緒論光電子學(xué)-文庫吧資料
2025-01-02 17:17本頁面
【正文】 這是它的兩重性 在光通信中也稱之為光波技術(shù) 光電子技術(shù)研究所 光電子學(xué)的地位與作用和其特征分不開 波長短 (同電子技術(shù)相比 )， 亦即頻率高 。 但實(shí)際我們感興趣不是這個(gè)電子，而是產(chǎn)生的光子。 LED發(fā)光二極管 光電探測器，把光照到器件上就可以變成電流。 在作為信息載體的時(shí)候，它的能力有可能高出一萬倍，相應(yīng)光子的波長要小一萬倍。為什么從電子發(fā)展到光子是一個(gè)技術(shù)的進(jìn)步，而且也是技術(shù)發(fā)展的趨向？ 光電子技術(shù)研究所 對光子來說 它是一個(gè)最小的能量單位， 沒有凈質(zhì)量， 不帶電荷，幾乎很難受電磁場的影響 速度在真空里面是每秒三十萬公里。 帶有電荷受到電場干擾， 傳輸?shù)臅r(shí)候會(huì)受到電阻、電容的時(shí)延，它傳輸?shù)念l率會(huì)受到限制。 頻率可達(dá)到 10的 11次方赫茲，波長相當(dāng)于 1000微米。 光電子技術(shù)研究所 電子具有質(zhì)量，負(fù)電荷 , 電子統(tǒng)計(jì)分布屬于費(fèi)米子特性。 光電子技術(shù)研究所 21世紀(jì) 一個(gè)新的詞匯 —“ 光谷 ” 作為信息和能量載體的光電子 ,在光顯示、光存儲(chǔ)和激光上 , 對經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)變革、國家安全及整個(gè)社會(huì)發(fā)展起著難以估量的關(guān)鍵作用。 光子的速度比電子的速度快 ,光的頻率比無線電 (如微波 )的頻率高 , 為提高傳輸速度和載波密度 運(yùn)算的器件從電子管 大規(guī)模集成電路。 現(xiàn)代化發(fā)展，使各學(xué)科所擁有的信息量逐日猛增，微電子在實(shí)現(xiàn) 超高速，超大容量，超低功耗方面遇到了極大的困難。 光電子技術(shù)研究所 ? 光的吸收和發(fā)射 ? 激光 ? 光輻射的控制 ? 光輻射的探測 ? 光波導(dǎo) ? 光電子集成 ? 光電子應(yīng)用 光電子學(xué) 融入了信息流的各個(gè)環(huán)節(jié)中 , 正是這種結(jié)合為光電子信息產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)生與發(fā)展提供了廣闊的天地。 “ 光電子學(xué) ” 半導(dǎo)體光電子學(xué) 導(dǎo)波光學(xué) 激光物理學(xué) 相干光學(xué) 非線性光學(xué) 光與物質(zhì)相互作用 光電子技術(shù)研究所 光電子學(xué)是研究 光頻電磁波場與物質(zhì)中的電子相互作用及其能量相互轉(zhuǎn)換的學(xué)科， 一般理解為 “ 利用光的電子學(xué) ” 。 1986年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者 李遠(yuǎn)哲對化學(xué)動(dòng)力學(xué)、動(dòng)態(tài)學(xué)、鐳射化學(xué)等物理化學(xué)領(lǐng)域均有卓越成就。 重大進(jìn)展使美籍華人朱棣文 和 李遠(yuǎn)哲 分別獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)和諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 在對光子的控制上，光的壓縮態(tài)和光子數(shù)態(tài)是將噪音壓縮到低于量子噪聲， 為超高精度，超微弱信號測量和保密通信帶來新的前景。 光電子技術(shù)研究所 單晶光纖，有可能將有源和無源光電子功能器件與光纖波導(dǎo)融為一體。 光電子技術(shù)研究所 非線性導(dǎo)波光學(xué)的發(fā)展，在光纖通信上導(dǎo)致幾項(xiàng)重大成果： 摻稀土光纖放大器 光纖孤子通信 高密度波分復(fù)用(DWDM)技術(shù) 光纖光柵技術(shù)，采用全光通信系統(tǒng)，傳輸速率可達(dá) 100Gbit/s以上。 將獲得重大進(jìn)展 可調(diào)諧激光在 1. 激光分離同位素 2. 化學(xué) 3. 生物學(xué) 4. 材料科學(xué) 5. 醫(yī)學(xué)上有重要應(yīng)用。 光電子技術(shù)研究所 激光朝著超快、超強(qiáng)、短波長、寬調(diào)諧和小型化的方向發(fā)展。 光的電磁理論和光電效應(yīng)理論 從 19世紀(jì)中葉的麥克斯韋到 20世紀(jì)初葉的愛因斯坦 光學(xué)與電子學(xué)仍作為兩門獨(dú)立的學(xué)科被研究。 使電子學(xué)至今未能實(shí)現(xiàn)的功能獲得了實(shí)現(xiàn)。 光信號傳輸方式要比用電布線好得多， 超并行計(jì)算機(jī)的配線方式， 光電子技術(shù)研究所 光電子學(xué)是在電子學(xué)的基礎(chǔ)上吸收了光技術(shù)而形成的一門新興學(xué)科。 光電子技術(shù)研究所 光通信原理示意圖 光電子技術(shù)研究所 光技術(shù)的發(fā)展沒能夠超過電子技術(shù)的發(fā)展 期待著在電子學(xué)中采用光技術(shù)。 光電子技術(shù)研究所 光纖通信技術(shù)的開發(fā)促進(jìn)了 作為光源的激光器 作為接收器件光探測器的發(fā)展 光調(diào)制器、光波導(dǎo)、光開關(guān)、光放大器．以及光隔離器等各種光學(xué)部件的發(fā)展。 在通信史上，跳過了為增大信息傳輸量而開發(fā)的毫米波通信階段，直接由微波通信轉(zhuǎn)移到光纖通信。這些優(yōu)點(diǎn)為光子學(xué)器件的三維互連、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用開拓了光明前景。光子過程一般也不受電磁干擾。 電子開關(guān)的響應(yīng)最短為 107～ 109秒，而光子開關(guān)的響應(yīng)時(shí)間可以達(dá)到飛秒 數(shù)量級 。 當(dāng)電子通信容量達(dá)到最大限度而不能繼續(xù)擴(kuò)大時(shí)，人們很自然地把目光轉(zhuǎn)向波長更短的光波。 光電子技術(shù)研究所 電子電路不能在同一點(diǎn)重疊相交，這種空間的不共容性限制了密集度的提高； 集成電路 的平面結(jié)構(gòu)只適用于串列處理，要在信息存貯和數(shù)據(jù)處理上有突破性進(jìn)展，要使信息貯存密集度再提高 4個(gè)數(shù)量級 ，實(shí)現(xiàn)非定址的聯(lián)想記憶(associative momery)，以發(fā)展人工智能，必須發(fā)展三維并列處理機(jī)構(gòu)。 ?從 60年代到 90年代， 激光器從諧振腔體型向著固體 半導(dǎo)體激光器 過渡， ?隨之實(shí)現(xiàn)了光子器件的集成化，不僅促使了光子學(xué)的大發(fā)展，非線性光學(xué)、纖維光學(xué)、集成光學(xué)、激光光譜學(xué)、量子光學(xué)與全息光學(xué)也形成了現(xiàn)代光子學(xué)的學(xué)科群體，目前它們正在蓬勃發(fā)展之中。 光電子技術(shù)研究所 ?本世紀(jì)第一個(gè) 10年，真空管問世，促使電子學(xué)的誕生； ?從 20年代到 60年代，電子器件從真空管
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