时间：2022-05-04 05:12:21
导语：在光电技术的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
姓名:娄展卿 学号: 院系:新闻传播院
摘要:光电显示技术的简介。分析中国光电显示市场现状以及发展趋势。介绍光电显示技术的类型及其主流产品。介绍一些有较好发展前景的未成熟技术。
关键字:光电显示;显像管技术;液晶显示技术;等离子显示技术; 发展现状;前景。
一 光电显示技术简介:光电显示技术是多学科的交叉综合技术,主要有:
1、阴极射线管(cathode ray tube-crt)。是传统的光电信息显示器件,它显示质量优良,制作和驱动比较简单,有很好的性能价格比,但同时它也有一些严重的缺点,如有电压高、软x-射线、体积大、笨重、可靠性不高等。
2、液晶显示(liquid crystal-lc)。液晶是一种介于固体于液态之间的有机化合物,兼有液体的流动性与固体的光学性质,即现在的液晶显示器lcd。
3、等离子体显示(plasma display panel-pdp)。等离子体显示是利用气体放电发光进行显示的平面显示板,可以看成是有大量小型日光灯排列构成的。等离子体显示技术成为近年来人们看好的未来大屏幕平板显示的主流。
【关键词】光电技术 光电产业 新兴产业 发展对策
光电技术是21世纪的朝阳产业，也是新兴产业。光电技术的发展，不仅在多个学科发展领域广泛应用，还推动了经济的发展。光电技术的大量发展必将推动世界经济快速发展。光电技术的快速发展引起了多个国家的注意。其中美国、日本、英国、德国等发达的资本主义国家首先把目光盯向了光电信息技术产业，不小的新兴的发展中国家，也向电子技术产业投入大量的资本。我国的光电信息技术产业要想在世界占有一席之地，争取新的经济增长中站稳脚跟，还有一段比较长的路要走。
1 光电技术产业的发展现状及应用
1.1 光电技术是一门综合性的学科
光电技术采集了光学技术、机械技术、电子技术、信息技术等多种学科优势为一体的综合技术门类。在我国的光电技术大多应用于国防科技、武器制造、应用医学、航天技术等领域。
1.2 医学领域的应用
我国的光电技术发展门槛较高，很少进行光电技术推广，普通民众对光电技术的认知度不高，光电技术的发展也难以让社会大众熟悉。光子技术在生物与医学中的应用即定义为生物医学光子学，其相应产业涉及人类疾病的诊断、预防、监护、治疗以及保健、康复等。
1.3 武器领域的应用
近几年，随着发达国家对光电技术的挖掘不断深入，光电市场迎来了前所未有的空前盛况，光电技术的发展极其迅猛。我国奋起直追，目前光电技术已经扩展到了通讯技术、信息、医疗、军事、生物工程等多个新兴科技领域，光电技术的应用得到了极其广泛的传播和发展。光电技术是信息技术，它促进了轻武器领域的发展。传统轻武器通过配备光学和光电瞄准具等来提高射击精度及杀伤能力。
1.4 经济领域的成效
近几年来，我国的光电技术也得到了突飞猛进的发展，取得了良好的经济效应和社会效应，近三年来我国的光电技术给经济带来的增长在20%以上，光电技术的产值达到了1000亿人民币。
1.5 光伏产业的发展
在光电技术中应用最为广泛、且被社会大众所熟知的是太阳能光伏产业，“光明工程”就是在光伏产业中发展起来的，目前光明工程的制造能力得到了迅猛的提升，无论是电池生产还是制造方面都取得了可观的经济效应，实现了100%的利润增长率。“太阳能光电建筑应用示范项目”和“金太阳示范工程”再次推动了太阳能光伏产业的发展。我国目前的光伏发电机装机量已经达到了4318万千瓦，成为了世界上光伏发电机容量最大的国家。
2 光电技术的发展
2.1 要重视人才的培养
企业之间的竞争，是人才的竞争；国家之间的竞争，也是人才的竞争；光电技术产业的竞争也是人才的竞争。目前，我国的光电技术发展迅猛，但是由于我国光电技术的起步较晚，产业人才不足，必须要尽快发展大量的光电技术人才，适应光电技术的快速发展。
2.1.1 高校人才分析
目前，我国的光电技术的人才，主要来源于高校大学毕业生，但高校毕业生的素质较高，动手能力较差，理论基础知识不深厚，对所学的光电技术知识不能广泛的进行应用。
2.1.2 普通技校人才分析
光电技术的发展需要大量的人才，在人才的招聘中，也会选择普通的技术学校学生，这些学生的动手能力较强，但是理论知识不足，理论素养的缺失严重妨碍了人才的快速成长；如何发展创新，如何进行技术研发，如何在短期内快速发展光电技术人才是目前光电技术发展的首要任务。
2.1.3 人才发展培养方向
要大力发展光电技术产业，就要保障光电技术产业的可持续发展，就需要培育大量人才，因此，你须建立一套更为专业的人才培养体系，在全国范围内建立更具有稳定性的人才培养基地。要提高光电技术产业工人的薪资待遇，保障职工的福利水平，吸引大量的人才加入光电技术产业。
2.2 要高瞻远瞩，把握好光电技术产业的方向
光电技术产业的发展，促进了各个科技行业的发展，在不同的技术领域光电技术应用的范围不同，光电技术既可运用于航天科技事业，也可运用于民间照明用品，电子产品。光电技术产业是一个庞大的产业体系，包含的产业类型也是极其复杂。在光电技术的发展过程中要立足于企业的发展状况，选择正确的发展方向，制定好合适的发展战略，充分考虑考各方面的问题。其中对于资金、科技实力、人才利用率及政府决策对光电技术产业的发展最为重要，要仔细思考。
在企业向光电技术发展的过程中，要高瞻远瞩，立足高远，站在世界的眼光来看待光电技术产业的发展。我国的光电技术发展起步较晚，还没有成型的理论指导，在发展的路上还有很长一段路要走。我国企业在光电技术的发展过程中，要吸取经验教训，“洋为中用”，“古为今用”不断借鉴国外发展的先进经验，尽量少走些弯路。同时要加强自身创新能力和创新意识的培养，不拘泥于一格，大胆启用有能力的人进行企业管理，不断引进国外先进的技术。
除了企业的自身发展之外，要想使我国的光电技术产业快速发展，政府还必须根据地域特色，加强产业扶持力度，适当加大政府专项资金投入力度，减少企业的负担，实行减税政策，减少企业的本地发展压力。
2.3 要规范企业发展，不断完善产业规范体系
俗话说“无规矩不成方圆”，我国的光电技术产业发展起步较晚，发展中还存在很多的问题和不足，在重视光电企业发展的同时，也要注意尽快建立一套完善的体系规范，减少企业在发展过程中的遇到的障碍，要加快建立光电产品的质量监管体系和质量保证体系，要形成一套从产品原材料到成品成熟的监管体系，并且完善相关的法律体系，保证消费者的合法权益。努力发展我国的光电技术产业，为我国企业与世界先进水平接轨奠定基础。
3 结束语
虽然光电技术产业的发展前景很好，但是也要预防企业在发展过程中遇到的风险和障碍，要进行合理规避，光电技术是我国的一个新兴技术产业，具有巨大的发展潜力，在短短几十年的时间里就创造了巨大的经济财富。光电技术的发展，具有能耗低、效益高的优点。我国的光电技术迅猛发展。
参考文献
[1]骆清铭.光电技术在生物医学中的应用――现状与发展[J].光学与光电技术，2003（01）：7-14.
[2]刘宇.光电技术在轻武器中的新应用[J].应用光学，2006（04）：289-292.
作者简介
王华（1963-），男，湖北省荆州市人。理学硕士。副教授。研究方向为光电技术应用方向。
针对目前激光主动探测技术对军队光电装备造成的探测威胁，在不改变光电装备光学结构以及有限牺牲光电装备光学性能的前提下，实现其猫眼光学窗口的“隐身”。首先，基于磁致旋光晶体的法拉第效应，设计了加载于光电装备光学窗口前端的隐身装置。然后通过数值仿真和实验方法，从磁光晶体的性能、隐身装置消光比、隐身装置对像质的影响三个方面对该设计的可行性进行了分析。仿真及其实验结果表明：当磁光晶体能实现良好的消光效果，且加装隐身装置的光学窗口对像质影响很小。基于磁致旋光效应的隐身设计能够满足战场环境对军用装备的性能要求，且其消光比和对像质的影响程度能使光电装备在不影响正常工作的前提下有效实现隐身。
关键词：
“猫眼”效应； 激光主动探测； 光电装备隐身； 磁致旋光效应
中图分类号： TN 248文献标识码： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2012.06.017
引言
“猫眼”效应[12]普遍存在于光电装备的光学窗口中，是对方实施光学窗口主动侦测的物理依据。激光主动探测技术就是利用猫眼效应，通过发射激光束实现对光学目标的扫描、侦察和识别。目前，美、俄等军事强国已经装备了比较完备的集光学窗口侦测、干扰和致盲为一体的激光武器系统[34]，在近年来的几次局部战争中，激光主动探测系统凭借其较高的定位精度和快速的探测速度大大提高了战场武器系统的作战效能，凸显出惊人的作战效果和威力，而国内对“猫眼”效应的研究还处于理论分析和实验室研究阶段[56]，在应用领域还是空白，在对方具备实施“猫眼”主动侦测的条件下，即使我方采用被动观测方式，如微光夜视仪、热像仪等各种夜视装备，也会暴露无遗。如若不采取反侦测措施，我方必将受到对方激光侦测及其武器系统的压制和破坏，造成光电装备迷盲、失控和失效，
因此“猫眼效应”已经成为光电装备的探测威胁。
如何降低“猫眼效应”实现光电装备的“隐身”，成为提高光电装备战场生存能力亟待解决的问题。目前，国内在光电装备隐身技术研究上相对滞后，文献[7]提到了用蜂窝板装置实现狙击步枪瞄准镜的隐身，但是其仅限于在狙击枪瞄准镜上使用且加装蜂窝板后瞄准镜的观察距离会大大降低；文献[89]提出通过增加光敏面的离焦量、在光敏面上镀增透膜或对光敏面进行漫反射处理等方法进行光电装备隐身，但这些方法会改变原有光电装备的光学结构，甚至严重影响光电装备的探测性能。由此可见，如何在不改变光学结构及牺牲有限光电装备光学性能的前提下，有效实现隐身成为光电装备反侦测技术的关键。现从降低猫眼回波功率出发，基于特殊晶体的磁致旋光效应，利用晶体的旋光与互易特性，设计了光电装备光学窗口外置隐身装置。
光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术［1］。它主要利用电子技术对光学信号进行检测，并进一步传递、储存、控制、计算和显示［2］。光电检测技术从原理上讲可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量。它可通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息，然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量，并进一步经过电路放大、处理，以达到电信号输出的目的［3］。然后采用电子学、信息论、计算机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律，以便于进行相应的电路改进，更好地研究被噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性，从而了解非电量的状态。微弱信号检测的目的是从强噪声中提取有用信号，同时提高检测系统输出信号的信噪比。
1 光电检测电路的基本构成
光电探测器所接收到的信号一般都非常微弱，而且光探测器输出的信号往往被深埋在噪声之中，因此，要对这样的微弱信号进行处理，一般都要先进行预处理，以将大部分噪声滤除掉，并将微弱信号放大到后续处理器所要求的电压幅度。这样，就需要通过前置放大电路、滤波电路和主放大电路来输出幅度合适、并已滤除掉大部分噪声的待检测信号。其光电检测模块的组成框图如图1所示。
2 光电二极管的工作模式与等效模型
2．1 光电二极管的工作模式
光电二极管一般有两种模式工作：零偏置工作和反偏置工作，图2所示是光电二极管的两种模式的偏置电路。图中，在光伏模式时，光电二极管可非常精确的线性工作；而在光导模式时，光电二极管可实现较高的切换速度，但要牺牲一定的线性。事实上，在反偏置条件下，即使无光照，仍有一个很小的电流(叫做暗电流或无照电流1。而在零偏置时则没有暗电流，这时二极管的噪声基本上是分路电阻的热噪声；在反偏置时，由于导电产生的散粒噪声成为附加的噪声源。因此，在设计光电二极管电路的过程中，通常是针对光伏或光导两种模式之一进行最优化设计，而不是对两种模式都进行最优化设计［4］。
一般来说，在光电精密测量中，被测信号都比较微弱，因此，暗电流的影响一般都非常明显。本设计由于所讨论的待检测信号也是十分微弱的信号，所以，尽量避免噪声干扰是首要任务，所以，设计时采用光伏模式。
2．2 光电二极管的等效电路模型
工作于光伏方式下的光电二极管的工作模型如图3所示，它包含一个被辐射光激发的电流源、一个理想的二极管、结电容和寄生串联及并联电阻。图中，IL为二极管的漏电流；ISC为二极管的电流；RPD为寄生电阻；CPD为光电二极管的寄生电容；ePD为噪声源；Rs为串联电阻。
由于工作于该光伏方式下的光电二极管上没有压降，故为零偏置。在这种方式中，影响电路性能的关键寄生元件为CPD和RPD，它们将影响光检测电路的频率稳定性和噪声性能。CPD是由光电二极管的P型和N型材料间的耗尽层宽度产生的。耗尽层越窄，结电容的值越大。相反，较宽的耗尽层(如PIN光电二极管)会表现出较宽的频谱响应。硅二极管结电容的数值范围大约在20或25pF到几千pF以上。而光电二极管的寄生电阻RPD(也称作"分流"电阻或"暗"电阻)，则与光电二极管的偏置有关。
与光伏电压方式相反，光导方式中的光电二极管则有一个反向偏置电压加至光传感元件的两端。当此电压加至光检测器件时，耗尽层的宽度会增加，从而大幅度地减小寄生电容CPD的值。寄生电容值的减小有利于高速工作，然而，线性度和失调误差尚未最优化。这个问题的折衷设计将增加二极管的漏电流IL和线性误差。
3 电路设计
3．1 主放大器设计
众多需要检浏的微弱光信号通常都是通过各种传感器来进行非电量的转换，从而使检测对象转变为电量(电流或电压)。由于所测对象本身为微弱量，同时受各种不同传感器灵敏度的限制，因而所得到的电量自然是小信号，一般不能直接用于采样处理。本设计中的光电二极管前置放大电路主要起到电流转电压的作用，但后续电路一般为A／D转换电路，所需电压幅值一般为2 V。然而，即使是这样，而输出的电压信号一般还需要继续放大几百倍，因此还需应用主放大电路。其典型放大电路如图4所示。
该主放大器的放大倍数为A=l＋R2/R3，其中R2为反馈电阻。为了后续电路的正常工作，设计时需要设定合理的R2和R1值，以便得到所需幅值的输出电压。即有
3．2滤波器设计
为使电路设计简洁并具有良好的信噪比，设计时还需要用带通滤波器对信号进行处理。为保证测量的精确性，本设计在前置放大电路之后加人二阶带通滤波电路，以除去有用信号频带以外的噪声，包括环境噪声及由前置放大器引人的噪声。这里采用的有源带通滤波器可选通某一频段内的信号，而抑制该频段以外的信号。该滤波器的幅频特性如图5所示。图5中，f1、f2分别为上下限截止频率，f0为中心频率，其频带宽度为：
B=f2-f1=f0/Q
式中，Q为品质因数，Q值越大，则随着频率的变化，增益衰减越快。这是因为中心频率一定时，Q值越大，所通过的频带越窄，滤波器的选择性好。
本设计选用了去处放大器来进行设计。
图6所示的二阶带通滤波器是一种二阶压控电压源(VCVS)带通滤波器，其滤波电路采用有源滤波器完成，并由二阶压控电压源(VCVS)低通滤波器和二阶压控电压源高通滤波器串接组成带通滤波器。
对于第一部分，即低通滤波器，系统要求的低通截止频率为fc，其传递函数为：
第二部分为高通滤波器，系统要求的高通截止频率为fc，其传递函数如下：
4 完整的检测电路设计
关键词：光电检测技术；精密测量技术
中图分类号：TN247文献标识码：A文章编号：
1.概论
世界已进入信息时代，人们在利用信息的过程中，首先要解决的就是获取可靠的信息，因此传感器技术越来越受到人们的重视。而随着传感器技术的发展，传感器所要面向的应用范围从纳米尺度到天文尺度两段都在不断扩展，精密测量技术已经得到了越来越多的研究和重视，这就使得作为现代精密测量的核心技术的光电检测技术的重要性与日俱增，因为传统的检测方法已经无法满足这些工作条件下的特殊要求。因此，光电检测技术的教学和研究已越来越受到国内为高等院校、科研机构和相关企业的重视。
现在一起科学技术是机械、光学、电学、计算机以及控制技术的综合化，光、机、电、算一体化已经成为仪器发展的趋势。传感器的微型化、纳米技术的发展，也对现代精密测量技术提出了越来越高的要求。在这种情况下，光电检测技术的重要性越来越明显。然而，在目前的测控技术月仪器体系中，光电检测技术的重要性并没有得到足够的重视。本文首先介绍了现代精密测量技术的发展现状，随之介绍了光电检测技术的基本内容及其面临的问题，最后提出应当突出光电检测技术的重要性，使之在测控技术与仪器专业体系中占有重要地位，这对培养具有创新能力和前瞻意识的高素质人才具有良好的促进作用。
2.现代精密测量技术的发展现状
现代精密测量技术是一门集光学、电子、传感器、图像、制造机计算机技术为一体的综合叉学科，涉及广泛的学科领域，它的发展需要众多相关学科的支持。在现代工业制造技术和科学研究中，测量仪器具有精密化、集成化、智能化的发展趋势。
科学技术向微小领域发展，由毫米级、微米级继而涉足到纳米技术，即微/纳米技术。微/纳米技术研究和探测物质结构的功能尺寸与分辨能力达到微米至纳米级尺度，使人类在改造自然方面深入原子、分子级纳米层次。
纳米级加工技术可分为加工精度和加工尺度两方面。加工精度由本世纪初的最高精度微米级发展到现在的几个纳米数量级。金刚石车床加工的超精密衍射光栅精度已达1nm，实验室已经可以制作10nm以下的线、柱、槽。
在这一大背景下，传统的测量方式已经很难发挥大的作用。因此，与精密测量技术的发展需求相对应，光电检测技术得到了越来越多的重视和应用。由于光电检测技术在工业测控、精密测量和计量方面的重要作用，特别是随着社会对产品质量意识的逐步提高。
3.测控技术与以其专业及其只是结构组成
测控技术与仪器技术隶属于信息技术领域的仪器科学与技术学科，其内容主要涉及测量控制与仪器仪表技术领域。随着科学技术尤其是电子信息技术的飞速发展，测量控制欲仪器仪表技术领域也发生了很大的变化。其自身结构已从单纯机械结构或机电结合或机光电结合的结构发展成为集传感技术、计算机技术、电子技术、现代光学、精密机械等多种高新技术于一身的系统，其用途也从单纯数据采集发展为集数据采集、信号传输、信号处理以及控制为一体的测控国产。特别是进入21世纪以来，随着计算机网络技术、软件技术、微纳米技术的发展，测量控制与仪器仪表呈现出虚拟化、网络化和微型化的发展趋势，从而使仪器科学与技术学科的多学科综合及多系统集成的属性越来越明显。
由此可见，测控技术与仪器专业的学生其知识面必须比较宽，横跨了传感器、通讯、控制、计算机等多方面的内容。
光电检测技术的简介
技术的业务培养目标是：培养具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面基础知识与应用能力，能在国民经济各个部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的高级工程技术人才。
技术的业务培养要求是：主要学习精密仪器的光学、机械与电子学基础理论、测量与孔子理论和有关测控仪器的设计方法，手奥现代测控技术和仪器应用的训练，具有本专业测控技术及仪器系统的应用级设计开发能力。
光电检测技术的基本内容及其面临的问题
光电检测技术是测控技术与仪器专业能使技术人员了解和掌握光电转换的基本原理及光电检测技术所必须的各种知识，了解和掌握常用光电测量方法及常用测量仪器的使用，具备进行各种基本光电测量所需技能和设计简单光电检测电路的能力。
光电检测技术基本内容包括三方面的内容。
掌握与光电技术有关的基础知识、基本原理和基础效应。如：阴极光电效应，半导体光电效应，PN结的光电效应：光电池及光电二三极管工作原理，光电成像原理，CCD工作原理，直接检测的典型光路。
理解光电技术的基本应用。了解常用光电器件如光电培正管、摄像管、CCD器件、光电池、光电二三极管等的特性参数。了解基本光电检测系统的主要参数。
了解光电检测的基本方法及光电检测电路的设计思想。了解光电技术的发展及广泛应用。掌握各种基本光电检测方法的有关技术。
6.光电检测技术在测控技术与仪器专业体系中的作用
综上所述，《光电检测技术》课程在测量控制与仪器仪表技术领域的重要性在不断增加。然而，在目前的测控技术与仪器专业课程体系中，《光电检测技术》课程的重要性并没有得到足够的重视。因此，我们需要对《光电检测技术》在测控技术与仪器专业课程体系中的作用进行重新认识。
光电检测技术在测控技术与仪器专业课程体系中的作用可以概括为四个字：承前启后。“承前”是指光电检测技术是传感器技术、工程光学、测控电路等内容的深入和拓展，“启后”则是指光电检测技术的内容是后续如光电仪器设计、智能仪器设计等环节的重要知识基础。没有对光电检测技术知识的良好掌握，要实现对各种现代精密测量技术的整体把握、实现符合要求的具有良好性能价格比的精密测量系统是不可能的。
7.结束语
因此，本文认为，在测控技术与仪器技术学习中，应当突出光电检测技术的重要性，在实验设备、授课学时、人员配置、科研技术等方面予以重点支持，使之在测控技术与仪器专业课程体系中占有与其在测量控制与仪器仪表技术领域的重要性相称的重要地位，这对于培养具有创新能力和前瞻意识的高素质人才具有良好的促进作用。
参考文献：
[1] 叶声华， 王仲， 曲兴华。 精密测试技术展望。机电一体化。2001，6: 6―7.
[2] 曲兴华。仪器制造技术。北京：机械工业出版社，2005.
1、拥有领先的技术水平和优质的客户资源；
2、第二大股东是康佳，公司对康佳的供货增长潜力大；
3、综合毛利率保持稳定，在行业内位居上游。
深圳市瑞丰光电子股份有限公司（以下简称“瑞丰光电，代码300241”）是国内领先的LED 封装厂商。根据国家半导体照明工程研发及产业联盟数据统计，在SMD LED细分市场，2009年公司位居国内第三。国内领先的技术水平和优质的客户资源是公司成为行业龙头的两张“王牌”。有业内人士认为，随着公司登陆资本市场，募投项目将大幅增加产能，未来业绩高增长可待。
专注SMD LED封装业务
公司主要从事LED封装技术的研发和LED封装产品制造、销售，提供从LED封装工艺结构设计、光学设计、驱动设计、散热设计、LED器件封装、技术服务到标准光源模组集成的LED光源整体解决方案，是专业的LED封装商和LED光源的系统集成商。从封装结构来分，公司的产品全部为先进的SMD LED。
据了解，目前液晶电视背光源LED主要由日本、韩国、台湾地区的LED企业提供，国内企业中有能力生产电视背光源LED的企业极少，公司是少数几家可批量提供电视背光源LED 的国内企业之一，是国内中大尺寸背光源领域最大的LED封装企业。此外，在汽车应用LED方面，公司是目前国内品牌汽车生产商的光电器件主流供应商，在汽车应用的耐高温材料开发、荧光粉配色技术、产品耐振动性能等方面居于国内领先水平。
手握两张“王牌”
公司拥有较强的技术优势。公司及其全资子公司宁波瑞康拥有27项专利，已受理的专利申请33项，囊括了可靠性、光效、显色性、寿命等LED封装的核心技术。公司的16项核心封装技术水平处于国际先进或国内领先水平，均来自自主研发。公司SMD LED器件在显色指数、发光效率、稳定性、失效性等方面的指标位于国内领先水平，与国际较高水平接近，符合美国“能源之星”LED产品标准。在LED照明方面，公司是国内该领域前3名企业中唯一专注LED器件封装的企业，在共晶技术、无光点面光源、硅胶molding、陶瓷产品开发等技术方面居国内领先水平。公司建立了具有独特优势的三级立体研发机制，实现了“来源于客户、集成于公司、服务于客户”的良性循环，实现了LED封装技术的持续创新。
优质的客户资源是公司的另一张“王牌”。公司为安华高科技（全球领先的电子公司）提供OEM和ODM服务，并在此过程中提高技术水平，产品也通过安富利、大联大等全球领先的电子元器件商销往海外市场，并已向康佳、创维、长虹等电视机厂家批量供应液晶电视背光源LED。康佳是公司的第二大股东，康佳电视的年产量约为1000万台，随着LED背光的国产化程度提高，公司对康佳的供货增长潜力大。此外，公司已间接向现代、一汽、哈飞等汽车厂商供货。
业绩高增长可待
关键词：光交换；分组交换；电交换；混合交换
1、网络发展趋势
根据Cisco公司预测，到2014年，平均每年的全球IP业务流量将保持34％的年增长率(如图1所示)。如果保持该增长速度，业务带宽的需求在2～3年内就将翻一番。从中国的情况来看，按照中国电信的最新预测，中国电信未来5年干线容量可能达到110～188 Tbit/s，并在今后不断增长，这将会对光网络的容量、架构和性能提出严峻的挑战。网络流量的快速增加使得单个波长的传输速率和波分复用(WDM)系统的传输容量也在不断增加。40Gbit/sWDM技术成功已经在全世界范围内进行了大规模商用部署，100Gbit/sWDN技术也已经开始正式商用的步伐。
网络IP流量的快速增加在促进单波传输速率提高的同时，也在促使网络架构发生改变，以满足大容量IP业务的需求。与传统的语音业务相比，当前网络流量的增加除了对带宽提出了更高的需求之外，其业务粒度更加丰富，对网络调度的智能灵活性、网络的生存性等多个方面也提出了更高的要求。这就要求未来的光通信网络不再仅仅是提供一个超大带宽的传输管道，而是能够满足业务梳理、调度、质量保证等各个方面的需求。光网络中的交换节点将在其中扮演至关重要的角色。如何高效灵活地利用已有的带宽，如何对各种粒度的业务充分、高效和灵活地调度和控制，以及保证业务的生存性，这将决定着未来的光网络能否成功应对未来网络流量的快速发展和变化。而这些正是光交换节点技术需要解决的问题。
2、光交换技术研究现状
光网络中节点的交换技术从总体上可以分为四大类：电分组交换、光分组交换、电路交换和光线路交换。从能耗的角度考虑，电分组交换的能耗最高，而光线路交换的能耗最低(如图2所示)。目前的光网络迫切需要支持多种粒度的大容量光交叉节点。
光网络最早采用的交换方式就是电交换。交换粒度从早期的虚容器(vc)级别发展到目前的光通路数据单元(ODUk)级别。目前光传送网(OTN)还支持ODUflex粒度和通用映射规程(GMP)封装方式，可以对不同粒度的业务实现封装和调度。但是从目前的情况来看，分组业务的调度更多的还是首先将光信号通过光电转换设备转换为电信号，然后通过路由器在电域进行交换，再通过电光转换设备转换为光信号进行传输。这种交换方式的灵活性比较高，但是耗费了大量的路由器资源，从而造成路由器的能耗和成本随着网络流量的发展而急速增加。近些年提出了分组光传送网(P－OTN)的概念，即在交换体系中引入二层交换能力，从而使得分组业务和时分复用(TDM)业务在OTN交换体系中具有同等地位，分组业务不再是SDH的客户业务，而是可以直接在OTN交换体系中进行交换。P－OTN技术还在研究之中，标准化工作也还没有取得实质进展。
光交换可以分为光电路交换(Ocs)、光突发交换(0Bs)和光分组交换(OPS)。OCS技术随着近些年可重构分插复用设备(ROADM)技术的发展而取得广泛的应用。随着传输速率的进一步提高(如达到太比特每秒级)，信道的谱宽超过100GHz，使得原来的50Gbit/s固定间隔的WDM系统已经无法适应；另一方面，随着频谱效率的进一步提高，系统传输距离进一步缩短，为了在频谱效率与传输距离之间得以实现比较好的性能权衡，软件定义收发机(SDO)的概念被提出，核心目标是通过软件的方式来配置和编程收发机的调制方式和载波带宽，从而根据不同的传输距离采用不同的调制方式，最大化地利用频谱资源。因此，考虑到网络的可升级性和可扩展性，下一代的频谱划分将不再是以50GHz或100GHz为单位，而是采用可变的栅格系统。这一问题在光互连论坛(OIF)和国际电信联盟(ITU)已经开始对论研究，并且ITU的G.694.1已经开始修改以支持可变频率栅格。可变栅格系统的每个信道的频谱宽度并不是任意的，而是具有一定的粒度(步进)。步进粒度和系统的复杂性成反比，如何取得两者的权衡还需要进一步研究。因此，支持无色、无方向性和无波长冲突性的ROADM，以及带宽特性可调的支持频率间隔无关ROADM器件的发展都将会大大增强OCS交换技术的灵活性和应用前景。
常规的OCS支持波长粒度的交换，其业务速率可以是10Gbit/s，也可以是100 Gbit/s。但是在实际应用中，需要交换的粒度可能是几个波长或者子波长粒度，这样如果仍然采用传统网络架构的活，不仅交换效率不高，也可能会存在资源浪费的情况。为此，在常规OCS的基础上，有研究项目提出了一种多粒度的交换节点结构，如图3所示。可以实现的交叉粒度包括光纤交换(FXC)、波带交换(BXC)、波长交换(WXC)以及子波长交换(通过电层DXC实现)。有研究项目提出了另外一种基于光码分多址(OCDMA)的子波长光交换机制。即把每一个正交码作为一个交换颗粒进行子波长连接的光交换。但是受OCDMA技术实际应用的限制，该种子波长交换方式的应用前景并不乐观。除此之外，还有学者提出了一种光子时隙交换技术。与时分复用相似，信号在时间上被划分成多个时隙。但是与时分复用不同的是，每一个时隙都包含系统的所有波长，每个波长都可能含有一定的分组数据。这样就可以通过对时隙内的波长进行交换从而实现分组数据的交换。
除了光交换技术的研究之外，也有许多关于光交换网络智能管控和生存性方面的研究。新的网络不仅解决网络的带宽需求，而且能够满足不同的业务应用要求，支持点到点的应用和点到多点的应用。网络的控制平面应该是灵活且鲁棒的，不仅能够对光路进行实时监控，还需要能都对其进行多层跨域的管理，在实现资源利用最大化的同时保证服务质量，同时实现动态的带宽提供，满足按需的业务需求。
3、大容量光电交换需求和技术研究
从业务接口和光收发技术发展趋势上看，光网络应能够动态灵活地提供不同传输速率、不同带宽粒度的信号交换能力。原有DWDM系统中单波长10G、40G传输接口已经不能满足当前路由器丰富的接口需要，支持超波长级别和波长级别的交换能力成为实现多业务接入灵活性的迫切要求。
支持带宽可变波长交换能力的
光交换是需要讨论的问题。按照ITUG.694讨论的可变频谱宽度范围(193.1＋n×0.00625 THz)和步进粒度(12.5 GHz的整数倍)，如果支持所有的频谱宽度和步进粒度的组合，现有架构下的合分波单元的端口数量将非常巨大，不具有可实现性。可根据传输系统的需求来实现新的合分波单元架构，比如采用可变栅格滤波器和耦合器来实现带宽可变的合分波单元，以及通过相干接收的本振来选择下路波长等，并在此基础上研究带宽可变的光交换单元。也可采用适宜的带宽可变的光波长选择器件为基础来构建光波长交换单元实现波长级的柔换能力，研究面向频谱碎片整理的弹性光网络资源重构模式与优化机制。
3.1 融合ODUk/分组的新型交换机制
为了提高带宽利用效率，分组交换正在逐步替代传统的电路交换。但是随着光传输技术的发展，分组交换所固有的非面向连接性在应用中又面临着一系列问题，使得电路交换又成为大规模应用的一个很好的选择，尤其是光电技术的融合，更使其显示出巨大的潜力。
从传统的观点看，电路交换技术不适用于数据业务网络，而分组交换技术则是当今因特网技术的主流。光传输技术的发展和技术的进步使得原本分组交换的优势和电路交换的缺陷在今天已不再有意义，而且随着应用领域的扩大，分组交换和电路交换逐渐趋向融合。
目前融合分组和ODUk的交叉有两种实现方式，如图4所示。在分组，ODUk交叉分离结构中，两种不同类型的业务分别进入分组交换矩阵和ODUk交换矩阵，然后分别映射到ODUk/OTUk中。分组业务和电路业务无法共享相同的波长资源，因此网络资源利用率不高。在分层结构中，分组业务不是直接映射到波长上而是经过一层ODUk交叉。实现分组和ODUk交叉矩阵有多种方式，例如分组业务采用GMP封装方式映射到ODUflex中。
混合式结构如图5所示。使用单个混合交叉矩阵同时处理分组和电路业务，很容易实现流量汇聚和疏导，映射分组和电路业务到相同的波长上成为可能。与分层结构相比较，混合式交换结构可以节省分组交换和电路交换之间的多个光接口，总的交换矩阵容量需求也随之减小，可扩展性更高；与分离式结构相比，分组和电路业务可以共享相同的ODUk容器，因此可以获得更高的波长带宽利用率。
3.2 光/ODUk/分组混合交换机制
目前的网络上除了不断增长的IP流量，仍然存在大量的TDM业务。而且TDM业务和分组业务之间的互操作也有需求。通道化的ODUk交换使TDM业务和分组业务可以共享光层资源。网络的演进目标要求不仅能够支持动态带宽可变的业务连接管理，支持面向连接业务，支持数据统计复用和差异化服务。解决办法就是将SDH/OTN/分组等电层交换和光层集中在一个平台上，实现统一的集中式交换，如图6所示。
混合节点结构可以灵活分配电路和分组流量，减少所需光端口，最大限度获得可用光纤容量。如果将之与光层交换结合，则可实现光，ODUk，分组混合交换，其结构如图7所示。OTN层结合ODUflex实现分组和电路业务的接人、汇聚和疏导，光层实现损伤感知以及带宽可变光波长级交换。
关键词：光电材料实验 教学改革 双师型团队
中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）09（a）-0081-02
“光电材料实验”是材料物理和光电材料专业的实践教学课程，也是一门实用性强、动手能力高的课程。该课程主要培养学生掌握专业实验相关的基本技术和方法、性能检测的方法和标准，培养学生的实际动手能力，以及培养学生严谨的科学作风[1-2]。通过实验加深学生对所学课程的理解，以及分析问题和解决问题的能力，巩固和加强对有关专业理论的理解，使理论教学与实践教学有机地结合。在以往的教学中，由于该实验涉及的光电器件原理较难，如LED、人工晶体、太阳能电池等，要求学生在掌握理论的基础上再动手操作，造成理论教学时间长、实验操作时间短的特点，导致学生对该课程兴趣点降低，教学效果低下。笔者从近年的教学实践中深刻体会到，增加学生的兴趣点、把专业的知识深入浅出，分享自己的科研实践经验，促进学生主动学习，向往进步，体会到该门课程的重要性，从而激发学生的主观能动性，培养学生的动手能力、思考能力及创新意识。鉴于此，笔者认为从以下几个方面对光电实验课程进行改革能有效提高教学质量：（1）课程架构联系生活，提高学生兴趣，乐于思考，学以致用；（2）实验内容联系科研，聚焦实验过程，崇尚科学，深化知识；（3）引进“双师型”团队参与教学，适应新常态，弥补教学短板。
1 教学方法改革
1.1 课程联系生活
知识源于生活，科技源于自然。感悟蕴含的规律，培养学生观察和思考的能力。如翠鸟与子弹头列车，鲨鱼皮和减阻涂层，壁虎足与攀爬技术，植物光合作用与CO2环保等，每当我们留意生活，原来专业学习与之密切相关。看到路灯，原来供电系统竟然是深蓝色的太阳能电池板，灯泡变成了新型LED，这些其实就是光电材料实验所设计的课程内容，每当给学生介绍课程时，笔者都会联系生活来增加学生的兴趣，从而激发学生动手的动力――原来自己也能做出专业的器件。课程中涉及器件的基本原理和构造部分，笔者会演示PPT和实物，其实生活中已经见过，复杂的基本原理往往被拆解成几个部分来讲解，这样深入浅出，学生更愿意接受知识[3]。如对于LED的制备环节，笔者会将一个灯泡拆成两个大部分――芯片和荧光粉，而每一个部分都是不同的物理原理，电致发光的芯片是发射蓝光的，光致发光的荧光粉是发射白光的，整个器件的封装将会用到点胶机，这样的环节更加生动，也更容易掌握。
1.2 鼓励组团实验
实验课的一个显著特点是以学生为主体，学生自始至终处于主动地位[4-5]，而团队的相互学习和督促显得尤为重要，为此，该课程主要采用的是4人一组，协作完成各自的任务。但是，每个人的实验内容是不同的，环环相扣，这样可充分培养学生的独立动手和团结协作的能力，共同完成实验内容。如在太阳能电池的制作环节，实验内容包括4个步骤：二氧化钛粉体的预处理；二氧化碳浆料的刮涂；电池的封装及光电性能测试。分别由4名同学分别完成，但最终器件的性能优良和每个人都分不开。实践表明，这种分组教学模式，既充分培养了学生个人的动手能力，又能较好地激发学生的学习热情，并且组员之间分工协作、互学互助，学生的沟通能力得到很大的提升。
1.3 科技前沿促进实验
应用是教学之本，在应用技术转型的大背景下，笔者学校拟将学生培养成具有实用性的应用技术人才[6]。同时应加强前沿学术和课程实验的匹配度，让学生了解科技前沿，掌握科技知识，用科技手段服务企业[7-8]。笔者对每一个实验的设定都是理论联系实际的，不仅将前沿的进展进行展示、分析，还将个人的专业技能予以分享，让学生了解科研和技术的协同性。该课程实验建立从材料制备到器件制作的过程，注重实验过程，去繁就简，让学生真正掌握知识，提高个人竞争力。如在指导制备LED器件实验时，不仅要介绍光电二极管的鼻祖是诺贝尔奖获得者中村修二，还要教会学生去查阅最新文献，了解LED的发展趋势，指导学生未来的就业选择。
2 教学手段改革
建设双师型团队，将实际问题转化为研究项目，与企业紧密结合实施校企协同创新，服务本土，开创校企合作培养学生创新能力新途径。实验教学团队是为了共同的人才培养目标和实验教学任务组合的教学群体，是教学的实施者，也是质量的保证者。在实验教学队伍建设上，按照“用好现有的人，引进急需的人”的建设思路[9]，坚持专职与兼职相结合，学校与企业相结合，通过各种途径提高教师的实践能力和教学水平，将企业技术人员引入学校担任兼职教师。在课程建设上，采用双导师制，项目面向校内和企业，使学校与企业实现实质性融合，构建了科学的双师型师资队伍培养机制。同时修订了《应用型本科材料物理专业转型发展方案》，为培养应用型人才，提高学生的实践能力，奠定良好基础。
3 结语
光电产业是21世纪最具发展前景的朝阳产业之一，光电材料研发与制造则是整个光电产业的基础和先导。高校亟需向这些企业输送大量熟悉光电材料的一线工程师人才，而该课程则是培育光电材料人才的重点课程之一。让学生成为专业人才，还有很长的路要走，但通过课程改革可以促进专业发展，让学生养成勤思考、勤动手的好习惯，为将来的就业做好良好的基础。笔者愿不断探索教学改革，积极发挥实验教学对高素质、创新人才培养的作用。
参考文献
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[2] 张士磊，孟昕元.创新实践型人才培养的实验教学改革与探索[J].实验科学技术，2014，12（1）：149-152.
[3] 金双玲，张睿，金鸣林.复合材料原理课程教学改革思路探讨 [J].科技资讯，2015（24）：149-150.
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[5] 夏静萍，王瑛.工程专业认证背景下的自动控制原理实验教学改革与实践[J].实验技术与管理，2016，33（2）：159-161.
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论文摘要：光电子器件和部件广泛应用于长距离大容量光纤通信、光存储、光显示、光互联、光信息处理、激光加工、激光医疗和军事武器装备，预期还会在未来的光计算中发挥重要作用。本文将介绍国内外光电子技术及光电子产业的发展。
如果说微电子技术推动了以计算机、因特网、光纤通信等为代表的信息技术的高速发展，改变了人们的生活方式，使得知识经济初见端倪，那么随着信息技术的发展，大容量光纤通信网络的建设，光电子技术将起到越来越重要的作用。美国商务部指出：“90年代，全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展，谁在光电子产业方面取得主动权，谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”。日本《呼声》月刊也有类似的评论：“21世纪具有代表意义的主导产业，第一是光电子产业，第二是信息通信产业，第三是健康和福利产业……”，可以断言，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。
1世界光电子技术和产业的发展
光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料，光纤已经成为通信网的重要传输媒介，现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输，到20世纪末将达到85%，但从目前光纤通信的整体水平来看，仍处于初级阶段，光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前，各种新技术层出不穷，密集波分复用技术（DWDM，在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号，以提高单根光纤的传输能力）、掺铒光纤放大器技术（EDFA，可将光信号直接放大，具有输出功率高、噪声小，增益带宽等优点）已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在DWDM系统和光传输设备中，光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”，由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展，也日趋成熟，将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用，给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业，对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计，到2003年，光电子产业的总产值将达2000亿美元。
Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求，为满足需求的增长，人们可以铺设更多的光纤，或靠提高单路光的信息运载量（现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性设备）。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术，增加光纤内通光的路数（光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps）。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出：“信号传输用1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元，比去年增加23%；1.48μm信号放大用激光器1999年市场份额达到1.6亿美元，比去年增加33%；980nm信号放大用激光器销售额达2.9亿美元，比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元，预期2003年将达到30亿美元”。美国通信工业研究公司（CIR）的研究预测，北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元，约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化，但是全光交换将在几年内成为市场主流，报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据，但仍有创新性公司进入的可能。
2我国的光电子技术和产业
近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展，在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离，个别领域还处于世界领先地位。
国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统（如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件）等已经占领了国内较大的市场份额，初步具备同国外大公司竞争的能力，在毫无市场保护的情况下，靠自己的力量争得了一席之地，市场营销逐年有较大的增长，个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白，打破国外产品在市场上的垄断地位，同时争取进入国际市场。
掺铒光纤放大器（EDFA）是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件，国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家。808nm大功率激光器及其泵浦的固体绿光激光器，670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件，90%使用国产器件，国产1.55μmDFB激光器战胜了国外器件，占领了100%的国内市场。
但是，我们应当认识到在我国光电子技术发展中，光电子器件、部件虽是光通信、光显示、光存储等高技术产业的关键部分，但在整个系统和设备成本中所占的比重较小，其产值较低，目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段，光电子产业所需的规模化、产业化生产技术目前还未有实质突破；国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和系统的要求，导致国外器件占据国内市场相当多的份额；在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱离的状况。
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