第一篇:信息技術(shù)導(dǎo)論心得體會
信息技術(shù)導(dǎo)論心得體會
對于剛剛邁進(jìn)大學(xué)校園的我來說,一切都是那么的陌生,尤其是對大學(xué)的課程,更是一無所知。我學(xué)的是測控專業(yè),連最基本的一些信息技術(shù)知識都不知道,所以很是煩惱。而通過上信息導(dǎo)論課,讓我在上專業(yè)課之前奠定了一些知識基礎(chǔ)。學(xué)到了許多計(jì)算機(jī)方面的知識,讓我覺得計(jì)算機(jī)也不是特別的神秘,只要多學(xué)習(xí)知識,多動手練習(xí),就會有所提高。通過這門課的學(xué)習(xí),讓我對計(jì)算機(jī)產(chǎn)生了更多的興趣,不再那么迷茫,找到了前行的方向。
通過導(dǎo)論課的學(xué)習(xí)讓我知道了計(jì)算機(jī)的發(fā)展史:世界上第一臺投入運(yùn)行的電子計(jì)算機(jī),ENIAC,1946.2,美國?,F(xiàn)代計(jì)算機(jī)重要奠基人物美藉匈牙利科學(xué)家馮.諾 依曼(Johnvon
Neumann)。計(jì)算機(jī)的類型有: PC機(jī),工作站,大型通用機(jī),巨型機(jī),服務(wù)器。我還知道了計(jì)算機(jī)是采用二進(jìn)制編碼的。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)包括五大模塊:控制器、運(yùn)算器、存儲器,輸入設(shè)備、輸出設(shè)備。內(nèi)存儲器包括RAM(隨機(jī)存儲器):是用戶程序和數(shù)據(jù)使用的存儲器,斷電后,RAM中的信息隨之丟失。和ROM(只讀存儲器):是用來存放固定的程序(如:BIOS)和信息,斷電后,ROM中的信息保持不變。外存儲器(簡稱外存或輔存):外存儲器又稱輔助存儲器(簡稱輔存)常用的外存有磁盤、磁帶、光盤等。內(nèi)存和外存本質(zhì)的區(qū)別是能否被中央處理器(CPU)直接訪問。CPU不能直接執(zhí)行外存中的程序,處理外存中的數(shù)據(jù)。總線包括數(shù)據(jù)總線,地址總線,控制總線。計(jì)算機(jī)中軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件:操作系統(tǒng)Windows、UNIX、語言處理程序 Turbo C、連接程序LINK、診斷程序QAPLUS、WINTEST、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)FoxPro、Oracle。和應(yīng)用軟件:文字處理軟件
WPS、Word、表格處理軟件
Excel、輔助設(shè)計(jì)軟件
AutoCAD等。常見的微機(jī)操作系統(tǒng)有:MS-DOS:字符型單用戶操作系統(tǒng)。MS-DOS的組成(4個(gè)模塊):BOOT、IO.SYS、MSDOS.SYS、COMMAND.COM。Windows: Windows 95/98有圖形用戶界面的多任務(wù)的操作系統(tǒng)。Windows NT/2000是圖形界面的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。UNIX:是多用戶多任務(wù)的分時(shí)操作系統(tǒng)。系統(tǒng)本身采用C語言編寫。Linux : 是運(yùn)行在PC機(jī)上的免費(fèi)具有UNIX特性的操作系統(tǒng)。有了這些知識的積攢,使我對計(jì)算機(jī) 有了更多的認(rèn)識,對它的結(jié)構(gòu)、組成,明白了許多。
老師向我們介紹了有關(guān)電氣信息專業(yè)未來的培養(yǎng)方案和大二以后要學(xué)的知識。我覺得對我們新生來說是非常重要的,讓我們對將來有了一定的了解,對自己的規(guī)劃更加明確了。
一、培養(yǎng)目標(biāo)
1.信息工程專業(yè)
以計(jì)算機(jī)科學(xué)理論為基礎(chǔ),系統(tǒng)地掌握嵌入式系統(tǒng)的基本理論、基本知識和基本技能與方法,并應(yīng)用于科學(xué)研究、應(yīng)用開發(fā)等領(lǐng)域。培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,掌握軟、硬件相結(jié)合的基本知識和基本技能,具備熟練的專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力、具有良好的團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作溝通能力的工程型、應(yīng)用型人才。
學(xué)生畢業(yè)后可在IT行業(yè)(信息技術(shù)產(chǎn)業(yè))、研究院所、高等院校等部門從事嵌入式系統(tǒng)研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)、測試、維護(hù)、銷售、教學(xué)、培訓(xùn)等工作。
2.軟件工程專業(yè)
培養(yǎng)多層次的實(shí)用型、復(fù)合型軟件工程技術(shù)和軟件工程管理人才。
學(xué)生不僅要掌握軟件工程領(lǐng)域基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識,而且具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力,具備運(yùn)用先進(jìn)的工程化方法、技術(shù)和工具,能夠從事軟件分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)、維護(hù)等工作的能力,以及工程項(xiàng)目的組織與管理能力、技術(shù)創(chuàng)新能力,能夠成為企業(yè)所需要的較高層次的軟件工程技術(shù)和管理人才,其基本能力應(yīng)達(dá)到程序員、高級程序員、軟件工程師以及項(xiàng)目質(zhì)量管理人員的水平。3.計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)
培養(yǎng)具有扎實(shí)的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的理論基礎(chǔ)和良好的專業(yè)素質(zhì),得到工程師的基本訓(xùn)練,知識面較寬,有一定外語應(yīng)用水平,具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力的應(yīng)用型計(jì)算機(jī)專業(yè)高級人才。
畢業(yè)生可以繼續(xù)攻讀計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科及相關(guān)學(xué)科的碩士學(xué)位,從事計(jì)算機(jī)科學(xué)研究,也可以從事計(jì)算機(jī)工程技術(shù)的系統(tǒng)工程等技術(shù)應(yīng)用的多層次、復(fù)合型、實(shí)用型人才。
二、課程體系
1.信息工程的課程名稱有:數(shù)理邏輯、圖論、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、數(shù)字邏輯電路、數(shù)據(jù)庫原理、計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、數(shù)字信號處理、嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)、嵌入式軟件設(shè)計(jì).。
2.計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù):數(shù)理邏輯、圖論、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、數(shù)字邏輯電路、數(shù)據(jù)庫原理、計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)。3.軟件工程:數(shù)理邏輯、圖論、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、數(shù)據(jù)庫原理、計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)、面向?qū)ο蠓治雠cUML、軟件過程管理CMM、軟件工程概論、軟件測試技術(shù)、軟件項(xiàng)目管理。
我還了解了像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、數(shù)據(jù)庫、C語言程序設(shè)計(jì)、匯編語言、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)(C++)、電路原理、數(shù)字邏輯電路、電子工藝實(shí)習(xí)、計(jì)算機(jī)組成原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理等等,這些專業(yè)名詞的概念。
通過這些知識的積累,讓我更加清楚的知道了電氣信息這個(gè)專業(yè)將要學(xué)習(xí)什么,和將來的就業(yè)方向。使自己看清了未來的路朝向哪里,能更好的為自己做好未來的規(guī)劃。
通過小組的上課方式,讓我體會到講課的滋味,在我們做A組時(shí),我提前幾天就開始查我的問題相關(guān)的知識,等資料收集差不多后,在進(jìn)行篩選,保留自己需要的知識,然后做成PPT的形式。在這個(gè)過程中,我學(xué)到了知識,而且也知道做每張課件都需要用心去做,在上課前要做好準(zhǔn)備,在做課件的過程也是學(xué)習(xí)的課程,許多沒曾注意的問題在查資料的時(shí)候,可能都會涉及到,讓自己學(xué)到了許多知識。每個(gè)小組都有明確的分工有講課的、有提問的、有打分的。在每節(jié)課交流的過程都是我們增長知識的時(shí)候,第一次A組對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了講解,A組的同學(xué)從最基本的知識開始給我們講起:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),是指將地理位置不同的具有獨(dú)立功能的多臺計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備,通過通信線路連接起來,在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下,實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)。局域網(wǎng)(Local Area Network)是在一個(gè)局部的地理范圍內(nèi)(如一個(gè)學(xué)校、工廠和機(jī)關(guān)內(nèi)),將各種計(jì)算機(jī)。外部設(shè)備和數(shù)據(jù)庫等互相聯(lián)接起來組成的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)。城域網(wǎng)(Metropolitan Area Network)是在一個(gè)城市范圍內(nèi)所建立的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng),簡稱MAN。廣域網(wǎng)是一種用來實(shí)現(xiàn)不同地區(qū)的局域網(wǎng)或城域網(wǎng)的互連,可提供不同地區(qū)、城市和國家之間的計(jì)算機(jī)通信的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)。互聯(lián)網(wǎng)又稱為“英特網(wǎng)”。在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用如此發(fā)展的今天,它已是我們每天都要打交道的一種網(wǎng)絡(luò),無論從地理范圍,還是從網(wǎng)絡(luò)規(guī)模來講它都是最大的一種網(wǎng)絡(luò),就是我們常說的“Web”、“WWW”和“萬維網(wǎng)”等多種叫法。同時(shí)又給我們介紹了這些網(wǎng)的功能、特點(diǎn)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和分類等。我們從他們的介紹中獲得了許多知識。
第二篇:信息技術(shù)導(dǎo)論論文
華中科技大學(xué)光學(xué)與電子信息學(xué)院2013—2014學(xué)《信息技術(shù)導(dǎo)論》課程論文
《信息技術(shù)導(dǎo)論》
論文題目:
光纖通信技術(shù)應(yīng)用及前景
專業(yè)班級:
光電1304班
學(xué)號:
U201314115
姓名:
張培杰
聯(lián)系方式:
***
華中科技大學(xué)光學(xué)與電子信息學(xué)院2013—2014學(xué)《信息技術(shù)導(dǎo)論》課程論文
光纖通信技術(shù)應(yīng)用及前景
光纖通信是現(xiàn)代通信技術(shù)中最為重要的技術(shù)之一,信息高速公路就是由光導(dǎo)纖維纜鋪設(shè)而成的。所謂光纖通信,即是用光導(dǎo)纖維制成光纜,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬制的電纜,用程序控制的數(shù)字交換代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)電交換,用數(shù)字通信替代模擬通信。光纖通信作為一門新興技術(shù),近年來發(fā)展速度之快、應(yīng)用面之廣是通信史上罕見的,也是世界新技術(shù)革命的重要標(biāo)志和未來信息社會中各種信息的主要傳送工具。它的問世使高速率、大容量的通信成為可能,目前它已成為最主要的信息傳輸技術(shù)。介紹我國光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀,總結(jié)光纖通信技術(shù)的幾種關(guān)鍵技術(shù),并對光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行論述。
【關(guān)鍵詞】 光纖通信 現(xiàn)狀 趨勢 前景 展望
1.引言
光纖通信自問世以來,通過其通信容量大、傳輸距離長、抗電磁干擾、保密性好、重量輕、資源豐富等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于市內(nèi)局間中繼,長途通信和海底通信等公用通信網(wǎng)以及鐵道、電力等專用通信網(wǎng),同時(shí)在公用電話、廣播和計(jì)算機(jī)專用網(wǎng)中得到應(yīng)用.并已逐漸用于用戶系統(tǒng).光纜將取代過去用戶系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)寬頻信息傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)線路,這樣便可提供高質(zhì)量的電視圖像和高速數(shù)據(jù)等新業(yè)務(wù),以滿足人們廣泛的生活和業(yè)務(wù)的需要??
2.光纖的概述
光纖通信是以光波作為信息載體,以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。從原理上看,構(gòu)成光纖通信的基本物質(zhì)要素是光纖、光源和光檢測器。光纖除了按制造工藝、材料組成以及光學(xué)特性進(jìn)行分類外,在應(yīng)用中,光纖常按用途進(jìn)行分類,可分為通信用光纖和傳感用光纖。傳輸介質(zhì)光纖又分為通用與
華中科技大學(xué)光學(xué)與電子信息學(xué)院2013—2014學(xué)《信息技術(shù)導(dǎo)論》課程論文
專用兩種,而功能器件光纖則指用于完成光波的放大、整形、分頻、倍頻、調(diào)制以及光振蕩等功能的光纖,并常以某種功能器件的形式出現(xiàn)。
光纖通信之所以發(fā)展迅猛,主要緣于它具有以下優(yōu)點(diǎn):1)通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn);2)信號串?dāng)_小、保密性能好;3)抗電磁干擾、傳輸質(zhì)量佳;4)光纖尺寸小、重量輕,便于敷設(shè)和運(yùn)輸;5)材料來源豐富,環(huán)境保護(hù)好;6)無輻射,難于竊聽;7)光纜適應(yīng)性強(qiáng),壽命長。
就光纖通信技術(shù)本身來說,應(yīng)該包括以下幾個(gè)主要部分:光纖光纜技術(shù)、光交換技術(shù)傳輸技術(shù)、光有源器件、光無源器件以及光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。
3.光纖通信技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
光纖通信的發(fā)展依賴于光纖通信技術(shù)的進(jìn)步。目前,光纖通信技術(shù)已有了長足的發(fā)展,新技術(shù)也不斷涌現(xiàn),進(jìn)而大幅度提高了通信能力,并不斷擴(kuò)大了光纖通信的應(yīng)用范圍。
1.1光纖接入技術(shù)
光纖接入網(wǎng)是信息高速公路的“最后一公里”。實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩?滿足大眾的需求,不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò),用戶接入部分更是關(guān)鍵,光纖接入網(wǎng)是高速信息流進(jìn)千家萬戶的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖寬帶接入中,由于光纖到達(dá)位置的不同,有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的應(yīng)用,統(tǒng)稱FTTx。
FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纖的寬帶特性,為用戶提供所需要的不受限制的帶寬,充分滿足寬帶接入的需求。我國從2003年起,在“863”項(xiàng)目的推動下,開始了FTTH的應(yīng)用和推廣工作。迄今已經(jīng)在30多個(gè)城市建立了試驗(yàn)網(wǎng)和試商用網(wǎng),包括居民用戶、企業(yè)用戶、網(wǎng)吧等多種應(yīng)用類型,也包括運(yùn)營商主導(dǎo)、駐地網(wǎng)運(yùn)營商主導(dǎo)、企業(yè)主導(dǎo)、房地產(chǎn)開發(fā)商主導(dǎo)和政府主導(dǎo)等多種模式,發(fā)展勢頭良好。不少城市制訂了FTTH的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),有的城市還制訂了相應(yīng)的優(yōu)惠政策,這些都為FTTH在我國的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。
在FTTH應(yīng)用中,主要采用兩種技術(shù),即點(diǎn)到點(diǎn)的P2P技術(shù)和點(diǎn)到多點(diǎn)的xPON技術(shù),亦可稱為光纖有源接入技術(shù)和光纖無源接入技術(shù)。P2P技術(shù)主要采用通常所說的MC(媒介轉(zhuǎn)換器)實(shí)現(xiàn)用戶和局端的直接連接,它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前,國內(nèi)的技術(shù)可以為用戶提供FE或GE的帶寬,對大中型企業(yè)用戶來說,是比較理想的接入方式。
1.2波分復(fù)用技術(shù)
華中科技大學(xué)光學(xué)與電子信息學(xué)院2013—2014學(xué)《信息技術(shù)導(dǎo)論》課程論文
波分復(fù)用WDM(Wavelength Division Multiplexing)技術(shù)可以充分利用單模光纖低損耗區(qū)帶來的巨大帶寬資源。根據(jù)每一信道光波的頻率(或波長)不同,將光纖的低損耗窗口劃分成若干個(gè)信道,把光波作為信號的載波,在發(fā)送端采用波分復(fù)用器(合波器),將不同規(guī)定波長的信號光載波合并起來送入一根光纖進(jìn)行傳輸。在接收端,再由一波分復(fù)用器(分波器)將這些不同波長承載不同信號的光載波分開。由于不同波長的光載波信號可以看作互相獨(dú)立(不考慮光纖非線性時(shí)),從而在一根光纖中可實(shí)現(xiàn)多路光信號的復(fù)用傳輸。自從上個(gè)世紀(jì)末,波分復(fù)用技術(shù)出現(xiàn)以來,由于它能極大地提高光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量,迅速得到了廣泛的應(yīng)用。
1995年以來,為了解決超大容量、超高速率和超長中繼距離傳輸問題,密集波分復(fù)用DWDM(Dens Wavelength Division Multi-plexing)技術(shù)成為國際上的主要研究對象。DWDM光纖通信系統(tǒng)極大地增加了每對光纖的傳輸容量,經(jīng)濟(jì)有效地解決了通信網(wǎng)的瓶頸問題。據(jù)統(tǒng)計(jì),截止到2002年,商用的DWDM系統(tǒng)傳輸容量已達(dá)400Gbit/s。以10Gbit/s為基礎(chǔ)的DWDM系統(tǒng)已逐漸成為核心網(wǎng)的主流。DWDM系統(tǒng)除了波長數(shù)和傳輸容量不斷增加外,光傳輸距離也從600km左右大幅度擴(kuò)展到2000km以上。
與此同時(shí),隨著波分復(fù)用技術(shù)從長途網(wǎng)向城域網(wǎng)擴(kuò)展,粗波分復(fù)用CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。CWDM的信道間隔一般為20nm,通過降低對波長的窗口要求而實(shí)現(xiàn)全波長范圍內(nèi)(1260nm~1620nm)的波分復(fù)用,并大大降低光器件的成本,可實(shí)現(xiàn)在0km~80km內(nèi)較高的性能價(jià)格比,因而受到運(yùn)營商的歡迎。
4.光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢 4.1向超大容量WDM系統(tǒng)的演進(jìn)
采用電的時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)的擴(kuò)容潛力已盡,然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用了不到1%,99%的資源尚待發(fā)掘。如果將多個(gè)發(fā)送波長適當(dāng)錯(cuò)開的光源信號同時(shí)在一極光纖上傳送,則可大大增加光纖的信息傳輸容量,這就是波分復(fù)用(WDM)的基本思路。采用波分復(fù)用系統(tǒng)的主要好處是:1)可以充分利用光纖的巨大帶寬資源,使容量可以迅速擴(kuò)大幾倍至上百倍;2)在大容量長途傳輸時(shí)可以節(jié)約大量光纖和再生器,從而大大降低了傳輸成本;3)與信號速率及電調(diào)制方式無關(guān),華中科技大學(xué)光學(xué)與電子信息學(xué)院2013—2014學(xué)《信息技術(shù)導(dǎo)論》課程論文
是引入寬帶新業(yè)務(wù)的方便手段;4)利用WDM網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交換和恢復(fù)可望實(shí)現(xiàn)未來透明的、具有高度生存性的光聯(lián)網(wǎng)。
鑒于上述應(yīng)用的巨大好處及近幾年來技術(shù)上的重大突破和市場的驅(qū)動,波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展十分迅速。預(yù)計(jì)不久實(shí)用化系統(tǒng)的容量即可達(dá)到1Tbps的水平。
4.2實(shí)現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)
上述實(shí)用化的波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)盡管具有巨大的傳輸容量,但基本上是以點(diǎn)到點(diǎn)通信為基礎(chǔ)的系統(tǒng),其靈活性和可靠性還不夠理想。如果在光路上也能實(shí)現(xiàn)類似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能的話,無疑將增加新一層的威力。根據(jù)這一基本思路,光的分插復(fù)用器(OADM)和光的交叉連接設(shè)備(OXC)均已在實(shí)驗(yàn)室研制成功,前者已投入商用。
實(shí)現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)的基本目的是:1)實(shí)現(xiàn)超大容量光網(wǎng)絡(luò);2)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性,允許網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)和業(yè)務(wù)量的不斷增長;3)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可重構(gòu)性,達(dá)到靈活重組網(wǎng)絡(luò)的目的;4)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的透明性,允許互連任何系統(tǒng)和不同制式的信號;5)實(shí)現(xiàn)快速網(wǎng)絡(luò)恢復(fù),恢復(fù)時(shí)間可達(dá)100ms。鑒于光聯(lián)網(wǎng)具有上述潛在的巨大優(yōu)勢,發(fā)達(dá)國家投入了大量的人力、物力和財(cái)力進(jìn)行預(yù)研。光聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為繼SDH電聯(lián)網(wǎng)以后的又一新的光通信發(fā)展高潮。】
4.3光接入網(wǎng)
過去幾年間,網(wǎng)絡(luò)的核心部分發(fā)生了翻天覆地的變化,無論是交換,還是傳輸都已更新了好幾代。不久,網(wǎng)絡(luò)的這一部分將成為全數(shù)字化的、軟件主宰和控制的、高度集成和智能化的網(wǎng)絡(luò)。而另一方面,現(xiàn)存的接入網(wǎng)仍然是被雙絞線銅線主宰的(90%以上)、原始落后的模擬系統(tǒng)。兩者在技術(shù)上的巨大反差說明接入網(wǎng)已確實(shí)成為制約全網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。唯一能夠根本上徹底解決這一瓶頸問題的長遠(yuǎn)技術(shù)手段是光接入網(wǎng)。接入網(wǎng)中采用光接入網(wǎng)的主要目的是:減少維護(hù)管理費(fèi)用和故障率;開發(fā)新設(shè)備,增加新收入;配合本地網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,減少節(jié)點(diǎn),擴(kuò)大覆蓋;充分利用光纖化所帶來的一系列好處;建設(shè)透明光網(wǎng)絡(luò),迎接多媒體時(shí)代。
4.4新一代的光纖
近幾年來隨著IP業(yè)務(wù)量的爆炸式增長,電信網(wǎng)正開始向下一代可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展,而構(gòu)筑具有巨大傳輸容量的光纖基礎(chǔ)設(shè)施是下一代網(wǎng)絡(luò)的物理基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的G.652單模光纖在適應(yīng)上述超高速長距離傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要方面已暴
華中科技大學(xué)光學(xué)與電子信息學(xué)院2013—2014學(xué)《信息技術(shù)導(dǎo)論》課程論文
露出力不從心的態(tài)勢,開發(fā)新型光纖已成為開發(fā)下一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。目前,為了適應(yīng)干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的不同發(fā)展需要,已出現(xiàn)了兩種不同的新型光纖,即非零色散光纖(G.655光纖)和無水吸收峰光纖(全波光纖)。
5.結(jié)論
21世紀(jì)以來,光通信技術(shù)取得了長足的進(jìn)步,在上文中我們主要討論了光通信技術(shù)及其應(yīng)用的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,但這些進(jìn)步的取得,是包括光傳輸媒質(zhì)、光電器件、光通信系統(tǒng),以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等多方面技術(shù)共同進(jìn)步的結(jié)果。技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺,在未來信息社會中將起到重要作用。雖然經(jīng)歷了全球光通信的“冬天”但今后光通信市場仍然將呈現(xiàn)上升趨勢。從現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢來看,光纖通信也將成為未來通信發(fā)展的主流。人們期望的真正的全光網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代也會在不遠(yuǎn)的將來如愿到來。
參考文獻(xiàn)
李玲,黃永清.光纖通信基礎(chǔ).國防工業(yè)出版社.2003,9:1~6.牛忠霞.《光纖通信》鄭州科技學(xué)院內(nèi)部使用資料2010.馬麗華.《光纖通信系統(tǒng)》北京郵電大學(xué)出版社2009-09.張明德,孫小菡.光纖通信原理與系統(tǒng)[M].南京:東南大學(xué)出版社,2004.李業(yè).淺論我國光纖通信的現(xiàn)狀及發(fā)展出路[J].信息技術(shù),2008(9).毛謙,張繼軍.光纖技術(shù)的現(xiàn)狀與反展趨勢.中國電信建設(shè).2009 中華人民共和國郵電部
光導(dǎo)纖維通信系統(tǒng)簡介
2009-07-02 胡慶.《光纖通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)(修訂版)》電子工業(yè)出版社2010-08.
第三篇:信息技術(shù)導(dǎo)論論文
光學(xué)與電子信息學(xué)院課程考查答題本
(2012——2013學(xué)年第一學(xué)期)
課程名稱 課程類別 專業(yè)班級 學(xué)
號 姓
名 任課教師 考試日期
信息技術(shù)導(dǎo)論 □必修
□限選
U2012
****年**月**日
成績評定
任課教師
注:無任課教師簽名成績無效。封面雙面打印。
OLED在在當(dāng)前社會的美好前景
摘要:隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展,OLED開始受到人們的關(guān)注,它以其超清、超薄(厚度可小于1mm)、亮度高、廣色域、低工作電壓、可視角度大(可達(dá)175°以上)、由于像素本身發(fā)光而不需要背光源、功耗低、響應(yīng)速度快(約為LCD的1000倍)、清晰度高、發(fā)熱量低、抗震性能優(yōu)異、制造成本低、可彎曲等優(yōu)點(diǎn)開啟了第三代顯示技術(shù)的時(shí)代,OLED的應(yīng)用除了在顯示器方面外,在燈光照明等方面也有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。擴(kuò)散式發(fā)光面光源,發(fā)出的光線較為柔和,無紫外線且兼具輕薄外觀,更容易實(shí)現(xiàn)白光,高效、環(huán)保、安全等,因此OLED勢必成為燈光照明領(lǐng)域的寵兒。
正文:OLED是英文Organic Light Emitting Diode的縮寫,意為有機(jī)發(fā)光二極管。近年來,隨著信息化進(jìn)程的加快,人們對高速動態(tài)信息、圖像顯示和新型節(jié)能照明光源的需求與日俱增,OLED產(chǎn)品的開發(fā)、研制、生產(chǎn)已發(fā)展成為前景十分誘人的朝陽產(chǎn)業(yè)。而OLED也因?yàn)槠鋬?yōu)良的性能,在顯示器產(chǎn)品和照明光源方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。
OLED具有超清、超?。ê穸瓤尚∮?mm)、亮度高、廣色域、低工作電壓、可視角度大(可達(dá)175°以上)、由于像素本身發(fā)光而不需要背光源、功耗低、響應(yīng)速度快(約為LCD的1000倍)、清晰度高、發(fā)熱量低、抗震性能優(yōu)異、制造成本低、可彎曲等優(yōu)點(diǎn),被稱為繼CRT、LCD、PDP之后的第三代顯示技術(shù)。OLED代表了未來顯示器的發(fā)展方向,被譽(yù)為21世紀(jì)的明星平面顯示產(chǎn)品。在2006年韓國大丘舉辦的國際信息顯示年會上,三星總裁S.T,Kim在他的keynode演講中,首次稱OLED為未來的終極顯示器。
如今生產(chǎn)OLED顯示屏的廠商以韓國、中國臺灣、日本為主,主要廠商為韓國的三星SDI、LG電子,中國臺灣的錸寶科技、悠景科技和日本的Pioneer、TDK。近年來有機(jī)發(fā)光二極管的參與者開始出現(xiàn)一些微妙的變化,最早開始大量生產(chǎn)OLED顯示屏的東北Pioneer在2005年底宣布暫定主動面板的業(yè)務(wù)推廣三洋也在這一時(shí)刻終止與柯達(dá)的合作;東元激光和聯(lián)宗光電也往中國大陸市場尋求機(jī)會。許多主動面板廠由于生產(chǎn)技術(shù)不夠成熟也暫緩?fù)顿Y,比較好的消息是奇晶和錸寶在2007年打入了日本夏普、索尼愛立信、東芝、NEC等日系手機(jī)大廠的供應(yīng)鏈,為其提供手機(jī)次面板。
韓國對有機(jī)發(fā)光二極管產(chǎn)業(yè)則有不同的做法,三星SDI一直將有機(jī)發(fā)光二極管視為下一代顯示技術(shù),不管在研發(fā)專利數(shù)量、生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn),還是在產(chǎn)品的推廣上都可以感受到其雄心,且它在被動面板上已有不錯(cuò)的成績,其良品率可達(dá)到97%。2006年它投資4.7億美元,建造了一條主動面板生產(chǎn)線。2011年5月31日三星移動顯示公司(三星電子與三星SDI的合資公司)宣布在韓國投資21億美元建設(shè)的5.5代OLED面板生產(chǎn)線已經(jīng)提前兩個(gè)月近入量產(chǎn)。6月2日,三星移動顯示宣布其第8代AM-OLED面板試驗(yàn)線將于2012年5月投入使用,可以切割49英寸、55英寸等大尺寸OLED面板,三星計(jì)劃將OLED使用領(lǐng)域從智能手機(jī)、平板電腦延伸到電視等領(lǐng)域。
而2012年三星成功推出柔性O(shè)LED屏幕Youm后其,它的柔性智能手機(jī)也提上了研發(fā)日程,在2013年WMC上,三星研發(fā)的可折疊的Galaxy Q即將出現(xiàn)在世人的眼前。
由此可見OLED在顯示設(shè)備上的應(yīng)用已經(jīng)開始占領(lǐng)主導(dǎo)地位,在未來的幾年里,有望成為新一代成熟的主流顯示技術(shù),其市場前景十分的光明而誘人。
當(dāng)然,OLED除了在當(dāng)前的顯示設(shè)備方面呈現(xiàn)出驚人的發(fā)展?jié)摿ν?,其在照明光源方面也有著非同一般的?yōu)勢。與其他照明光源相比,OLED屬于擴(kuò)散式發(fā)光面光源,它發(fā)出的光線較為柔和,無紫外線且兼具輕薄外觀,更容易實(shí)現(xiàn)白光,同時(shí)具有高效、環(huán)保、安全等優(yōu)勢。如果將白熾燈替換成OLED燈,可以實(shí)現(xiàn)2減排90%,這是最簡單有效的節(jié)能減排技術(shù)。OLED可以做成任意形狀的光源。若采用可撓式基板,則可以變化成不同的性狀,故能開拓其他照明技術(shù)尚未能進(jìn)入的應(yīng)用領(lǐng)域。OLED是繼LED之后的新一代固態(tài)光源,由于OLED光源具有不同于傳統(tǒng)照明的全新特點(diǎn),他將帶動照明設(shè)計(jì),照明燈具有關(guān)的領(lǐng)域和發(fā)展。
OLED應(yīng)用與照明領(lǐng)域有很多特性與OLED顯示器有很多共同之處,集中包括透明、輕薄、可撓等。在OLED朝透明化方向發(fā)展方面,飛利浦公司領(lǐng)先業(yè)界開發(fā)出了照明用透明型OLED面板,而日本有機(jī)電子研究所亦研究出了透明度達(dá)70%~75%的窗型OLED照明產(chǎn)品。透明窗型OLED照明產(chǎn)品在白天不需要點(diǎn)燈時(shí)與一般玻璃無異,并可以讓太陽光從外面照射進(jìn)來,到夜晚時(shí)才需點(diǎn)燈,此設(shè)計(jì)兼具建筑玻璃帷幕與照明的雙重功能。當(dāng)然OLED的另一個(gè)特性為輕薄。即使OLED面板采用玻璃封裝方式,整體厚度也僅有1.5mm,若進(jìn)入照明產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域,則OLED照明燈俱可貼于天花板、墻壁上,甚至可以采用隱藏式設(shè)計(jì)。因此透明OLED日后會為照明解決方案增添全新的美感。同樣可以在照明領(lǐng)域大放異彩。
綜上所述,OLED在當(dāng)今社會具有十分好的應(yīng)用和開發(fā)前景。參考文獻(xiàn):
1.OLED驅(qū)動電源設(shè)計(jì)與應(yīng)用 2.OLED夢幻顯示器——材料與器件 3.中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào)
《信息科學(xué)導(dǎo)論》考核通知
考試方式:
結(jié)合課程12次講座中與本專業(yè)相關(guān)的任何一個(gè)專題,完成一篇正文1500字的結(jié)業(yè)論文。論文格式結(jié)合《課程考查答題本》。
注:請以班為單位交至南五樓607光電學(xué)院教務(wù)科,將一起于 2013年02月26日下班前交院教務(wù)科。
光學(xué)與電子信息學(xué)院教務(wù)科
2012年12月13日
第四篇:農(nóng)業(yè)信息技術(shù)導(dǎo)論
一、判斷
1、美國是最早開始農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)研究的國家,取得了舉世矚目的研究成果。(R)2、1988年,中國農(nóng)科院建成擁有270萬份種質(zhì)信息的中國作物種質(zhì)資源信息系統(tǒng)CGRIS。(W)
3、SUCROS模型是由美國依利諾斯大學(xué)的R.S.Michalski等人推出的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。(錯(cuò))
4、VRML文件是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的UTF-8或ASCII文件,要借助VRML瀏覽器解釋并顯示。(R)
5、農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)是一種服務(wù)于農(nóng)業(yè)決策工作的交互式知識信息系統(tǒng),主要用于處理農(nóng)業(yè)決策過程中的結(jié)構(gòu)化問題(W)半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化問題。(R)
6、R7、W8、R9、W10、R
二、填空
1、據(jù)統(tǒng)計(jì),20世紀(jì)末美國農(nóng)業(yè)信息化強(qiáng)度高于工業(yè),中國農(nóng)業(yè)信息化強(qiáng)度則 低于工業(yè) 188.9%。
2、虛擬農(nóng)業(yè)設(shè)施是指利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)上模擬農(nóng)業(yè)設(shè)施的運(yùn)行或作業(yè)過程,以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、設(shè)施的利用效率。
3、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)計(jì)算機(jī)測控技術(shù)是指以計(jì)算機(jī)和傳感技術(shù)為主體的 監(jiān)測控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。
4、人工智能是關(guān)于人造物的智能行為,而智能行為包括感知、推理、學(xué)習(xí)、交流和在復(fù)雜環(huán)境中的行為。
5、影響?zhàn)B殖生產(chǎn)過程的主要水質(zhì)環(huán)境指標(biāo)有水溫、pH值、溶解氧、光照、氨氮、亞硝酸鹽等。
名詞解釋
1、農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)
答:將分布在不同地理位置的農(nóng)業(yè)信息資源通過數(shù)以萬計(jì)的具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、介質(zhì)及通信協(xié)議互相連接起來,形成一個(gè)跨越時(shí)空的網(wǎng)絡(luò),以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息資源的共享
2、可視化仿真
答:為數(shù)值仿真的過程及結(jié)果顯示增加文本提示、圖形、圖像、動畫表現(xiàn),可使仿真過程更直觀,結(jié)果更容易理解,并能夠驗(yàn)證仿真過程是否正確,這種仿真就是可視化仿真
3、空間數(shù)據(jù)庫
答:空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是描述、存儲和處理空間數(shù)據(jù)及其屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
4、虛擬農(nóng)業(yè)
答:實(shí)際上是指以農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究對象為核心,采用先進(jìn)信息技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)以計(jì)算機(jī)為平臺的研究對象與環(huán)境因子交互作用,以品種改良、環(huán)境改造、環(huán)境適應(yīng)、增產(chǎn)等目的的技術(shù)系統(tǒng)。其成果應(yīng)接受實(shí)踐的校驗(yàn)。
5、MATLAB
答:MATLAB由MATrix和LABoratory 兩詞各取前三個(gè)字母拼合而成,意為矩陣實(shí)驗(yàn)室。是由MathWorks公司開發(fā)的一種以超強(qiáng)數(shù)值運(yùn)算能力為基礎(chǔ),用于概念設(shè)計(jì)和建模仿真的理想集成環(huán)境。
簡答
1、農(nóng)業(yè)信息技術(shù)對中國農(nóng)業(yè)發(fā)展的作用與影響有哪些?
答:(1)推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動化和智能化
(2)增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的科學(xué)化
(3)促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的集約化與產(chǎn)業(yè)化
(4)增強(qiáng)市場競爭能力,減少經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)
(5)有效利用農(nóng)業(yè)資源,保障農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展
(6)有利于農(nóng)業(yè)新技術(shù)研究和推廣
(7)有利于農(nóng)業(yè)新技術(shù)研究和推廣
2、GIS有哪幾部分構(gòu)成?各部分的特點(diǎn)和功能是什么?
答:一個(gè)典型的GIS主要包括五個(gè)基本部分,即硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、地理空間數(shù)據(jù)、系統(tǒng)人員以及應(yīng)用模型。
硬件系統(tǒng):硬件是系統(tǒng)中實(shí)際物力裝置的總稱,GIS硬件配置一般包括輸入設(shè)備、存儲設(shè)備、處理設(shè)備、輸出設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等部分。
軟件系統(tǒng):軟件系統(tǒng)是指GIS運(yùn)行所必需的各種程序。
地理空間數(shù)據(jù):是指以地球表面空間位置為參照的自然、社會和人文景觀數(shù)據(jù),主要包括時(shí)間、空間和屬性三類數(shù)據(jù),可以是圖形、圖像、文字、表格和數(shù)字。系統(tǒng)人員:進(jìn)行系統(tǒng)組織、管理、維護(hù)和數(shù)據(jù)更新、系統(tǒng)擴(kuò)充完善、應(yīng)用程序開發(fā),并靈活采用地理分析模型提取多種信息,為研究和決策服務(wù)。
應(yīng)用模型:GIS應(yīng)用模型的構(gòu)建和選擇也是系統(tǒng)應(yīng)用成敗至關(guān)重要的因素,應(yīng)用模型是GIS相關(guān)專業(yè)連接的紐帶。
3.何為知識獲取,他包括哪些方式,目前主要使用哪些方式?
答:知識獲取是指在人工智能和知識工程系統(tǒng)中,獲取知識的行為和過程,它包括人工知識獲取和自動知識獲取兩種方式。但因自動獲取方式技術(shù)復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)難度太大,現(xiàn)有專家系統(tǒng)中主要采用人工獲取方式。
4、精細(xì)農(nóng)業(yè)思想
人們將“精細(xì)農(nóng)作”的技術(shù)思想擴(kuò)展到大田作物生產(chǎn)以外的其他農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,將先進(jìn)的信息、生物技術(shù)、智能化農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)和相關(guān)的先進(jìn)農(nóng)業(yè)種植、養(yǎng)殖、加工、管理技術(shù)的適度組裝集成,實(shí)現(xiàn)“精細(xì)園藝”、“精細(xì)養(yǎng)殖”、“精細(xì)加工”和“精細(xì)經(jīng)營”,形成了基于信息和知識,經(jīng)營高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效和環(huán)境友好的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的精細(xì)農(nóng)業(yè)思想:在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的每一過程中,應(yīng)用現(xiàn)代高新技術(shù),盡可能多地獲取動植物等對象及其生長、生產(chǎn)和經(jīng)營環(huán)境的有用信息,因地制宜地做出決策,并準(zhǔn)確地付諸實(shí)施,以節(jié)約投入、增加產(chǎn)出、提高農(nóng)業(yè)資源利用率、減少環(huán)境污染,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。
5、根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同,農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)有哪些種類。
答:(1)農(nóng)業(yè)資源信息系統(tǒng)
(2)農(nóng)業(yè)科技研究信息系統(tǒng)
(3)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理信息系統(tǒng)
(4)農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào)信息系統(tǒng)
(5)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)與經(jīng)濟(jì)管理信息系統(tǒng)
第五篇:信息技術(shù)論文導(dǎo)論格式及要求
華中科技大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系2011-2012學(xué)《信息技術(shù)導(dǎo)論》課程論文
《信息技術(shù)導(dǎo)論》
論文題目:
專業(yè)班級:
學(xué)號:
姓名:
聯(lián)系方式:
華中科技大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系2011-2012學(xué)《信息技術(shù)導(dǎo)論》課程論文
EST2011級《信息技術(shù)導(dǎo)論》課程論文要求
為了規(guī)范論文格式,幫助同學(xué)們更好地整理學(xué)習(xí)思路,展示學(xué)習(xí)成果,下面將課程論文的要求陳述如下:
(1)論文主題必須與《信息技術(shù)導(dǎo)論》課程相關(guān),主題明確,條理清楚
(2)論文格式規(guī)范(見論文模板)(3)論文字?jǐn)?shù)在2000字以上
(4)提交時(shí)間:1月4日晚七點(diǎn)之前上交,以班為單位。提交方式:以班為單位收齊后交給姜導(dǎo),電子檔自己保留(5)自己獨(dú)立完成課程論文寫作,不要抄襲他人論文;凡發(fā)現(xiàn)抄襲情況,該門課程成績不及格,并要求重寫。
附件:論文格式
第一、題目:應(yīng)準(zhǔn)確概括整篇論文的核心內(nèi)容,簡明扼要,一般不宜超過20字。
第三、中文摘要:200字左右,簡要敘述論文的主要內(nèi)容,結(jié)論及自己的見解。
第四、關(guān)鍵詞:3-5個(gè)。
第五、正文:要求觀點(diǎn)鮮明,語言流暢,論據(jù)可靠、論證嚴(yán)密。第六、參考文獻(xiàn):不少于10篇,一般列于正文之后,格式按《物理學(xué)報(bào)》格式要求來做。具體可參看《物理學(xué)報(bào)》官網(wǎng)要求
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3.注意論文中的公式、符號等,不允許直接復(fù)制,會造成符號混亂。用公式編輯器或者截圖。華中科技大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系2011-2012學(xué)《信息技術(shù)導(dǎo)論》課程論文
論文格式參考模板
Co、Ru摻雜鈦酸鹽納米管電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的研究
樂伶聰,王婷婷,楊磊,劉源,姚潔,徐莎(華中科技大學(xué) 電子科學(xué)與技術(shù)系,武漢 430074)
采用平面波超軟贗勢方法計(jì)算了鈦酸鹽納米管摻雜過渡金屬(Co,Ru)的電子結(jié)構(gòu)及其光學(xué)性質(zhì)。首先對摻雜鈦酸鹽納米管進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,確定其晶格參數(shù)。然后對其電子結(jié)構(gòu),包括能帶結(jié)構(gòu)及態(tài)密度圖進(jìn)行分析,計(jì)算表明Co、Ru的摻入導(dǎo)致H2Ti3O7禁帶中引入了新的能級,從而導(dǎo)致吸收光譜的紅移現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn),t2g態(tài)在紅移現(xiàn)象中起了重要的作用。最后,給出了摻雜的鈦酸鹽納米管的吸收光譜,可以直觀地了解鈦酸鹽納米管摻雜后其光學(xué)性質(zhì)的改變。由此可以看出,摻雜后的鈦酸鹽納米管在可見光催化領(lǐng)域內(nèi)擁有廣泛應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞:鈦酸鹽納米管,過渡金屬摻雜,光學(xué)性質(zhì),第一性原理計(jì)算 PACC:7125,7115H,7115A,7840
1.引言
TiO2是一種重要的寬禁帶半導(dǎo)體材料,因其具有優(yōu)異的光電和催化性能,且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、廉價(jià),使其在光催化技術(shù)和染敏太陽能電池、稀磁半導(dǎo)體等領(lǐng)域被廣泛的研究應(yīng)用[i]。由于TiO2禁帶寬度過大,只能有效吸收太陽光中的紫外(λ<387nm)部分,因此人們便對其進(jìn)行摻雜處理,包括過渡金屬以及非金屬元素等摻雜來減小其禁帶寬度。張勇等人[ii]對銳鈦礦型TiO2進(jìn)行Fe元素的摻雜,發(fā)現(xiàn)Fe摻雜將導(dǎo)致TiO2電子局域能級的出現(xiàn)及禁帶變窄,進(jìn)而導(dǎo)致吸收光譜紅移。Hideyuki Kamisaka等人[7]將C元素?fù)饺氲絋iO2中,同樣會于禁帶中引入雜志能級,有助于可見光的吸收。此外,如果將TiO2做成納米管狀[8-10],可以極大地增大其比表面積,亦可提高其光催化能力?!?/p>
2.計(jì)算方法與物理模型
本文計(jì)算采用了基于密度泛函理論(DFT)的平面波贗勢方法。采用CASTEP[19]華中科技大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系2011-2012學(xué)《信息技術(shù)導(dǎo)論》課程論文
軟件完成?!?/p>
(a)
(b)
圖1 結(jié)構(gòu)模型(a)H2Ti3O7和(b)CoHTi6O14
3.結(jié)果與分析
3.1.幾何結(jié)構(gòu)
Zhang等人[21]已經(jīng)研究了H2Ti3O7的各種可能的亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu),并確定了能量最低時(shí)的晶格參數(shù),如表1所示。在幾何優(yōu)化的過程中,為了節(jié)約計(jì)算時(shí)間,我們是將H2Ti3O7的晶格常數(shù)固定來進(jìn)行的。這對于我們后面的分析不會引入太大的誤差。優(yōu)化后的原子坐標(biāo)如表1所示。
表1 優(yōu)化后的CoHTi6O14及RuHTi6O14的各原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)
Co H O O O O
u 0.2947 0.1888 0.1676 0.4612 0.2798
v 0.2538 0.2251 0.2471 0.4930 0.2607
w 0.2184 0.1654 0.4678 0.6354 0.8627 3.2.電子結(jié)構(gòu)
在計(jì)算過渡金屬摻雜鈦酸鹽納米管時(shí),分析的數(shù)據(jù)均為由理論計(jì)算得出的結(jié)果進(jìn)行導(dǎo)帶相對價(jià)帶向上平移0.3eV的剪刀算符操作后的修正數(shù)據(jù)。
能帶圖如圖2。從能帶圖中可以明顯看出,H2Ti3O7,CoHTi6O14,RuHTi6O14華中科技大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系2011-2012學(xué)《信息技術(shù)導(dǎo)論》課程論文
等均為間接帶隙結(jié)構(gòu)?!?/p>
Energy(eV)210-1-2ZGYABDEC PDOS(electrons/eV)3 O 2p10 Ti 3d9876543210-7-6-5-4-3-2-1012345Energy(eV)(a)
圖2 H2Ti3O7的(a)電子能帶結(jié)構(gòu)和(b)態(tài)密度
(b)
3.3.光學(xué)性質(zhì)
禁帶寬度的改變并不是改變H2Ti3O7光吸收過程的唯一因素,為了進(jìn)一步分析過渡金屬摻雜對H2Ti3O7可見光吸收的影響,本文在電子結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上計(jì)算了純H2Ti3O7及摻雜后的光學(xué)性質(zhì)。
2.0552.01.5Absorption /10Absorption /101.51.00.50.00123456789Energy(eV)1.00.50.00123456789Energy(eV)
(b)
(a)
圖3 光吸收譜(a)H2Ti3O7和(b)CoHTi6O14
4.結(jié)論
本文主要給出了利用第一性原理計(jì)算H2Ti3O7及摻入過渡金屬Co、Ru后H2Ti3O7的能帶結(jié)構(gòu)、態(tài)密度圖以及光學(xué)性質(zhì)等。通過比較純的H2Ti3O7與摻雜后的H2Ti3O7的能帶結(jié)構(gòu)及態(tài)密度圖的不同,得出過渡金屬Co、Ru摻雜會減小H2Ti3O7的禁帶寬度及于禁帶中引入新的雜志能級,且這種改變分別是由過渡金屬的d(eg)和d(t2g)所導(dǎo)致的。同時(shí)還研究了摻雜后的H2Ti3O7的吸收光譜。與未摻雜H2Ti3O7相比,發(fā)現(xiàn)其對可見光的吸收能力顯著增強(qiáng),達(dá)到了預(yù)期效果。
華中科技大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系2011-2012學(xué)《信息技術(shù)導(dǎo)論》課程論文
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5、感謝樂伶聰同學(xué)的樣稿。
參考文獻(xiàn)
[i] Fujishima A and Honda K 1972 Nature 37 238
[ii] Zhang Y,Tang C Q and Dai J 2005 Acta Phys.Sin.54 0323(in Chinese)[張勇、唐超群、戴君 2005 物理學(xué)報(bào)54 0323]
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