光电子科学与技术范例6篇

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光电子科学与技术

光电子科学与技术范文1

关键词:电子科学与技术;光电子技术;教学改革;实践创新

作者简介:邸志刚(1975-),男,河北唐山人,河北联合大学电气工程学院,讲师;贾春荣(1977-),女,河北唐山人,河北联合大学电气工程学院,副教授。(河北 唐山 063009)

基金项目:本文系河北联合大学教育教学改革重点项目的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)07-0059-02

21世纪,随着现代科学技术的飞速发展,人类历史即将进入一个崭新的时代──信息时代。其鲜明的时代特征是,支撑这个时代的诸如能源、交通、材料和信息等基础产业均将得到高度发展,并能充分满足社会发展及人民生活的多方面需求。信息科学的基础是微电子技术和光电子技术,它们同属于教育部本科专业目录中的一级学科“电子科学与技术”。专家预言,光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命和进步。因此,本世纪将是微电子和光电子共同发挥越来越重要作用的时代,是电子科学与技术飞速发展的时代。

电子科学与技术对于国家经济发展、科技进步和国防建设都具有重要的战略意义。为了我国电子科学与技术事业的可持续发展和抢占该领域制高点,必须统筹教育、科研、人才等各种资源和要素,而其中的人才培养是极其重要的环节。经过对比研究其他院校对电子科学与技术专业的教改研究,本文根据当前的社会现状,结合河北联合大学实际对电子科学与技术专业的培养方案进行改革初探。

一、培养方案制订的原则

目前,我国高等教育正从精英教育转向大众化教育。招生规模扩大的同时,教育质量正遭受严峻的考验。高等教育的目的是为国家培养具有良好的思想道德素质、扎实的基础理论知识、宽广的科学技术知识面、良好的创新意识和创新能力的高素质人才,以适应社会发展的需要。为此,加强人才培养是一个复杂而重大的工程。

培养方案主要包含专业培养目标和专业建设思路两大部分。专业培养目标首先要符合当前社会发展需要,其次要符合学校本专业的实际情况,最后再考虑专业、师资情况。

目前,电子科学与技术专业的毕业生基本上是供不应求,特别是高层次人才稀缺。但是,电子科学与技术产业存在着分布不均、分类较细、进展迅速、产业结构多样化等特点。因此,社会需求与本专业毕业生层次结构之间的供需矛盾会持续一段时间。此外,光电子技术产业得到了国际社会的极大关注,经过光电子技术市场产品的整合,目前光电子技术市场重新步入上升轨道,后期发展将主要受市场影响。[2]我国对光电子技术的发展高度重视,2010年我国以光电子技术为指导的信息产业形成了5万亿美元的规模。

河北联合大学电子科学与技术专业自2002年开始招生,到目前为止共培养出10届本科毕业生。毕业生的反馈意见成为专业培养目标制订的重要影响因素。此外,在学生培养方面,注重学生综合素质的提高,特别加强对学生实践创新能力的培养。

电子科学与技术专业教师中光电子方向占大多数,微电子方向占少数,另有电子材料、自动化控制等研究方向。

二、培养方案的制订

培养方案的制订在综合考虑社会需求、学校及专业实景情况的基础上,首先进行充分的社会调研、分析,然后通过对天津大学、清华大学、燕山大学等院校充分调研,最终确定合理的专业培养方案。

1.培养目标

以培养研究应用型高级人才为目标,以适应当前社会主义现代化建设及信息产业化的发展需要,使学生具有良好的思想道德和科学文化素质;拥有扎实的自然科学基础知识和宽广的专业知识;具备创新、实践及跟踪掌握新理论、新知识、新技术的能力,能够在光纤传感、光电检测及半导体制造等领域从事系统研发与设计、运行维护等工作。

2.专业建设思路

针对电子科学与技术专业现状,综合考虑社会市场需求、专业师资及毕业生反馈意见,提出关于“增强光电子特色,优化专业课程体系改革”的建设思路。

(1)专业课程体系建设。专业课程体系的建设,首先以专业培养目标为准绳,进行模块化课程设置,调整课程内容,形成以光电子技术为主、微电子技术为辅的专业方向,以光纤传感体系和光电检测体系为核心,从而使专业课程体系具有前瞻性、针对性和可操控性,进而保障人才培养目标的实现。

1)优化培养方案。根据国家对光电子、微电子人才培养内容和方式的要求,不断优化培养方案,使其既符合教育部颁布的“电子科学与技术专业规范”,又能充分体现学校的特色。优化的出发点是:光电子和微电子产业及工程应用对人才的需求;遵循专业发展规律;突出知识面、素质和能力的培养;制订与时俱进的培养方案和体系。

2)课程教学内容建设。为使课程教学建设与专业特色一致,体现光电子、光纤传感与检测的专业特色,由教授和学科带头人牵头建设光纤传感与光电检测课程体系。光纤传感课程体系包括传感器原理及应用、应用光学、激光原理与技术、光纤技术、光纤传感技术等课程;光电检测课程体系包括传感器原理及应用、传感器原理及应用、应用光学、激光原理与技术、光电技术和光电检测技术等课程。此外,为使课程内容充分反映相关产业和领域的新发展、新要求,减少陈旧内容,删掉了热力学统计物理、数理方法、物理电子学、集成电路设计基础、集成电路工艺仿真等课程。

3)教学方法及手段改革。为了实现专业人才培养目标,专业教师发挥各自才智,加强与学生沟通,集思广益,对教学方法和手段进行改革探索。例如对晦涩难懂的专业基础课、深奥抽象的专业课进行多媒体教学,以加深学生的理解,促进学生理论知识的学习。另外,对光纤传感技术课程进行双语教学,让学生学习理论知识的同时,加强专业英语的学习和运用,为后期阅读国外资料进行充分的准备。

(2)专业特色。河北联合大学电子科学与技术专业为适应现代化信息技术产业的发展,形成以光电子技术为主、微电子技术为辅的专业方向,具体特色如下:

1)课程体系设置。课程体系分为通识教育平台、学科基础平台和专业教育平台三大部分,包含光纤传感技术、光电检测技术及半导体制造技术三个主干学科,所有课程共198.5学分。其中通识教育思想政治教育类课程、大学英语课程、体育、大学语文、计算机基础及学科导论共55.5学分,占28%;学科基础平台主要指公共基础课和专业基础课,共74学分,占37%;专业教育平台是专业课,共63学分,占32%;另外还有创新实践环节,6学分,占3%。

2)学生培养。在夯实专业基础知识、拓宽专业知识的基础上促进学生的个性发展,加大力度培养学生的创新意识及能力,定期聘请校外专家为学生作学术前沿报告,使学生掌握本专业科研动态的同时,在开设专业英语及双语教学的基础上鼓励学生阅读外文一手文献,以激发学生的创新意识,使其创新能力得到大幅提高,培养学生在光纤传感、光电检测及半导体制造等领域的研发能力和应用实践能力,并能够进行相关的系统分析、设计、优化及维护。

3)实践教学。突出光电子技术应用,加强学生实践能力的培养。在培养方案中增加电子技术、光电子技术系统设计的实践训练。电子技术实践训练包括电工电子实训、电子技术课程设计和专业生产实习。光电子技术实践训练包括光电工艺实习、专业生产实习、光纤传感系统课程设计以及综合性课程设计。通过这几项实践训练,学生能够在电子技术领域、光纤传感及光电检测领域具备足够的实践能力。此外,为了让学生尽快将理论知识转换为实践能力,学校组织学生参加飞思卡尔智能车大赛、光电兴趣小组大赛等活动,从而培养学生的知识综合运用能力、创新能力和解决实际问题的能力。

三、改革效果

1.优化了课程体系,提高了教学质量

专业的培养目标及方向确定以后,围绕培养目标组建了课程建设小组,并请天津大学电子科学与技术专业专家教授进行指导,进而建立结构合理、条理清晰、方案可行的课程体系,相对而言大大提高了课程的教学质量。

2.学生夯实了专业基础,拓宽了专业知识,加强了实践技能

课程体系优化以后,学生入学后对培养方案及目标非常明确,从而使得学生能够妥善处理各门课程之间的关系,抓住核心,适当拓展,使所学理论知识成为体系。与此同时,通过竞赛及光电兴趣小组引起学生的求知欲,以此激励学生加强理论知识的学习,促使学生自发地将理论知识和实践环节有机结合起来,使二者相辅相成、相互促进。

3.培养了学生的创新能力及科研思维

在教学过程中强调基础知识的灵活运用及实践创新案例讲解。其次,组织并指导学生参加飞思卡尔智能车大赛、光电兴趣小组及各项实践环节。这样有效提高学生对专业知识的理解与应用能力,从而使得学生的创新能力及科研思维得到了培养及提高。在2012年飞思卡尔智能车大赛中,电子科学与技术专业的组队获得了国家一等奖的好成绩。

4.提高了就业率和考研率

通过加强学生的理论基础知识、完善其知识结构,并且实践能力及创新能力都得到很大提高,使得学生的竞争力得到大大加强,并得到企业和其他高校的认可,刺激了学生的求知欲和创新欲,从而提高了就业率和考研率。

四、结论

电子科学与技术专业作为教育部为适应市场需要而确定的一个新专业,其发展任重而道远。结合河北联合大学本专业的实际情况,提出关于“增强光电子特色,优化专业课程体系改革”的建设思路,“夯实专业基础、拓宽专业知识、加强实践技能、突出光电子应用”的培养主线,对本专业的建设方案及培养体系进行优化改革,加强了师资队伍建设、专业课程体系建设,并在此基础上对教学方法和手段进行改革,从而提高教师的教学水平,加强学生的理论基础,完善其知识结构,提高其实践及创新能力,实现了教学科研相辅相成、教学相长的目的。

参考文献:

[1]电子科学与技术专业教学指导分委员会.电子科学与技术专业发展战略研究报告[J].理工科通讯,2007,(6).

[2]徐文彬.应用型电子科学与技术专业人才培养方案的思考[J].新课程研究,2011,(8):20-21.

光电子科学与技术范文2

关键词:光电子技术;实验教学改革;教学方法

作者简介:李忠洋(1983-),男,山东枣庄人,华北水利水电学院电力学院,讲师;邴丕彬(1982-),男,山东青岛人,华北水利水电学院电力学院,讲师。(河南 郑州 450011)

基金项目:本文系华北水利水电学院2011年教学改革重点项目的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)10-0165-02

光电子技术是激光技术、微电子技术、光纤传感、光纤通信等众多领域的交叉学科,它以电磁波为基本信息载体,通过对电磁波的控制、调制、接收、存储、处理和显示等技术,获取所需要的信息。“光电子技术”课程是电子科学与技术专业的基础课,承担着巩固基本原理、拓宽专业知识、培养学生创新能力的重要作用。通过对本课程的学习,学生能够建立起有关光电子技术的基本概念,获得与光电子技术相关的基本理论和基本技能,为学生后续专业课程的学习及今后从事本专业的工程技术工作和科学研究打下坚实的基础。“光电子技术”实验教学可以使学生加深对“光电子技术”理论知识的理解和巩固,通过对实物的观察和研究,增强学生的感性认识,深化对光电子技术深层次规律的理解和领悟。开展“光电子技术”实验对培养学生提出问题、做出假设、设计实验、观察记录、分析推理等方面的能力十分有利。然而现在面临的情况是一方面随着科学技术的日新月异,光电子技术信息量成爆炸式增加;另一方面由于电子科学与技术专业教学计划的改革,使“光电子技术”实验课程的学时数进一步减少。这种矛盾的出现,要求教师必须及时对实验内容、实验方法、实验手段等进行改革与优化,努力提高实验教学效果,以便在有限的教学时间内,将丰富的信息传递给学生,提高学生的动手能力,保质保量地完成实验教学任务。

一、当前“光电子技术”课程实验教学存在的问题及原因分析

目前,随着国内高校高级教育人才的不断引进,“光电子技术”实验课程的教学质量不断提高,但是随着研究的深入发现该实验课程仍然存在着一些问题。

1.对实验教学的重要性认识不够

部分学院领导受传统“应试教育”思想的影响,长期以来重视理论教学,轻视实验教学和学生实践能力的培养。认为实验教学仅是作为理论知识的验证,是理论教学的附属品。基于上述错误认识,学校对实验教学的学时越压越少。从实验教师的角度来讲,实验教学相对于理论教学难度大,实验教学不但需要教材,而且需要实验器材;不但需要动脑,而且需要动手;不但需要与校内各部门打交道,而且有时还需要联系校外有关单位。另外,实验教师在评优、评职称等方面机会较少、难度很大,因此很多教师没有在实验教学上投入较多精力。

2.实验室建设问题

实验仪器落后陈旧,科技含量普遍较低;实验室面积不足,使得目前实验条件难以满足实验教学的需求。以华北水利水电学院电力学院为例,光电子技术实验室面积不足40平方米,实验台只有4个,每次只能满足8位同学同时做实验,而一个年级光电子技术专业的学生有120余人,所以实验室面积的不足严重限制了实验教学效果。另外,有些光电子技术实验需要使用激光器、光学探测器、光谱分析仪等贵重仪器,而实验室没有足够的经费购买这些仪器,因此实验器材的短缺严重制约了实验教学的正常开展。

3.实验教学的组织管理和考核问题

实验教学的管理制度不够完善,因此出现了实验教学多个部门都管而实际上谁都管理不善的现象。教学质量评价体系不够健全,学生实验课成绩考核不够细致,对实验教学的要求远没有对理论教学要求的严格,使得实验教学的质量难以保证。

由于上述各方面的因素,高校现行的实验教学理念、教学方法,以及各种实验教学配套设施等都存在着与现代社会对高素质人才要求不相适应的地方。为适应社会发展的需要,培养创新型、高素质人才必须重视和强化实验教学改革。

二、“光电子技术”课程实验教学改革的对策分析

华北水利水电学院的“光电子技术”课程实验由电力学院电子教研室承担,在教学过程中,该教研室积极响应教改要求,从自身水利水电的特色出发,针对上述问题积极探索新的实验教学模式,对如何提高教学质量进行了深入探讨,逐步形成了一套自己的实验教学方法。

1.加强实验室建设

实验教学效果的好坏在一定程度上取决于实验教学设施的优劣。提高实验教学效果,必须加大投入,加强实验室基础设施建设,争取让每一个学生都有实验的机会和平台。在设施精良的实验环境中培养学生的主动探索能力,无疑会极大地激发学生的学习积极性,更好地培养学生的动手能力,因此实验室基础设施建设对于实验教学的重要性不言而喻。对于实验室的建设,一方面可依托学科基础,积极申请实验室建设资金,通过项目资助的方式逐步推进实验室建设;另一方面可积极寻求与相关单位的合作,以项目合作的形式取得双方共赢,在锻炼学生实验能力的同时,也促进了实验室建设。学校有关职能部门要把好关,根据学校的开课情况做好实验室建设规划,提前落实实验教学的各项措施。实验教师要千方百计的提高实验室利用率,避免资源闲置和浪费。

2.构建一支精良的实验教师队伍

一支高水平的实验教师队伍是提高实验教学质量的关键所在,因此建设一支理论水平高、实验技术精湛、年龄结构合理、责任心强、具有奉献精神的实验教学队伍刻不容缓。基于此,高校在引进教师时应尽可能引进既具有较高专业理论知识又有较强实践能力的综合型人才。对刚参加工作的青年教师进行职业道德和实验技能培训,使青年教师树立职业道德观念,提升业务水平;聘请业内知名专家对青年教师进行业务培训,使青年教师学习新思想、新方法,掌握新设备、新技术,提高青年教师的实验教学水平。改善和提高从事实验教学工作教师的待遇,提高广大实验教师的积极性,吸引广大教师尤其是高职称教师积极参与实验教学,使实验教学岗位成为能够吸引人才和留住人才的岗位。

3.创新实验方法,精炼实验内容

在实验教学中,改变传统的“教师讲,学生听、教师演示,学生观看”的方法,以新颖的实验内容,激发学生探索未知世界的兴趣。如在讲到非线性光学频率变换技术时,先提出问题:一束不可见的激光在一定条件下能不能产生各种颜色的可见光,这样会激起学生的兴趣,使学生集中精力继续听下去;然后通过教师的实验演示可看到在不同的实验条件下,不可见光可以转换成红橙黄绿青蓝紫各种颜色的光。这样在强烈兴趣的引导下,学生会迫不及待的探索实验、了解实验原理,因此好的实验内容和创新的实验方法会起到事半功倍的作用。

4.以兴趣带动教学,培养学生创新能力

在人才教育中,培养学生的学习兴趣尤为重要。兴趣在学习和认识过程中起着巨大的内驱作用。在实验教学中要想方设法地激发学生学习的兴趣,让学生主动参与实验的全过程,并在参与中体会到学习的乐趣和成功的喜悦,真正调动起学生自主学习的热情。通过参加实验设计给学生提供自我展示的平台,充分调动学生的主观能动性,培养学生的创新能力。为了给学生提供更多的实验机会,华北水利水电学院光电子实验室设立了激光开放实验室、光纤传感开放实验室、光谱分析开放实验室、光学探测开放实验室,为学生在课外时间提供了广阔的实验平台,吸引了一大批学生进入到各个开放实验室,在实验教师的指导下主动探索未知领域,在巩固理论知识的同时又锻炼了学生们的实际动手能力。在近几年学校组织的光电子类和机电类的竞赛中华北水利水电学院取得了较优异的成绩。

5.改革实验考核方式,促进实验教学发展

传统的考试题型和方式只适合对学生进行理论知识的评价,而实验能力则是学生将理论知识应用于实践的综合能力,传统的题型和方式显然无法胜任评价任务,因此对实验教学的考核要探索新的方式。为了使学生毕业后能更好地适应当前社会对高素质人才的需求,在探索实验考核的新方式时一定要注意与社会职业技能鉴定接轨,要建立起基本技能、专业技能及综合技能考核体系,鼓励学生参加各种职业技术能力考试,取得社会公认的职业技能资格考试证书。另外,还要培养学生良好的从业规范和职业素质,使其在毕业时能达到劳动准入制度所要求的相关技能等级。

三、教学效果

本文通过分析“光电子技术”实验课程存在的问题,从实验室建设、教师队伍建设、实验方法、实验内容、实验考核等多个环节对“光电子技术”实验教学改革进行了深入分析,提出了改革方案。实践证明,改革后的实验教学能够有效激发学生的兴趣,使学生在巩固理论知识的同时又锻炼了动手能力,有效提高了“光电子技术”实验课程的教学质量。

参考文献:

[1]于雪莲,顾国华.《光电子技术》教学方法的探讨[J].高教论坛,

2009,(9).

[2]席锋.《光电子技术》教学改革探讨[J].重庆工商大学学报,

2012,(2).

[3]雷群安.高校实践教学存在的问题及对策研究[J].焦作师范高等专科学校学报,2010,(1).

[4]彭润伍,唐立军,郭裕.结合前沿科学培养光电子专业创新人才[J].中国电力教育,2009,(23).

光电子科学与技术范文3

方法一:看职业前景,明专业身世

要想了解这三个专业到底学什么,先来看看这些专业未来从事的是什么工作,以此来区分它们。

电子信息工程:当软件工程师、电子工程设计师。

电子科学与技术:开发计算机硬件,当电路设计工程师。

电子信息科学与技术:电子方面,可以做电路设计工程师;信息方面,可以做电信工程师;计算机方面,开发软件、硬件。

南京大学电子信息工程专业的小Z毕业后到中兴上海研发中心工作。他的专业侧重于“信息”,与通信业密切相关,像现在使用的彩信手机,可以传输图片、甚至录音,这就是他的工作研发的范畴。现在,电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面,如电话交换局里怎么处理各种电话信号,我们周围的网络怎样传递数据等都要涉及电子信息工程的应用技术。毕业生除了做电子工程设计师开发电子、通信器件,做软件工程师为各类硬件设备“量身”开发软件外,还可以在积累几年的工作经验后,主持策划一些大的系统开发,如中国联通打造的CDMA网络。

与小Z不同,毕业于华中科技大学电子科学与技术专业的小J进了创维电器有限公司创维彩电厂。最初是在生产第一线流水线上做最基层的工作,不久就被调到技术组做生产线技术员。可以说,电子科学与技术专业的生命力是最顽强的,它的知识更新不如电子信息工程快,但持久而弥新,在制造业中有着不可替代的作用。正如美国“硅谷”最大的成功之处就在于紧紧抓住世界半导体工业发展的脉搏,才有今天的发展,成为世界经济的样板。计算机硬件开发、电路设计工程师是这个专业的标志性职业。

与他们来自同一城市的小L,从南京信息工程大学电子信息科学与技术专业毕业后就到了海信集团技术服务部,每天的工作就是维护计算机。最初是做一些顾客回访、产品市场调查、计算机系统维护,后来参与一些详细的工作,比如约定顾客、维修单开立、对外宣传以及维护工作。电子信息科学与技术对应的是IC产业,即集成电路,简称芯片。可以说,在血缘关系上它与电子科学与技术相当亲近,有很多交融之处,甚至可以把它认为是后者的子专业,术有专攻,学有更精、更深。毕业生就业的范围非常广泛,在电子方面,可以做电路设计工程师,有线无线都能上手;在信息方面,可以做电信工程师;在计算机方面,搞软硬件开发都在行。

方法二:熟学习内容,知专业重点

电子信息工程:重“信息”,学习硬件电路、软件编程。

电子科学与技术:重“电子”,学习物理电子、光电子和微电子学。

电子信息科学与技术:重电路设计,学习电子、计算机、信息技术。

电子信息工程与电子科学与技术,同属于“电气信息”下的两个专业,而电子信息科学与技术则隶属于电子信息科学类。但他们都是与“电子”相关的专业,就像是三胞胎一样,它们之间有着许多的共同点,如它们的工作领域交叉,对学生的数学、物理、英语基础要求都很高。然而它们也有着各自不同的地方,从它们所开设的专业课程便可看出。

电子科学与技术的着重点在于“电子”,它的学习范围是物理电子、光电子和微电子学。电子科学与技术专业有两个内容十分重要,可以说决定了你今后工作的前途。一个是集成电路设计,也就是芯片。另一个重要内容就是嵌入式系统。所以,你一定要学好大一、大二的基础课:数字电路、模拟电路、C语言等。

相对于电子科学与技术,电子信息工程专业更偏重于“信息”工程,主要是信号的处理以及电子设备的集成与开发。就课程而言,电子信息工程与通信工程十分相似,但学得比通信工程广泛。电子信息工程专业对动手操作和使用工具的要求也是比较高的,譬如自己连接传感器的电路,用计算机设置小的通信系统。该专业的科技含量很高,学起来也是比较辛苦的,因为要掌握的知识都是与时俱进、时常更新的技术含量很高的新东西。学这个专业,要有“钻劲”,课上课余都置身其中,才能“泡”出真才实学。

电子信息科学与技术是一个宽口径的专业,主要是偏电路设计,以后的方向是技术类,如超大规模集成电路设计或研发等,学习内容非常广泛,涉及电子、计算机、信息技术三大知识板块。学这个专业的学生常常觉得“很赚”,一是学的东西很多,二是因为动手的乐趣多。电子信息科学与技术专业的学习内容与电子科学与技术专业的内容在很大程度上相似,如计算机、信息处理、嵌入式方向。不过与电子科学与技术不同的是,计算机与嵌入式主要是偏重硬件,信息处理偏重算法,要求很强的数学功底。

方法三:观专业特色,选心仪学校

光电子科学与技术范文4

光电产业竞争环境

光电产业是指采用光电组件作为关键性零组件的设备、器具及系统的所有商业行为所组成的行业。其大致可以分为激光、液晶显示、LED、光纤和光通信设备等。作为二十一世纪最重要的朝阳产业之一,中国也在该产业的发展在出台了许多的政策。笔者将从竞争环境的优势和劣势两个角度来分析研究其发展状况。

目前,中国光电子产业发展优势较明显,主要体现在一下几个方面:

一是人才基础优势。到目前为止,国内拥有一大批高等科研院所,比如中科院长春光机所、中科院西安光机所、武汉邮电科学研究院、华中科技大学和武汉理工大学等等。它们每年都为中国的光电产业输送了数以万计高层次人才。特别是有着中国“光谷”之称的武汉设立了东湖高新技术开发区,其占地达到50平方公里,同时在人才的集聚方面有着强大的吸引力,使得人才得以更加高效整合

二是技术优势。近些年来,中国在光电子科学技术领域取得了比较大的发展,使得大量的研究开发转换成为了有竞争了的成果,一举使得我国各学科细分门类更加齐全、科研实力也更趋雄厚国家。例如,长春光机所在应用光学、空间光学、航空成像、光栅技术和光电对抗等领域都有着绝对的优势。武汉邮电科学研究院与华中科技大学等武汉地区的高等科研院所则是在激光加工、工业激光器、光纤传感器和光通信等科研方面在国内处于领先地位。中国在光电子产业领域的技术优势在目前国际上来看是比较明显的,这一领域也是我国与发达国家差距较小的领域之一,也是中国光电子产业不断形成具有自身特色的竞争优势的最为有利方面。

三是产业基础优势,着重体现在产业基础发展健全,产业基地布局全面。首先作为中国光谷的武汉现已发展成为中国最大的光纤光缆制造基地,中国光通信领域实力最强的科研开发基地,中国最大的IC卡网络产品生产基地和最大的激光设备生产基地,其光纤光缆生产规模已位居全球第三,光电子器件的开发生产能力已进入全球前五位。尤其在光纤光缆、光电器件、通信系统、激光设备、通信电源、软件等领域形成了一系列拥有自主知识产权的拳头产品,产生了一批能参与国际竞争的光电企业。具有代表性的企业有长飞光纤光缆、烽火通信、华工激光、楚天激光和团结激光等。

其次在珠江三角洲地区形成了以LED为核心的光电全产业链布局,并且使研发和市场有机地结合了起来,提升了研发成果的转换和企业的效益。现已经形成了以广州、佛山、深圳、汕尾、东莞等城市为主的LCD和OLED产业基地,以东莞、深圳、惠州、江门等城市为主的LED产业基地。特别是在LED领域,珠三角现已经成为全国最大的LED封装基地,且占全球的比例超过一半。

四是市场优势,主要体现在国内有着广阔的市场需求。首先在LED封装领域,我国占到了超过一半的世界市场份额;其次以华为、中兴和大唐为首的一批中国企业在世界光通信领域具有较强的比较优势和创新研发能力,且华为在通信设备的市场份额达到了世界第一位,其销售额接近三千亿元人民币;最后光电子产品应用领域较广,我国较大的人口基数和中西部地区的通信光缆的升级改造为我国光电产品提供了长足的发展空间。

五是政策优势,表现为国家大力支持科技创新和发展。首先国家确立了创新驱动发展战略,出台了一系列支持高科技产业发展的优惠措施;其次国家提出大众创业、万众创新的畅想,并鼓励科研院所的科研成果转换和军工产品的民用化。而这些政策措施都将会促进光电产业的快速发展,提升科研院所的光电产品研发积极性。

目前,光电产业已经成为中国举足轻重的产业,受到了国家、地方政府、科研院所和企业的高度重视。虽然目前中国在LED的生产封装、液晶显示和光通信等领域在世界上有相当大的影响力,但是经过细致的分析,仍然会发现很多较为明显的不足之处。

一是产业规模发展不均衡。我国目前的光电产业规模主要集中在LED生产封装、太阳能电池、液晶和光通信领域,但是在激光、光成像和高端光器件领域的规模较小,且竞争力不足,仍与发达国家有相当大的差距。

二是产业链不健全。从产业价值链来看,光电子产业本身的价值链较长,且具有相当大的发展潜力。但从中国光电子产业的发展现状来看,这种潜力远未得到有效发挥。其中最主要的问题是本地化生产体系不完善,没有形成完整的产业链,导致需求外溢。例如长飞光纤光缆公司的配套供应60%左右来自国外,而烽火通信科技公司的光传输设备中的国外配套30%左右。与此同时,虽然我国是全球最大的液晶面板生产商,但是液晶生产线大多是引进自夏普和三星,造成本国企业的利润并不高。而在发达国家的一些地区,衍生出来的小企业在整个产业链中担当者极其重要的角色,它们能够满足大公司的各种需求,轻松的进入了大企业占重要地位的的生产链。大量的衍生企业不但满足了大公司的生产需求,优化了整个光电产业的生产体系,更为重要的是提高了该产业链的竞争优势。

三是技术创新研发能力存在明显的不足。虽然目前我国是光电产品的生产和销售大国,但是在产品的研发创新方面仍有很多劣势。一方面是我国光电产品的核心组件大多需要进口,产品的加工工艺也很多来自国外引进。正是这些核心技术尚未掌握导致了目前很多光电产品的生产加工仍然处于整个产业链的下游,其投资收益并不高,一旦发生恶性竞争就会导致整个产业链的摧毁。另一方面是科研院所的科技创新转换能力还很不足,这就导致一些科研成果仅仅是理论数据,并不能有效的转换为能给企业带来经济收益的产品,相应地也降低了科研院所的创新收益。参考文献:

[1]徐爱民.中国光电子产业发展研究.长春:吉林大学,2006.

[2]王琳.中国光电产业现状与中国光学光电子行业协会发展.激光与外,2006(36):818-820.

[3]赵国浩.企业核心竞争力理论与实务.北京:机械工业出版社,2005.

光电子科学与技术范文5

对,都出现了镜子。从本质上说,都和光学有关。

大到探月的嫦娥卫星,小到日常生活中的单反相机、CD光盘,无论是国家进步,还是你我的生活质量,都与光学工程息息相关。由于光学工程的应用实践要求十分严格,相关本科专业的毕业生往往无力承担与光学工程科学技术研究直接相关的工作。因此,每年有大量相关专业的本科毕业生选择考研。

由于光学工程是一门高层次、高门槛的学科,相较于机械工程、计算机科学与技术等专业,开设此专业的院校并不多。总体看来,光学工程专业的考研竞争比较激烈,尤其是在一些光学工程名校之中,2012年浙江大学光学工程的报录比就曾高达17∶1。

目前,我国具有光学工程博士一级授予资格的高校共38所。具有光学工程国家重点学科的高校共有清华大学、北京理工大学、南开大学、天津大学、长春理工大学、南京理工大学、浙江大学、华中科技大学、国防科学技术大学等9所,具有国家重点(培育)学科的高校有上海理工大学、电子科技大学两所,具有博士培养资格的中国科学院相关研究院所主要有长春光机所、西安光机所、上海光机所、上海技术物理所、安徽光机所、成都光电所等6所。

我们如何在为数不多的顶级名校或科研院所中选择一所最适合自己的院校呢?

第一,重视院校综合实力,避免依赖单一数据。

各种评估结果中的得分、排名等数据往往只能反映院校的宏观指标,且不同机构均有不一样的标准,很难客观真实地反映院校的全部情况。各院校的研究方向独具特色,互有长短,具体到每个研究方向,实力强弱更不相同,比如,光学设计这一领域,普遍认为实力强弱依次为清华大学、北京理工大学、浙江大学、天津大学等。同样的道理,单纯地看重院校的院士、长江学者数量、实验室规模、研究经费等指标也是不科学的。院校研究水平的高低并不能直接反映研究生教育质量的好坏,院校的导师构成、地理区位与就业环境、同学本科来源的层次与学术氛围等软实力也不是量化指标可以衡量的,然而这些因素对研究生阶段的学术成就以及未来的职业发展,往往比宏观数据具备更大的影响,万万不可忽视。

第二,光学工程不是什么院校都能“玩得转”。

在考生中广泛存在“211高校未必比985高校差”的思想,从而选择考研难度相对较小的“211工程”院校深造。不可否认,一些“211工程”院校在其传统优势学科上的确不比“985院校”差,甚至更有优势。但是,光学工程是一门“高富帅”的学科,只有高层次的院校才能承载光学工程这门学科,而优秀的光学工程人才往往也出自优秀的院校。主要原因体现在两个方面:第一,光学工程精密程度非常高,对实验仪器设备和资金的依赖性比较强,缺少国家重视和资金上的倾斜,院校很难承担昂贵的实验仪器设备,从而限制研究生的发展;第二,“985”院校导师的视野更加开阔,对研究生的基本要求更加严格、培养目标更高,甚至某些院校的本科生在导师的指导和严格要求下也能在诸如Optical Letters等国际顶级光学期刊上。此外,高层次的院校学术氛围更加浓厚,出国深造、就业等方面也具备更大的优势。

在此背景下,有必要对光学工程相关院校及其考研情况进行深度解读。本文将以拥有国家重点学科的浙江大学、华中科技大学、天津大学、南开大学,以及中国科学院的上海光机所为例进行具体分析。

浙江大学:为强者而生

学科地位:浙江大学光学工程学科设立于光电信息工程学系内,该系前身为浙江大学光学仪器专业,是中国光学工程学科的诞生地,具有雄厚的学科实力。在2007―2009年、2010―2012年教育部学科评估中均排名第一。

学科特色:有现代光学仪器国家重点实验室、国家光学仪器工程技术研究中心、国防重点学科实验室等国家级研究基地。目前设置有光学工程研究所、光电信息及检测技术研究所、光电子技术研究所、光电显示技术研究所、先进纳米光子学研究所和光及电磁波研究中心、光学惯性技术工程研究中心等机构。

研究领域:浙江大学光学工程主要研究领域十分宽广,包括微纳光学与介观光学与器件、光学光电子薄膜、光电显示技术、高精度光纤传感、光电成像技术、微纳米精密检测技术、生物光子学、新型激光与光电子技术、光电子集成器件与系统,光通信技术与系统和新颖人工光电介质等。

师资力量:光及电磁波研究中心以长江计划特聘教授何赛灵为领军人物,大部分导师均为杰出“海归”或外籍教授,在光子学和电磁波的理论和实验研究领域开展了大量工作,获得了许多具有国际影响的学术成果。

地理区位:长江三角洲地区具有规模庞大的光电产业集群,具有国际化、起点高的特点,相较于珠三角地区以封装、为主的光电―半导体产业而言具有广阔的发展前景。

竞争情况:浙江大学就读光学工程的研究生中超过半数来自于浙江大学、天津大学、南开大学等名校的推免生。考研竞争极为激烈,从近年报录比便可见一斑。

考试特色:浙江大学光学工程考研参考书为郁道银、谈恒英著的《工程光学》。浙江大学光学工程的专业课考试较其他学校包括的内容更多,报考的同学需要复习几何像差、傅里叶光学等本科阶段较为薄弱的知识板块。此外,也会考查一定的激光原理知识。

华中科技大学:光谷传奇

学科地位:华中科技大学光学工程近年来发展迅速,实力雄厚。尤其是在筹的武汉光电国家实验室是我国目前仅有的几个国家实验室之一,学科地位非同一般。华中科技大学在2010―2012年教育部学科评估中与浙江大学并列第一。

学科特色:光学与电子信息学院设有武汉光电国家实验室、激光加工技术国家工程研究中心、下一代互联网接入系统国家工程实验室、国家集成电路人才培养基地、教育部电子信息功能材料重点实验室(B类)、教育部敏感陶瓷工程中心等研究机构。其中武汉光电国家实验室是由教育部、湖北省和武汉市共建,依托于华中科技大学,联合武汉邮电科学研究院、中国科学院武汉物理与数学研究所、中国船舶重工集团公司第七一七研究所共同组建,已投入4亿多元建立了12个科学研究平台以及1个光电公共测试平台。

研究领域:华中科技大学主要研究方向为光电测控技术、光电信息存储、光通信技术、基础光子学、激光科学与工程、光电子器件与集成、纳米光电子学、生物医学光子学、能源光子学、太赫兹技术。

地理区位:华中科技大学地处著名的武汉光谷,当地产业集群形成的产学研体系研究水平很高,产业价值巨大,尤其在光通信、激光等领域具有较大优势,就业前景看好。

竞争情况:华中科技大学工学复试分数线2013年为330分、2012年为340分、2011年为330分。招生人数60人左右,随当年推免生比例有所波动。

考试特色:华中科技大学光学工程专业课考试偏向物理光学、电子学、激光原理相关知识。需要注意的是有两个单位可以接收光学工程的硕士生,分别是光电学院和武汉光电国家实验室。

天津大学:精益求精

学科地位:天津大学光学工程学科设立在天津大学精密仪器与光电子工程学院,是我国较早设立光学工程的高校之一。天津大学光学工程在2007―2009年教育部学科评估中名列第二,2010―2012年教育部学科评估中名列第三。此外,天津大学精密仪器与光电子工程学院也是教育部“教育教学改革特别试验区”的15个全国试点学院之一。

学科特色:所在学院设有精密测试技术及仪器国家重点实验室、光电信息技术科学教育部重点实验室、精密仪器中心、现代光学研究所、光电子研究中心、传感工程研究所、照明技术研究所、光电测控技术研究所、激光与光电子技术研究所、生物光学研究所、安全防伪技术研究中心等研究和开发机构。

研究方向:超快激光理论与应用研究、光学信息处理及其应用、光学技术在计算机科学中的应用、数字图像处理技术、光学传感器技术、先进固体激光及非线性频率变化技术、光电子学与光通信技术、激光与光电子应用技术等。

师资力量:中国科学院院士1人,中国工程院院士1人,长江计划特聘教授4人。天津大学光学工程的师资队伍配置十分合理,老中青年教师比例合理。老年教授如姚建铨院士、王清月教授等可以保证该学科的顶级实力,中年学科骨干如刘铁根教授近年来在光纤传感领域硕果累累,超快激光实验室的胡明列教授是天津大学最年轻的教授,学术前景十分光明。

地理区位:既紧挨近年来得到长足发展的天津滨海新区,又毗邻首都北京,就业环境较为优越。

竞争情况:就读于天津大学的研究生中,本校生源占有较大比例。天津大学工学复试分数线2013年为330分,2012年为335分,2009―2011光学工程报录比如下:

考试特色:天津大学考研参考书目为郁道银、谈恒英著的《工程光学》和周炳著的《激光原理》,建议欲报考的同学参考天津大学蔡怀宇教授编写的《工程光学复习指导与习题解答》。

南开大学:虽小而精

学科地位:南开大学光学工程设立于南开大学现代光学研究所内,隶属于电子信息与光学工程学院。现代光学研究所由光学工程元老母国光院士创建,是全国高校中最早取得光学和光学工程两个学科博士学位授予权的单位。在2010―2012年教育部学科评估中,南开大学光学工程名列第五。

学科特色:设有教育部光电信息技术科学重点实验室以及博士后流动站。

师资力量:南开大学光学工程规模较小,共有教师28人,教授、研究员18人,副教授8人,其中有院士1人,特聘教授1人,博士生导师13人,但导师队伍水平相当优秀,哈佛大学、剑桥大学等欧美名校留学、访问研究的经历非常普遍,近年来在Nature、Science等国际最顶尖期刊发表多篇论文,令国内同行为之拜服。较为出色的是青年教师刘海涛教授,在Nature发表两篇论文,在Physical Review Letters发表两篇论文,主要研究方向为表面等离子体等微纳光学的相关理论。

培养模式:南开大学光学工程招生规模较小,几乎与导师人数平齐,每个研究生均能得到导师的大量指导,研究生教育接近于精英教育。需要注意的是,南开大学光学工程的专业型硕士培养计划与学术型硕士培养计划基本相同,这与其他学校的培养模式有所区别。

研究领域:相比其他高校,南开大学光学工程的研究方向的理论特色较为明显,其研究领域主要有:光学/数字图象处理科学与技术、光学处理与光计算技术、激光与非线性光学科学与技术、现代光通信技术、光波电子学、光子技术、眼视觉光学和共焦显微技术、飞秒激光技术、微纳光学。

地理区位:与天津大学相同。

竞争情况:南开大学近年来考研报录情况如下所示,可见相较于其他院校,南开大学光学工程的性价比较高。

考试特色:南开大学光学工程往年专业课参考书是赵凯华、钟锡华编著的《光学》,专业课考试风格自2013年起有所变化,并且2014年考研没有提供参考书目,需要考生注意。

中国科学院上海光机所:卧虎藏龙

学科地位:上海光机所是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所。

学科特色:上海光机所现设8个研究室,分别是:强场激光物理国家重点实验室、中科院量子光学重点实验室、中科院强激光材料重点实验室、高功率激光物理联合实验室、空间激光信息技术研究中心(含:中科院空间激光通信及检验技术重点实验室、上海市全固态激光器与应用技术重点实验室)、信息光学与光电技术实验室、高密度光存储技术实验室、高功率激光单元技术研究与发展中心。

值得一提的是,上海光机所建成了国内仅有国际上也为数不多的“神光”系列高功率大型激光装置,用于激光分离同位素的激光与光学系统、超短超强激光系统、激光原子冷却装置、空间全固态激光器研制平台。在各种新型、高性能激光器件、激光与光电子功能材料的研制方面,也进入了国际先进水平,是我国现代光学和激光与光电子领域取得研究成果最多的单位之一。

研究领域:强激光技术、强场物理与强光光学、信息光学、量子光学、激光与光电子器件、光学材料等。显而易见的是,上海光机所的研究方向非常偏向于理论研究,因而十分适合于光学工程理论方向的深造。

地理区位:地处长三角的核心上海,地理区位优势相当明显。

竞争情况:每年有许多来自清华大学、浙江大学等顶尖学府的毕业生通过推免进入上海光机所,研究所人才济济。近年来上海光机所光学工程的复试分数线为:2013年320分,2012年325分,2011年330分。每年招生人数在40―50人,随当年推免比例有所浮动。

培养模式:上海光机所的专业型硕士与学术型硕士培养计划相近,且第一年是在安徽合肥的中国科学技术大学培养。

光电子科学与技术范文6

光电子产业包括信息光电子、能量光电子、消费光电子、军事光电子、软件与网络等领域。光电子技术不仅全面继承兼容电子技术,而且具有微电子无法比拟的优越性能,更广阔应用范围,光电子产业成为21世纪最具魅力的朝阳产业。

科学家预言,随着光电子潜力的发掘,这一行业的产值将在2010年达到50000亿美元,成为21世纪最大产业。

新型液晶显示器背光源制备及全色显示器研究

项目简介:该项目合成了高效且宽带光谱的白光材料(Zn(BTZ)2),确定其光致发光主峰及范围;制备了两类新型单一发光层的白色有机电致发光器件(OLED):掺杂型Zn(BTZ)2器件和混合型LPPP器件;进行了器件发光性能研究,研究了产生白光的激发过程和提高效率的途径;进行了器件用于液晶显示的背光源的研究,做出两类较大面积均匀的背光源,达到可使用水平;将器件与光学滤色片结合得到全色显示,测量了所得三基色发光强度、色度与光谱,混色后获彩色光;进行了柔性OLED研究,并做出相应的器件。

超高亮LED

项目简介:超高亮LED是指用四元系材料AlGaInP生产的红、橙、黄色超高亮度LED和用四元系材料AlGaInN(亦称为GaN基材料)生产的蓝色、绿色、紫色和紫外光超高亮度LED。产品的主要技术性能如下:超高发光强度,Iv最高可达10cd以上。比传统LED的光强高出几十倍,可作为小型照明光源。发光颜色全:包括红、黄、绿、蓝、白、紫等可见光区域的各个波段, 波长λD:400~660nm。功耗小:作为照明光源,超高亮LED与传统光源相比,功耗仅为传统光源的十分之一。抗静电能力强,GaN基LED的ESD值为500V以上。指向性好,半强度角θ1/2可达120度以上。

LED非点阵大面积平面发光技术

项目简介:LED非点阵大面积平面发光技术术采用了先进的半导体光源、独特的光学设计和工艺材料,形成高效导光系统,制成了平板化、大面积、均匀发光的器件。该成果工作原理正确,思路新颖,选材科学,在国内率先实现了LED由点光源向大面积平面光源的转换,具有创新性,达到了国内先进技术水平。

网络直联式农药残留测定仪及分布式监控系统

项目简介:该课题针对农药残毒速测仪的应用环境和政府对农药残毒进行监测的需求专门设计简便可靠的农药残毒速测仪,并采用新型半导体光源,不需要滤光片,避免了使用传统的卤素灯加虑光片作为光源,光源寿命短而且滤光片容易长霉的缺点,而且能够达到快速检测的功能,1分钟可完成检测,可即时输出检测数据并能保存历史数据,并集成图形点阵液晶显示屏、具备高速微型打印机、大容量存储器。

意义:该课题研制的网络直联式农药残留测定仪及分布式监控系统灵敏度高、稳定性好,检测结果准确可靠,完全满足了农残检测需要,其质量和性能在国内同类产品中居领先水平。

贴片式大功率LED信号灯

项目简介:该项目是一项采用贴片式大功率LED光源,综合了光学设计、结构设计以及电子设计的新型交通信号灯产品。采用新材料、新光源,生产工艺简单,提高了发光效率,降低了能耗。在光学设计上打破传统LED一一对应的配光方式,采用反射与折射相结合、聚散结合、光束重组的方式,达到利用率高、均匀性好的特点,无以往信号灯产品易产生暗斑这一致命缺陷。由于整灯光源管数小,因此其生产工艺比之普通LED信号灯大大简单。能容许较大范围的电流,能适应不太稳定的电网波动。既保证了散热效果,又保证了密封性能,较好的解决了两者矛盾。使用寿命长,免于维护。

1W聚光型白光功率半导体发光二极管

项目简介:聚光型白光功率半导体发光二极管结构主要是由功率型LED芯片、热沉底座和光学系统组成,蓝色发光芯片装于散热良好的引线框架上,光学透镜覆盖芯片上形成一定的光学空间分布,同时保护芯片,透镜与芯片之间填充柔性硅胶以保护芯片和金丝。该项目采用兰色芯片上涂覆YAG荧光粉,通过混光后产生白光,制备方法比较简单,成本也相对较低。

意义:功率型超高亮LED是一种高效的环保的绿色固体光源,具有寿命长,功耗小,亮度高,低维护等特点,将取代白炽灯和荧光灯等传统玻壳照明光源。

一种自动调节光亮的数码摄像头

项目简介:该成果公开了一种自动调节光亮的数码摄像头。其技术方案的要点是,数码摄像头主体是一个“”字形结构,在其两侧安装发光二极管以照射光亮,光源感光器安装在上部,机芯内部加入一个光亮度调节器,由于自带光源,因此能在没有光亮的环境下,可以正常摄取被拍摄人物的影像。数码摄像头体积小,重量轻、耗电省、寿命长,制造成本低,经济实用,便于在网吧,学校,家庭和办公环境中使用。

分子基和有机/无机复合光电子材料的设计、合成及应用

项目简介:该项目的实施包括从配体、配合物的设计、合成与筛选,无机和有机材料的制备与功能团的修饰、结构确定、光物理性质、光致和电致发光研究以及分子组装及材料的应用开发。其设计合成羟基、双键或炔基等配体与金属铜、锌、金、铂形成的单体、多核和高聚物分子基光电子材料,通过进行X射线衍射结构确定、光致和电致发光测定、发射和猝灭与环境的关系研究、激发光谱和瞬态时间分辨吸收光谱测定,来探讨发生的起源、激发态的结构、收买、谱学规律以及电荷转移和能量转移规律。

意义:在此基础上,设计和合成出高量子效率,有较佳应用价值的发光材料。

激光与光电子技术在生物组织光学特性测量中的应用及其医用新技术

项目简介:该项目主要内容包括:创建生物组织光学新体系,开拓人体组织光学性质的新测定方法和新技术。激光荧光法肺癌定位的彩图像技术与系统,采用“共轴微光-荧光肺癌诊断和定位仪器”技术,研制激光荧光法肺癌定位彩图像装置。激光血管外照射技术与仪器,开拓激光血管外照射治疗技术,完成治疗用激光剂量参数的活体测量,研制半导体激光治疗机。

意义:组织光学体系独创性的构建与论述以及测定人体组织光学性质的新方法与新技术,为开拓激光技术在医学领域的新应用建立了基础。“激光荧光法肺癌定位的彩图像装置”实现了肺癌早期诊断与实时定位。

可协变硅绝缘衬底上生长宽禁带半导体碳化硅外延材料及器件制备

项目简介:该项目属新材料领域的半导体新型基底晶体材料,是在非晶层上的纳米晶体薄膜上,制备宽禁带半导体碳化硅外延薄膜。其核心技术是采用低维化的纳米晶体薄膜其晶格常数的可协变性,来提高其上生长的外延薄膜的晶体质量。该项目技术思想具有重大的原始创新性,属于国际领先的技术。项目正在开发自主知识产权的核心专利。项目将解决在价格低廉的硅可协变基底上,生长稀有半导体如碳化硅等宽禁带材料。项目将推动我国在高频、高温、大功率和紫外光电子等领域的发展。

意义:该项目的可协变硅衬底技术,可以大幅度提高传统硅衬底材料的附加值;在其上生长的碳化硅等宽禁带半导体材料,在高频、高温、大功率、及蓝光和紫外光电子领域有广泛应用。

HWD11201多功能温控系统MTCS数据采集电路

项目简介:HWD11201多功能温控系统MTCS数据采集电路是一小型、安全、精密的单片温度控制电路。其功能完善,具备有:9600bit/s固定波特率的通信串口,与HWD1709数字编码感温电路专用单总线口,内部模糊处理逻辑块,高低温报警触发器,一个基准压源、一个8位的A/D转换器以及内部逻辑控制电路。该片可完成温度控制、报警输出的全部控制功能。它主要用于珀尔帖效应模块的控制。它可维持±0.35°C 的温度稳定性,具备电压超限保护。主要应用于激光器、半导体激光二极管、EDFA光放大器以及各类环境控制、过程监控系统中。

意义:该电路的需求量较大,应用前景广泛。目前, 半导体激光器的应用覆盖了整个光电子学领域,全世界的激光器市场每年的份额达数百亿美元。其技术已成为当今光电子科学的核心技术,在工业、医疗、信息显示等领域具有广泛的应用前景,对军事领域的跟踪、制导、武器模拟、点火引爆、雷达等诸多方面更具有重要作用。

新型光电化学太阳能电池

项目简介:新型光电化学太阳能电池是上个世纪90年代初期出现的一类新型太阳能电池。本课题组研制出新型太阳能电池多种。电解质材料的设计方面:采用聚乙二醇等作为溶剂在高温下溶解I^-/I^(3-)电解质,在室温下固化。采用丙烯酸单体溶解电解质,在催化剂作用下,室温自交联,形成固体电解质。二氧化钛多孔膜制备方面:采用水热法生长出符合要求的二氧化钛纳米晶,通过酸处理,改善二氧化钛纳米多孔膜的表面结构活性;载流子传输机理方面:提出了空穴向对阴极(正极)的迁移是通过电子-离子氧化还原过程实现。在器件组装方面:组装了几种光电化学太阳能电池。

意义:研究结果在新材料设计、新型半导体材料、光电功能材料、光电子学、光电子器件等方面具有重要的科学意义,在太阳能开发方面具有良好的应用前景。

新型GaAs基近红外低维结构半导体光电材料与器件

项目简介:该项目全面开展了GaAs基1.0-1.6微米材料生长、低维结构物理、激光器与探测器制备等研究工作,得到国家科技部、自然科学基金委、中科院创新工程等的支持,取得一系列具有国际反响的研究成果:GaAs基近红外材料能带结构、发光物理特性理论研究;GaAs基近红外低维材料生长、发光物理特性实验研究;GaAs基近红外激光器和探测器实验研究。上

意义:述研究成果标志着我国砷化镓基近红外光电子材料与器件研究水平进入世界先进行列。

SOI光波导单模条件研究及特殊功能光波导器件设计制备技术

项目简介:该项目为SOI光子集成,它的首要问题是确定精确的单模传输条件、设计制备性能优异的特种功能光波导器件结构、解决同单模光纤的高效率耦合以及缩小芯片尺寸提高集成度。单模传输条件是一切光波导器件设计的基础,精确单模条件的获得对于指导光波导器件的设计具有重要意义。

意义:该项目在SOI光子集成和光电子集成方面进行了系统而深入的研究工作,特别是在特殊功能新型SOI光波导器件的设计制备及大规模光子集成芯片研制方面,均有多项创新性成果,始终走在国际的前列。

大规模SOI光波导光开关阵列集成技术

项目简介:该项目为研究性能优异的光开关,它是实现高速大容量全光网的首要问题之一。该项目在国际上首次将模斑变换器和微型反射镜集成到SOI光开关阵列中,首次研制成功了集成度为8×8和16×16 的SOI光波导开关阵列,其综合技术指标在国际上处于领先地位,由于研制的SOI光开关阵列其制备工艺同目前发展十分成熟的微电子标准CMOS工艺完全兼容,因此制造成本非常低廉。

意义:与国际上已经商用的MEMS光开关、聚合物及SiO2波导光开关相比,SOI波导光开关在开关速率、长期使用可靠性、制造成本方面具有很大的优势,特别是SOI波导光开关具备同硅基光电子器件,因此SOI波导光开关阵列的研制成功具有很大的技术推动意义。

多媒体高清晰教学及多用途背投显示设备

项目简介:该项目采用高倍短焦镜头,使1.5米内屏幕显示100英寸,而且四角边沿画面清晰不变形;光学反光器件采用高尖端紫外线滤过技术,纯色光达到90%以上,避免紫外线对人体及眼睛的伤害;高效节能电源、追光电子元件的开发,使500W的电源达到1500W的光效;光源发光持久,延缓衰减,使使用寿命从原来的1000小时延长到8000小时;自动温控,预期达到自动调温,使整机连续工作百小时以上无障碍。

意义:该显示设备是是现代化建设必要设备,发展前景非常广阔。

PON用突发式光模块

项目简介:该模块主要包括BPON ONU突发式光模块、EPON ONU突发式模块、EPON OLT突发式光模块。该系列模块主要应用于以PON(无源光网络)接入技术为主的宽带光接入网,从而实现光纤到户。突发模式光收发模块是PON系统中的物理层器件。BPON/EPON ONU侧的光模块能够迅速打开/开断激光器。而OLT侧的光模块是要求能够在短时间内正确恢复不同ONU发送的不同功率的光信号。

意义:OLT模块最关键的指标是突发接收时北京时间,光接收灵敏度、饱和光功率,及相邻光信号所允许的动态范围。

宽带可调谐半导体激光器

项目简介:该课题研究了四种基于InP材料的单片集成技术,实现了基于InP衬底的较灵活的能带剪裁,为光电子器件的多功能单片集成打下了基础;采用量子阱混杂技术,成功实现了75nm的量子阱带隙波长蓝移量,在此基础上实现了取样光栅分布布拉格反射宽带可调谐激光器,在增益区电流为150mA时,激光器芯片的输出功率达到了9mW,单模调谐范围最高达41nm,宽带可调谐激光器组件输出功率大于0dBm;成功研制出一套基于LabVIEW软件平台的自动化的宽带可调谐SG-DBR激光器波长测试控制系统,提出了一种利用输出光的边模抑制比,从调谐数据库中筛选出激光器模式稳定工作点的算法,应用该系统对研制的SG-DBR激光器进行大量实验测试和波长查询,实验结果表明本系统稳定、可靠、波长控制精度高,波长控制误差不超过±0.02nm;还研制了可调谐半导体激光器的多路程控电流源,为宽带可调谐激光器的实用化奠定了基础。

CMOS图像传感器

项目简介:该项目调整CMOS工艺和结构,设计出N型衬底的CMOS图像传感器,采用0.18um工艺,并成攻流片;衬底和外延层使用不同类型的半导体材料,构成一个PN结,在反偏时会在衬底和电荷收集区之间形成势垒,阻碍衬底中的噪声电荷通过外延层流向电荷收集区,抑制像素之间的串扰。在除感光单元阵列的电路下注入深层的P阱或者N阱,防止衬底和电路之间发生闩锁效应;提出新结构的光电二极管来提高其量子效应、降低噪声、提高光电子转化效率;采用sensor架构,有效减少串扰;进行了颜色纠正;对A/D转换器的结构进行调整,电路几乎没有静态电量消耗。采用了高精度的A/D模块、相关双采样(CDS)、FPN消除算法,能够使图像更为平滑。

红外传感全自检光电保护装置

项目简介:该项目主要研究和解决了小型化的电子电路原理和结构、对接扩展技术―模块化电路结构、提高检测精度技术、保证适当检测距离―保护长度的技术、抗干扰技术、滤波技术、光电子技术、光学技术、多种安装技术、减振技术、安全可靠性能―全自检技术等相关技术。通过解决了一系列问题,使成果技术达到了较高检测精度,保证适当的检测距离,全自检安全可靠性能,安装使用方便,外形小巧美观,价格较为经济的市场期望。

意义:该项目技术成果的市场前景是相当广阔和有生命力的。

硅基发光材料研究

项目简介:该成果采用掺钛化学腐蚀法成功制备了发光稳定和发光均匀的多孔硅,采用H_2O_2催化方法制备了形貌更平整、细密、均匀的多孔硅。并通过对多孔硅在不同激光功率下的Raman光谱和光致发光谱的研究,发现当激光功率增大到某一值时,晶格畸变使多孔硅由线性转变为光致非线性材料,引起非线性吸收系数增大,导致光致发光谱的明显增强。

意义:研究成果对于硅基发光材料的理论研究和应用基础研究具有显著的实际意义,对推动硅基光电子集成技术的发展具有重要意义。

单片集成光器件关键技术研究

该项目简介:项目采用自主开发软件建立了一套集模拟仿真与CAD功能于一体的光电集成器件设计软件平台;开发了包括MOCVD外延、光刻、腐蚀、光栅等各道工艺的RWG、DC-PBH类型单片集成芯片关键工艺技术和光电集成相关的凸点flip chip倒装焊技术,建立并完善了单片/混合集成器件OEIC工艺技术制作平台,并具备了批量生产能力;对所设计的混合集成器件进行工艺验证,建立并完善了设计和制作平台,发展相应的工艺制作、耦合封装和模块设计技术。

意义:该成果完成了针对典型的混合集成光电子(OEIC)器件2.5Gb/s混合集成光发射机与光接收机模块进行的设计开发和工艺验证,提高了我国集成光器件整体制作技术水平,处于国内领先、国际先进水平。

红外电子材料的优化设计研究

项目简介:该项目的最重要特色就是将研究目的设定在解决我国国防战略性高技术发展中红外光电子材料这类瓶颈性技术上单一的跟踪性工艺研究模式。具体是在我国红外光电子材料发展中提出针对制备工艺中遇到的基本物理问题进行系统的研究,逐步地提出与工艺研究一起建立可优化材料的设计平台。而最重要的创新点是提出了材料芯片这一最新发展起来的技术在项目研究中的开拓性应用。

在蓝宝石衬底上研制ZnO同质pn结及其电致发光

项目简介:该项目利用分子束外延设备研制高载流子浓度的P型ZnO材料及ZnO P-N结紫外发光二极管和激光器。该项目选择在价格适宜、工艺成熟的蓝宝石(Al_2O_3)衬底上开展p型ZnO的制备及相关结型器件的研究工作,在国内首次获得了室温下光泵浦的紫外受激发射;制备出低阻p型ZnO薄膜材料,载流子浓度最高达到10^(19)/cm^3;研制了ZnO同质pn结,在室温下观测到了来自同质结电泵蓝紫色发光。

意义:该成果达到和国外同步发展,在国内器件研制方面处于领先水平,对于探索制备实用型ZnO结型发光和激光器件的途径,具有重要研究价值。

新型微片激光材料与器件研究