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光学信息处理技术

光学信息处理技术

光学信息处理技术范文第1篇

【关键词】光伏电场 电子信息 工程技术

从某种程度上讲,光伏发电属于目前较为前沿以及有着广阔发展前景的发电方式,受到社会各界人士的大力关注。因我国的疆域辽阔、纬度跨越大以及光照资源相对丰富,光伏发电的现实意义重大。而在光伏电场中,电子信息工程技术发挥着至关重要的作用,逐渐成为影响光伏发电的重要技术性因素之一。

1 光伏电场与电子信息工程技术的相关概念分析

“光伏”实质上就是光生伏特效应,也就是我们经常所说的光伏效应,是半导体在光照射作用下产生相应电动势的一种现象。从应用层面出发,最为常见的是制作光电池,进而发展成光伏发电。具体来说,光伏发电就是借助科学化的光生伏特效应原理,采用特制太阳能电池,把太阳光能有效转化成电能的过程。因太阳光是绿色环保的,并不会产生较大污染,所以,从某种程度上讲,太阳光是用之不竭的,光伏发电受到极大关注。而电子信息工程主要是依托计算机技术而发展起来的应用型学科,其研究对象包括电子信息处理以及信息控制等,电子信息业已经成为五大支柱产业之一,且电子信息工程也是非常热门的专业。现阶段,光伏电场中的电子信息工程技术在实际应用方面还仅仅局限于电子信息工程技术本身所具有的特点以及范畴之内,其作用的发挥仍然集中于信息获取与处理中。

2 光伏电场中的电子信息工程技术应用原理与意义

现阶段,光伏电场当中的电子信息工程技术主要职责在于开展数据测量工作、数据采集工作以及数据分析工作。其中,传感器负责光伏电场中数据测量工作,所具有的准确度以及精确度将会直接影响到光伏电场中相关系统作用的发挥。而PIC数据采集卡可以确保光伏电场当中数据采集工作的顺利完成。具体方式就是借助收集传感器所发送出来的数据,在模拟以及处理的基础上,准确校对好所有数据误差,进而为光伏电场以后的工作奠定坚实基础。光伏电场中的电子信息工程技术能够帮助完成数据统计以及处理工作,在一定程度上满足光伏电场实际工作中对于监控以及安全的要求。

目前,电子信息工程技术应用于光伏电场工作的现实意义重大,主要表现在以下两个方面:第一,电子信息工程技术可以协助其精确获取数据以及处理数据,进而为光伏电场的相关工作提供科学化数据参考。众所周知,光伏发电过程中机械原件是非常少的,大部分都是电子元器,因此,相比之下,电子元器件更容易出现故障,必须要进行精准化控制与管理。此外,光伏电场中的传感器测量数据也必须要做到精确化以及规范化,相对细微的差别就会对整个系统的处理带来严重影响。第二,电子信息工程技术在一定程度上解放了人力以及物力,可以以充足资源投入工作,进而保障光伏发电系统顺利运行。计算机技术没有广泛应用的时候,发电站中的数据处理工作以及监测工作都是依靠人力的,不仅会给相关工作人员带来较大压力,而且还会带来相对细微的谬误,电子信息工程技术的应用可以使数据统计工作更加快捷。

3 光伏电场中电子信息工程技术的具体应用

3.1 在数据测量中的具体应用

传感器能够帮助完成光伏电场工作中的数据测量工作,测量的精确度又会严重影响到后续程序的顺利开展。借助电子信息工程技术开展数据测量的过程中,相关人员必须要控制好数据误差问题,比如周期性误差问题以及量化误差问题等。

3.2 在数据采集中的具体应用

电子信息工程技术中的数据采集卡主要是负责对相关数据实施科学化转换与认真分析处理,从而使所要处理的数据能够被计算机系统所识别。在信号输入以及信号输出的整个过程中,能够实现数据信息的实时传送以及转换。在此基础上,工作人员再将一些有用信息运用到光伏电场以及监测工作当中去。

3.3 在数据分析中的具体应用

光伏电场生产过程中电子信息工程技术的应用主要是借助数据监测技术及时获取信息,并对其进行科学化处理。目前,所获得的比较新的技术成果就是可以成功于光伏电场数据分析工作中有效应用电子信息工程技术。按照规范化的数据处理框架以及相关模型,仔细观察光伏电场工作期间所存在的现场问题,比如孤岛现象等。在电子信息工程技术支持的前提下,光伏电场中的决策系统就可以在遭受到异常波形影响的时候,作出更加合理化的分析与决策。

3.4 在数据统计中的具体应用

从某种程度上讲,传统形式的数据统计主要是依赖人力,非常容易出现误差。然而,数据统计的准确性对于光伏发电来说,作用是非常巨大的,一点也不能够马虎,不允许有一丝一毫的失误。电场可以借助长时间对数据的有效测量、收集以及科学分析,并据此作出合理化的决策与改善。现阶段,电子信息工程技术的日益进步发展可以对光伏电场运行过程中的相关数据进行规范化统计,然后对光伏发电整个过程实施改进,从根本上促进其更加稳定以及更加高效地运行与发展。

4 结语

总而言之,光伏电场中的电子信息工程技术是一项非常重要的前沿学科技术,应用范围相对较广。电子信息工程技术本身就具有无穷无尽的发展潜力,能够与众多前沿学科以及相关的实践活动进行有机结合,进而形成创新性应用,其在光伏电场当中的成功应用就是非常好的例证。随着光伏发电以及电子信息工程技术两者的日益发展,相信在不久的未来,两者将会有更好地合作,从而为我国社会经济的全面发展提供基础性保障。

(指导老师:胡海江)

参考文献

[1]段欢.电子信息工程技术在光伏电场中的应用[J].科技展望,2016,08:110.

[2]王本煜.电子信息工程技术在光伏电场中的应用[J].电子制作,2015,12:50-51.

[3]白波,王蔚琼,张主杰,刘炎东.关于光伏电场中的电子信息工程技术分析[J].中国新通信,2015,16:40.

[4]王子乐,魏丽.电子信息工程的现代化技术探究[J].数字技术与应用,2015,06:195.

作者简介

张赛(1994-),男,河南省南阳市人。现为江西师范大学物理与通信电子学院电子信息工程学生。曾任院学生会执行主席。

光学信息处理技术范文第2篇

关键词:电子通信;工程;技术应用

中图分类号:F224-39 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2011)032(C)-0181-01

随着电子通信工程为社会在科技领域的进步,奠定了坚实的基础。是电子技术与信息技术相结合,构建现代信息社会的工程领域,电子技术是利用物理电子与光电子学、微电子学与固体电子学的基础理论解决电子元器件、集成电路、仪器仪表及计算机设计和制造等工程技术问题;信息技术研究信息传输、信息交换、信息处理、信号检测等理论与技术。电子技术是根据电子学的原理,运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学,包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。信息电子技术包括Analog(模拟)电子技术和Digital(数字)电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术,处理的方式主要有:信号的发生、放大、滤波、转换。

信息电子技术的应用和发展,在信息电子技术与汽车工业的结合中促成了电子汽车概念的诞生和实现,概括地来说当前的汽车电子技术主要包括:智能化集成传感器:提供用于模拟和处理的信号,而且还能对信号作坊大处理。同时,还能自动进行时漂、温漂和非线性的自动校正,具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力,保证传感器信号的质量不受影响;嵌入式微处理机已广泛地应用于安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。软件技术:随着汽车电子技术应用的增加,对有关控制软件的需求也相应增加,并可能要求进一步联网。必须开发出更多通用的高水平软件,以满足多种硬件的要求。汽车车载电子网络:汽车电子设备发展的一个重要趋势是大量使用微处理机来改善汽车的性能。

电力电子技术的不断进步和发展,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于20世纪50年代末60年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。20世纪80年代末期和90年代初期发展起来的,集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。电力电子技术在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用,现在不仅应用于传统工业(例如:电力、机械、交通、化工、冶金、轻纺等)方面,并且对高新技术产业(例如:航天、现代化通信等)的发展也尤为重要。

通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。

信息产业,包括信息交流所用的媒介(如通信、广播电视、报刊图书以及信息服务)、信息采集、传输和处理所需用的器件设备和原材料的制造和销售,以至计算机、光纤、卫星、激光、自动控制等由于其技术新、产值高、范围广而已成为或正在成为今社会经济发展的支柱产业。通信技术是以现代的声、光、电技术为硬件基础,辅以相应软件来达到信息交流目的。上个世纪末,多媒体的广泛推广、互联网的应用极大地推动了通信工程专业的发展,展望这个世纪初期,宽带技术、光通信也已经崭露头角。

通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。由于通信产业在全球的高速及持续发展,作为真正的“朝阳产业”、“知识经济”,到了20世纪80年代,从美、日、英等发达国家吹过来的信息革命这股飓风,为我国通信工程专业的发展增添了强劲的动力,也是从这时起,通信工程迅速兴起,通信技术在国家经济发展中的地位越来越重要。

从工程技术角度来看电子技术与通信工程相结合在社会生活的各种应用迅速的发展,它包括:移动通信与个人通信,卫星通信、光通信,宽带通信与宽带通信网,多媒体通信,语音处理及人机交互,图像处理与图像通信,信号处理及其应用技术,集成电路设计与制造,电子设计自动化(EDA)技术及其应用,通信与测量系统的电路技术,微波技术及其应用,微波传输、辐射及散射,微波电路,微波元器件,微波工程,光电子学与光纤通信工程,信息光电子工程,电子束、离子束及显示工程,真空电子工程,电子与光电子器件,微电子系统设计与制备,纳米材料与技术等。

光学信息处理技术范文第3篇

关键词:计算机图像处理技术;数字全息

全息技术是物理学中一重要发现,越来越多的应用于各个行业。伴随着CCD技术和计算机技术的发展,全息技术也得到一次质的飞跃,从传统光学全息到数字全息。传统光学全息将物光和参考光干涉得到全息照片来记录光的振幅和相位信息,而数字全息则用CCD记录物光和参考光的干涉,形成数字全息图,再通过计算机图像处理技术处理全息图。因此,影响数字全息技术发展有两个重要方面:CCD技术和计算机图像处理技术。

1.图像处理技术。图像是现代社会人们获取信息的一个主要手段。人们用各种观测系统以不同的形式和手段获得图像,以拓展其认识的范围。图像以各种形式出现,可视的、不可视的,抽象的、实际的,计算机可以处理的和不适合计算机处理的。但究其本质来说,图像主要分为两大类:一类是模拟图像,包括光学图像、照相图像、电视图像等。它的处理速度快,但精度和灵活性差。另一类是数字图像。它是将连续的模拟图像离散化后处理变成为计算机能够辨识的点阵图像。从数字上看,数字图像就是被量化的二维采样数组。它是计算机技术发展的产物,具有精度高、处理方便和重复性好等特点。

图像处理就是将图像转化为一个数字矩阵存放在计算机中,并采用一定的算法对其进行处理。图像处理的基础是数学,最主要任务就是各种算法的设计和实现。目前,图像处理技术已经在很多方面有着广泛的应用。如通讯技术、遥感技术、生物医学、工业生产、计算机科学等等。根据应用领域的不同要求,可以将图像处理技术划分为许多分支,其中比较重要的分支有:①图像数字化:通过采样和量化将模拟图像变成便于计算机处理的数字形式。③图像的增强和复原:主要目的是增强图像中的有用信息,削弱干扰和噪声,使图像清晰或将转化为更适合分析的形式。③图像编码:在满足一定的保真条件下,对图像进行编码处理,达到压缩图像信息量,简化图像的目的。以便于存储和传输。④图像重建:主要是利用采集的数据来重建出图像。图像重建的主要算法有代数法、傅立叶反投影法和使用广泛的卷积反投影法等。⑤模式识别:识别是图像处理的主要目的。如:指纹鉴别、人脸识别等是模式识别的内容。当今的模式识别方法通常有三种:统计识别法、句法结构模式识别法和模糊识别法。⑥计算机图形学:用计算机将实际上不存在的,只是概念上所表示的物体进行图像处理和显现出来。

2.计算机图像处理技术在全息学中的应用。图像处理技术在全息中的应用主要表现在:一是计算全息,基于计算机图形学将计算机技术与光全息技术结合起来,通过计算机模拟、计算、处理,制作出全息图。因此它可以记录物理上不存在的实物。二是利用图像的增强和复原,图像编码技术等对数字全息图像质进行提高以及实现的各种算法。它的应用大致可以分为两大类,即空域法和频域法:①空域法:这种方法是把图像看作是平面中各个像素组成的集合,然后直接对这一二维函数进行相应的处理空域处理法主要有下面两大类:一是领域处理法。其中包括梯度运算(Gradient Algorithm),拉普拉斯算子运算(Laplacian Operator) ,平滑算子运算(Smoothing Operator)和卷积运算(Convolution Algorithm)。二是点处理法。包括灰度处理 (grey processing),面积、周长、体积、重心运算等等。②频域法:数字图像处理的频域处理方法是首先对图像进行正交变换,得到变换频域系列阵列,然后再施行各种处理,处理后再反变换到空间域,得到处理结果。这类处包括:滤波、数据压缩、特征提取等处理。

3.模拟实验。本文运用matlab软件,利用图像处理技术,编写了程序,以模拟计算全息和实现全息图像的滤波。

本文将运用matlab程序设计语言实现计算全息的制作、再现过程。标有“涉”一字,图像尺寸为1024像素×1024像素;。模拟实验中用到的参数为:激光模拟了氦氖激光器,波长为638.2nm;再现距离为40cm;因为原始物图的尺寸用像素为单位表示,所以像素分辨率为1。

从模拟实验中可以看出,数字全息的处理过程其实就是计算机图像处理在全息技术的应用过程。利用计算机图像处理技术对全息图进行了记录,将物光和参考光干涉得到了全息图。并利用图像的增强和复原对图像进行了处理,以消除噪声,得到更好的全息再现象。

参考文献:

[1] 周灿林,亢一澜.数字全息干涉法用于变形测量.光子学报,2004,13(2):171-173。

[2] 刘诚,李银柱,李良钰等.数字全息测量技术中消除零级衍射像的方法[J].中国激光,2001,A28(11):1024-1026。

光学信息处理技术范文第4篇

0引言

车联网是指装载在车辆上的电子标签通过无线射频等识别技术,实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有效利用,并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务。采用传统加密技术,车联网读写器和标签及其之间的通信过程存在安全性和高效性的矛盾问题,利用光学密码技术可以很好的解决这一矛盾问题。

1车联网读写器和标签安全问题

车联网系统中,针对标签的攻击有:克隆攻击、欺骗攻击、非授权访问、拒绝服务攻击、破坏标签攻击等。针对读写器的攻击有:物理攻击、假冒攻击、修改配置文件攻击等。针对标签和读写器之间通信的攻击有:窃听攻击、重放攻击、篡改攻击、干扰或破坏正常通信攻击等。车联网系统中,针对标签、读写器及其之间通信的主要攻击,产生原因主要基于以下两点。(1)标签计算能力弱。RFID标签供电能力和存储空间极其有限,较难具备足够安全计算能力以抵抗读取、篡改、删除标签所存数据攻击。在没有足够可信任的安全机制的保护下,标签的安全性、有效性、完整性、可用性、真实性都得不到保障。(2)无线网络的脆弱性。标签层和读写器层采用无线射频信号进行通信,使传递的信息暴露于大庭广众之下,而无线网络固有的脆弱性使RFID系统很容易遭受多种形式攻击。

2光学密码

基于光学理论与方法的数据加密和信息隐藏技术是近年来在国际上开始起步发展的新一代信息安全理论与技术。光学技术在信息安全领域的最早应用,可以追溯到20世纪七十年代。当时在美国出现了一些光学安全技术专利,主要用于身份验证、防伪等领域。九十年代以后,计算机硬件、软件的发展以及Internet的产生将人们带入信息社会。各行各业对信息技术广泛应用,自然迫切地需要一种安全、高效的信息加密技术。传统加密技术主要依靠计算机或数字信号处理器(digitalsignalprocessing,DSP)等电子手段来实现,这些方法受到速度和成本的限制。一些研究人员自然地转向利用光学或光电方法加密。1995年,BahramJavidi等人提出了双随机相位编码方法,这种方法具有较好的安全性和鲁棒性。从此光学密码进入快速发展时期。与电子手段相比,现有的光学信息安全系统还存在一些缺点,它们往往可实施性较差,灵活性与稳定性都有待提高。

并行数据处理是光学系统固有的能力,如在光学系统中一幅二维图像的每一个像素都可以同时地被传播和处理。当进行大量信息处理时,光学系统的并行处理能力明显占有绝对的优势,并且,所处理的图像越复杂,信息量越大,这种优势就越明显。同时,光学加密装置比电子加密装置具有更多的自由度,信息可以被隐藏在多个自由度空间中。在完成数据加密或信息隐藏的过程中,可以通过计算光的干涉、衍射、成像、全息等过程,对涉及的波长、焦距、振幅、相位、偏振态、空间频率及光学元件的参数等进行多维编码。与传统的基于数学的计算机密码学相比,光学密码具有多维密钥空间、天然的并行性等优势。

光学密码还能够抵抗边信道攻击(sidechannelattack,SCA)。边信道攻击是指分析计算时间、程序运行故障、电路功率消耗、电磁辐射等泄露出来的信息,获得芯片内部运算情况,从而破译密钥的攻击方法,分为时间攻击、故障攻击、能量攻击和电磁攻击等。这些攻击方法避开了复杂的密码算法本身,比传统的数学攻击方法有效,因此给密码设备带来了严重的威胁。目前国内外防范边信道攻击主要以牺牲效率为代价。而光学密码实现设备,由于低功耗、低辐射,可以有效抵抗边信道攻击。

3光学密码在车联网中的应用

3.1光学加密ID标签

光学加密ID标签有两部分组成,标识区和信息区。标识区由ROM组成,存储惟一标识该车辆信息的密文。信息区由RAM组成,存储车辆所经过读写器的地理位置和时间的密文。标识区存储的标识信息包括车主虹膜信息(增加明文的安全性)+车主身份证号码(或单位编号)+汽车编号。光学加密标签可以防止对标签的篡改和伪造。这样可以保证某一车辆通过某地时,其身份的真实性。如果不加密,攻击者可以伪造标签前往某一限定区域,或者冒充他人车辆身份通过高速公路收费站,从而自己逃避收费,而给被冒充车主造成经济损失。另外,光学加密标签可以防止车主地理位置信息泄露。如果标签不加密,攻击者可以伪造读写器,从而获取车辆的行程信息,造成车主的隐私泄露,甚至危及其人身安全。信息区存储车辆路径信息的目的是防止车联网信息系统后台服务器数据库发生故障或欺诈用户的行为。比如高速公路收费系统,车辆所经过的高速公路段都记录于后台数据库中,如果数据库发生故障或被篡改,则可能给用户造成经济损失。另外,存储的是密文,而不是明文的目的是防止用户篡改信息区内容,从而防止给高速公路收费单位造成经济损失。光学加密ID标签不仅可以起到类似传统密码的安全保密作用,而且可以在读写器端实时完成解密操作。在实时要求高的应用情景下,比如,高速公路不停车收费系统,光学密码可以取代传统密码。

3.2光学密码读写器

光学密码读写器负责读取光学加密ID标签中的标识信息,向光学加密ID标签信息区写入地理位置(比如收费站名称)和时间的密文,并将标识信息、地理信息、时间的密文同时上传至车联网中间件。

(1)读取标识信息

用户购车开户时,光学加密ID标签一并办理,用户车辆惟一标识信息密文一次性被写入标签标识区。当读写器读取到标识信息后,使用光学密码算法解密标识信息,如果明文满足规定的格式,则视为真实标签。

(2)写入地理、时间信息

读写器对于真实标签,将当前地理位置(收费站即收费站名字)和时间信息,采用光学密码算法加密,加密后将密文无线写入光学加密标签的信息区。读写器端加密过程的是实时的,不会造成处理延迟。传输过程中,由于信息是加密的,可以防止窃听。ID标签在被写入信息前对读写器真实性进行鉴别,确认读写器的真实身份后,才允许向信息区写入信息。

(3)信息上传

读写器将认定的真实标签的标识信息和地理、时间信息加密后上传至车联网中间件,中间件收到这些信息后做如下工作。将标识信息与服务器数据库做比较,如果相同,则将地理和时间信息存入用户数据库对应的存储区中;如果不同,则通知相应执法人员对相应车辆用户进行处理。总之,光学加密读写器整个工作过程涉及的加解密操作都是基于光学密码实现的,可以抵抗边信道攻击,保障光学密码读写器工作过程中敏感信息处理的安全性和实时性。

光学信息处理技术范文第5篇

[关键词]光电子技术;电能;光能

光电子技术主要由光子技术和电子技术两者结合组成,同时,技术中包含的技术理论十分广阔。光电子技术主要涉及光学、电子学、计算机学、光电子学等多个学科领域的专业知识理论,是一种典型的多学科交叉渗透的现代技术,对世界科学技术的发展,对社会经济进步,起着重要的推动作用。光电子技术的研究核心是众多学科中的光子学,支撑技术主要是电子学,这电子学是一种近年来兴起的新型研究学科。因此来说,光电子技术具有很强的兼容性,其中的电子技术相对于微电子技术来说,有着更多的发展空间,优势更加明显,能够在更加广泛的领域得以应用。

1光电子技术相关概述

所谓光电子技术,其全称是光电子信息技术,该技术的核心内容是进行电能和光能的转换,是科学技术中的一种全新的技术,其涵盖了材料科学、精细加工、半导体材料以及固体物理等,是多个领域的综合体。光电子技术的诞生是在20世纪60年代,并在当时开始光电子技术相关设备的生产,从一开始的单一的领域应用,迅速发展至今,已经广泛应用在各个领域和各个行业,比如在军事武器的制造业、医疗行业、电子信息行业以及其他高新制造业等领域,应用十分广泛。而最初的光电子技术的发展,主要得益于无线激光器设备的出现,为光电子技术的发展提供了重要的光频波段支持,随着发展和研究的深入,光电子技术逐渐实现了信息的处理、存储、传输等功能。光电子技术能够通过对光子以及电子的利用,来促使产生一种全新的光子物理现象。随着科学技术的发展,由光电子技术原理构造成的相关硬件设备,组成信息技术中重要的应用成分,也为信息技术的发展提供了无限的可能和广阔的发展空间。比如,可以通过光电子技术将全球所有范围内的电子计算机进行联机,这是通过光电子技术能够简单实现的。当然,也可以利用光电子技术实现卫星和地球的联系,从而组成宇宙性质的联系网络,通过光电子技术,这在未来也是有希望得以实现的。当前,光电子技术可以说是互联网当中最重要的支撑性技术,主要应用在高新技术领域。而在我国来说,光电子技术的起步较晚,但是发展的速度是极快的,已经在我国国内诸多领域得以应用和推广。在光电子技术的应用中,体现出诸多方面的应用优势,具有极高的速度和极大的容量,对于日益增长的信息量处理要求和信息化发展时代要求来说,无疑是至关重要的技术,这也是传统的电子学以及微电子学难以实现的。光电子技术能够实现对信息的高速度和高频率处理,能够将信息从探测到最终处理整个流程融为一体,一气呵成,从而在信息技术领域占据着不可动摇的地位。

2光电子技术的发展现状

21国内发展现状

我国的光电子技术发展起步较晚,但是在我国的发展十分迅速,已经达到世界先进水平,与最先发展光电子技术的发达国家之间的差距不断缩小,已经达到接近水平。光电子技术在国内取得如此大的成就,主要受益于我国政府对科学技术的重视和大力投入。在电子领域的各个方面,我国皆取得了不错的发展成绩,许多方面达到了世界的先进水平,比如在光收发模块、探测器等一些光电子器件上,水准很高,技术水平相当先进,市场份额占比不论是国内还是世界范围内,都有极大的竞争力。在我国,光电子技术的发展存在明显的地区差异性,光电子技术的先进发展主要集中在我国的几个发达地区,比如珠江三角洲地区、长江三角洲地区以及渤海湾地区,这主要是由目前我国区域经济发展现状决定的。另外,在这些发达的地区,高等院校较多,研究所也多,给光电子技术的研发和发展提供了巨大的技术力量保障。

22国外发展现状

国外的光电子技术的发展和应用参差不齐,最为先进的是美国、日本以及欧洲一些国家。尤其是美国,特别看重光电子技术在未来的发展和应用,并将光电子技术列为21世纪最为重要的战略性技术之一,并进行了大量的研究投入。日本在光电子技术方面,近些年来发展十分迅猛,在国际市场上占据着重要地位。欧洲地区的光电子技术发展和应用,以德国最为先进和典型,德国对光电子技术的投入研究较早,进行了大量的研究,因此积累了许多宝贵的研究成果和发展经验,技术基础十分强大。随着全球化的深入发展,“地球村”理念逐步形成,使全球范围内的人类更加紧密地联系在一起,信息通信十分便捷和快速,并对未来的信息产业提出了更高的需求。光电子技术在信息产业方面所做出的重大贡献,对于全球信息交流的促进有着关键的作用。另外,当今世界的互联网技术发展迅速,俨然已经成为互联网的时代。在高速发展的互联网环境下,对信息传输的需求无论是数量上还是效率上,都有着更高的要求,为了满足这个巨大的要求,发展光电子技术无疑是最佳选择。

3光电子技术的应用领域

31信息领域

当今时代,是一个信息化高速发展的时代,无论是现在还是未来,都离不开信息化的支撑。在信息化发展过程中,信息传输和处理流量正呈现质的增长,传统的电子技术已经无法满足当今时代巨大的信息传输和处理。而光子技术的应用,与电子技术进行完美的融合,并产生全新的光电子技术,能够极大扩大信息容量和信息传输速率,比起传统的电子技术优势巨大,能够有效促进信息产业的快速发展。当前在信息领域已经开始大范围开展光电子技术的应用,并取得了极好的影响效果,为信息产业的蓬勃发展带来了更多的可能和广阔空间,提升了信息领域的发展潜力。

32能源领域

能源是地球上赖以生存的重要发展来源。在过去的许多年发展中,世界对能源的需求巨大,依靠传统能源取得了良好的发展成效。但是与此同时,世界发展在能源方面也逐渐显现出诸多发展瓶颈,主要是传统能源的枯竭,以及世界对环境保护的呼声越来越大。因此,当前的主要办法就是进行清洁能源的生产和利用。如何研发出既清洁环保,又能够高效利用的新能源,成为当今世界能源研究的主要议题。而光电子技术,能够将光能转化成热能的这一伟大功能,使得其在新能源领域备受关注,具有极大的新能源产业潜力,市场前景十分广阔。目前在世界范围内,尤其是在一些发达国家中,利用光电子技术获取新能源的方式已经得到应用,在我国也已经进行了初步的应用。

33汽车领域

汽车是当今世界最主要的交通工具之一,随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,人们对汽车的市场需求不断扩大。在汽车领域,人们开始越来越注重汽车的整体功率、能耗、舒适度以及外观等因素,这就意味着需要更加先进的汽车生产技术。光电子技术在汽车领域的应用,使得汽车的功率转化大大提升,并且通过光电子技术,能够对汽车生产材料进行高精度的加工,极大提升了汽车的整体质量和舒适度,减少汽车在使用中的损耗。

34环境领域

地球环境是人类生存的基本条件,保护环境,是人类共同的责任。步入21世纪以来,世界范围内的工业生产已经到了一个相对成熟的水平,与此同时,工业的生产和发展对环境造成了极大的损耗,比如逐渐出现的全球变暖问题和厄尔尼诺现象等,给地球环境造成了恶劣的影响。当前,人们对生活质量的要求越来越高,环境保护意识越来越强,亟须研发出能够遏制环境逐渐恶化的先进技术。在这种情况下,光电子技术给环境保护和污染治理带来了全新的希望,其通过高精度传感器的制造,能够对环境中污染物的浓度进行准确的测量,并进行有效的治理与防护。

35军事领域

一个国家的军事基础,是一个国家安全力量的巨大保障。光电子技术在军事领域的应用,能够极大加强国防军事力量,并有着广阔的应用前景。通过光电子技术,能够制造先进的激光制导武器,目前,这方面许多发达国家正在加大力度进行研发和应用。另外,光电子技术能够形成更加有效的图像传感器,使得单兵作战更加强化,得到许多国家的重视。

36医疗领域

随着生活水平的提升,人们越来越开始注重医疗健康。光电子技术在医疗领域的应用主要是通过激光来治疗一些以传统治疗手段难以解决的疾病,比如通过激光进行角膜的切除手术和治疗,能够帮助人类矫正视力。随着光电子技术在医疗领域中的应用,以相关设备进行手术,能够使手术更加精准,治疗效果更好,提升手术的成功率和稳定程度。

4发展趋势

光电子技术的应用前景十分广阔,发展潜力十分巨大。在未来,光电子技术的发展趋势主要会从集成化、扩大化、强适应性三个方面进行优化发展。

光电子技术的发展还需要诸多辅助材料的发展来促进,比如半导体激光以及相关电气元件,这些辅助材料和技术的发展,才能够推动光电子技术更加迅速和完善发展。在导体激光以及半导体激光的迅速发展之下,通过各种辅助材料和技术与光电子技术的融合,在未来,光电子技术将会呈现集成化发展状态,并不断研发出新的设备以及材料。这些新设备和新材料与光电子技术的融合应用,将会推动光电子技术的应用效果,并且在光电子技术的应用经济性以及简便性方面得到较大提升与优化。

5结束语

综上所述,光电子技术是当今世界最重要的高新技术之一,对世界经济发展具有至关重要的推动作用。当前,光电子技术已经在众多重要领域得到了初步的应用,在未来,光电子技术的用前景相对广阔,有着无限的发展可能。

参考文献:

[1]杨娇瑜光电子技术的发展现状及应用探讨分析[J].信息通信,2014(11):129