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光电科学与技术的前景范文1
【关键词】太阳能光电技术 新材料 新技术
1引言
随着经济的快速发展，人类对能源的需求也越来越大。而人类所利用的一次性能源主要是石油、天然气和煤炭等化石能源。这些化石能源是数万年前太阳能辐射到地球储存到生物里，历经万年的演变而形成的。这些化石能源是不可再生的，经过人类数千年的消耗，其储存量所剩不多了。而然随着经济的发展，科技的进步，人类生活水平的提高，人类对能源的需求量将会增加。总有一天化石能源会被人类消耗完，而随其产生的环境污染也是人类所面对的又一重大问题。所以人类，正面临实现经济和社会可持续发展的重大挑战。
作为可再生能源核心的太阳能，其具有能量大、易获取、不枯竭、清洁低碳等特点，且来源广泛、使用方便、无污染等优点，在航空、航天、通讯及微功耗电子产品等领域具有广阔的应用前景。自太阳能被问世以来，受到各国的研究，因其优点众多，所以其在各个领域受到广泛应用，而太阳所辐射出的大部分是光能（高能光子），这种光能可以用光电转换器转换成电能，因而本文对太阳能光电转换这一技术进行探究。
2太阳能光电池基本原理及其结构
2.1太阳能光电转换的新技术
随着科技的发展，人类的进步，各行业对领域对化石能源的过度消耗，导致全球能源枯竭，而太阳能作为可再生能源的核心，被人们重视起来，其中最为突出的太阳能光电转换技术，被广泛研究。太阳能光电转换技术即使把太阳能中的光能转换为电能，现在最为广泛使用的就是太阳能电池。太阳能电池是太阳能光伏的基础和核心，其结构如下图一：
它利用半导体材料P-N结的光生伏特效应，当太阳能照射到P-N结时，物体内的电荷分布状态就会发生变化，形成新的空穴-电子对，在P-N结的两边产生电动势，在P-N结的作用下空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就行成电流，这就是光电效应太阳能电池的工作原理。这一类太阳能电池一般由晶体硅构成，一般把晶体硅电池称为第一代，薄膜太阳能电池则是第二代的太阳能电池它是由在廉价的玻璃，不锈钢或塑料底上附上厚度只有几微米的感光材料制成。硅基薄膜太阳能电池代表了太阳能产业发展的趋势。新技术是采用射频等离子体增强化学气相沉积技术制备非晶硅顶电池，采用高频等离子体增强化学气想沉积技术制备微晶硅底电池。薄膜太阳能电池主要有硅基薄膜太阳能电池，非硅基薄膜太阳能电池（尤其是铜铟镓硒薄膜），有机太阳能电池和染料敏华太阳能电池等形式和品种。其中多晶硅薄膜材料具有单晶硅材料的高迁移率及非晶硅材料的大面积，低成本制备的优点，目前制备多晶硅薄膜的方法有：（1）低压化学气相沉积，（2）固相晶化，（3）准分子激光晶体化，（4）快速热退火等。铜铟镓硒薄膜太阳能电池具有成本低污染小，不衰退，弱光性能好等特点，光电转换效率居各种薄膜太阳能电池之首接近于晶体硅太阳能电池，而成本只是它的1/3.其新技术是太阳能电池的内侧电极层形成之前，先使稳定的化合物-硅酸盐玻璃在基板上形成薄层，通过控制这一薄层形成的条件，来控制透过内侧电极层到达其上方的光吸收层的碱性物质的数量。使用表面光滑的陶瓷作为基板，再加上新技术，原理如图二：
有机薄膜太阳能电池则是采用低成本印刷和涂覆技术，可将活性材料负载自轻量哈柔性基质上。多层设置相当于两个电池串联。其原理图如图三：
太阳能电池作为太阳能中最为核心的技术，被越来越多的机构所研究，而太阳能光电技术则被运用的越来愈广泛，如太阳能聚光热发电（CSP），混合式太阳能/气体透平发电站，随其的发展提高太阳能的光电转换率则越来越被重视。如今的新技术有太阳能跟踪器，增加太阳能电池的面积，改变光伏方阵倾角，改变其转换器件的材料。
2.2太阳能光电转换的新材料
作为太阳能光电转换的材料一般都是晶体硅为基础的，晶体硅主要包括多晶硅和单晶硅，多晶硅又是加工单晶硅的原料。随着太阳能产业的快速发展，全球对多晶硅的需求快速增长市场供不应求，价格也随之上涨。人们开始研究如何降低成本，道康宁公司称其名为PV1101的太阳能级硅材料可以减少太阳能产业对多晶硅的依赖。比如说10t的多晶硅原料可以混合2t左右的PV1101硅材料可以形成12t左右的太阳能用硅原料。而日本智索公司的SOG-SI技术基于四氯化硅，用锌还原反应生产多晶硅。美国的1366技术公司则是使硅电池机构的创新与制造工艺的改进组合在一起，一百年使多硅晶太阳能电池在成本课余煤炭发电相当。1366技术公司改进电池表面结构与金属导体化，使硅太阳能电池效率提高25%。日本产业技术综合研究所新开发出的一种高性能色素增感型太阳能电池，所谓色素增感型太阳能电池，是指在玻璃基板或塑料基板上的两片透明电极的基板之间加入色素和电解液的电池。近年来新兴薄膜太阳能电池也是一种新材料太阳能电池，目前薄膜光伏模块使用的材料，如无定形硅（a-SI）、碲化镉（CdTe）、硒化铜铟镓（CIGS），该薄膜有助于降低成本，有通用性好的优点。随着科技的发展，技术先进，太阳能光电转换技术所用的材料将会变得越来越普遍，越来越廉价。
3前景展望
随着新材料和新技术的引入，太阳能电池的应用将更加广泛。具体变现有：太阳能电池的低转化率的问题会因为新材料和新的加工工艺儿得到大大改善，就常规工艺而言，扩散工序高方阻，背腐蚀工序背场剖光，丝印工序采用新型网版与扩散工序匹配，采用一些高效材料比如PV17A等等。对于非常规工艺，RIE制绒，SE技术，MWT，Double Printing技术等等，总 之，染料敏化纳米二氧化钛薄膜太阳能电池具有低成本、高效率等众多优点，虽然日前还存在一些问题，但我们相信，在不久的将来，随着技术的进一步发展，这种太阳能电池将会有着十分广阔的应用前景。
参考文献：
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光电科学与技术的前景范文2
关键词：光电检测技术；培养目标；教学改革
作者简介：闫俊红（1978-），女，内蒙古包头人，内蒙古科技大学信息工程学院，讲师；李文涛（1963-），女，内蒙古包头人，内蒙古科技大学信息工程学院，教授。（内蒙古 包头 014010）
基金项目：本文系内蒙古科技大学教改项目（项目编号：JY2011021）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）04-0056-02
一、“光电检测技术”课程教学现状
光电检测技术在科学技术的发展史上占有重要的地位，“光电检测技术”的教学和研究也越来越得到国内外高等院校和科研机构的重视。目前国内开设“光电检测技术”课程的高等院校达50多所，专业覆盖了测控技术与仪器、光电信息工程、光信息科学与技术、电子信息工程、通信工程、应用物理、探测制导与控制、生物医学工程等。[1-3]
内蒙古科技大学（以下简称“我校”）测控技术与仪器专业充分结合教育教学背景及教学资源，以培养宽口径、综合实践型人才为目标，以光机电算一体化为主体，以光电为特色，开设了“光电检测技术”课程，对于培养具有创新能力的综合实践型人才具有良好的促进作用。该课程衔接了“工程光学基础”、“单片机原理及应用”、“智能仪器”等，不仅能够使学生了解光电领域新技术的发展和应用，更有利于培养学生的综合实践能力和创新能力，拓宽测控技术与仪器专业的就业口径。“光电检测技术”课程具有内容多、应用性强、发展快等特点。如何通过课程教学与实践，使学生熟练掌握各种光电检测系统的设计，提高学生的综合实践能力，各高校测控技术与仪器专业都做了很多探索。[4，5]本文根据自身的教学实践和对我校测控技术与仪器专业的教学开展情况，结合我校的培养目标对“光电检测技术”课程的理论教学与实践教学做出了改革探索，提高课程的教学质量。
二、“光电检测技术”课程改革思路
“光电检测技术”课程是我校测控技术与仪器专业一门重要的专业基础课。该课程内容丰富、实践性较强，着重培养学生计算机应用、测量与自动控制、智能仪器设计等领域的综合实践能力。根据培养目标和专业设置的变化，我校“光电检测技术”课程经历了几次改革。第一，为适应光电检测技术的蓬勃发展和学生就业的需要，开设了本课程，共50学时，包含了光电子和光电检测两部分，课程的内容主要是光电传感、检测原理及光电检测系统等几部分。第二，由于测控技术与仪器专业培养目标及培养方案的调整，为满足我校学生的就业需求，将该课程的教学内容及教学学时数进行了改革，内容上着重光电检测及光电检测系统的设计，学时更改为32学时。第三，为突出本校的办学特色及教育教学优势，在教学过程中不仅注重基础理论的讲授，更注重对学生综合实践能力的培养，对“光电检测技术”课程教学环节及实践环节进行改革，以培养工程实践型人才为目标，充分培养学生创新思维和综合实践能力，满足社会对高层次检测技术人才的需要。
三、“光电检测技术”课程教学改革实践
1.教学内容改革
由于开设“光电检测技术”课程专业的多样性，应根据各个专业的培养要求合理选择教学内容。结合我校测控技术与仪器专业的培养目标，对“光电检测技术”课程的教学内容进行了改革，目的在于使学生通过课程的学习，既了解光电检测技术的发展前景、光电器件的工作原理及光电检测的基本方法，又能对光电检测系统的设计有整体的把握，达到课程的教学目的。具体改革方案如下：
（1）注重基础，突出重点难点，合理安排教学内容。目前“光电检测技术”教材内容各有优缺点，有些教材较注重基础理论、基本原理，而对光电检测系统设计的内容介绍较少；有些教材兼顾理论教学与实践教学，但对于光电检测领域新技术、新发展的介绍较少，使教材内容落后于光电产业的发展；有些英文教材在光电检测技术新发展方面的编写较为突出，但对光电检测技术及光电检测系统的整体性上把握较差，且与教学大纲不符。因此必须结合本专业需求，合理选择“光电检测技术”课程教材内容，做到基础知识重点讲授，难点重点精讲细讲。例如光电检测器件是光电检测技术的重要内容，在教学中着重讲解光电器件的工作原理、结构、性能参数及应用范例，而对于光电检测器件的偏置电路、前置放大电路、匹配滤波等前期课程中已经涉及的内容进行略讲。光电探测器分为光电效应型和热电效应型，由于热电器件在“热工测量仪表”课程中为重要学习内容，在本课程的教学中将热电器件一章改为自学。而涉及计算机接口等内容由于在“单片机原理及应用”中详细讲解，在本门课程中将其删去。
（2）结合测控技术与仪器专业的培养目标及专业设置，补充反映专业特色的内容。结合我校冶金背景、测控技术与仪器专业的培养目标及学生的就业需求，加强本课程与其他专业课程的衔接，对光电检测的新理论、新技术、新应用和新成果进行了补充。例如在光电检测方法的讲解过程中以智能机器人定位技术为例介绍光电器件的应用，激发学生自主学习的动力。在讲解光电位置传感器时，以光电位置传感器用于智能汽车防追尾系统为具体案例，启发学生认真思考，激发学生的学习兴趣。在讲解激光器、光电耦合器件CCD的过程中，结合器件的应用背景，把器件最新的制作工艺、应用前景介绍给学生，并将光电耦合器件CCD的成像原理与手机采用CMOS的成像原理进行对比，激发学生的学习兴趣。根据学生的就业需求，在课程的教授过程中补充与冶金企业生产过程密切相关的光电检测系统。例如基于CCD的锅炉燃烧控制系统，以光电耦合器件CCD获取锅炉内部燃烧图像，用图像信息确定炉膛内部的温度分布，确定锅炉内部燃烧机理，及时有效控制锅炉燃烧效率，达到锅炉温度控制目标。结合科研课题“基于CCD的比色测温研究”，将CCD的应用领域进行拓展，使学生系统全面地掌握光电系统的设计，培养学生的工程实践能力。
（3）立足培养综合实践型人才，加强光电检测实践教学环节。实践教学有利于培养学生的综合实践能力和创新精神，该教学环节学时有限，如何在有限的学时内完成预期的目标，必须对基础验证型实验、综合型实验及创新型实验的比例作出调整。光电检测实践教学以我校光电检测实验室为基础，秋实科技创新实验室为媒介，构建实用型光电检测实验教学平台。在具体实践教学中，采用基于项目设计的实验教学方法，合理保证基础验证型实验，并结合集中演示的方式进行教学，提高综合型及创新型实验的比例。我校光电检测实验室的主要实验设备有CSY-2000型光电检测实验台，包含光电传感器模块、信号采集模块、信号处理及自动控制模块等。在实验室内不仅可以完成光电探测用光源、光电探测器原理及特性等验证性实验，还可以根据具体的对象搭建实用的光电检测系统。秋实电子实验室致力于鼓励大学生完成科技创新活动，在光电检测实验平台的基础上，结合秋实电子实验室现有设备，可以完成综合设计型实验，例如智能机器人视觉系统、智能小车竞速系统、智能小车防追尾系统等设计，帮助学生在完成“光电检测技术”基础知识、系统理论学习的同时，提高学生的实践动手能力，使学生通过实践环节的学习，达到培养工程实践型人才的目标，并结合科研课题增设创新型实验，以具体的科研项目拓展实验教学内容，及时反映光电检测的最新发展情况，培养学生的科研创新能力。
2.教学方法改革
“光电检测技术”是一门多学科交叉科学，如何提高教学质量、提升教学效果，使学生既能有效地掌握基础理论、基本方法，又能灵活运用基本原理。传统的以课堂教学为主、实验教学为辅的教学模式必须进行改革。
（1）有效地将课堂教学、实践教学相结合，引入多元化教学方式，增强教学效果。如讲解光电效应的过程中，采用图文并茂的多媒体课件形式，制作动画效果，将涉及半导体理论的抽象原理直观形象地演示出来，并以日常生活中光电探测器的应用为实例，激发学生的学习兴趣，拓展学生的视野。在讲授光电器件的性能参数过程中，量子转化效率、光电响应度、光谱响应范围、光电响应时间等性能参数均为抽象的物理参数，而光电器件的性能参数又是光电检测系统设计的关键，在讲授中以光电检测系统中光电器件性能参数变化对系统测量结果产生的影响为例进行讲解，以直观的数据将抽象的物理参数简单化。
（2）充分发挥学生的主观能动性，提高学习效果。在课堂教学过程中，充分发挥学生的学习积极性，加强学生与教师的互动，活跃课堂气氛，提高学生的学习效果。如绪论部分引入光电产业的发展前景，以日常生活中的小故事为例，引出光电产业的背景及发展趋势；以创新型实验为例，鼓励学生根据日常生活中的测量参数设计光电检测系统，发挥学生的主观能动性，培养学生的综合实践能力。
（3）改变考核手段，注重培养学生的综合能力。课程考核是评价课程教学质量的重要手段，传统的考核方式均采用卷面形式，具有一定的局限性。本课程采用卷面考核成绩、课堂提问、综合设计作业成绩相结合的考核方式。其中课堂提问成绩根据课堂提问结果给出，及时考查学生对所学知识的掌握程度。综合设计作业成绩以学生所完成的综合型创新型实验报告书给出，全面考查学生的综合能力。将三部分成绩结合起来，合理反映学生对于本门课程的学习情况。实践表明这种方式极大地调动了学生的学习积极性，取得了良好的效果。
四、结论
结合我校测控技术与仪器专业的培养目标及学生的就业情况，对“光电检测技术”课程教学进行改革，首先对课程教学内容体系进行了优化，接着采用项目教学法对原有实践教学环节进行改革，加大综合型创新型实验的比例，最后对教学方法进行改革，以有效的教学方式达到预期的教学效果。实践结果表明，课程内容体系改革、实践教学改革和教学方法改革提高了本课程的教学效果和人才培养质量。
参考文献：
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[3]郭培源，付扬.光电检测技术与应用[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006.
光电科学与技术的前景范文3
关键词：电子信息技术 系统集成 光电子技术 应用特点
一、电子信息技术的主要内涵
所谓电子信息技术，是指运用电子技术来获取、传递、处理和利用信息。电子信息技术
主要包括传感技术、通信技术、计算机技术、信号处理技术。目前，电子信息技术己经涉及到了通信设备制造业、计算机设备制造业、微电子器件制造业、视频音频产品、信息应用设备制造业、软件业、信息服务业、网络建设等多个产业，逐渐得到了各领域行业的重视。
二、电子信息技术的主要应用方向
电子信息技术作为计算机的主要发展特征，己经在计算机网络上得到多方面应用，主要应用方向有以下几点：
一是智能集约化。可以说，智能化是计算机发展道路上的一个重要方向。计算机智能是通过科学研究而建立的，运用现代网络信息技术对人的思维活动、感觉行为进行适当模拟，并对相关信息开展集约化逻辑分析和综合处理。
二是网络数字化。在计算机在现代社会中的不断深入运用中，网络逐渐成为计算机技术和信息技术结合的产物。计算机以其高清晰的数字处理技术，通过网络化运行，对信息资源进行互动交流共享，使网络数字化得到了实现。
三是高效快捷化。可以说，现代计算机网络技术最大的特点就是高效快捷。在整合存储各种信息资源的基础上，通过运用计算机电子信息处理技术，使各种管理都能实现高效快捷化。
三、前我国电子信息技术存在的问题
1.技术力量比较缺乏
当前，技术人才缺乏、技术力量不足，成为制约我国电子信息技术发展的最主要问题。
虽然我国高校在电子信息技术方面的人才培养力度不断加大，也取得了一定的实效，但这些
技术人才多是单一型，从事的计算机信息技术领域比较单一，复合型的技术人才在我国十分少见。与此同时，这些电子信息技术人才相对低端，高端的电子信息技术人才严重欠缺。这都在很大程度上制约了我国电子信息技术的高速发展。
2.发展环境资源紧缺
制约我国电子信息技术发展的又一难题是发展环境资源的严重紧缺。造成这一局面的主要原因是我国电子信息产品的假冒伪劣、知识产权侵权行为、盗版产品的走私贩卖以及企业间不良竞争等多个方面。这些现象的存在，使我国电子信息技术在国际市场的竞争力持续下降，同时降低了我国电子信息技术的发展潜力。所以，要着力为电子信息技术营造良好发展环境，充分发挥电子信息技术人才的能力水平，全面推动我国电子信息技术市场的发展进步。
3.产业机构不够合理
目前我国的电子信息技术产业机构不够合理，这在一定程度上导致我国电子信息技术
产品，与其他发达国家相比，各方面都比较落后。我国的电子信息技术产业虽然具有良好的发展前景，但正是因为产业机构不合理，制约了我国电子信息技术的发展快速升级。只有着
力打破传统的产业机构设置，按照我国电子信息技术实际情况和发展特点，构建起完备科学的电子信息技术产业机构，才能真正推进电子信息技术科学、健康发展。
四、未来电子信息技术的发展趋势
1.系统集成发展
在电子信息技术发展过程中，系统集成电路制造技术是重要的组成部分。作为电子信息硬件产品核心，集成电路在应用范围上十分广阔，包括计算机的C即、各种工C卡，都要运用集成电路。可以说，集成电路技术是我国高科技成果的代表，在世界经济发展上具有举足轻重的作用。而且，系统集成电路产品的芯片面积变大，集成度也逐渐变高，但尺寸越来越小，系统日益完善。估计在未来十几年的时间里，系统集成电路主要发展趋势就是加工细微化、硅片大直径化。
2.光电子技术发展
电子信息技术经历了光电子学和电子学两个发展阶段，己经逐步进入光电子技术发展时期，这是电子信息技术的飞跃性发展。光电子技术正逐渐衍生出两门学科，分别是能量光子学、信息光子学，根据市场发展的需求和自身特有的规律，能量光子学和信息光子学两个学科不断进步发展，正在逐步推动建立现代光电子信息产业与光电子交叉学科的形成，这在规模和扩大速度上，都是前所未有的。
3.个性化业务发展
未来计算机网络发展的主要趋势和方向就是高性能、大容量、多业务，逐步满足用户个性化的发展需求。同时，随着IP业务的持续增长，未来网络技术必将以超高速因特网为发展重点。我国的第一代因特网数据比较单一，第二代因特网了将融合语音、影响及数据等，正逐渐取代第一代英特网。可以说，由于DWDM的广泛采用，网络传输的成本大幅降低，用户实现了无线宽带与多媒体的实时通信。
五、结语
总之，随着我国科学技术水平的不断提升，电子信息技术正逐步发展壮大。实践证明，电子信息技术容易受到科技水平的制约，所以必须要牢牢把握其技术应用特点和发展趋势。笔者认为，只要我们充分认清电子信息技术的主要内涵，把握好智能集约化、网络数字化、高效快捷化等电子信息技术的主要应用方向，进一步正视当前我国电子信息技术存在技术力量比较缺乏、发展环境资源紧缺、产业机构不够合理等诸多问题，真正明晰未来电子信息技术系统集成发展、光电子技术发展、个性化业务发展的趋势，就一定能够促进电子信息技术更好的服务于人类社会和生活。
参考文献：
光电科学与技术的前景范文4
关键词：微弱光信号；现代光电检测技术；应用现状
1 概述
微弱光信号检测技术及其相应的光电检测技术可应用于各个领域，如在军事领域，用于隐形目标侦查、武器制造和目标距离检测以及无线通信等；在工业领域，可用于检测产品质量、控制环境污染量及产品计量等方面；在化学分析领域，可用于鉴定物质结构、检测分析药物成分等：在医学领域，可用于分析医学电子图像，通过回测微弱信号检测疾病等[1]。微弱光信号检测技术的研究意义重大。
2 微弱光信号检测技术研究现状
对于微弱光信号检测来说，其难点在于微弱信号采集部分的设计以及转换电路的设计。近些年来，随着现代光电技术的发展，关于微弱光信号的检测、采集与处理技术的研究也取得巨大发展。在采集检测系统的设计与实现方面，众多学者从不同角度进行了尝试和探索。
如采通过在信号处理电路中设置信号通道和参考通道方式，利用微处理器将广义白噪声滤除，开发出“BHJ-400”型红外测温仪。该红外测温设备即使在强噪声的背景下也能实现对微弱光的检测[2]；文献[3]基于信号的相关性原理，设计一锁相放大器并用于检测微弱光信号的测量系统中。从而研制出红外多光谱辐射温度测量系统，同时采用将方法与函数模型法相结合并根据自动化原理设计出双向反射分布函数自动测量系统[3]；采用在同一测量装置上集成非接触式光学成像CCD传感器和接触式光纤传感器方式测量工件的孔径，由于测量技术的科学先进性，该测量设备的测量精度可以达微米级[4]；文献[5]以采用高精度运算放大器及FLASH型芯片核心进行硬件系统和软件系统设计，其测量输出光功率的稳定度可达±0.01nW，有效实现了在光纤通讯领域中对传输终端的微弱光信号功率的高精度测量[5]。
可以看出现有方法多数基于相关检测原理设计锁相放大器，实现对微弱光信号的检测。然而这类方法都有实现成本高、流程和结构比较复杂等不足。寻找一种精度较高、成本较低且结构简单的微弱光信号检测系统十分必要。近期许多学者提出了一些改进的检测方法，取得了较好检测效果。
如文献[6]对传统的全部采用专用集成电路来检测微弱光信号的方法进行改造，将传统方法中不能适用于多变场合的缺点进行优化。该系统采用部分集成电路与相对分立元件相结合的方式形成两种放大器，系统中的光电转换电路以低输入偏置电流放大器AD549 为主。实验证明，分立电路既保留了传统检测系统抗干扰能力强等优点，且具有可操作性强和测量方式多变等优点[6]。文献[7]采用S2387系列光电二极管，结合多级放大路与T型反馈电阻网络，设计了一种放大倍率可编程的微弱光强信号采样电路。基于对实验数据的分析，通过对前后级放大倍数的合理分配，实现对光强或波长变化比较大的微弱光信号的最优放大，使得到的图像波形更加便于分析、研究。同时该电路兼顾了提高响应速度与降低噪声的要求，简洁可靠，测量精度高[7]。文献[8]通过设计下位机将待测光信号进行光电转换、放大和滤波等处理，下位机由光电转换电路、前置放大电路、多级放大电路、有源滤波电路和数据传输电路构成。通过采集卡将下位机采集到的信号送到上位机处理，提出一种自适应窄带功率谱滤波方法[8]。
此外，微弱光信号检测方法的理论研究也得到了较快发展，如文献[9]采用最优混沌模型李亚普诺夫指数法定量检测微弱光电信号幅值方法。基于最优混沌模型，解决了传统混沌方法检测时出现的可检测信噪比高、检测阈值误差大等问题[9]。文献[10]基于相关检测理论，设计微弱光纤陀螺信号检测系统，实现对开环背景噪声中微弱光纤陀螺信号的精确检测[10]。文献[11]基于数字正交相关检测方法，设计用于微弱激光信号检测的光电检测装置，在数字相关检测基本原理的基础上完成对光电检测系统的整体设计开发。仿真和实验结果验证了该方法的有效性[11]。
3 结束语
综上所述，国内外科研领域对微弱光信号检测技术的关注度较高，为开发高精度、低成本的微弱光信号检测装置，进行了探索并取得了显著成效。另一方面众多学者也将传统集成元件检测方法改进以适应不同检测场合，促进了微弱光信号检测技术的发展。微弱光信号检测技术在各个领域都占据着比较重要的地位，未来微弱光信号检测技术在相关领域的应用会越来越广泛，同时也将向智能化、数字化方向发展。
参考文献
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光电科学与技术的前景范文5
1.1计算机科学技术在生活中应用广泛
在这个信息化时代，计算机网络作为人们社会生活的重要部分，已经进入千家万户。人们不用出门就可以通过计算机了解国内外新闻、天气预报资讯、股市行情、世界地图、收发电子邮件、检索信息等；不用逛街就可以通过互联网中的购物网站买到喜欢的东西；通过计算机可以与相隔较远的朋友在线聊天、视频聊天等，加强人们之间的交流和沟通，促进友谊；人们可以通过计算机网络订购飞机票、火车票等，节省排队时间；教师可以通过计算机科学技术实现对学生的在线授课，更及时、更方便；动漫工作者可以使用计算机科学技术制作动漫；政府机关也可以通过计算机科学技术建立城市网站，及时了解市民反映的问题，通过计算机与各个行业的工作人员在线交流；很多企业使用计算机来处理大量数据和信息，代替传统的人工处理，提高工作效率。计算机科学技术潜移默化的影响着人们的生产、工作和学习。
1.2计算机科学技术更加智能化和专业化
计算机科学技术的快速发展和广泛应用，推动了集成电路、微电子和半导体晶体管的发展，计算机科学技术更加智能化和专业化。计算机能根据使用对象的不同个体需要进行改装、更新，对于有更高需求的用户可以专门定做计算机，用户可以根据使用环境的不同选择台式计算机、笔记本计算机、掌上电脑和平板电脑等。计算机科学技术在其他特殊领域也能发挥自己的优势，如智能化家用电器和智能手机，家庭式网络分布系统代替了传统的单机操作系统，满足人们的生活需求。
1.3计算机的微处理器和纳米技术
微处理器能提高计算机的使用性能，缩小传统处理器芯片中的晶体管线宽和尺寸。利用光刻技术，波长更短的曝光光源经过掩膜的曝光，将晶体管在硅片上制作的更精巧，将晶体管导线制作的更细小。计算机科学技术的快速发展使计算机运算速度更快，体积更微型，操作更智能，传统的电子元件不能适应计算机的发展。纳米技术是一种用分子射程物质和单个原子的毫微技术，可以研究0.1～100纳米范围内的材料应用和性质。计算机科学技术中利用纳米技术，可以使计算机尺寸变小，解决运算速度和集成度的问题。
2计算机科学技术的未来发展
现如今，计算机科学技术的应用越来越广，人们对计算机科学技术的要求越来越高，促使数学家和计算机学家们不断研究计算机科学技术，使计算机科学技术在各个领域、各个行业发挥更大的作用，满足人们的不同需求。下面从DNA生物计算机、光计算机和量子计算机三方面来探究计算机科学技术的发展前景。
2.1DNA生物计算机DNA生物计算机用生物蛋白质芯片代替传统的半导体硅芯片。1994年，美国科学家阿德勒曼率先提出关于生物计算机的设想。在计算机运算数据时，将生物DNA碱基序列作为信息编码载体，运用分子生物学技术和控制酶，改变DNA碱基序列，从而反映信息，处理数据。这一设想增加了计算机操作方式，改变了传统的、单一的物理操作性质，拓宽了人们对计算机的了解视野。DNA生物计算机元件密度比大脑神经元的密度高100万倍，信息数据的传递速度也比人脑思维快100万倍，生物计算机的蛋白质芯片存储量是传统计算机的10亿倍。2001年，以色列科学家研制出世界上第一台DNA生物计算机，体积较小，仅有一滴水的体积。2013年，英国生物信息研究院的科学家们使用DNA碱基序列对文学家莎士比亚154首作品的音乐文件格式和相关照片进行编制，增加了储存密度，使储存密度达到2.2PB/克（1024TB=1PB），提高了人们对信息储存的认识，这一重大突破使生物计算机的设想有望成为现实。
2.2光信号和光子计算机
光子计算机是一种由光子信号进行信息处理、信息存储、逻辑操作和数字运算的新型计算机。集成光路是光子计算机的基本构成部件，包括核镜、透镜和激光器。光子计算机和传统计算机相比较，有以下几点好处：
(1)光计算机的光子互联芯片集成密度更高。在高密度下，光子可以不受量子效应的影响，在自由空间将光子互联，就能提高芯片的集成密度。
(2)光子没有质量，不受介质干扰，可以在各种介质和真空中传播。
(3)光自身不带电荷，是一种电磁波，可以在自由空间中相互交叉传播，传播时各自不发生干扰。
(4)光子在导线中的传播速度更快，是电子传播速度的1000倍，光计算机的运算速度比传统计算机更快。20世纪50年代末，科学家提出光计算机的设想，即利用光速完成计算机运算和储存等工作。与芯片计算机相比较，光子计算机可以提高计算机运行速度。1896年，戴维•米勒首先研制出光开关，体型较小。1990年，贝尔实验室的光计算机工作计划正式开启。根据元器件的不同，光子计算机可以分为全光学型计算机和光电混合型计算机。全光学型计算机比光电混合型计算机运算速度快，还可以对手势、图形、语言等进行合成和识别。贝尔实验室已经成功研制出光电混合型计算机，采用的是混合型元器件。研发制作全光学型计算机的重要工作就是研制晶体管，这种晶体管与现存的光学“晶体管”不同，它能用一条光线控制另一条光线。现存的光学“晶体管”体积较大较笨拙，满足不了全光学型计算机的研发要求。
2.3量子理论计算机
量子计算机将处于量子状态的原子作为计算机CPU和内存，处于量子状态的原子在同一时间内能处于不同位置，根据这一特性可以提高计算机处理信息的精确度，提高处理数据的运算速度，有利于数据储存。量子计算机处理信息时的基本数据单元是量子比特，取代了传统的“1”和“0”，具有极强的运算能力，运算速度比传统计算机快10亿倍。中国和美国的科学家们在实验室里成功实现了同时对多个量子比特进行操作，为制造量子计算机提供了可能。相信在科学技术的不断发展和世界各国的科学家们共同努力下，量子计算机会成为现实。
3结束语
光电科学与技术的前景范文6
【关键词】电子信息 软件工程 现状与发展 应用特点 问题分析
在当今社会中，电子信息的使用已经越来越广泛，逐渐渗透入社会的各方各面，电子信息技术的意义、发展特点以及发展存在的问题以及当前你电子技术的发展趋势是当前亟待解决以及研究的方向，当然，在加强电子信息技术发展的同时也要注重预防网络安全问题，加强信息产业的安全防范。
1 目前电子信息技术的应用特点
当前的计算机发展方向主要特征表现在电子信息技术的各个方面，计算机网络信息技术的应用主要有以下三方面的特点。
（1）高效化和快捷化；
（2）智能化和集约化；
（3）网络化和数字化。
电子信息技术当前的作用是便捷人类的生活，为人类带来高额的经济效益。高效化和智能化是指在科学研究的基础上进行计算机软件方面的研究。当今的计算机重要的发展方向就是向着智能化方面发展，网络技术的当前水平重点是能够根据人类的思维进行定向的制作和设计，还能对网络进行一系列的信息的综合处理，实现信息集约化。伴随着计算机网络的发展，当前的信息资源的共享与交流是依靠计算机网络电子信息来密切进行的，因此，人类的生活与事业要加强对计算机网络信息技术尤其是软件工程进行进一步的深入研究。
2 电子信息软件工程的现状与发展
电子信息技术的发展已经越来越成熟，光电子技术、微电子技术集成化、网络技术多方向化已经成为当前网络技术软件工程中重要的发展方向。
电子学和光子学已经逐渐发展成为当今社会信息产业的两大中心阶段。科学技术不断进步，人类文明不断发展，当今的科技更加有利于电子信息技术的高速发展，光电子技术是电子信息的载体，记载着大量的信息和能量，能量光子就是在光电子技术的水平上发展起来的。根据市场的需求和发展，电子信息技术产业的前景广阔，能够渗透到社会的各方各面。因此，未来信息技术的核心正在朝着光电子技术方向发展。微电子技术集成电路技术是电子信息硬件产品的核心产业，在电子信息技术的领域微电子技术与光电子技术产业是信息技术发展领域的关键组成部分。另外，网络方向的发展依靠CPU的高性能和各种IC卡将会在集成电路技术产业中发挥更加重要的作用。在未来的发展中以CMOS电路作为集成电路产品要面向更高、更广泛的发展平台，为社会乃至全世界产生更高的价值和使用范围。计算机技术逐渐向着多媒体、智能化方向发展，计算机技术包括多种领域的内容，并行处理器的技术随着时代的推进而逐渐发展，并在不同程度上推进了计算机性能的提升，除此之外，电子信息技术主要向着实用化的方向进行发展，并将各技术互相联合起来，使得计算机、通信、网络技术等功能能够更加方便地服务群众。
3 电子信息软件工程的安全问题
计算机电子信息技术的安全管理尤其是对软件工程数据库进行安全管理，保证存储数据信息的安全，保证数据的准确性，以防不法分子对数据信息进行窃取、篡改等违法行为。尤其当用户间进行数据信息传递的活动时，计算机数据库的安全管理就会显得尤为重要。除了安全管理，数据库本身也存在着一些不安全，应引起用户们的高度重视。比如计算机的硬件，硬件是数据库的前提，只有硬件好，才能为数据库打下良好的基础。否则，硬件的损坏也有可能引起数据信息的丢失。计算机必须有强有力的措施来保护数据库的安全，保障数据信息的安全性、准确性和可靠性，防止被他人伪造、冒用。制定相关的法律法规也是必不可少的，我们应不断完善法制建设，严厉打击违法犯罪行为。防火墙技术是病毒进入计算机的一道关卡，它可以对病毒进行阻止。除此之外，用户要对重要的信息进行备份，若计算机出现故障，备份数据就发挥着巨大作用。用户应对计算机进行定期维护与升级，还应提高相关方面的安全意识，多管齐下，保证数据信息安全、稳定地持久传递下去。
4 结束语
综上所述，在当前信息迅猛发展的前提下，我国的电子信息技术的发展，面临的不但是挑战更是充满了无限的机遇。只有加强电子信息技术的应用特点，并对其特点进行一定成都的额研究与开发，才能对症下药，物尽其用，发挥最大限度的功能服务于人们的生活与生产，有效地满足社会的发展需求。 随着经济的快速发展，人们的生活水平日益提高，计算机不再只存在在有钱人的家中，寻常百姓家也逐步普及。由于部分人们对计算机的不了解，只关注其积极的一面，还要知道在给我们带来方便的同时，一系列的安全问题也会随之而来。有些用户对计算机网络的安全意识薄弱，常常会发生一些懊恼后悔的事件。银行卡的钱被转走、电信诈骗、聊天工具软件的被盗等情况频频发生。除了相关的管理人员，用户也要不断增强自己的安全意识，提高防范风险的能力。为了自身的安全和整个计算机系统的安全，为了大家数据库信息的安全，需要我们每个人的不懈努力，齐心协力把数据库信息保护好，建立一个坚实的屏障，把外来危险阻挡在屏障外，让不法分子无机可乘。
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