前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇光電子器件范文，相信會(huì)為您的寫作帶來幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

光電子器件范文第1篇

論文摘要：納米光電子技術(shù)是一門新興的技術(shù)，近年來越來越受到世界各國(guó)的重視，而隨著該技術(shù)產(chǎn)生的納米光電子器件更是成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。主要介紹了納米光電子器件的發(fā)展現(xiàn)狀。

1納米導(dǎo)線激光器

2001年，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的研究人員在只及人的頭發(fā)絲千分之一的納米光導(dǎo)線上制造出世界最小的激光器-納米激光器。這種激光器不僅能發(fā)射紫外激光，經(jīng)過調(diào)整后還能發(fā)射從藍(lán)色到深紫外的激光。研究人員使用一種稱為取向附生的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，用純氧化鋅晶體制造了這種激光器。他們先是"培養(yǎng)"納米導(dǎo)線，即在金層上形成直徑為20nm～150nm，長(zhǎng)度為10000nm的純氧化鋅導(dǎo)線。然后，當(dāng)研究人員在溫室下用另一種激光將納米導(dǎo)線中的純氧化鋅晶體激活時(shí)，純氧化鋅晶體會(huì)發(fā)射波長(zhǎng)只有17nm的激光。這種納米激光器最終有可能被用于鑒別化學(xué)物質(zhì)，提高計(jì)算機(jī)磁盤和光子計(jì)算機(jī)的信息存儲(chǔ)量。

2紫外納米激光器

繼微型激光器、微碟激光器、微環(huán)激光器、量子雪崩激光器問世后，美國(guó)加利福尼亞伯克利大學(xué)的化學(xué)家楊佩東及其同事制成了室溫納米激光器。這種氧化鋅納米激光器在光激勵(lì)下能發(fā)射線寬小于0.3nm、波長(zhǎng)為385nm的激光，被認(rèn)為是世界上最小的激光器，也是采用納米技術(shù)制造的首批實(shí)際器件之一。在開發(fā)的初始階段，研究人員就預(yù)言這種ZnO納米激光器容易制作、亮度高、體積小，性能等同甚至優(yōu)于GaN藍(lán)光激光器。由于能制作高密度納米線陣列，所以，ZnO納米激光器可以進(jìn)入許多今天的GaAs器件不可能涉及的應(yīng)用領(lǐng)域。為了生長(zhǎng)這種激光器，ZnO納米線要用催化外延晶體生長(zhǎng)的氣相輸運(yùn)法合成。首先，在藍(lán)寶石襯底上涂敷一層1nm~3.5nm厚的金膜，然后把它放到一個(gè)氧化鋁舟上，將材料和襯底在氨氣流中加熱到880℃~905℃，產(chǎn)生Zn蒸汽，再將Zn蒸汽輸運(yùn)到襯底上，在2min~10min的生長(zhǎng)過程內(nèi)生成截面積為六邊形的2μm~10μm的納米線。研究人員發(fā)現(xiàn)，ZnO納米線形成天然的激光腔，其直徑為20nm~150nm，其大部分（95％）直徑在70nm~100nm。為了研究納米線的受激發(fā)射，研究人員用Nd:YAG激光器（266nm波長(zhǎng)，3ns脈寬）的四次諧波輸出在溫室下對(duì)樣品進(jìn)行光泵浦。在發(fā)射光譜演變期間，光隨泵浦功率的增大而激射，當(dāng)激射超過ZnO納米線的閾值（約為40kW／cm）時(shí)，發(fā)射光譜中會(huì)出現(xiàn)最高點(diǎn)，這些最高點(diǎn)的線寬小于0.3nm，比閾值以下自發(fā)射頂點(diǎn)的線寬小1/50以上。這些窄的線寬及發(fā)射強(qiáng)度的迅速提高使研究人員得出結(jié)論：受激發(fā)射的確發(fā)生在這些納米線中。因此，這種納米線陣列可以作為天然的諧振腔，進(jìn)而成為理想的微型激光光源。研究人員相信，這種短波長(zhǎng)納米激光器可應(yīng)用在光計(jì)算、信息存儲(chǔ)和納米分析儀等領(lǐng)域中。

3量子阱激光器

2010年前后，蝕刻在半導(dǎo)體片上的線路寬度將達(dá)到100nm以下，在電路中移動(dòng)的將只有少數(shù)幾個(gè)電子，一個(gè)電子的增加和減少都會(huì)給電路的運(yùn)行造成很大影響。為了解決這一問題，量子阱激光器就誕生了。在量子力學(xué)中，把能夠?qū)﹄娮拥倪\(yùn)動(dòng)產(chǎn)生約束并使其量子化的勢(shì)場(chǎng)稱之成為量子阱。而利用這種量子約束在半導(dǎo)體激光器的有源層中形成量子能級(jí)，使能級(jí)之間的電子躍遷支配激光器的受激輻射，這就是量子阱激光器。目前，量子阱激光器有兩種類型：量子線激光器和量子點(diǎn)激光器。

3.1量子線激光器

近日，科學(xué)家研制出功率比傳統(tǒng)激光器大1000倍的量子線激光器，從而向創(chuàng)造速度更快的計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備邁進(jìn)了一大步。這種激光器可以提高音頻、視頻、因特網(wǎng)及其他采用光纖網(wǎng)絡(luò)的通信方式的速度，它是由來自耶魯大學(xué)、位于新澤西洲的朗訊科技公司貝爾實(shí)驗(yàn)室及德國(guó)德累斯頓馬克斯·普朗克物理研究所的科學(xué)家們共同研制的。這些較高功率的激光器會(huì)減少對(duì)昂貴的中繼器的要求，因?yàn)檫@些中繼器在通信線路中每隔80km（50mile）安裝一個(gè)，再次產(chǎn)生激光脈沖，脈沖在光纖中傳播時(shí)強(qiáng)度會(huì)減弱（中繼器）。

3.2量子點(diǎn)激光器

由直徑小于20nm的一堆物質(zhì)構(gòu)成或者相當(dāng)于60個(gè)硅原子排成一串的長(zhǎng)度的量子點(diǎn)，可以控制非常小的電子群的運(yùn)動(dòng)而不與量子效應(yīng)沖突?？茖W(xué)家們希望用量子點(diǎn)代替量子線獲得更大的收獲，但是，研究人員已制成的量子點(diǎn)激光器卻不盡人意。原因是多方面的，包括制造一些大小幾乎完全相同的電子群有困難。大多數(shù)量子裝置要在極低的溫度條件下工作，甚至微小的熱量也會(huì)使電子變得難以控制，并且陷入量子效應(yīng)的困境。但是，通過改變材料使量子點(diǎn)能夠更牢地約束電子，日本電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的松本和斯坦福大學(xué)的詹姆斯和哈里斯等少數(shù)幾位工程師最近已制成可在室溫下工作的單電子晶體管。但很多問題仍有待解決，開關(guān)速度不高，偶然的電能容易使單個(gè)電子脫離預(yù)定的路線。因此，大多數(shù)科學(xué)家正在努力研制全新的方法，而不是仿照目前的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)量子裝置。

4微腔激光器

微腔激光器是當(dāng)代半導(dǎo)體研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，它采用了現(xiàn)代超精細(xì)加工技術(shù)和超薄材料加工技術(shù)，具有高集成度、低噪聲的特點(diǎn)，其功耗低的特點(diǎn)尤為顯著，100萬個(gè)激光器同時(shí)工作，功耗只有5W。該激光器主要的類型就是微碟激光器，即一種形如碟型的微腔激光器，最早由貝爾實(shí)驗(yàn)室開發(fā)成功。其內(nèi)部為采用先進(jìn)的蝕刻工藝蝕刻出的直徑只有幾微米、厚度只有100nm的極薄的微型園碟，園碟的周圍是空氣，下面靠一個(gè)微小的底座支撐。由于半導(dǎo)體和空氣的折射率相差很大，微碟內(nèi)產(chǎn)生的光在此結(jié)構(gòu)內(nèi)發(fā)射，直到所產(chǎn)生的光波積累足夠多的能量后沿著它的邊緣折射，這種激光器的工作效率很高、能量閾值很低，工作時(shí)只需大約100μA的電流。

長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械學(xué)院高功率半導(dǎo)體激光國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和中國(guó)科學(xué)院北京半導(dǎo)體研究所從經(jīng)典量子電動(dòng)力學(xué)理論出發(fā)研究了微碟激光器的工作原理，采用光刻、反應(yīng)離子刻蝕和選擇化學(xué)腐蝕等微細(xì)加工技術(shù)制備出直徑為9.5μm、低溫光抽運(yùn)InGaAs／InGaAsP多量子阱碟狀微腔激光器。它在光通訊、光互聯(lián)和光信息處理等方面有著很好的應(yīng)用前景，可用作信息高速公路中最理想的光源。

微腔光子技術(shù)，如微腔探測(cè)器、微腔諧振器、微腔光晶體管、微腔放大器及其集成技術(shù)研究的突破，可使超大規(guī)模集成光子回路成為現(xiàn)實(shí)。因此，包括美國(guó)在內(nèi)的一些發(fā)達(dá)國(guó)家都在微腔激光器的研究方面投人大量的人力和物力。長(zhǎng)春光機(jī)與物理所的科技人員打破常規(guī)，用光刻方法實(shí)現(xiàn)了碟型微腔激光器件的圖形轉(zhuǎn)移，用濕法及干法刻蝕技術(shù)制作出碟型微腔結(jié)構(gòu)，在國(guó)內(nèi)首次研制出直徑分別為8μm、4.5μm和2μm的光泵浦InGaAs／InGaAsP微碟激光器。其中，2μm直徑的微碟激光器在77K溫度下的激射闊值功率為5μW，是目前國(guó)際上報(bào)道中的最好水平。此外，他們還在國(guó)內(nèi)首次研制出激射波長(zhǎng)為1.55μm，激射閾值電流為2.3mA，在77K下激射直徑為10μm的電泵浦InGaAs／InGaAsP微碟激光器以及國(guó)際上首個(gè)帶有引出電極結(jié)構(gòu)的電泵浦微柱激光器。值得一提的是，這種微碟激光器具有高集成度、低閾值、低功耗、低噪聲、極高的響應(yīng)、可動(dòng)態(tài)模式工作等優(yōu)點(diǎn)，在光通信、光互連、光信息處理等方面的應(yīng)用前景廣闊，可用于大規(guī)模光子器件集成光路，并可與光纖通信網(wǎng)絡(luò)和大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路匹配，組成光電子信息集成網(wǎng)絡(luò)，是當(dāng)代信息高速公路技術(shù)中最理想的光源；同時(shí)，可以和其他光電子元件實(shí)現(xiàn)單元集成，用于邏輯運(yùn)算、光網(wǎng)絡(luò)中的光互連等。

光電子器件范文第2篇

電子科學(xué)與技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱“電科”）專業(yè)是以培養(yǎng)具備微電子、光電子、集成電路等領(lǐng)域?qū)捄窭碚摶A(chǔ)、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯I(yè)知識(shí)，能在電子科學(xué)與技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域從事各種電子材料、元器件、集成電路、電子系統(tǒng)、光電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、科技開發(fā)，以及科學(xué)研究、教學(xué)和生產(chǎn)管理工作的復(fù)合型專業(yè)人才為目標(biāo)的工程專業(yè)。作為電科專業(yè)教育中重要內(nèi)容的光電子技術(shù)，不僅是當(dāng)代信息技術(shù)兩大支柱之一，而且隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展持續(xù)煥發(fā)著生命活力。而讓光電子技術(shù)保持如此強(qiáng)勁發(fā)展勢(shì)頭的主要原因之一，正是光電子材料與器件的廣泛應(yīng)用，例如激光器與新型光電探測(cè)器的應(yīng)用的人你還。另外，諸如納米光電材料與器件、光子晶體及相關(guān)器件、超材料及相關(guān)器件與表面等離子體激元及器件等新型光電子材料與器件的研究與應(yīng)用，是目前國(guó)際上光學(xué)與光電子學(xué)研究領(lǐng)域的前沿?zé)衢T方向。由此可見，學(xué)習(xí)光電子材料與器件的相關(guān)知識(shí)，不僅對(duì)電科學(xué)生知識(shí)體系的構(gòu)建與就業(yè)方向的確定具有積極的影響，也為那些將來希望從事新型光電子材料與器件科研工作的學(xué)生，提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)與知識(shí)儲(chǔ)備。然而，根據(jù)筆者的調(diào)研，雖然國(guó)內(nèi)許多重點(diǎn)大學(xué)的電科專業(yè)都開設(shè)了光電子技術(shù)課程，但很少有大學(xué)專門開設(shè)光電子材料與器件這門課程。而由于光電子技術(shù)的內(nèi)容多、涉及知識(shí)面廣，教學(xué)課時(shí)又往往有限（一般為32或48個(gè)學(xué)時(shí)），因此在光電子技術(shù)的實(shí)際教學(xué)過程中，講授教師往往重視光電子技術(shù)基本概念與理論知識(shí)的教學(xué)，而輕視光電子材料與器件的教學(xué)。該文從光電子材料與器件的研究?jī)?nèi)容、應(yīng)用及發(fā)展等方面說明其在電科專業(yè)教育中的重要性，并結(jié)合自身光電子材料與器件課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，研討電科專業(yè)中光電子材料與器件的教學(xué)方法。

1 光電子材料與器件簡(jiǎn)介

光電子材料是指能產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換、傳輸、處理、存儲(chǔ)光電子信號(hào)的材料。光電子器件是指能實(shí)現(xiàn)光輻射能量與信號(hào)之間轉(zhuǎn)換功能或光電信號(hào)傳輸、處理和存儲(chǔ)等功能的器件。自1960年美國(guó)科學(xué)家梅曼發(fā)明世界上第一臺(tái)紅寶石激光器以來，光電子材料與器件如雨后春筍般發(fā)展迅速。在短短的50多年里，光電子材料與器件經(jīng)歷了從紅寶石激光器的發(fā)明，到半導(dǎo)體激光器、CCD器件及低損耗光纖的相繼問世；從各種光無源器件、光調(diào)制器件、探測(cè)與顯示器件的小規(guī)模應(yīng)用到系統(tǒng)級(jí)集成制造實(shí)用化階段；從大功率量子阱陣列激光器的出現(xiàn)再到光纖激光器、光纖放大器和光纖傳感器的誕生。光電子材料與器件從未停止過發(fā)展的腳步，并正在不斷深刻影響著人類社會(huì)的方方面面。在實(shí)際需求的引導(dǎo)下，各種新型光電子材料與器件層出不窮，性能也不斷提高。尤其是近年來，隨著微米及納米級(jí)加工技術(shù)的成熟，新型的微納光電子材料與器件的研究異?；钴S。納米光電材料、光子晶體、超材料、表面等離子體器件等領(lǐng)域的研究成果豐碩，為未來光電子器件的微型化、集成化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

綜上所述，光電子材料與器件在當(dāng)代信息產(chǎn)業(yè)與科學(xué)技術(shù)中具有極其重要的地位，因此，光電子材料與器件這門課程不僅應(yīng)當(dāng)單獨(dú)作為一門課程獨(dú)立教學(xué)，而且應(yīng)該作為重視工程教育的電科專業(yè)的核心課程。

2 光電子材料與器件課程教學(xué)研究

2.1 光電子材料與器件課程的教學(xué)形式、課時(shí)安排與教材選擇

光電子材料與器件課程不僅包含豐富的理論知識(shí)，例如光電子材料的物理特性以及光電子器件的工作原理等，而且與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合精密，因此，本課程宜采取理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)形式。

在課時(shí)安排方面，作為電科專業(yè)的一門核心專業(yè)課程，光電子材料與器件課程的總課時(shí)應(yīng)不低于32學(xué)時(shí)（2學(xué)分），理論課學(xué)時(shí)不低于26學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課不低于6學(xué)時(shí)。

另外，在教材選擇方面，由于光電子材料與器件是光電子技術(shù)中的一部分內(nèi)容，而目前國(guó)內(nèi)關(guān)于光電子技術(shù)方向的參考書籍很多，其中亦不乏一些光電子技術(shù)課程的經(jīng)典教材，例如西安電子科技大學(xué)安毓英主編的《光電子技術(shù)》[1]，西安交通大學(xué)朱京平主編的《光電子技術(shù)基礎(chǔ)》[2]等。雖然這些光電子技術(shù)參考書中或多或少都會(huì)介紹與光電子技術(shù)相關(guān)的材料與器件，但是，目前專門介紹光電子材料與器件方向的教科書卻是少之又少，市面上僅有國(guó)防工業(yè)出版社2012年出版的侯宏錄主編的《光電子材料與器件》[3]一書。加之，該書中所涉及的理論知識(shí)較深，基礎(chǔ)淺薄的本科生很難駕馭。由此可見，對(duì)于光電子材料與器件這門新興課程而言，設(shè)立統(tǒng)一的教材并不合適。因此，筆者建議該課程的講授教師根據(jù)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，自行編寫該課程的講義與課件。

2.2 光電子材料與器件課程的理論教學(xué)

按照電科專業(yè)的專業(yè)定位以及培養(yǎng)目標(biāo)，光電子材料與器件課程的理論教學(xué)也應(yīng)該突出“工程”內(nèi)容。傳統(tǒng)的光電子技術(shù)教學(xué)中所重視的原理、定律與規(guī)律等內(nèi)容，在光電子材料與器件教學(xué)中要弱化；而傳統(tǒng)光電子技術(shù)教學(xué)中往往被弱化乃至忽視的光電子材料與光電子器件的相關(guān)知識(shí)，要在光電子材料與器件課程教學(xué)中占主體地位。如此才能保證在有限理論課時(shí)的前提下，讓學(xué)生對(duì)光電子材料與器件有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。

在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置方面，由于光電子材料與器件主要應(yīng)用于光電子技術(shù)之中，因此，為了便于學(xué)生的理解與知識(shí)體系的構(gòu)建，筆者建議光電子材料與器件課程理論教學(xué)的章節(jié)設(shè)置按照光電子技術(shù)的章節(jié)設(shè)置進(jìn)行。以筆者講授光電子材料與器件理論課程（共26學(xué)時(shí)）為例，該理論課程共被分成了緒論（2學(xué)時(shí)）、激光原理與典型激光器（5學(xué)時(shí)）、太陽(yáng)能電池（4學(xué)時(shí)）、光通信器件與材料（5學(xué)時(shí)）、光探測(cè)器件（5學(xué)時(shí)）、光電顯示器件（3學(xué)時(shí)）與光存儲(chǔ)器件（2學(xué)時(shí)）等七個(gè)章節(jié)，這七章內(nèi)容基本囊括了光電子技術(shù)中光產(chǎn)生、光轉(zhuǎn)化、光傳輸、光探測(cè)、光顯示以及光存儲(chǔ)等各個(gè)重要環(huán)節(jié)中最為典型的器件以及所用到的材料。另外，在每章內(nèi)容的設(shè)置上，也盡可能突出“工程”內(nèi)容，弱化“理論”知識(shí)。下面，筆者將詳細(xì)介紹筆者在光電子材料與器件教學(xué)中各章的教學(xué)內(nèi)容。

第一章緒論主要包括光電子材料與器件課程簡(jiǎn)介以及光電子技術(shù)的基本知識(shí)簡(jiǎn)介。在光電子材料與器件課程簡(jiǎn)介中，向?qū)W生介紹課程設(shè)置的目的和意義、課程的主要內(nèi)容、教學(xué)與考試方式與參考資料等。通過這部分內(nèi)容的介紹，讓學(xué)生對(duì)本課程的意義、內(nèi)容、側(cè)重點(diǎn)有一定的認(rèn)識(shí)。在光電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介中，重點(diǎn)向?qū)W生介紹光電子材料與器件與光電子技術(shù)的關(guān)系，并通過對(duì)光電子技術(shù)的概念、特征、發(fā)展等方面的介紹，讓學(xué)生對(duì)光電子技術(shù)以及光電子材料與器件有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)。

第二章激光原理與激光器重點(diǎn)介紹幾種典型激光器的材料、結(jié)構(gòu)與工作特性，其主要內(nèi)容包括三個(gè)部分：激光原理簡(jiǎn)述、典型激光器與激光器的應(yīng)用。在激光原理簡(jiǎn)述部分，由于多數(shù)電科專業(yè)在學(xué)習(xí)光電子材料與器件課程之前已經(jīng)修過激光原理等類似課程，所以該部分內(nèi)容為簡(jiǎn)略介紹的內(nèi)容，主要幫助學(xué)生回顧激光的特征、歷史與光輻射理論等知識(shí)點(diǎn)。而第二部分內(nèi)容典型激光器是本章內(nèi)容的重中之重，在該部分內(nèi)容中，將依次向?qū)W生介紹固體、氣體、液體與半導(dǎo)體這四大類激光器中的典型激光器的結(jié)構(gòu)、特征與工作特性等知識(shí)。由于發(fā)光二極管與半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)與工作原理上的相似，在介紹完半導(dǎo)體激光器后，可以順理成章地介紹發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)與特征。另外，本章最后還簡(jiǎn)單介紹了激光器的幾種常見應(yīng)用。

太陽(yáng)能電池雖然是光電探測(cè)器中光伏效應(yīng)的一種特殊應(yīng)用，但是由于它在現(xiàn)如今光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)以及光電子器件中的重要地位以及良好的發(fā)展趨勢(shì)，該部分內(nèi)容被獨(dú)立成一章。在第三章太陽(yáng)能電池中，主要分兩小節(jié)給學(xué)生介紹，第一小節(jié)介紹當(dāng)今能源與環(huán)境問題以及太陽(yáng)能的開發(fā)和利用，讓學(xué)生了解當(dāng)今能源資源的現(xiàn)狀以及新能源研究與應(yīng)用的迫切需求，然后介紹太陽(yáng)能利用的歷史以及發(fā)展趨勢(shì)；第二小節(jié)正式介紹太陽(yáng)能電池的工作原理、結(jié)構(gòu)以及特性等知識(shí)。

第四章光通信器件與材料主要介紹的是光通信系統(tǒng)中所用到的有源與無源光器件。本章內(nèi)容共分為兩小節(jié)：第一小節(jié)介紹光纖通信的基礎(chǔ)知識(shí)，包括光纖通信的定義，光纖的結(jié)構(gòu)、導(dǎo)光原理、發(fā)展歷史，以及光纖通信系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)。第二小節(jié)正式介紹光纖通信系統(tǒng)中所用到的各類光電子器件以及構(gòu)成這些器件的核心材料。在光纖通信中，最重要的器件當(dāng)屬光纖，所以，本節(jié)開始就著重介紹光纖的相關(guān)知識(shí)，包括它的結(jié)構(gòu)、原理、分類、特征參數(shù)與傳輸特性。然后，又將光纖通信系統(tǒng)中的其它光電子器件分為有源與無源器件兩類，并分別介紹了這兩類光器件中的代表器件：摻鉺光纖放大器與波分復(fù)用與解復(fù)用器。最后，在本章結(jié)尾還介紹了光纖通信系統(tǒng)中其它幾種常用光器件，例如光耦合器、光衰減器、光環(huán)行器等。

第五章光探測(cè)器首先介紹了光電探測(cè)器的物理效應(yīng)、性能參數(shù)、噪聲；其次，按照光電探測(cè)器物理效應(yīng)的不同一一介紹了幾種典型的外光電效應(yīng)探測(cè)器（光電管與光電倍增管）與內(nèi)光電效應(yīng)探測(cè)器（光電導(dǎo)、光電池與光電二極管）。教學(xué)的重心仍然放在對(duì)探測(cè)器結(jié)構(gòu)、工作原理以及特性等方面。

第六章光顯示器件重點(diǎn)介紹四種光顯示器：陰極射線管、液晶顯示器、等離子顯示器與電致發(fā)光顯示器。

第七章光存儲(chǔ)器件主要介紹了現(xiàn)如今最常用的一種光存儲(chǔ)系統(tǒng)―― 光盤系統(tǒng)以及其中最總要的器件光盤。

2.3 光電子材料與器件課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

光電子材料與器件實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)要與理論教學(xué)緊密相連，并重點(diǎn)介紹理論課上講解過的光電子材料與器件，實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)時(shí)應(yīng)不低于6學(xué)時(shí)，開設(shè)的時(shí)間最好在理論教學(xué)完成之后，以保證學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前已對(duì)實(shí)驗(yàn)器件與實(shí)驗(yàn)原理有一定的了解。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)定方面，既要保證與理論課程內(nèi)容的相輔相成，又要盡量避免與其它課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的重復(fù)，造成資源的浪費(fèi)。例如，許多大學(xué)的電科專業(yè)都已經(jīng)將激光原理一課作為該專業(yè)的核心專業(yè)課程，并配備了相應(yīng)的激光器實(shí)驗(yàn)。在這種情況下，如果在光電子材料與器件實(shí)驗(yàn)教學(xué)中再次引入激光器的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不僅消耗了寶貴的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)效果也會(huì)大大降低。

下面跟大家簡(jiǎn)單介紹筆者在光電子材料與器件實(shí)驗(yàn)教學(xué)（6學(xué)時(shí)）中的實(shí)驗(yàn)安排。

（1）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：共包含六個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，它們分別是：光控開關(guān)實(shí)驗(yàn)、光照度計(jì)實(shí)驗(yàn)、紅外遙控實(shí)驗(yàn)、PSD位移測(cè)試實(shí)驗(yàn)、太陽(yáng)能充電實(shí)驗(yàn)與光纖位移測(cè)量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（每個(gè)實(shí)驗(yàn)1學(xué)時(shí)）。各實(shí)驗(yàn)中都應(yīng)用到了一個(gè)或幾個(gè)核心光電子器件，這些光電子器件基本涵蓋了學(xué)生在理論課程中所學(xué)到的最為重要的幾類器件，例如光控開關(guān)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用到了光電探測(cè)器中的光敏電阻作為核心元器件；而紅外遙控實(shí)驗(yàn)中用到了發(fā)光二極管光源與紅外探測(cè)器等光電子器件。

（2）實(shí)驗(yàn)要求：以往的光電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)往往重視現(xiàn)象的觀察與定性分析，但經(jīng)筆者調(diào)研，這種實(shí)驗(yàn)方法很難最大限度激發(fā)學(xué)生的求知欲與動(dòng)手能力，因此，在對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書進(jìn)行改良后，筆者自行編寫了實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)書，并在每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中加入了一些測(cè)量與定量分析的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。例如太陽(yáng)能充電實(shí)驗(yàn)，原來的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書只是觀察太陽(yáng)能充電的效果，但是，在新改良的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中，要求同學(xué)測(cè)量不同光源照射下太陽(yáng)能電池的輸出電壓與輸出電流，并要求學(xué)生分析比較其差別。通過這種方式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，在具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也取得了很好的效果。

（3）實(shí)驗(yàn)方式：分組實(shí)驗(yàn)，共同撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣，不僅提高實(shí)驗(yàn)效率，還能夠鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。

（4）考核方式：根據(jù)每位學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成的情況與實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫的情況綜合評(píng)分。

光電子器件范文第3篇

光纖通信技術(shù)的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)初人們的預(yù)料，光纖已經(jīng)成為通信網(wǎng)的重要傳輸媒介，現(xiàn)在世界上大約有60%的通信業(yè)務(wù)經(jīng)光纖傳輸，到20世紀(jì)末將達(dá)到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級(jí)階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發(fā)出來。目前，各種新技術(shù)層出不窮，密集波分復(fù)用技術(shù)（DWDM，在同一根光纖內(nèi)傳輸多路不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術(shù)（EDFA，可將光信號(hào)直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優(yōu)點(diǎn)）已取得突破性進(jìn)展并得到廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)在DWDM系統(tǒng)和光傳輸設(shè)備中，光電技術(shù)的比例將從過去比重不到10%達(dá)到90%。一種全新的、無需進(jìn)行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復(fù)用技術(shù)和摻鉺光纖放大器技術(shù)的進(jìn)展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統(tǒng)上首次使用，給全球的通信業(yè)帶來蓬勃生機(jī)。為此提供支撐的就是半導(dǎo)體光電子器件和部件。光電子器件和技術(shù)已形成一個(gè)快速增長(zhǎng)的、巨大的光電子產(chǎn)業(yè)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著越來越大的作用。美國(guó)光電子產(chǎn)業(yè)振興協(xié)會(huì)估計(jì)，到2003年，光電子產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值將達(dá)2000億美元。

Internet應(yīng)用的飛速增長(zhǎng)對(duì)電信骨干網(wǎng)帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長(zhǎng)，人們可以鋪設(shè)更多的光纖，或靠提高單路光的信息運(yùn)載量（現(xiàn)在主干網(wǎng)可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設(shè)備）。但更主要的方法卻是靠發(fā)展波分復(fù)用技術(shù)，增加光纖內(nèi)通光的路數(shù)（光波分復(fù)用的實(shí)驗(yàn)記錄已經(jīng)達(dá)到2.64Tbps）。波分復(fù)用技術(shù)的普遍運(yùn)用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)。無限戰(zhàn)略公司的報(bào)告指出：“信號(hào)傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場(chǎng)1999年達(dá)到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號(hào)放大用激光器1999年市場(chǎng)份額達(dá)到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號(hào)放大用激光器銷售額達(dá)2.9億美元，比去年增長(zhǎng)121%。整個(gè)激光器市場(chǎng)的份額1999年達(dá)18億美元，預(yù)期2003年將達(dá)到30億美元”。美國(guó)通信工業(yè)研究公司（CIR）的研究預(yù)測(cè)，北美市場(chǎng)光電子部件的市場(chǎng)規(guī)模將由目前的28億美元增長(zhǎng)到2003年的61億美元，約每年增長(zhǎng)18.5%。密集波分復(fù)用設(shè)備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報(bào)告稱雖然10年內(nèi)全光通信還不會(huì)全面商業(yè)化，但是全光交換將在幾年內(nèi)成為市場(chǎng)主流，報(bào)告也指出盡管光學(xué)部件市場(chǎng)被大公司所占據(jù)，但仍有創(chuàng)新性公司進(jìn)入的可能。

2我國(guó)的光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)

近10年來我國(guó)光電子技術(shù)研究在國(guó)家“863”計(jì)劃和有關(guān)部門的支持下有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展，在很多領(lǐng)域同國(guó)外先進(jìn)國(guó)家只有兩三年的距離，個(gè)別領(lǐng)域還處于世界領(lǐng)先地位。

國(guó)內(nèi)光電子有關(guān)產(chǎn)業(yè)基地在光電子器件、部件和子系統(tǒng)（如激光器、探測(cè)器、光收發(fā)模塊、EDFA、無源光器件）等已經(jīng)占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)較大的市場(chǎng)份額，初步具備同國(guó)外大公司競(jìng)爭(zhēng)的能力，在毫無市場(chǎng)保護(hù)的情況下，靠自己的力量爭(zhēng)得了一席之地，市場(chǎng)營(yíng)銷逐年有較大的增長(zhǎng)，個(gè)別產(chǎn)品還取得國(guó)際市場(chǎng)相關(guān)產(chǎn)品中的銷量最大的成績(jī)。我國(guó)相應(yīng)研究發(fā)展基地和本領(lǐng)域高技術(shù)公司的許多產(chǎn)品填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的空白，打破國(guó)外產(chǎn)品在市場(chǎng)上的壟斷地位，同時(shí)爭(zhēng)取進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。

摻鉺光纖放大器（EDFA）是高速大容量光纖通信系統(tǒng)必需的關(guān)鍵部件，國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)40%的份額。我國(guó)也是目前國(guó)際上少數(shù)幾個(gè)有能力研制PIC和OEIC的國(guó)家。808nm大功率激光器及其泵浦的固體綠光激光器，670nm紅光激光器已產(chǎn)品化和商品化并批量占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)移動(dòng)通信的光纖直放站所用的光電器件，90%使用國(guó)產(chǎn)器件，國(guó)產(chǎn)1.55μmDFB激光器戰(zhàn)勝了國(guó)外器件，占領(lǐng)了100%的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。

但是，我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到在我國(guó)光電子技術(shù)發(fā)展中，光電子器件、部件雖是光通信、光顯示、光存儲(chǔ)等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵部分，但在整個(gè)系統(tǒng)和設(shè)備成本中所占的比重較小，其產(chǎn)值較低，目前科研開發(fā)主要處于跟蹤和小批量生產(chǎn)階段，光電子產(chǎn)業(yè)所需的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)目前還未有實(shí)質(zhì)突破；國(guó)內(nèi)研究生產(chǎn)的光電器件和部件有相當(dāng)部分還未能滿足整機(jī)和系統(tǒng)的要求，導(dǎo)致國(guó)外器件占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)相當(dāng)多的份額；在機(jī)制上仍未擺脫科研、生產(chǎn)、市場(chǎng)相互脫離的狀況。

我國(guó)在光電子技術(shù)方面是與國(guó)際水平差距相對(duì)較小的一個(gè)領(lǐng)域，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)缀跬瑫r(shí)起步。但是我們應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到我國(guó)制造技術(shù)的落后和材料水平有限，而國(guó)際上光電子產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入加速發(fā)展階段，留給我們的時(shí)間只有三到五年，如果我們不在目前產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)發(fā)展階段進(jìn)入，就會(huì)失去大好時(shí)機(jī)。機(jī)不可失，時(shí)不再來，到產(chǎn)業(yè)化后期時(shí)將要花數(shù)倍的力量才能彌補(bǔ)，也許會(huì)徹底失去時(shí)機(jī)，受制于人。

如果一個(gè)國(guó)家在一代元件上沒有足夠的投資以發(fā)展自主能力，就會(huì)給外國(guó)競(jìng)爭(zhēng)者提供進(jìn)入并占領(lǐng)下幾代技術(shù)市場(chǎng)的機(jī)會(huì)。因而在關(guān)鍵器件、部件等方面，要通過引進(jìn)社會(huì)資金和風(fēng)險(xiǎn)投資，知識(shí)產(chǎn)權(quán)入股、開發(fā)人員持股等方式加快我國(guó)光電子成果的產(chǎn)業(yè)化步伐，鼓勵(lì)科研人員成果轉(zhuǎn)化。只要貫徹有“有所為，有所不為”的方針，狠抓創(chuàng)新和高技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，打破行業(yè)界限，按市場(chǎng)機(jī)制聯(lián)合國(guó)內(nèi)相關(guān)研究和開發(fā)單位，共同作好光電子產(chǎn)業(yè)化的工作，就一定能發(fā)展我國(guó)的光電子事業(yè)，有望在研究上取得突破，在產(chǎn)業(yè)上形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，取得我國(guó)在該領(lǐng)域應(yīng)有的市場(chǎng)份額。

光電子器件范文第4篇

關(guān)鍵詞：光纖通信：技術(shù)：發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TN929.11

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-8631（2012）05-0074-01

近來有人對(duì)光纖通信的發(fā)展情景有些困惑。其一，在2000年IT行業(yè)的泡沫，使光纖的生產(chǎn)規(guī)模投入過大，IT行業(yè)中許多小公司倒閉。特別是光纖，國(guó)外對(duì)中國(guó)傾銷。其二，有人認(rèn)為：光纖通信的傳輸能力已經(jīng)達(dá)到10Tbps，幾乎用不完，而且現(xiàn)在大干線已經(jīng)建設(shè)的差不多，埋地的剩余光纖還很多，光纖通信技術(shù)不需要更多的發(fā)展。

一、光纖到家庭（FTTH）的發(fā)展

（FTTH）可向用戶提供豐富的寬帶，所以一直被認(rèn)為是理想的接入方式，對(duì)于實(shí)現(xiàn)信息社會(huì)有重要作用，還需要大規(guī)模推廣和建設(shè)。FTTH所需要的光纖可能是現(xiàn)有光纖的2-3倍。過去由于FTTH成本高，缺少寬帶視頻業(yè)務(wù)和寬帶內(nèi)容等原因，使FTTH還未能提到日程上來，只有少量的試驗(yàn)。近來，由于光電子期間的進(jìn)步，光收發(fā)模塊和光纖的價(jià)格大大降低，加上寬帶內(nèi)容有所緩解，都加速了FTTH的實(shí)用化進(jìn)程。

發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展FTTH的計(jì)劃和技術(shù)方案，根據(jù)各國(guó)具體情況有所不同。美國(guó)主要采用A-PON，因?yàn)锳TM交換在美國(guó)應(yīng)用廣泛。日本NTT有一個(gè)B-FLETts計(jì)劃，采用P2P-MC、B-PON、C—EPON、SCM--PON等多種技術(shù)。SCM-POM：是采用副載波調(diào)制作為多信道復(fù)用的PON中國(guó)ATM使用遠(yuǎn)比STM的SDH少，一般不考慮APON。我們可以考慮的是P2P、GPON和EPON。P2P方案的優(yōu)缺點(diǎn)前面已經(jīng)說過，目前比較經(jīng)濟(jì)，使用靈活，傳輸距離遠(yuǎn)等，宜采用。而比較GPON和EPON，各有利弊。CPON：采用GFP技術(shù)網(wǎng)絡(luò)效率高；可以有電話，適合SDH網(wǎng)絡(luò)，與IP結(jié)合沒有EPON好，但目前GPON技術(shù)不很成熟。EPON：與IP結(jié)合好，可用戶電話，如用電話需要借助LAD技術(shù)。目前，中國(guó)的FTTH試點(diǎn)采用EPON比較多。FTTH技術(shù)方案的采用，還需要根據(jù)用戶的具體情況不同而不同。

近年來，無限接入技術(shù)發(fā)展迅速?？捎米鱓LAN的IEEE802.11g協(xié)議，傳輸帶寬可達(dá)54Mbps，覆蓋范圍達(dá)100米以上，目前已可商用。如果采用無限接入WLAN做用戶的數(shù)據(jù)傳輸，包括：上下行數(shù)據(jù)和點(diǎn)播電視VOD的上行數(shù)據(jù)，對(duì)于一般用戶其上行不大。IEEES02.11g是可以滿足的。而采用光纖的FFTH主要是解決HDTV寬帶視頻的下行傳輸，當(dāng)然在需要時(shí)也可包括一些下行數(shù)據(jù)。這就形成“光纖到家庭+無線接入”（FTFH+無線接入）的家庭網(wǎng)絡(luò)。這種家庭網(wǎng)絡(luò)，如果采用PON，就特別簡(jiǎn)單，因?yàn)榇薖ON無上行信號(hào)，就不需要測(cè)距的電子模塊，成本大大降低，維護(hù)簡(jiǎn)單。如果，所屬PON的用戶群體，被無線城域網(wǎng)WIWAX（IEEE802.16）覆蓋而可利用，那么可不必建設(shè)專用的WLAN。接入網(wǎng)采用無線是趨勢(shì)，但無線接入網(wǎng)仍需要密布于用戶臨近的光纖網(wǎng)來支撐，與FTTH相差無幾。FTYH+無線接入是未來的發(fā)展趨勢(shì)。

二、光交換的發(fā)展

光纖只是解決傳輸問題，還需要解決光的交換問題。過去，通信網(wǎng)都是由金屬線構(gòu)成的，傳輸?shù)氖请娮有盘?hào)，交換是采用電子交換機(jī)?，F(xiàn)在，通信網(wǎng)除了用戶末端一小段外，都是光纖，傳輸?shù)氖枪庑盘?hào)。合理的方法應(yīng)該采用光交換。但目前，由于光開關(guān)器件技術(shù)不成熟，只能采用的是“光—電—光”方式才解決光網(wǎng)的交換，即把光信號(hào)變成電信號(hào)，用電子交換后，再變換光信號(hào)。顯然是不合理的辦法，是效率不高和不經(jīng)濟(jì)的。目前，正在開發(fā)大容量的光開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)光交換網(wǎng)絡(luò)，特別是所謂ASON-自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)。

通常在光網(wǎng)里傳輸?shù)男畔ⅲ话闼俣榷际莤Gbps的，電子開關(guān)不能勝任。一般要在低次群中實(shí)現(xiàn)電子交換。而光交換可實(shí)現(xiàn)高速XGbps的交換。當(dāng)然，也不是說，一切都要用光交換，特別是低速，顆粒小的信號(hào)的交換，應(yīng)采用成熟的電子交換，沒有必要采用不成熟的大容量的光交換。當(dāng)前，在數(shù)據(jù)網(wǎng)中，信號(hào)以“包”的形式出現(xiàn)，采用所謂的“包交換”。

包的顆粒比較小，可采用電子交換。然而，在大量同方向的包匯總后，數(shù)量很大時(shí)，就應(yīng)該采用容量大的光交換。

電子交換一般有“空分”和“時(shí)分”方式。在光交換中有“空分”、“時(shí)分”和“波長(zhǎng)交換”。光纖通信很少采用光時(shí)分交換。

光空分交換：一般采用光開關(guān)可以把光信號(hào)從某一光纖傳到另一光纖?？辗值墓忾_關(guān)有機(jī)械的、半導(dǎo)體的和熱光開關(guān)等。近來，采用集成技術(shù)，開發(fā)出MEM微電擊光開關(guān)，其體積小到mm。已開發(fā)出1296×1296MEM光交換機(jī)（Lucent），屬于實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的。

光波長(zhǎng)交換：是對(duì)各交換對(duì)象賦予1個(gè)特定的波長(zhǎng)。于是，發(fā)送某1特定波長(zhǎng)就可對(duì)某特定對(duì)象通信。實(shí)現(xiàn)光波長(zhǎng)交換的關(guān)鍵是需要開發(fā)實(shí)用化的可變波長(zhǎng)的光源，光濾波器和集成的低功耗的可靠的光開關(guān)陣列等。已開發(fā)出640×640半導(dǎo)體光開關(guān)+AWG的空分與波長(zhǎng)的相結(jié)合的交叉連接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（corning）。采用光空分和光波分可構(gòu)成非常靈活的光交換網(wǎng)。日本NTT在Chitose市進(jìn)行了采用波長(zhǎng)路由交換的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，半徑5公里，共有43個(gè)終端節(jié)，（試用5個(gè)節(jié)點(diǎn)），速率為205Gbps。

自動(dòng)交換的光網(wǎng)，稱為ASON，是進(jìn)一步發(fā)展的方向。

三、集成光電子器件的發(fā)展

如同電子器件那樣，光電子期間也要走向集成化。雖然不是所有的光電子器件都要集成，但會(huì)有相當(dāng)?shù)囊徊糠质切枰沂强梢约傻?。目前正在發(fā)展的PLC-平面光波導(dǎo)線路，如同一塊印刷電路板，可以把光電子期間組裝于其上，也可以直接集成為一個(gè)光電子器件。要實(shí)現(xiàn)FTTH也好ASON也好，都需要有新的、體積小的和廉價(jià)的和集成的光電子器件。

光電子器件范文第5篇

英文名稱：Optoelectronic Technology

主管單位：信息產(chǎn)業(yè)部

主辦單位：信息產(chǎn)業(yè)部南京電子器件研究所

出版周期：季刊

出版地址：江蘇省南京市

語(yǔ)

種：中文

開

本：16開

國(guó)際刊號(hào)：1005-488X

國(guó)內(nèi)刊號(hào)：32-1347/TN

郵發(fā)代號(hào)：

發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間：1981

期刊收錄：

CA 化學(xué)文摘(美)(2009)

中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

期刊榮譽(yù)：

聯(lián)系方式