距等少数应用，到70年代，由于

有了室温下连续工作的半导体激光器和传输损耗很低的光纤，

光电子技术才迅速发展起来。现在全世界敷设的通信光纤总

长超过1000万公里，主要用于建设宽带综合业务数字通信网。

以光盘为代表的信息存储和激光打印机、复印机和发光二极

管大屏幕现实为代表的信息显示技术称为市场最大的电子产

品。人们对光电神经网络计算机技术抱有很大希望，希望获

得功耗的、响应带宽很大，噪音低的光电子技术。

光电子技术又是一个非常宽泛的概念，它围绕着光信号的产

生、传输、处理和接收，涵盖了新材料（新型发光感光材料，

非线性光学材料，衬底材料、传输材料和人工材料的微结构

等）、微加工和微机电、器件和系统集成等一系列从基础到应

用的各个领域。光电子技术科学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。

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第二章系统整体设计

2.1光控制路灯控制器课程设计的目的

1.能够全面的巩固和应用课程中所学的基本理论的基本方

法，并初步掌握综合系统设计的基本方法。

2.能合理、灵活的应用各种标准集成电路等器件实现规定的

系统设计。

3.培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的综合

设计能力。

4.培养独立进行试验，包括电路布局、安装、调试和排除故

障的能力。

5.培养书写综合设计实验报告的能力。

2.2光控制路灯控制器的设计任务与要求

利用光照的强度作为路灯的起控点，实现光线较亮时，自动

关闭，晚上光线较暗时，自动开启路灯的控制。

了解常用路灯控制的各种方法，及各自的优缺点，通过相互

的比较，确定设计方案，并对所用传感器进行选型，同时加以电

路的设计与分析，完成设计任务。

2.3方案论证

方案一：目前大多数的路灯控制采用以时间控制来实现，实

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际使用中由于冬天和夏天的白天长短不一，因此这种控制方式必

然造成在光线充足的情况下，路灯也有时会亮着，从而造成了大

量的能源浪费，而各种照明灯也都具有一定的使用时限，在光线

充足的情况下仍继续使用，必然增加每天开启灯的时间，会缩短

灯的使用寿命。

方案二：本设