光电技术范文

2023-09-21

光电技术范文第1篇

1. 引言

大学通识教育阶段应以培养有坚实的科学素质、出色的研究能力和创新精神的高素质人才为目标[1]. 物理学是一门集合思想、方法、实验探索为整体的先导学科,在大学通识教育中具有关键性的作用。但长期以来,我国的物理教学模式主要以理论推导教学为主,辅助验证、操作实验教学. 导致理论教学与实验教学分离;学生发现问题、分析问题、解决问题能力的目标与手段分离的窘境。

大学物理涵括了从最小的基本粒子到最遥远宇宙、提供理解和把握世界知识基础的重要学科,是一个庞大的专业知识和方法的体系,要教给学生所有的物理知识是不现实的,但是可以让学生掌握和理解其中的部分知识,可以让学生领略物理知识与现实世界的紧密联系。21世纪的大学生应成为具备坚实的基础理论、出色的实验能力和创新精神的高素质人才. 大学物理集思想、方法、实验于一体, 在演示实验中适当地提供一些相关科技领域的新信息

发展作为“创新点”,以培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力推动大学物理教学改革。引入学生自主设计低成本、高智慧演示的教学方法,高智慧、低成本的物理实验,丰富教学手段和教学考核手段尤为必要[2]。

2. 现状

目前大多数学生接受传统教学模式-接受式教学,影响很深,习惯处于一种被动学习的状态。但同时又厌倦了接受式教学方法,导致学生普遍的厌学情绪。大学阶段的物理基础课范围跨度广、理论深度大、专业性强、学术性高,在一定程度上讲,课程的难度大,同时不可避免出现抽象、枯燥的状态。在当前的教学改革中,流行多媒体课件代替板书,多媒体动画演示代替实验演示,虚拟仪器实验代替设备操作,造成学生思辨过程缺位,想像过程的空间、时间受压缩,不能联系实际,抽象出问题,分析、解决问题能力普遍下降,使物理的魅力(思想、方法、实验探索集于一体)无法有力发挥,致使学生对物理课的学习热情不高,教学效果较差.因此,促进学生转变学习观念,发挥学习主动性,是大学物理基础课教学改革亟需解决的问题。

而中外教学方法史上源远流长的“快乐学习”教学思想,则为大学物理教学改革指明了方向,为学生自主设计低成本演示实验在大学物理通识教育中作用研究实践提供了有效的理论基础。通过激发学生发现问题、分析问题、解决问题的欲望。在教学中,学生以一种愉快的、主动的、富有个性情感的态度积极地参与探索学习,其教学效果远远好于传统的接受式教学模式。因此国内外对集高智慧、高技术和新思想于一体的低成本演示装置创新设计的实践青睞有加,由于这类实验的趣味性和较少受语言障碍影响的特性,在国际交流场合往往很受欢迎[3]。

3.自主设计低成本演示装置的自我考核和激励作用

大学物理演示教学是指以具有可见度,可呈现性,以定性与半定量方式为主,侧重培养学生的创新意识、开发学生的创造潜能和科学实验能力,其中包括:

(一)通过形象生动的演示实验,消除学生因抽象、枯燥而产生的畏难、厌烦的心理。激发学习兴趣。

(二)通过形象生动的演示实验、以期达到理解知识,理论联系实际,调动感知功能,最提高物理教学效果和效率。

(三)物理演示教学过程,学生处于探索、发现的过程。能激发思维,培养学生的创新意识和创造力。

虽然多媒体的动画很能说明问题,但是明了的实验更具说服力,更能激发学生的探索发现兴趣。由于学生的知识面较窄,缺少生活经验,以致只能被动接受,不能激发想象。而不少具有成本低、高智慧的实验装置具备教学功能包括: (1) 创设教学情境,便于引入物理知识,同时激发学生学习的兴趣和求知愿望;(2) 提供感性素材,帮助学生建立物理概念和认识规律; (3) 通过观察和思维设计,不仅能达到巩固的目的,还能更好地把知识运用到创新中,进一步发展学生的思维能力; (4) 提供典型范例,为学生训练实验技能和科学研究能力创造条件; (5) 有利于发挥教师的情感、思维方法和科学作风等,潜移默化地教育学生.让学生成为学习的主体,提高学生的参与意识,调动主观能动性,是增强学生实验研究能力的有力环节。

3.1 建立学生关爱周边事物的激情

社会进步,科技发展,与其说是在不断解决问题的过程中促成的,倒不如说是在不断发现、提出问题的过程中促进的,因为,如果不能发现、提出问题,也就谈不上去解决问题。兴趣是学习最好的老师、最好的朋友。因此,只要能够提高学生对物理学的浓厚兴趣,他们就会去关注物理学、去主动学习物理知识,教学效果也就不言而喻。而如何引起、提高和保持学生对物理学的兴趣,一直以来都是物理教师最为关心的问题之一。因此,要培养学生的创造能力,就要培养学生发现、提出问题的能力。发现、提出问题,需要摆脱习惯认识的限制,更富创新性。认真观察周边事物就会成为学生的自我要求提出新发现,提出创新性问题。学生自主设计低成本演示实验装置应具备:学术性 、智慧性、启发性、简单性。低成本物理演示设计更侧重对生活实际的观察,并从中抽象出物理问题。可同时在设计过程中激发学生关爱周边事物的激情,唤起学生学习的主动性和积极性。

3.2 让学生在创新设计活动中培养发散性思维

按思维的智力品质分,可分为再现性思维和创新性思维。学生在学习中,再现式思维是主要的学习方式,相比之下,创新性思维的实践机会则非常有限。如何发展创新性思维,就显得尤为关键。心理学认为,学生的发散性(辐射性)思维方式有利于发展创新能力,当学生通过发散性思维所形成的观念,经过收敛性(辐合性)思维方式的组合,便可以提出新发现,提出创新性的物理问题。低成本物理演示装置的设计需要学生发挥发散性思维能力,即使对同一个物理原理的阐释,皆可产生不同的表现形式和方案[4]。

3.3 建立学生的自尊心

当教学过程形成一种压力,把成绩、名次、评奖等荣誉简单的与分数紧密联系时,学生就会想方设法获得高分,而不会去关注学习要求。一旦可以自由选择,学生们总是趋利避害,把时间和精力花在寻求正确答案的线索上。许多学生由于担心失败,害怕提问题,不愿意直面问题。而遇到问题,或者解决问题失败,等同与缺乏能力,就使得学生把碰到困难归结于智力缺陷,归结于学不好。因为学习带来的仅仅是失望,成绩不理想的学生越多,意味着人生失败的学生也就越多。大学物理教学,低成本物理演示装置的设计可营造一个成功的氛围,树立人人都能成功的信念。反馈给学生的信息中包含学习中成功的地方,同时提出怎样才能进一步提高的建议。

3.4 建立学生的自我评价机制

自我评价,是指学生依据一定的标准,对学习进行自我反醒和调节,以提高学习能力的发展。建构主义学说认为,教学过程是学生建构知识的过程,教师只是指导者,对学生的变化只是起影响作用,而最终起决定作用的应是学生自身。在发展性评价体系中,学生自我评价是不可忽视的一部分,通过自我评价,学生可以及时了解学习状态,及时调整,增强自信,形成自我约束的学习习惯[5]。

低成本物理演示装置设计本身是一个过程性很强的研究实践活动,在评价时采用传统的笔试测验是不行的,而表现性评价却是一种很好的评价方式。表现性评价是通过让学生完成某一特定的任务,来评价学生学习状态的一种方式。与传统评价方式的区别在于,它不仅要评测学生完成任务时的表现,还要对学生在学习过程中的行为进行评价。表现性评价不但能评价学生的知识层次,还能评价学生应用水平,并且可以在实验活动中评价学生的创新精神、实践能力、合作与交流能力、学习态度和习惯。使学生参与对自己的评价,不但改变了学生作为学习者的角色,而且改变了师生关系的性质,使得学生对学习肩负起更多的责任。

3.5 重视不成功的创新方案设计过程

任何创新性设计,都不可能完美无缺,以往的设计实验,教师只顾追求设计的完美而忘记了设计的初衷,既然我们把低成本实验装置设计作为锻炼学生的方法,就应该让他们体会真实的设计研究过程,从不成功的设计中他们学到的会更多. 善于从不成功的创新设计过程中发现“闪光点”,要比一做就成功的实验设计更让学生分享创新性设计的过程, 易于突出物理教学过程的本质,富于创新性,更能激发学生的参与热情,开阔学生的视野,从而从发现问题、提出问题,再到分析问题,直至发展学生解决问题的能力,体会科学研究过程中产生的乐趣[6,7]。

4. 学校在演示教学和学生自主设计中的成果

浙江工业大学的国家级基础物理实验教学示范中心,专门设置了学生自选开放创新实验室,建立了自选开放实验教育平台和探索性物理实验平台。演示实验仪器涵盖物理学领域中的力学、光学、电磁学、热力学、振动与波、等教学内容,将一些抽象的定理、定律研制成直观的演示仪器进行形象化教学。自选开放实验教育平台。以全面开放、自主选择、自主实验的教学思想来构建自选开放实验,并使实验教学内容系统化。采取充分利用旧设备和购置新设备相结合的方式,建设自选开放实验室,为学生提供各个层次的设计性实验和制作性实验60个,使之成为培养学生创新能力的教育基地。探索性物理实验平台,全面开放,并集演示和实验探索于一体来建设探索物理实验基地,使之成为理论课堂教学向实验探索延伸(突破传统课堂演示模式,让学生走进探索实验室并亲自动手设计演示实验),实验教学向理论探索迈进的桥梁,以改变目前理论与实验教学相脱节的现状,已开设探索性物理实验项目58个。

参考文献:

[1] 李自华.大学物理中的人文素质教育[J].长春师范学院学报,2009,28(1):105-107.

[2] 宋贤征,竹有章.国内大学物理演示实验教学现状调查[J].广西物理.2009,30(1):55-57.

[3]Alexander P. Mazzolini , Peter J. Cadusch. A simple low-cost demonstration of wavelength division multiplexing . American Journal of Physics. 2006 , 74(5): 419-422.

[4] 李国峰,李剑生,陈 华.大学物理实验教学中培养学生创新能力的探索与研究[J].高校实验室工作 研究.2009,99(1):14-15.

[5] 马红.论发展性评价在大学物理实验课中的实践与应用[J]. 西安邮电学院学 报.2009,14(3):147-150.

[6]代 伟,陈太红.如何做好大学物理演示实验教学[J].物理与工程.2008,18(4):29-32.

[7] 张欣艳,王畅,赵达. 大学物理设计性实验教学体系的构建[J].高师理科学刊.2009,29(5):102-104.

作者简介:唐轶峻 (1970-),男,浙江工业大学副教授、博士,主要从事大学物理教学和光电子技术研究。

光电技术范文第2篇

【关键词】光电子技术;应用型高校;课程改革 ;光电实验

【基金项目】应用型课程建设研究与实践---以《光电子技术基础》课程为例(项目编号:2019XJGLX0172)

1. 前言

随着微电子技术、激光技术和计算机技术的飞速发展,大量信息的高速传输、处理显示21世纪是光子与电子交相辉映的新时代。光电子技术应运而生,由光子技术和电子技术相互渗透、互相发展而产生,在现在军事、经济、医疗、工业、生活科技等领域应用广泛,为未来新技术、新产业的不断涌现提供了必要的基础。

光电子技术课程是近年来迅速崛起的一门由光子技术和电子技术相结合的新兴的综合性交叉高新技术学科,以光电子基础理论为主要内容,在理论的基础上以光电子器件为主体,形成应用的仪器设备和相关系统。

2. 光电子技术课程教学存在的问题

目前,光电子技术的应用型实践资源有限,很难实现理论课程和应用实践的高度统一。应用型课程的建设与实践,是实现应用型本科人才培养转型的关键,课题组通过对我国部分地方性本科院校的课程教学资源现状的调研分析,发现还存在以下问题:

2.1 应用型课程的系统理论不够健全

该课程的理论主要介绍了与光电子技术相关的激光光源、光纤传输、电光调制以及终端显示存储系统等相关光电系统组成部分。但由于学生学习的基础课程(光学、电磁学、电动力学等)不够系统全面,加之课程内容基础理论性较强,公式繁多、推导复杂,很难被学生理解掌握,因此,不能满足应用型课程建设的需求。

2.2 理论教学方式较为传统

目前,该课程的理论教学方式主要采用教师讲解,学生被动听课的传统的教学,该方式致使学生长期处于一种被动接受的状态, 不利于学生学习兴趣的提高和创新思维能力的培养,非常影响授课质量。

2.3 应用型相关资源开发水平不够

教师在应用性课程资源开发过程中,教师很难利用课程外的相关平台,来丰富拔高实验教学内容,很难实现传统教学与现代技术的融合。

2.4 应用型课程实验内容脱离就业岗位群实际需求

应用型课程的开发建设要满足典型性职业性和开放性。现在大部分的应用型课程建设并没有遵循以就业为导向,由经典工作任务确定学习方案的规律,仅仅从学校教学出发,脱离了就业岗位群的实际需求。

2.5 实验内容更新率不高

目前,光电子技术的实验内容较为单一,还停留在较为简单的基础元器件性能认识上,对于学校平台和社会资源的挖掘度不够。实验内容的陈旧与光电子技术的快速发展形成强烈反差,很难达到应用型人才培养的实际目标。

结合现在应用型课程建设的现状,为了满足应用型技术大学的办学定位和办学目标,建设一批优质的应用性课程资源势在必行。

3. 光电子技术基础课程教学改革的基本内容

通过对目前应用型课程建设研究与实践现状分析,为了满足应用型技术大学的办学定位要求,实现培养应用型人才的建设目标,结合电子科学与技术专业光电子技术基础课程的实际情况,准备从以下几个方面对应用型课程建设研究实践进行改革,内容如下:

3.1 应用型实验教材改革

光电子技术基础课程是信息工程学院电子科学与技术学科的专业课,教材的选择必须从应用型技术人才培养的目标出发、结合企业的实际岗位需求,通过一个个的应用型案例、任务、情景等来最终形成具有应用型特色的光电子技术基础实验教材。应用型实验教材内容涵盖新的应用技术基本概念和主要进展,涵盖二次开发内容,可以提高学生的自主创新能力。

3.2 教学方法改革

从知识培养为主向能力培养为主进行转移,是高校《光电子技术基础》课程改革的主要目的。

A.首先要注重提高教師自身的专业技术能力和整体素质修养。由于光电子技术的快速发展,专业教师在该技术领域的应用上与社会存在一定的脱节,为了将理论与实践应用高度的结合起来,专业教师应主动到社会公司锻炼,吸收技术经验,并邀请优秀专业技术人员来校讲学,指导学生的综合设计和创新实践活动;

B. 其次,要建立以学生为中心的实验实践教学方法。要学会充分发挥各类创新竞赛活动的积极推动作用,鼓励竞赛内容转移到教学课堂当中,以具体的应用实践为目标要求,增加相关应用项目的独立完成程度,提高学生的荣誉感。

3.3 实验、实践教学改革

在实验、实践教学方面,要加强现代新兴科技手段的实验应用,并与科学研究实验相结合,让学生加入到老师研究项目当中,实现由基础验证实验向综合应用型实验的转变。

A.虚拟实验教学。光电子技术是一门理论联系实践很强的一门课程。需要引进模拟仿真实验软件,实现可视化元器件结构原理仿真,并在此基础上可以进行器件的操作运行仿真,最终得到真实的实验结果。

B.建立開放性综合性实验平台。实验教学分为基础性实验、综合性实验及二次开发实验,根据学习难度由浅入深的规律进行排序,学生完成一个项目后,可进行下一个更深层次的项目。完成制定任务后,还可根据自主创新在光电综合实验平台上进行二次开发实验。实验教学采取开放式教学模式,不再强调特定的教学时间,充分发挥学生的主动学习性,提高自主创新能力,培养出合格的应用型人才。

C.引入科研型实验任务。要以学校的科研项目为平台,充分合理利用实验室的光色电综合检测分析系统、高灵敏度光谱仪、激光器以及相关显示存储设备,将实验教学与科学研究相结合,提高学生的探索性应用意识,不仅可以为学生的毕业设计选题提供选择,还可以为学生考取高水平大学的研究生打好基础。

3.4 考核方式改革

一般高校的大多数课程的授课成绩平时成绩与期末考试的比值为3:7,这种考核方式更适用一些理论性比较强的课程。为体现应用型技术大学的人才培养目标,光电子技术基础课程应降低期末考试在该课程考核中的比例,提高平时考核所占比重,通过多种方式增加平时考核的内容,例如:小组评比、专题论文、实践设计以及相关竞赛等,将平时考核贯穿于整个教学当中。此外,实验成绩与学生的动手能力密切相关,适当的提高实验成绩比重,可以提高学生平时的学习积极性,又符合应用型人才培养的教学目标。通过改革考核方式可以提高学生对本门课程的兴趣,增加学生对于知识运用的能力,提高他们的自学能力和综合创新实践能力。

4. 总结

根据黄淮学院电子科学与技术专业的具体情况,通过对应用型课程建设研究与实践现状分析,根据应用型高校的办学定位要求和人才培养建设目标,并结合光电子技术基础的课程特色,对本课程的教学内容、教学方法、实验实践教学以及考核方式进行了初步的改革探索。改革内容的调整既体现了本课程的特色属性,又平衡了教学培养目标的要求。该教学改革既能够让学生熟练掌握基础理论知识,又可以让学生了解到相关的发展科技前言,激发了学生将理论到实际应用的兴趣,提高了学生的实践创新能力,提高了学生呢的积极性。真正实现了以学生为主体的教学理念。

参考文献:

[1]安毓英,刘继芳.光电子技术(第3版)[M].北京: 电子工业出版社,2012

[2]张其香. 应用技术大学建设的理念、定位与路径研究[J].重庆高教研究,2015,3(2):17-21

[3] 王美玲, 刘伟, 王波,等. 电气专业"电子技术基础"课程教改探索[J]. 电气电子教学学报, 2016, 38(2):46-49.

[4]朱京平.光电子技术基础(第二版) [M]. 科学出版社,2019.

[5]朱竹青, 高原, 夏巍,等. 《光电子技术》研究生课程建设国际化的思考与实践[J]. 高教学刊, 2020(33).

[6]郭红琳. 数字电子技术课程实验教改分析[J]. 湖北农机化, 2020, No.242(05):125-125.

[7]郭红琳. 数字电子技术课程实验教改分析[M]. 人民邮电出版社, 2020.

[8]定美辰. 基于在线开放课程平台的数字电子技术课程教改研究[J]. 科技经济导刊, 2020, v.28;No.729(31):99-100.

光电技术范文第3篇

1 光电子技术在传统产业领域的应用

光电子技术是最先进的技术, 对传统产业的技术改造、新兴产业的发展、产业结构的调整优化起着巨大的促进作用。

光电子技术具有精密、准确、快速、高效等特点, 它有助于全面提高工业产品的高、精、尖加工水平, 并大幅度提高附加值及竞争能力。以激光加工技术为例, 它应用于汽车、航空、航天、通信、微电子等工业, 具有加工速度快、效率高、质量好、变形小、控制方便和易于实现自动化生产等优点, 对提高产品质量、降低生产成本、提高国际市场竞争能力具有重要作用。

1.1 汽车制造

光电子技术在汽车制造行业的应用极大地推进了汽车工业的发展, 首先是高功率的激光器被用作为切割、焊接的材料的处理工艺;其次是机械视觉系统正在汽车制造加工中被广泛地应用, 并通过产生的信息来调整制造加工工艺, 伎其最为合理, 并由此提高产品的质量;而利用激光超声对固体材料进行非破坏性测试也显示了在汽车制造业中极大的应用潜力。

1.2 制作有源阵列液晶显示器

第一步是使用光刻技术产生薄膜晶体管阵列及色滤波器阵列。然后是光学监测被用来监视裸衬板、色滤波器阵列及最后的显示器产品, 工艺过程中的诊断, 利用光学对微粒实行控制, 紫外光常被用来解决液晶单元的密封问题。最后激光常被用来定位及修补制造加工中的缺陷。

1.3 太阳能光伏技术改变传统能源结构

美、日、欧和发展中国家都制定出庞大的光伏技术发展计划, 开发方向是大幅度提高光电池转换效率和稳定性, 降低成本, 不断扩大产业。目前已有80多个国家和地区形成商业化、半商业化生产能力, 年均增长达16%, 市场开拓从空间转向地面系统应用。甚至用于驱动交通工具。据报道, 全球发展、建造太阳能住宅 (光电池作屋顶、外墙、窗户等建材用) 投资规模为600亿美元, 到2012年还会再翻一倍达l200亿美元, 光伏技术制作的光电池有望成为21世纪的新能源。

2 光电子技术在军事领域的应用

光电子科学技术使国防军事具有快速反应和难确攻击的能力, 它能为军事提供既快又准的信息, 使己方看得更清、反应更快、打得更准、生存能力更强。因此光电子技术被认为是军事领域的主流技术, 国防军事现代化的重要支柱。

(1) 激光聚变不仅可以作为未来能源, 它还有重要的军事应用价值。它可以模拟氢弹的爆炸过程, 代替既费钱又不安全的空中或地下核试验, 达到改进核武器的性能。目前激光致盲武器已装备部队, 舰载和机载激光反导器已开始走出实验室。

(2) 电光技术已成为军方的核心技术, 美国的国防防务水平随着电光技术的开发呈现快速增长的势头, 美国每年用于防务光电技术的开发费用高达50亿美元。

3 光电子在尖端科学技术领域的应用

光电子科学在科学技术的发展中起着巨大的推动作用。光电子科学技术涵盖众多学科与技术, 特别是基础学科技术:材料科学和技术、计算机科学技术、生命科学及技术等。光电子技术所涉及的科学领域都是21世纪发展的尖端科学技术。具体表现如下。

3.1 兆兆纪元

这是惠普公司的J比恩·鲍姆在1996年10月提出的一个梦想。为了满足信息时代的需要, 人们期望在10~15年内实现这个梦想。

传输:每秒兆兆位千线, 远程传输网络。

(1) 每秒数百千兆位的存取网络;

(2) 每秒数十千兆位的局域网;

(3) 每秒l000兆位的台式电脑终端。

处理:每秒运算兆兆 (万亿) 次的计算机。

(1) 每秒兆兆位开关速度;

(2) 数千兆赫时钟电路;

(3) 每秒数百兆字节的互联。

存储:兆兆字节数据库。

(1) 数兆兆字节的盘片驱动;

(2) 数千兆位的记忆芯片。

光电子技术的发展趋势完全有可能满足这个设想的要求, 光纤传输容量、光处理能力和光存储密度, 正以极快的速度在发展, 大约15年以内, 信息技术功能就可以从千兆 (109) 提高至兆罗巴 (1012) 。

3.2 HIV的免疫系统监测

用光学生物医学仪器研究艾滋病己取得重要进展, 如利用自动化基因顺序测定器、扫描激光荧光计, 科学家能够对艾滋病毒的全部基因作顺序测定。下一代艾滋病诊断技术将集中于测定外周血流中自由HIV的浓度, 即病毒负荷。这种诊断测量对于发展有前途的抗艾滋病病毒新药、蛋白酶抑制剂以及涉及联合这些抗病毒药物治疗确定其有效性是非常重要的。在这种尖端的分子生物学实验室中如使用光学探测, 如定量化的聚合酶链反应PCR和定量化衍生的D N A, 将对开展与H I V战斗具有战略影响。

摘要:光电子技术产生于20个世纪60年代, 在50多年的发展过程中, 光电子技术以及相关技术取得了日新月异的发展, 光电子技术的应用领域也不断扩大, 对当今世界经济的发展起到了越来越重要的作用。在此背景下, 笔者对光电子技术的应用前景进行了探讨。

关键词:光电子技术,应用,前景

参考文献

[1] 袁多荣, 段秀兰.光电子领域学术新动向[J].国际学术动态, 2008 (3) .

[2] 光电子:21世纪最具魅力朝阳产业[J].中国新技术新产品, 2008 (2) .

[3] 李强.光电子技术及产业发展[J].中国新技术新产品, 2008 (15) .

[4] 何文瑶.光电子技术发展态势分析[J].科技进步与对策, 2008 (9) .

光电技术范文第4篇

一、计算机辅助装调技术中量化分析含义

该技术是光机装调工艺技术中的一种, 其利用软件与公式完成产品技术指标的定量计算和分析。量化分析借助于数据分析的方式展开光机装调技术性指导, 因此能够为装调提供更加准确、高效的效益, 防止因盲目性和经验性操作带来不良影响。

二、计算机辅助装调技术中的量化因子

(一) 设计分析软件完成量化分析

1. 光电转台正交性

光电稳瞄光电转台对于瞄准线的正交性是有着一定的要求的, 一般来说整机集成中经常会用到修垫俯仰机构与方位机构两种方式完成整机的正交性控制。这种方法往往需要依靠操作人员的经验, 并且这种方法并不能消除瞄准视轴自身的误差。因此这种方法往往会带来大量的重复性工作。因光电转台的仰俯机构与方位机构有着较大的质量和尺寸, 所以操作相对比较困难。通过分析影响其误差的因素得知, 导致瞄准线出现正交性误差因素如下:首先正交性的调试检测过程中, 架设产品方位轴铅垂度是导致出现误差的因素之一。其次仰俯轴与方位轴二者垂直度也会引起误差。最后仰俯轴与瞄准周垂直度同样会导致误差出现[1]。利用软件展开分析能够清楚地得出瞄准周扫掠轨迹, 从而得知真实的产品调整量和正确的装调环节。

2. 光学焦距及像质

焦距与成像二者是判断光学系统最重要的指标, 需要根据系统透镜的中心厚度、面型、材料与光学间隔确定。在装调的过程中如果出现了焦距超差问题, 就必须要先进行光学间隔的测量工作, 从而确保光学间隔满足尺寸要求。当然一些时候即便光学间隔已经满足了图样对其的需求, 焦距值仍旧不确定与设计要求相符, 系统分辨率无法达标。单透镜的面型、中心厚度在合格的条件下, 经常需要用到人工调整的方式完成光学间隔的调整, 确保教具满足图样需要, 随后再进行像质的检查工作。

3. 两周四框架

该结构作为光电稳瞄最典型的结构之一, 其内环系统精密配平对于光计系统的稳瞄精度有着直接的影响。传统配平需要依靠工作人员的经验和手感, 而质心位置则需要工作人员的估测与观察, 配平块位置需要在不断摸索、不断试验中确定。从中不难看出传统方法存在生产效率低、过程繁琐、配平精度低、随机误差大等问题, 无法达到轻量化要求, 在一定程度上限制了系统运行水平。为达成精准、轻质、高效配平目的, 提升系统精度, 就必须应用计算机辅助装调技术。首先应用力学原理推算精准配平与质心计算原理式, 随后应用数字建模, 根据产品尺寸与结构, 模拟质心偏移状态, 借助于计算机完成反馈指导和模拟配平。配平中需要采用补偿、兼顾原则[2]。将质心位置调整回内方位轴, 达成轻质配平目标。

(二) 光学原理和公式量化分析

1. 光学定中心球心像位置

应用反射法展开光学组件定心装调与定心切削时必须要先找准球心自准像, 随后将其调整至指标范围当中。找像方法为改变直管焦距, 当然也可以通过移动直管位置方式, 搜寻球心反射像位置。假如系统为胶合透镜或是单透镜该方法是可行的, 但如果系统为2片以上透镜单元, 则无法区分反射像。计算机辅助装调技术能够根据光学参数计算不同面球心的反射像像距。利用定中心仪物镜教具确定光学组件与准直管之间的距离。也就是说技术人员只要将光学参数输入系统就能够快速得出球心位置。大幅提高了调试效率, 且获取了极好的应用效果。

2. 可见光望远

可见光系统物镜组件一般会放置在物镜后焦面, 如果不这么做就会影响观瞄系统, 带来不良的视差。视差会导致观察者并不能同时看清瞄准分化十字与观察目标, 对观测精度有着较为不良的影响。视差装调需要确定分划板轴向位置量, 用修垫隔圈保证, 该过程电视系统的定焦面与量化分析相同。

视差检测时需要将产品放置于平行光管前方, 此时用产品目镜观察并调整平行光管轴向位置, 使其出现清晰的影像。

3. 电视成像定焦面

该技术指的是利用CCD配件为电视系统提供清晰图像。过去装调中常将电视系统放置在平行光管前, 借助于CCD器件轴向位置的调整, 得出清晰影像, 随后测量CCD器件轴向位移量, 该位移量即其需要的调整量。该方法存在很大误差, 且不以实现。计算机辅助装调技术的运用, 能够改变该方法的工艺流程[3]。通过调整分划板轴向位置, 从而将其清晰地呈现在监视器上。利用平行光管的分划板轴向位移量进行CCD期间调整量计算, 能够得出准确的CCD垫片修垫量。

三、结语

本文所分析的计算机辅助装调技术能够为光机装调提供定量、准确、客观的技术支持。常见的光机装调方法比如高低温产品形变、光机装配应力分析等也可以应用该技术。使用该技术对技术人员的个人能力有着极高的要求。工作人员除了要具备专业且扎实的机械学与光学知识外, 同时还要具备独立分析、思考设计分析软件的使用能力。为了最大化该技术的应用效益, 就必须不断深度研究该技术, 提升技术水平, 发挥量化分析作用和价值, 将其贯穿于光电稳瞄制品试制的始终。

摘要:本文介绍了高效、直观、定量的计算机辅助装调技术, 这是一种光机装调技术思路, 阐述了其在光电稳瞄工艺中发挥的主导作用。以实例分析的方式介绍了该技术的应用、分析、反馈环节, 得出各种技术的应用价值和应用方式。相较于传统工艺而言, 该技术可以有效提高光电稳瞄光机装调效率和精度。本文以多种方式展开对计算机辅助装调技术的分析, 希望可以进一步提高该产品的效率和生产质量。

关键词:光机装调工艺,计算机辅助装调技术,计算模拟

参考文献

[1] 徐红霞.超级压光机蒸汽装置及纸张水分调节[J].中华纸业, 2015 (24) :81-82.

[2] 钱伟康, 董浩, 石公含等.医用X光机高压电源的设计与研究[J].测控技术, 2015, 34 (12) :134-137.

光电技术范文第5篇

【关键词】光电信息科学与工程;发展;前景;规划

一、我国光电信息科学与工程发展现状分析

我国的光电信息科学与工程技术虽然在稳步向前发展,但是与国际水平相较还存在一定的差距,发展也较为缓慢,技术应用方面也有所欠缺,这种现象的发生,有着多方面的原因,而阻碍光电信息科学与工程发展的因素主要有以下几点:

(1)技术人员的局限性。虽然在我国技术人员的数量很多,可是大多存在局限性,能够或者是想细致钻研并带来创新的人才非常稀缺,导致了专业型的人才严重缺少,即使现有的技术人员,也存在知识面不广,专业基础薄弱的问题,无法与时俱进,固有思想和国际先进思想差距较大,造成了光电信息科学与工程发展缓慢。

(2)科研资金投入不大。科研人员无法专心持续的进行学术研究的另一个方面,光电信息科学与工程的成果并不很明显,但是却需要大量的投入,国家对于光电信息科学与工程研发投入资金有限,甚至是长期的忽视,让光电信息科学与工程的发展异常缓慢。

二、光电信息科学与工程的发展前景

光电信息技术的发展,更加大的对专业人才的需求,也同时对人才的专业知识掌握提出了更高的要求。光电信息技术具有频宽更宽、信息容量更大、响应速度更快、信息效率的分辨率更高的优点,使其在光电信息产业扩大了在市场上的份额,推动着现代信息技术产业的发展。在发达国家,广泛应用的光电信息技术以及相关的产业,已经占有国民经济总值的百分之五十以上,专业人才竞争力越来越激烈。因此,我们要加快对光电信息技术领域的发展步伐。

1、擁有优秀的技术人才

要想光电信息工程发展的好,其中重要的一个环节就是大力引用优秀人才并对人才进行培养,在光电信息研发及开展过程中,都需要人才的参与,电子信息是一个技术性质的工程、是走在技术前列的大工程,必须是走在技术尖端的人才才能胜任这一工作。所以,发展光电信息工程就必须要选对人才,建立起人才培养机制,让人才成为推动该领域发展的重要动力。而人才的培养则需要从学校做起,校内应提高教学质量,开展光电信息技术培养课程,提高学生们在电子信息方面的了解。企业也应该长期坚持对人才的培养,不断提升人力资源管理的能力,最好将每位人才的才能都激发出来,使效用得到最大化。随着国家对光电领域重视,在人才方面的培养力度也越来越大,所以在不久的将来,中国光电领域的优秀人才会越来越多。

2、光电信息科学与工程拥有良好的市场环境

拥有良好的市场环境对于光电信息的发展是至关重要的,在市场的环境中少不了政府的干预,所以市场环境和政策环境的好坏直接影响了光电信息的发展。在政策环境方面,政府应该出台相关法律法规,用法律法规来规范企业在市场中的行为,为其树立标杆,做到个人信息被保护,专利被保护,并加强对数据托管方面的规范管理。在市场环境中,企业应该努力创新,开发属于自己的专利技术,不要一味的依赖于国外的技术,做到创新型和自主化共同发展,争取拥有自己的核心技术。当然还需要大量的宣传为光电信息工程创造良好的条件。在许多的发达国家,与光电技术有关联的企业已经越来越多,这是在政府与市场共同作用下获得的成果,已经成为国家经济来源的很大一部分。

3、创新性光电信息工程发展迅速

创新是一个事物永垂不朽的源泉,光电信息的发展不仅要依靠人才培养,市场环境,足够的资金,创新也是必不可少的。光电信息技术不能一直依赖于国外,总要有属于自己的东西、建立自己的标志,所以在研发过程中,一定要注意加大创新力度,企业可以适当提供奖励,激发出人才的创新能力,为其创新提供动力,从而提高企业在光电信息技术研发上的地位。我国现在已经是能够依靠自己创新技术的国家,我相信未来在光电领域的创新会更加高效。

三、对我国光电信息科学与工程的人才培养设计与规划

1、优化课程结构,构建适应行业发展的课程体系

在产教融合视域下,课程体系的优化应根据产业人才培养需求而非教师能力设置,确立夯实基础、构建模块化的理论教学课程体系,能力培养导向构建“课程群”,形成人才培养的多层次、立体化课程体系。光电信息科学与工程是多门学科的交叉,涉及的知识面广、知识点多,因此课堂教学内容应该精心组织,各知识点之间的关系要理清楚,要形成一个相对完整的知识体系。在各个理论知识点的讲解上,要注重介绍它在整个检测系统中所起的作用,与其他知识点之间的区别和联系。例如在讲解各类光电检测器件时,应先介绍其作用,再讲解各类光电检测器件的原理、结构、特性及其应用,并与其他检测器件进行对比,最后讲解它们的输入电路。光电检测与信号处理课程内容多,学时短。在有限的学时内完成教学任务,应对教材内容进行合理的取舍和偏重,保留教材中经典内容,删除与其他课程重复内容,并突出重点内容。例如光电检测系统是该课程的重点,各类光电检测器件的原理、结构、特性及应用,光电检测电路的静态和动态设计、噪声与抑制、前置放大电路等,可以结合具体的案例详细讲述,但光纤传感检测以及光电信号的数据采集,由于已在其他相关课程中已经涉及,可以略讲或者不讲。

2、以人才需求为导向,准确改进教学方法目标

开展启发式教学能够激发学生的学习兴趣,充分调动他们的主观能动性。例如在讲解授光电耦合器时,可以先提供一些光电耦合器用于智能汽车导航的具体案例,让学生思考其工作原理,然后引导他们掌握相关的知识。为使学生了解光电检测技术的最新研究进展,可结合本专业特点和学生的兴趣,设置若干专题,让学生利用课余时间进行调研和撰写报告,并在课堂上展开讨论。这种方法有利于提高学生表达能力,挖掘学生学习潜力。此外,可以充分利用网络教学的便利条件,将电子版讲义、习题答案以及补充的内容发布到网上,多让学生自主学习,同时教师多发起网上讨论和答疑,及时了解学生学习动态。这种方法可以引导学生由被动学习方式向主动学习方式的转变。

结语:在国际上,光电信息科学与工程已经成为相对成熟的领域,而我国相比之下还受到很多限制,没有提起足够的重视和思考,相关的技术和科研人员不能仅仅止步于学习和借鉴的层面,更应在国际水平的基础上,对我国的光电信息科学与工程的相关技术进行更好的拓展。重视对技术人才的培养,国家对于科研项目加大投入力度,创造一个良好的市场环境,并且相关技术和科研人员不断创新,为我国光电信息科学与工程技术的发展做出贡献。

参考文献:

[1]齐沛良.浅谈光电信息科学与工程的发展前景[J].信息记录材料,2018,19(2):16-17.

[2]李珣.光电信息技术的应用及发展前景分析[J].无线互联科技,2017(16):142-143.

(作者单位:汉口学院)

光电技术范文第6篇

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