第一篇：光電材料論文

光纖材料--塑料光纖的特點、制備及發(fā)展應(yīng)用論文

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，時代的進步，許多新發(fā)明、新發(fā)現(xiàn)不斷地涌現(xiàn)在人們面前，這是時代發(fā)展的需求，同樣也是社會進步的要求。只有通過不斷地發(fā)明發(fā)現(xiàn)和探索，人類社會才能不斷地進步。新型材料光纖作為一種新型材料以質(zhì)量輕、傳輸損耗小、不受外界電磁波干擾、保密性好等優(yōu)點逐漸被人們所重視，而在光纖領(lǐng)域內(nèi)，塑料光纖由于具有有柔韌性好、加工性好、價格便宜等特點，而在短距通信、傳感器及顯示等方面獲得了更廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵字：光纖、塑料光纖、工作原理、性能參數(shù)、分類、制作工藝、塑料光纖優(yōu)點、發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域 正文：

1、光纖、塑料光纖的定義以及其應(yīng)用工作原理

光纖是光導(dǎo)纖維的簡寫，是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達成的光傳導(dǎo)工具。

塑料光纖（POF）是由高透明聚合物如聚苯乙烯（PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）作為芯層材料，PMMA、氟塑料等作為皮層材料的一類光纖（光導(dǎo)纖維）【1】。

2、光纖的工作原理

光纖是利用光的全反射原理，光纖纖芯是光密介質(zhì)，包層是光疏介質(zhì)，只要光線射入的角度合適，那么光線就能在光纖中不斷發(fā)生全反射，而傳到光纖的另一端【2】。

3、塑料光纖的性能指標

（1）衰減

塑料光纖的衰減主要取決于所選用的材料的散射損耗和吸收損耗。要想作為通信級塑料光纖，一個最基本要求就是PMMA塑料光纖的衰減要低最好是小于180dB/km。

（2）帶寬

梯度型塑料光纖是折射率呈梯度分布的光纖，其折射率由芯至包層逐漸降低。只要所形成的梯度折射率分布適宜，便可獲得抑制模色散，保持大的數(shù)值孔徑，控制出射光波相對于人射光波展寬的效果。如折射率分布妥當(dāng)，那么材料色散就成為決定傳輸帶寬的主要因素。只要在選擇時充分注意材料色散，欲制得帶寬為數(shù)Ghz·km是完全可行的。

（3）耐熱性

最重要的是，塑料光纖的耐熱性主要由其成分性能決定。耐熱性好的材料成分，決定塑料光纖具有比較好的耐熱性。判斷材料耐熱性的指標有玻璃化溫度、維卡軟化點、熱變形溫度等指標。

（4）連接性

通信塑料光纖多采用直徑1mm的光纖，是石英光纖的8～20倍。粗的塑料光纖的連接比石英光纖要容易得很多。

4、塑料光纖的分類

目前常用的塑料光纖芯材有三類：（1）聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）（2）基苯乙烯（PS）系列（3）氘化聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA-d）。其中第一類光纖特性好且價格便宜，目前被廣泛應(yīng)用。第二類線芯材料較脆，傳輸損耗大，而且隨放置時間延長黃色指數(shù)上升，透明率下降，故

目前較少使用。第三類光纖由于以氘代替了氫，傳輸損耗可降低至20dBKm，是一種理想芯材，目前已有商品化產(chǎn)品，但價格較貴。

5、塑料光纖的制作工藝

塑料光纖的制造主要分階躍型塑料光纖的制造和梯度型塑料光纖的制造【2】

（1）階躍型塑料光纖常采用管棒法、涂覆法、復(fù)合拉絲法三種成型方法制備。管棒法是先將芯材聚合物制成棒狀，外面套上包層材料管，然后將此管棒進行熱拉伸成纖。涂覆法是先將包層材料溶于溶劑或使之熔融，然后將纖芯絲通過溶液或熔體進行涂覆，從而形成纖芯—包層結(jié)構(gòu)的纖維。復(fù)合拉絲法是將芯層聚合物與包層聚合物分別在兩臺擠出機中同時熔融擠出到一個同心圓口模中芯層聚合物從中心擠出，包層聚合物從外環(huán)擠出，在模口處兩種材料粘合成包復(fù)式纖維。（2）梯度性光纖是利用數(shù)種具有不同折射率和聚合反應(yīng)速度的單體注入一垂直的聚合管中，在旋轉(zhuǎn)的情況下，通過光激發(fā)或加熱使之發(fā)生共聚，聚合物從管壁向軸中心逐漸析出，隨著單體轉(zhuǎn)化為聚合物的轉(zhuǎn)化率上升，共聚物的折射率也逐漸發(fā)生變化，最后進行熱拉伸得到自聚焦的光纖。

6、塑料光纖的優(yōu)點 塑料光纖的優(yōu)點：

（1）塑料光纖質(zhì)輕、柔軟，更耐破壞（振動和彎曲）。塑料光纖有著優(yōu)異的拉伸強度、耐用性和占用空間小的特點。這些優(yōu)點使得塑料光纖在汽車中成功應(yīng)用尤為重要。一個典型的豪華車內(nèi)部至少由幾公里的銅線和銅纜，重量和成本大為增加。飛機、火車和其他所有交通工具莫不如此。（2）由于塑料光纖的大直徑和數(shù)值孔徑，光傳導(dǎo)能力大。塑料光纖比銅類傳輸介質(zhì)（雙絞線和同軸電纜）有著高得多的帶寬能力。傳輸?shù)念l率越高，運用塑料光纖的成本就越低。

塑料光纖的切割、布線、粘結(jié)、拋光和其他加工容易。由于有較大直徑，塑料光纖安裝和與器件、光源、探測器等的連接變得容易和低成本，非專業(yè)人士也能勝任這些操作。準備塑料光纖的連接最多不超過1分鐘，也不需要特別的工具。即使是最簡單的剪刀也可以用來切割塑料光纖。塑料光纖收發(fā)模塊使用650nm波長的紅光，非常安全，使用者可見也容易判斷光纖的連接是否成功。另外，塑料光纖的連接對端面藏留的灰塵和碎屑不敏感。

（3）塑料光纖不產(chǎn)生輻射，完全不受電磁干擾和無線電頻率干擾以及噪音的影響。這一點對視頻和音頻的分流尤為重要，很顯然這些干擾和噪音影響圖像和服務(wù)的品質(zhì)。塑料光纖可以和銅纜在同一管道里或同一線束并排鋪放。塑料光纖不產(chǎn)生噪音，不會對目前的管網(wǎng)產(chǎn)生負面影響。

（4）POF系統(tǒng)的成本低。據(jù)說用于家庭消費電子、家庭聯(lián)網(wǎng)和汽車包括音響、DVD、VCR等的每個連接的成本低于20美金。所以這些器件都可以在一般商店里買到。

通過塑料光纖進行數(shù)據(jù)傳輸沒有可能被竊聽，這樣塑料光纖在一些安全程度要求高的場合，就非常適用。

雖然石英光纖廣泛用于遠距離干線通信和光纖到戶，但塑料光纖被稱之為“平民化”光纖，理由是塑料光纖、相關(guān)的連接器件和安裝的總成本比較低。在光纖到戶、光纖到桌面整體方案中，塑料光纖是石英光纖的補充，可共同構(gòu)筑一個全光網(wǎng)絡(luò)。

POF與石英光纖相比，具有以下優(yōu)點：模量低，芯徑大(0.3-1.0mm)，接續(xù)時可使用簡單的POF連接器，即使是光纖接續(xù)中心對準產(chǎn)生30μm的偏差也不會影響耦合損耗；數(shù)值孔徑大(NA0.5左右)，受光角可達60°，而石英光纖只有16°，可用便宜的LED，并且耦合效率高；撓曲性好，易于加工和使用；在可見光區(qū)有低損耗窗口；重量輕；成本及加工費用低。

POF網(wǎng)絡(luò)在局域網(wǎng)系統(tǒng)中與其他傳輸介質(zhì)相比，也具有明顯的優(yōu)點：POF對電磁干擾不敏感，也不發(fā)生輻射，不同數(shù)據(jù)速率下的衰減恒定，誤碼率可預(yù)測，能在電噪聲環(huán)境中使用；其尺寸較長，可降低接頭設(shè)計中公差控制的要求，故成網(wǎng)成本較低等。

7、塑料光纖的發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域（1）塑料光纖的發(fā)展【1】

塑料光纖的研究始于二十世紀60年代。1968年美國杜邦公司用聚甲基丙烯酸甲酯為芯材制備出塑料光纖，但光損耗較大。1974年日本三菱人造絲公司以PMMA和聚苯乙烯為芯材、以低折射率的氟塑料為包層開發(fā)出塑料光纖，其光損耗為3500dB/km，難以用于通信。

80年代日本的一些大企業(yè)和大學(xué)對低損耗塑料光纖的制備進行了大量的研究。1980年三菱公司以高純MMA單體聚合PMMA，使塑料光纖損耗下降到100-200dB/km。1983年NTT公司開始用氘取代PMMA中的H原子，使最低光損耗可達到20dB/km，并可傳輸近紅外到可見光的光波。

近幾年來，歐日等國的公司對塑料光纖的研制取得了重要的進展。它們研制成的塑料光纖，光損耗率已降到25～9分貝/公里。其工作波長已擴展到870微米(近紅外光)，接近石英玻璃光纖的實用水平。美國研制的一種PFX塑料系列光纖，有著優(yōu)異的抗輻照性能。此外，美國麻省波士頓光纖公司研制的Opti-Giga塑料光纖更是引人注目，它不僅比玻璃輕、柔性更好、成本更低，而且可在100米內(nèi)以每秒3兆比特的速度傳輸數(shù)據(jù)。這種光纖還可以利用光的折射或光在纖維內(nèi)的跳躍方式來達到較高的傳輸速度?，F(xiàn)在美歐日已把塑料光纖用于短途傳輸，如汽車、醫(yī)療器械、復(fù)印機等。

就目前塑料光纖生產(chǎn)量而言，日本是世界上最大的塑料光纖生產(chǎn)者，然而卻是歐洲推動了塑料光纖新應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā)并建立了光纖檢驗標準。2001年下半年是歐洲塑料光纖工業(yè)發(fā)展的重要階段，在這段時間內(nèi)建立了歐洲塑料光纖檢驗和測量的新發(fā)展方針。世界上第一個專用塑料光纖應(yīng)用中心(POFAC)在德國Nuremberg落成。德國采用塑料光纖已經(jīng)研制成功了多媒體總線系統(tǒng)MOST(24Mbit/s)，并且有幾家轎車制造商已把該系統(tǒng)引入到自己的產(chǎn)品上。德國寶馬公司(BMW)在其新的7個系列產(chǎn)品中開創(chuàng)了使用100m塑料光纖的記錄。歐洲2001年塑料光纖學(xué)術(shù)交流會和歐洲光纖通信會議同時在荷蘭的阿姆斯特丹舉行。德國汽車工業(yè)不僅推動了塑料光纖的應(yīng)用，而且也推動了塑料光纖檢驗和測量標準的建立。

日本也建立了塑料光纖標準，但這些標準對歐洲共同體是無效的。日本工業(yè)標準只給出了一

種型號塑料光纖的標準，其數(shù)值孔徑為0.5，而且只有650nm一種波長。該標準沒有提及在塑料光纖中的不同激勵光條件，也沒有規(guī)定必須在塑料光纖內(nèi)形成平衡模分布。

此前建立的玻璃光纖檢驗方法因為會出現(xiàn)瑞利散射而不適于檢驗塑料光纖，現(xiàn)在市場上僅有瑞士新成立的Luciol儀器公司出售的一種檢驗塑料光纖的儀器。

德國工程師學(xué)會和電子工程學(xué)會研究小組已經(jīng)詳細規(guī)定了塑料光纖數(shù)值孔徑、衰減、傳輸和機械特性以及環(huán)境和壽命的測量方法。塑料光纖檢驗方法和標準的建立必將促進國際塑料光纖貿(mào)易的發(fā)展，并消除貿(mào)易中的誤解。

日本對塑料光纖的應(yīng)用十分重視，早在幾年前，NEC、富士通、住友電器工業(yè)公司等45家光通信、多媒體產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家就聯(lián)合宣布，將共同實現(xiàn)已在日本開發(fā)成功的塑料光纖的實用化。塑料光纖的成本低廉，被認為是將多媒體引進到家庭的關(guān)鍵技術(shù)，隨后一些生產(chǎn)廠家就著手建立生產(chǎn)線。

1986年，日本F富士通公司以PC為纖芯材料開發(fā)出SI型耐熱POF，耐熱溫度可達135攝氏度，衰減達450dB/km;1990年，日本慶應(yīng)大學(xué)的小池助教授開發(fā)成功折射率漸變型的塑料光纖，芯材為含氟PMMA、包層為含氟，用界面凝膠技術(shù)制造。該塑料光纖衰減在60db/km以下，光源650-1300nm，100m帶寬3GHz，傳輸速率10Gb/s，超過了GI型石英光纖，并被廣泛認為是高速多媒體時代光纖入戶的新型光通信媒介;1996年，人們紛紛建議以塑料光纖為基礎(chǔ)建立極低成本的用戶網(wǎng)ATM物理層;1997年，日本NEC公司進行了155Mbit/s的ATM、LAN的試驗。

在2000年OFC會議上，日本ASAHI GLASS公司報道了氟化梯度塑料光纖衰減系數(shù)在850nm為41dB/km，在1300nm為33dB/km，帶寬已達100mhz/km。用這種光纖成功地進行了50m、2.5Gbit/s的高速傳輸試驗和70攝氏度長期熱老化試驗。實驗結(jié)論為氟化梯度塑料光纖完全能滿足短距離的通信使用要求。

中國科學(xué)家經(jīng)過多年努力，終于攻克了從本體聚合法直接生產(chǎn)聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）突變型塑料光纖的技術(shù)難關(guān)，掌握了批量連續(xù)化生產(chǎn)塑料光纖技術(shù)。中科院理化技術(shù)研究所現(xiàn)已累計生產(chǎn)出數(shù)百萬米低損耗突變型塑料光纖，破除了日本公司在國際上的壟斷地位。

目前中科院理化所已研制成功日產(chǎn)10萬米PMMA塑料光纖的全自動流水線，連續(xù)數(shù)月穩(wěn)定生產(chǎn)出光衰減在170-200dB/km的PMMA光纖，累計生產(chǎn)出數(shù)百萬米低損耗塑料光纖，表明這一產(chǎn)業(yè)化技術(shù)已經(jīng)成熟。同時，該所還具備批量生產(chǎn)光衰減為150dB/km的階躍型PMMA光纖潛能，產(chǎn)品技術(shù)指標達到國際同類產(chǎn)品的最好水平。低衰減PMMA光纖連續(xù)化批量生產(chǎn)技術(shù)的問世，標志我國在該領(lǐng)域躋身世界先進行列。

當(dāng)今信息技術(shù)的發(fā)展迫切需要信息容量大的光纖材料，對通訊網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求越來越高。塑料光纖具有芯徑大、質(zhì)地柔軟、聯(lián)結(jié)容易、質(zhì)量輕、價格便宜、傳輸帶寬大等優(yōu)點，在寬帶接人

網(wǎng)系統(tǒng)、家庭智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、汽車智能系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)以及紡織、照明、太陽能利用系統(tǒng)等方面的應(yīng)用市場潛力巨大【3】。（2）塑料光纖的應(yīng)用

目前塑料光纖在我國的應(yīng)用場合有：室內(nèi)裝飾、水景照明、溶洞照明、易燃易爆場合、太陽光的利用。此外，塑料光纖在工業(yè)，特別是汽車工業(yè)、農(nóng)業(yè)及國防建設(shè)中也得到了大量的應(yīng)用【4】。

網(wǎng)絡(luò)成本的降低、性能的提高、數(shù)字傳播技術(shù)的引入、電磁干擾的減少以及塑料光纖標準的制定與完善都使得塑料光纖在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防建設(shè)中得到大量應(yīng)用，并推動著塑料光纖產(chǎn)業(yè)逐漸成為光通信的主流產(chǎn)業(yè)。目前，塑料光纖主要應(yīng)用于低速、短距離的通信傳輸中。由于塑料光纖具有通信容量大、不放射電磁噪音、質(zhì)量輕等特點，因而在汽車制造工業(yè)中得到廣泛使用。寶馬公司已在其最新產(chǎn)品中使用塑料光纖，用于汽車制造系統(tǒng)的通信。

在工業(yè)控制總線系統(tǒng)中，通過轉(zhuǎn)換器，塑料光纖可與RS232、RS422、100 Mb/s以太網(wǎng)、令牌網(wǎng)等標準協(xié)議接口連接，從而在惡劣的工業(yè)制造環(huán)境中提供穩(wěn)定、可靠的通信路線，高速傳輸工業(yè)控制信號和指令，避免了因使用金屬電纜線路受干擾而導(dǎo)致通信中斷的危險。

塑料光纖作為短距離通信網(wǎng)絡(luò)的理想傳輸介質(zhì)，在未來家庭智能化、辦公自動化中也將得到廣泛應(yīng)用。在Internet服務(wù)中，塑料光纖由于重量輕且耐用，因而被用來將車載機通信網(wǎng)絡(luò)和控制系統(tǒng)連接成一個網(wǎng)絡(luò)，將微型計算機、衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備、移動電話、傳真等外設(shè)納入機車整體設(shè)計中，旅客可通過塑料光纖網(wǎng)絡(luò)在座位上享受音樂、電影、視頻游戲、購物。當(dāng)塑料光纖在傳輸距離不超過100m時，其傳輸速率能達到11Gb/s，因此在互聯(lián)網(wǎng)短距離傳輸中可以用塑料光纖代替雙絞線和同軸電纜，從而保證了互聯(lián)網(wǎng)中短距離的大容量通信【5】。

在單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)中，重量輕、可撓性好、連接快捷的塑料光纖，被用于士兵穿戴式的輕型計算機系統(tǒng)。塑料光纖也被用在飛機、戰(zhàn)艦、導(dǎo)彈等高科技智能武器的控制系統(tǒng)中【5】。

隨著科技的發(fā)展，塑料光纖的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，其市場的發(fā)展會越來越廣闊。國外在塑料光纖的應(yīng)用開發(fā)上已取得了較大的成果，且不斷在加大新的應(yīng)用研究投入，在韓國、中國以及我國臺灣地區(qū)已經(jīng)有廠商開始投入研發(fā)生產(chǎn)，因此產(chǎn)業(yè)更應(yīng)就塑料光纖的研究和發(fā)展予以密切注視。深圳大圣光電技術(shù)有限公司在塑料的研制和生產(chǎn)方面已取得很大進展，目前在國內(nèi)外已有較大的市場?？傊?，隨著科技的高速發(fā)展，塑料光纖的應(yīng)用領(lǐng)域會越來越廣，必將給光通信帶來一場新的革命。

【1】《塑料光纖基礎(chǔ)及運用》作者：胡先志 胡佳妮

人民郵電出版社

2010年4月1日 【2】《光纖光纜的設(shè)計與制造》作者：陳炳炎 2003年03月 【3】《電子設(shè)計工程》 作者：楊永輝 2010年11月

【4】《塑料光纖的現(xiàn)狀與實用化動向》作者：王田虎 2005年12月

【5】《光纖通信》作者：劉增基，周洋溢等編著，西安電子科技大學(xué)出版社，2003年

第二篇：光電顯示技術(shù)期末考查論文doc

光電顯示技術(shù)期末考查論文

請按學(xué)術(shù)論文格式

有中英文摘要和關(guān)鍵詞

有參考文獻

內(nèi)容在3000-5000字

第十八周前（6月21日前）交

可任選以下一個題目:

1、中國平板顯示技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

2、液晶顯示技術(shù)總結(jié)

3、有機電致發(fā)光顯示器的前景展望

第三篇：光電總結(jié)（精選）

第一章 光電信息技術(shù)物理基礎(chǔ)

在可見光波段，波長最長的是紅光，能量最高的是紫光。光是電磁波且為橫波，具有偏振性，可見光的波長380～780nm。偏振光（非偏振光、完全偏振光、部分偏振光）光輻射的度量：輻射度量光度量P3~4 [計算] P29-1,2,3

光輻射的調(diào)制指光的強度、相位、偏振、頻率/波長的調(diào)制 光電發(fā)射效應(yīng)、光電導(dǎo)效應(yīng)、光生伏特效應(yīng)、熱電效應(yīng)的應(yīng)用

簡要說明以下應(yīng)用是根據(jù)哪些光電效應(yīng)或光學(xué)定律或理論： 3D偏光眼鏡（過濾偏振光）光敏電阻（光電導(dǎo)效應(yīng)）

光電池（勢壘效應(yīng)產(chǎn)生的光生伏特效應(yīng)）

強功率輻射探測器ie CO2脈沖激光輸出波形的檢測（光子牽引的光生伏特效應(yīng)）熱電偶（熱電效應(yīng)——溫差電效應(yīng)）熱電阻（熱電效應(yīng)——熱阻效應(yīng)）

紅外探測器（外加磁場的光生伏特效應(yīng)（光磁效應(yīng)），或熱釋電效應(yīng)）輻射和非接觸式溫度測量、紅外攝像（熱電效應(yīng)）

實驗發(fā)現(xiàn)電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的，是一份一份進行的。（光電發(fā)射第二定律（愛因斯坦定律））

第二章 光輻射信息探測器件

主要器件：

光電發(fā)射效應(yīng)：光電倍增管PMT 光電導(dǎo)效應(yīng)：光敏電阻

光生伏特效應(yīng)：光電池、光敏二極管PD、光敏三極管、光電位置探測器PSD 熱釋電效應(yīng)：熱釋電探測器件

光電導(dǎo)效應(yīng)（光敏電阻）

光電導(dǎo)的靈敏度：Sg=g/E（s/lx）[計算]P75—2-7, 2-8 應(yīng)用：P41—圖2-14路燈控制電路

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恒流偏置電路、恒壓偏置電路：

光譜特性：下述系統(tǒng)中應(yīng)選用哪一種光敏電阻

? ? ? ? 照度計的探頭

照相機自動曝光電路的測光探頭 路燈自動控制電路的測光探頭 火焰探測器的探頭

光生伏特效應(yīng)（光電池、光敏二極管、光敏三極管）光電池通常在零偏下工作，光敏二極管通常在反偏下工作。光電流放大電路：

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光電二極管：無光照時，與普通二極管相同；光照后，反向電流的大小與入射光照度成正比，幾乎與反向電壓無關(guān)。

光電二極管與光電池的特性比較：（頻率特性不同，PD的頻率特性比光電池好；靈敏度不同，PD的光敏面積比光電池小得多，光電流在微安級；工作方式不同：零偏、反偏）

光電二極管與光電三極管的特性比較：（靈敏度不同；光電特性線性不同，光電二極管線性好與三極管；頻率特性不同，晶體管比二極管慢；應(yīng)用不同，光電檢測器件和光電開關(guān)）光電二極管基本控制電路： 光電三極管基本控制電路：

光電三極管應(yīng)用： a亮通光控制電路

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b暗通光控制電路：

光電位置探測器PSD（一維PSD的結(jié)構(gòu)及工作原理）：（光電二級光的橫向光電效應(yīng)）

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光電耦合器（光電三極管）的應(yīng)用：邏輯門電路的分析、設(shè)計

光電耦合器件的優(yōu)點：輸入輸出完全沒有電、磁路的聯(lián)系；信號單向傳輸；抗干擾和噪聲；既有耦合特性又具有隔離特性。

光熱電效應(yīng)（熱釋電探測器件）

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熱釋電效應(yīng)與溫度的變化率有關(guān)，與溫度無關(guān)。

熱釋電的應(yīng)用：安全警示、自動門、防盜報警器、感應(yīng)照明燈等。

第三章 光電成像器件

主要器件：

電荷耦合器CCD、CMOS圖像傳感器、自掃描光電二極管陣列SSPA、接觸式圖像傳感器CIS、直視型光電成像器件

CCD電荷耦合器件

CCD的工作過程：信號電荷的產(chǎn)生注入、存儲、轉(zhuǎn)移耦合、檢測 [計算]P113-3-1，3-2，3-4，3-5 CMOS圖像傳感器

CMOS像素單元結(jié)構(gòu) P92-圖3-23 CMOS的特點，與CCD圖像傳感器的比較：（系統(tǒng)集成，低功耗，成像速度快，響應(yīng)范圍寬，抗輻射性強，成本低）（靈敏度差異CCD高，成本差異CCD高，成品率差異CMOS高，分辨率差異CCD高，噪聲差異CCD好，功耗差異CMOS低）P98 接觸式圖像傳感器CIS CIS體積小、光路短、安裝簡單、成本低，其應(yīng)用如：掃描儀、傳

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真機、復(fù)印機、紙幣清分機等。

直視型光電成像器件（變像管、像增強管、“微光夜視技術(shù)”）[了解]

第四章 發(fā)光器件

主要器件：LED、OLED、激光器

LED LED直流驅(qū)動電路：

[計算]P146-4-1，4-3，4-5，4-6 LED、LD（半導(dǎo)體激光器）的數(shù)字調(diào)制：P119-圖4-6

LED的脈沖驅(qū)動：

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LED的應(yīng)用：照明、顯示屏、背景光源、汽車應(yīng)用、紅外LED等。白光LED照明的優(yōu)點舉例：光效率高、發(fā)熱少、能耗低、壽命長等。

OLED的特點舉例P124（表面發(fā)光、效率高、透明輕薄、堅固耐用、環(huán)保、電流驅(qū)動器件等）激光器

激光產(chǎn)生的三個基本要求：激勵/泵浦源、實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)、光學(xué)諧振腔實現(xiàn)受激輻射的振蕩放大

激光器的組成及各部分的作用：增益介質(zhì)、泵浦源、光學(xué)諧振腔 激光的特點/優(yōu)點：方向性好，發(fā)散角小；單色性好，顏色極純；相干性好；能量密度高，能量的空間、時間密度大，即光束小，光點小，作用范圍小，脈沖持續(xù)時間短。[計算]P146-4-7 激光器的應(yīng)用：激光武器、焊接、切割、熱處理等 半導(dǎo)體激光器LD LD的特點：LD具有體積小、功耗低、方向性好、譜線窄，相干性好等。

LD與LED的區(qū)別：LED的摻雜濃度沒有LD大，不需要較高的注入

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電流產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，也不需要光學(xué)諧振腔。LED發(fā)射的是非相干光，LD發(fā)射的是受激輻射光。

LD的應(yīng)用：光纖通信系統(tǒng)光源，光學(xué)測量系統(tǒng)的光源，激光打印機等 光纖激光器

光纖激光器的特點：小巧靈活可集成化性價比高，工作條件不嚴格，相當(dāng)好的可調(diào)諧參數(shù)和選擇性等P139 光纖激光器的應(yīng)用舉例：激光切割、焊接加工等

第十章 光電信息顯示技術(shù)

主要器件：LCD液晶顯示、PDP等離子顯示

LCD液晶顯示器

顯示原理，判斷常白型、常黑型：

常白型（不加電時光透過，加電時光遮斷），正液晶、LCD分子旋轉(zhuǎn)90度排列，兩偏光片垂直。

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液晶顯示器是被動顯示器件，本身不會發(fā)光，需要背照光源。為了防止液晶劣化，液晶顯示器一般采取交流驅(qū)動方式。薄膜晶體管液晶顯示器（TFT LCD）

TFT LCD的優(yōu)點：（低功耗，低電壓運行，元件為薄型，而且從大型顯示到小型顯示都可滿足，適用于便攜式裝置等）

LCD顯示器的缺點：（顯示對比度與觀察方向有關(guān)，視角受到限制。響應(yīng)時間與環(huán)境溫度有關(guān)，低溫時工作不能充分保證等）P328 LCD的應(yīng)用：數(shù)字、字符顯示，平面顯示，光開關(guān)等

等離子顯示器PDP 表面放電型交流PDP（AC PDP）

等離子顯示器是自發(fā)光顯示器件，不需要背照光源，一般采用交流（脈沖存儲：書寫脈沖、擦除脈沖）的方式驅(qū)動。

PDP顯示器與LCD顯示器相比優(yōu)點有：亮度高。屬于自發(fā)光型顯示，灰度豐富、可以實現(xiàn)全彩色。響應(yīng)速度快。視野開闊，視角大(可達160度)?？蓪崿F(xiàn)大屏幕顯示等。P331 PDP顯示器與LCD顯示器相比缺點有：功耗大，壽命短，只能大屏不能小屏，不能在海拔2000m以上使用，制造成本高等。LCD顯示器與PDP顯示器相比優(yōu)點有：工作電壓低、發(fā)熱量小、耗電量低。無輻射。體積小。壽命長很多。

LCD顯示器與PDP顯示器相比缺點有：可視角度偏小。亮度和對比度低。需要靠外界光源輔助發(fā)光。響應(yīng)速度慢，顯示快速運動畫面時就會產(chǎn)生影像拖尾現(xiàn)象。不易維修。

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第十一章 光電信息技術(shù)的應(yīng)用 脈寬法測長： 直徑的光電檢測：

分析直徑變大或小時輸出的U1、U2、U3/U4

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光控電焊眼罩：

（等）

光纖通信

光源常采用LED（低容量、短距離），LD（大容量、長距離）。信息

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加載直接采用光強度的調(diào)制，即

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第四篇：光電工程

光電工程學(xué)院

學(xué)院簡介：

光電工程學(xué)院是與光電子學(xué)研究所實行院所合一的教學(xué)科研并重型學(xué)院，擁有測控技術(shù)與儀器、光電信息工程和光電子技術(shù)科學(xué)3個本科專業(yè)，光學(xué)工程、物理電子學(xué)、電路與系統(tǒng)3個碩士點，光學(xué)工程博士點和博士后流動站，其中，光學(xué)工程為廣東省重點學(xué)科。學(xué)院已形成本科——碩士——博士完整的人才培養(yǎng)體系。

光電樓位于風(fēng)景優(yōu)美的文山湖畔，設(shè)施先進、專業(yè)化水準高。學(xué)院擁有近億元的先進教學(xué)和科研儀器設(shè)備，建立了顯微、超快診斷等10多個測試分析實驗室和真空光電子器件、半導(dǎo)體光電子材料與器件等10多個專業(yè)實驗室，并先后建成“光電子器件與系統(tǒng)教育部重點實驗室”等三個省部級實驗室。建有“光電與測試教學(xué)實驗中心”，下設(shè)“光學(xué)工程與測試”、“測控與傳感技術(shù)”、“儀器電路”和“虛擬儀器”四個教學(xué)實驗室，以及“深圳大學(xué)——歐姆龍傳感與控制聯(lián)合實驗室”和“深圳大學(xué)——大恒光電聯(lián)合實驗室”兩個校企聯(lián)合實驗室。

學(xué)院承擔(dān)國家級科研項目50項、省部級科研項目64項，科研經(jīng)費總額超過7000萬元，先后研制成功各種光電診斷系統(tǒng)、系列精密激光焊接機，并在生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)、光學(xué)信息處理、光電子材料與器件等研究方面取得重要進展。目前，在讀本科生561名，碩士生115名，博士生22名，在站博士后4名。

學(xué)院師資由著名光電子學(xué)專家、中國工程院院士牛憨笨領(lǐng)銜，其中教授15人，副教授14人，博士生導(dǎo)師7人，碩士生導(dǎo)師34人；教師中擁有博士學(xué)位者26人。

學(xué)院主頁：http://opto.szu.edu.cn/cn/

咨詢電話：0755-26534547

測控技術(shù)與儀器專業(yè)：0755-26538558

光電信息工程專業(yè)：0755-26538592

光電子技術(shù)科學(xué)專業(yè)：0755-26538561轉(zhuǎn)835

咨詢郵箱：lyf1997@szu.edu.cn

專業(yè)介紹:

1.測控技術(shù)與儀器

培養(yǎng)目標：培養(yǎng)具有良好數(shù)理基礎(chǔ)和專業(yè)理論基礎(chǔ)、一定的外語交流能力和較熟練的專業(yè)技能，動手能力較強，基本掌握信息的獲取、處理、傳輸和利用技術(shù)；并有一定知識更新能力、創(chuàng)新能力、綜合設(shè)計能力、人文素養(yǎng)和團隊合作精神的身心健康的綜合型專業(yè)人才。畢業(yè)后能夠在企事業(yè)單位從事工程技術(shù)或工程管理工作，或攻讀儀器科學(xué)與技術(shù)、光學(xué)工程、電子科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)專業(yè)研究生。

專業(yè)方向特色：測控技術(shù)與儀器專業(yè)屬信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，它研究信息的獲取和處理，以及對相關(guān)要素進行控制的理論與技術(shù)，重點是信息獲取中的信息檢測、信息處理、信息傳輸和信息應(yīng)用的理論和技術(shù)，是信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，是信息工業(yè)的源頭和信息技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)，是對物質(zhì)世界的信息進行測量與控制的技術(shù)基礎(chǔ)，是觀察、測量、計算、記錄和控制自然現(xiàn)象與生產(chǎn)過程的工具，是科學(xué)研究與實驗中不可缺少的重要組成部分。廣泛用于制造業(yè)、能源、環(huán)保、航空、航天、國防工業(yè)通信、交通、家電、醫(yī)療衛(wèi)生以及科學(xué)研究等部門。測控技術(shù)與儀器專業(yè)是電子技術(shù)、傳感技術(shù)、計算機技術(shù)、現(xiàn)代光學(xué)、控制技術(shù)、精密機械等多學(xué)科互相滲透而形成的一門高新技術(shù)密集型綜合學(xué)科，特別是進入信息時代，為信息技術(shù)的發(fā)展發(fā)揮著不可替代的作用，成為涵蓋“農(nóng)輕重、海陸空、吃穿用”各領(lǐng)域內(nèi)的國民經(jīng)濟的“倍增器”，科學(xué)研究的“先

行官”，軍事上的“戰(zhàn)斗力”以及法制法規(guī)中的“物化法官”，在國民經(jīng)濟發(fā)展、國防建設(shè)、人民日常生活中起著越來越大的作用，也在我們最尖端、最激動人心的航空航天領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。本專業(yè)技術(shù)性強，適應(yīng)性強，就業(yè)面廣。

主要課程：計算機系列課程、電路技術(shù)系列課程、信號與系統(tǒng)、傳感器與檢測技術(shù)、誤差理論與數(shù)據(jù)處理、精密機械學(xué)基礎(chǔ)、工程光學(xué)、控制理論與技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、信號分析與處理、智能儀器與測控系統(tǒng)、可編程邏輯控制（PLC）技術(shù)及應(yīng)用等。

主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)：大學(xué)物理實驗、金工實習(xí)、電路分析實驗、測控電子技術(shù)實驗、傳感技術(shù)實驗、工程光學(xué)實驗、自動控制實驗、計算機控制技術(shù)實驗、可編程邏輯控制（PLC）實驗、虛擬儀器實驗、光學(xué)測試技術(shù)實驗、綜合課程設(shè)計、專業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等。

授予學(xué)位：工學(xué)學(xué)士。

專業(yè)受限：色盲不予錄取。

2、光電信息工程

培養(yǎng)目標：培養(yǎng)以光電信息工程為主干的光電信號獲取、傳輸、控制、處理、存儲、顯示及光電信息應(yīng)用等信息光電工程領(lǐng)域的基本理論、基礎(chǔ)知識和基本技能，在德、智、體、美、健等方面全面發(fā)展的復(fù)合型高級專門人才。本專業(yè)畢業(yè)生能在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防軍工、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、文化娛樂、科學(xué)研究等領(lǐng)域的相關(guān)行業(yè)與部門從事光電信息技術(shù)與系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計、制造、開發(fā)、應(yīng)用、研究、教學(xué)、管理、營銷等方面的工作，或攻讀光學(xué)工程、電子科學(xué)與技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程等方向的碩士、博士學(xué)位。

專業(yè)方向特色：隨著信息時代的到來，光電信息工程已經(jīng)成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中最卓越的學(xué)科之一。作為影響二十一世紀信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的重要技術(shù)，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟和國防建設(shè)的各個方面，成為通訊、能源、存儲、顯示、工業(yè)自動化以及國防、航空航天等領(lǐng)域發(fā)展的重要基礎(chǔ)，因而是當(dāng)今世界科技發(fā)展的重點，也是國家科技發(fā)展戰(zhàn)略的重點。光電信息工程將光學(xué)、電子學(xué)及計算機等技術(shù)高度結(jié)合，研究光電信息的獲取、轉(zhuǎn)換、傳輸、處理、存儲和顯示等理論與技術(shù)。光電信息工程專業(yè)的設(shè)立適應(yīng)了我國高新技術(shù)發(fā)展，尤其是珠三角、長三角、環(huán)渤海地區(qū)及深圳市光電科技和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

主要課程：計算機系列課程、電路技術(shù)系列課程、電磁場與電磁波、數(shù)字信號處理、工程光學(xué)、光電子技術(shù)、激光原理、光通信原理、光學(xué)信息處理、集成光電子學(xué)、光電檢測技術(shù)、光存儲原理與應(yīng)用、光電顯示器件與技術(shù)、光纖傳感技術(shù)、光電成像原理與技術(shù)、顯微成像、數(shù)字圖像處理、光輻射與光度測量、光學(xué)設(shè)計及CAD、光電功能材料、新光源與照明技術(shù)、太陽能原理與技術(shù)等。

主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)：大學(xué)物理實驗、電工實驗、模擬電子技術(shù)實驗、數(shù)字電子技術(shù)實驗、工程光學(xué)實驗、單片機原理與接口實驗、微機原理實驗、光通訊原理與技術(shù)實驗、激光技術(shù)與應(yīng)用實驗、光電信息技術(shù)綜合實驗、金工實習(xí)、專業(yè)實習(xí)、社會實踐、畢業(yè)設(shè)計等。

授予學(xué)位：工學(xué)學(xué)士。

專業(yè)受限：色盲、色弱者不予錄取。

3、光電子技術(shù)科學(xué)

培養(yǎng)目標：本專業(yè)以從事光電子技術(shù)科學(xué)的專門人才為目標，培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展，具有深厚的學(xué)科理論基礎(chǔ)、寬廣的專業(yè)基礎(chǔ)知識、熟練的專業(yè)實踐技能，可以適應(yīng)于本專業(yè)及相近領(lǐng)域內(nèi)各種層次需求的高級專業(yè)人才。在掌握光電子器件、半導(dǎo)體發(fā)光、光電顯示、有機光電子、集成光電子、太陽能電池等光電子技術(shù)的基礎(chǔ)理論、實驗技能和專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，通過本專業(yè)的學(xué)習(xí)和技能鍛煉，學(xué)生將具備較好的技術(shù)創(chuàng)新能力，擁有較強的專業(yè)適應(yīng)能力，能成為在光電子技術(shù)科學(xué)專業(yè)及相近專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)從事科學(xué)研究、技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計和應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)管理等工作的高級專業(yè)人才。

專業(yè)方向特色：光電子技術(shù)科學(xué)專業(yè)涉及當(dāng)前及未來眾多新興技術(shù)領(lǐng)域及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)方向。本專業(yè)以產(chǎn)業(yè)技術(shù)為導(dǎo)向、研究技術(shù)為補充，并以半導(dǎo)體光電子技術(shù)、光電顯示技術(shù)、有機光電子技術(shù)、集成光電子技術(shù)等專業(yè)方向為重點，形成專業(yè)知識的深度；輔以物理電子學(xué)、微電子學(xué)、半導(dǎo)體光電子學(xué)及納米電子學(xué)等專業(yè)學(xué)科為視野，形成專業(yè)知識的廣度；以技術(shù)的前沿性、知識的交叉性、產(chǎn)業(yè)的實用性為專業(yè)特色。本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后，可直接從事于LED及應(yīng)用、TFT-LCD、有機發(fā)光顯示（OLED）、太陽能電池、光通信、集成光電子等技術(shù)和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，及其相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)和管理工作，也可攻讀電子科學(xué)與技術(shù)、光學(xué)工程等方向的碩士、博士學(xué)位。就業(yè)分布集中在以深圳為主的珠三角、以上海為主的長三角、以北京為主的環(huán)渤海地區(qū)。主要課程：計算機系列課程、電路技術(shù)系列課程、半導(dǎo)體器件物理、光電子器件物理、薄膜物理與技術(shù)、器件工藝原理與技術(shù)、LED發(fā)光器件與技術(shù)、固體光源與照明技術(shù)、光電顯示器件與技術(shù)、液晶顯示（LCD）原理與技術(shù)、薄膜晶體管（TFT）原理與技術(shù)、有機光電子材料與器件、有機電致發(fā)光顯示（OLED）原理與技術(shù)、太陽能電池器件、集成光電子器件與技術(shù)、激光原理與技術(shù)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、半導(dǎo)體光電子學(xué)、納米電子學(xué)、光通信原理，以及電路分析、數(shù)字與模擬電子技術(shù)等。

主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)：大學(xué)物理實驗、電工實驗、模擬電子技術(shù)實驗、數(shù)字電子技術(shù)實驗、工程光學(xué)基礎(chǔ)實驗、半導(dǎo)體器件物理實驗、光電子器件物理實驗、器件工藝原理與技術(shù)實驗、薄膜物理與技術(shù)實驗、LED發(fā)光器件與技術(shù)實驗、光電顯示器件與技術(shù)實驗、有機光電子材料與器件實驗、集成光電子器件與技術(shù)實驗、金工實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計、專業(yè)實習(xí)、社會實踐等。授予學(xué)位：工學(xué)學(xué)士。

專業(yè)受限：色盲、色弱者不予錄取。

第五篇：光電工程學(xué)院舉辦2013屆學(xué)士學(xué)位論文答辯會

光電工程學(xué)院舉辦2013屆學(xué)士學(xué)位論文答辯會 2013年6月5日下午1:00，光電工程學(xué)院進行了2012屆畢業(yè)生論文答辯。答辯分為5個小組同時進行，20位教師擔(dān)任此次答辯委員會委員，他們的專業(yè)研究領(lǐng)域分布廣泛，基本涵蓋答辯人的選題范圍。答辯學(xué)生129位，分別是來自我院2009級物理學(xué)、2009級電子信息工程和2011級專升本學(xué)生。

下午1:00，參加答辯的同學(xué)已經(jīng)準備就緒，等待大學(xué)期間最后一場實戰(zhàn)性的“考試”。首先是各答辯小組負責(zé)老師講述答辯流程、要求及答辯中應(yīng)注意的事項，緊接著答辯正式開始。參加答辯的同學(xué)先進行3到5分鐘的自述，對所寫論文進行簡單介紹分別闡述了自己的學(xué)位論文的選題目的、理論框架、研究問題和方法以及研究的理論和實際意義等。然后，主辯老師針對論文內(nèi)容提出相關(guān)問題，由同學(xué)做現(xiàn)場回答，答辯評委從論文撰寫質(zhì)量、對待論文的態(tài)度、研究水平與實際能力、學(xué)術(shù)水平與創(chuàng)新能力及答辯情況等方面對每位學(xué)生的論文進行了評審，對答辯學(xué)生的綜合素質(zhì)進行了一次全面的檢驗。最后，答辯老師將同學(xué)的回答做書面記錄，針對同學(xué)們的不足之處提出改進建議，幫助學(xué)生更好的完善畢業(yè)設(shè)計，并結(jié)合論文內(nèi)容、創(chuàng)新程度、論文書寫、答辯情況給出相應(yīng)成績，整個答辯會持續(xù)了4個小時.此次答辯不僅考驗了同學(xué)們對論文的熟悉程度和對專業(yè)知識的掌握程度，還考察了同學(xué)的膽量和反應(yīng)速度。為同學(xué)們以后的學(xué)習(xí)積累了寶貴的經(jīng)驗，為即將踏入工作崗位奠定了良好的基礎(chǔ)。