光电信息技术 绪 论 中原工学院.

Presentation on theme: "光电信息技术 绪 论 中原工学院."— Presentation transcript:

1 光电信息技术 绪 论 中原工学院

2 本课程教学安排 1学时 绪论 7学时 辐射度和光度学基础 4学时 光电成像系统基础 光源与光电探测器 光信息存储技术与光盘 8学时
已移至上学期 光信息存储技术与光盘 光电成像器件 8学时 光电显示技术 10学时 光电探测方式与探测系统 合计 44学时

3 考核方式 平时表现（作业、考勤、课堂讨论与提问）： 10％+5% +5% 期末考试：80％

4 参考书目 光电信息技术，雷玉堂，电子工业出版社，2011 光电信息技术，杨永才、何国兴、马军山，东华大学出版社， 2002
固体物理，黄昆原著，韩汝琦改编，高等教育出版社，1988 光学（上），赵凯华、钟锡华，北京大学出版社，1982 光电子技术基础教程，郭培源、梁丽，北京航空航天大学出版社 现代通信光电子学，A. 亚里夫，电子工业出版社，2002

5 光电子信息技术主要就是利用光和电子的结合，来为我们今天的信息技术服务，这就叫做光电子信息技术。
——周炳琨 周炳琨 我国著名的激光与光电子技术科学家 中国科学院院士，第三世界科学院院士，中国光学学会理事长，教育部科技委副主任 曾任国家863计划光电子器件与集成技术专家组组长，中国科学院半导体研究所副所长，国家光电子工业中心主任，国家自然科学基金委员会副主任，美国光学学会国际委员会委员等

6 绪论 概述 光电信息技术的发展简况 光电信息技术的地位与作用 光电信息技术的发展趋势

7 概述 光电信息技术 具有两方面的显著特点 应用
以光波（辐射）为基本信息载体，通过对光波（辐射）的拾取、 变换（调制）、检测（接收）、存储、处理和显示等技术方法， 获取所需信息，以达到为不同的应用需求服务的目的 具有两方面的显著特点 扩展了人的视觉功能：光谱延伸和阈值延伸 极快的响应速度、极宽的频宽、极大的信息容量和极高的信息 效率 应用 最重要的就是光通信、光存储（光盘）、光显示、光传感等等

8 光电信息技术发展简况 光电信息技术的发展主要体现在 半导体及光电探测技术的发展 光源的发展 光纤技术与光通信的发展 光存储技术的发展
显示技术的发展

9 1、半导体及光电探测技术的发展简况 1873年，英国，W. R. 史密斯——发现硒的光电导特性 （内光电效应）
1888年- 1890年，H. R. 赫兹、P. 勒纳——发现紫外线照 射金属时发射电子的外光电效应 1900年，M. 普朗克——提出黑体辐射公式 1929年，L. R. 科勒——制成Ag-O-Cs光电阴极 1930s，PbS红外探测器 1939年，V. K. 兹沃雷金，光电倍增管

10 1940s，温差型红外探测器、测辐射热计 1950s，可见光波段的CdS、CdSe光敏电阻和短波红外 PbS光电探测器投入使用 1958年，劳森等，发明碲镉汞红外探测器 因军事需求，此后探测技术发展迅速，主要集中在红 外成像领域 1970s：NEA、CCD

11 2、光源的发展 短脉冲——ns(10-9s)、ps(10-12s)、fs(10-15s)、 as(10-18s)
1960年，第一台激光器 1961年，第一台激光测距仪 现在激光器种类繁多，正在向短脉冲、大功率方向发 展 短脉冲——ns(10-9s)、ps(10-12s)、fs(10-15s)、 as(10-18s) 大功率——激光焊接等工业应用、定向光能武器 一共有13个人因为激光的发明和应用获得诺贝尔奖

12 3、光纤技术与光通信的发展 1966年，高锟（光纤之父）提出 1970年，美国，20dB/km的石英光纤，“光纤通信元年”
1980s，日本、美国、英国，建立全国干线通信网 1990s，光纤放大和波分复用技术、光纤激光器 我国的干线光缆建设高峰在2002年左右，直至2005年左 右基本完成，现今的“八纵八横”干线网络覆盖相当 广泛（如图），总投资70亿元

13

14 八纵 哈尔滨－沈阳－大连－上海－广州 齐齐哈尔－北京－郑州－广州－海口－三亚 北京－上海 北京－广州 呼和浩特－广西北海 呼和浩特－昆明
西宁－拉萨 成都－南宁

15 八横 北京－兰州 青岛－银川 上海－西安 连云港－新疆伊宁 上海－重庆 杭州－成都 广州－南宁－昆明 广州－北海－昆明

16 4、光存储技术的发展 1972年，荷兰飞利浦公司演示了模拟式激光视盘
1982年，飞利浦公司同索尼公司合作推出第一台数字式激光 唱机（cd机） 1990s，DVD（红光） 2003年，EVD(Enhanced Versatile Disc )——中国完全自主知 识产权 2005年，蓝光DVD(BRD)与HD DVD 2006年8月31日，日本存储媒介厂商TDK公司宣布，已经生 产出了容量高达200GB的蓝光DVD光盘原型 在2002年初，中国电子音响工业协会代表国内100多家DVD生产企业，与日立、松下、东芝、JVC、三菱电机、时代华纳6大技术开发商组成的6C联盟签署了协议，中国企业每生产一台DVD机向6C联盟厂商缴纳4.5美元的专利费。 EVD播放机，容量比DVD大，采用新的编码技术，画面清晰度比DVD高5倍。 EVD兼容DVD、VCD和CD。 一位专业人士曾做过一个形象的比喻：“如果把蓝光DVD比作奔驰，那么EVD可被看作是换了一副崭新车轮的马车。”

17 5、显示技术的发展 传统的——CRT 平板显示 LCD PDP EL

18 光电信息技术的地位与作用 通信 测绘、侦察、遥感 精确控制 科学研究 诊断和医疗 交通运输 光电对抗和激光武器

19 光电信息技术的发展趋势 光电子器件的发展趋势 光电信息技术应用的发展趋势 促进新型武器装备的出现 固态化、小型化、集成化和廉价化
工作波段范围扩大，响应速度加快 更加适应恶劣环境 光电信息技术应用的发展趋势 更新换代速度快，应用越来越广泛 各类高新技术结合开拓出新的技术和新的应用领域 促进新型武器装备的出现