下面是小编精心推荐的《光电技术论文范文(精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。摘要：光电子技术主要是由光子技术和电子技术组成。光电子技术在现代电子信息领域中占据重要的位置，在许多领域中应用日益广泛。光电子技术拥有日益成熟的技术体系，与时代同步发展，具有广泛的发展前景。光电子技术可以推动信息产业迈向可持续发展的方向，研究光电子技术的发展和具体应用，不仅可以提高光电子技术水平，使各个行业领域成功转型，还可以促进世界经济的发展。
第一篇：光电技术论文范文
纳米光电测控技术研究
[摘 要] 纳米技术的发展使得人来在改造自然方面进入了一个新的层次,作为一项面向21世纪的高新技术,对国民生活和军事技术带来巨大的改变。纳米技术的发展和机械加工行业精度水平的提高必须以超高精度的纳米测控技术的发展作为基础和先导。本文详细介绍了纳米光电测控技术的研究现状与发展趋势。
[关键词]纳米 光电 测控技术
纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。它主要包括纳米材料、纳米动力学、纳米生物学和纳米药物学、纳米电子学等四个方面。纳米级材料工程是指用于纳米技术的材料开发,主要应用于功能织物、医学生物工程、电子工业、催化剂、超微传感器等几个方面。纳米级加工技术纳米加工技术在纳米技术的各领域也起着关键作用,包含机械加工、能量束加工、化学腐蚀以及扫描隧道显微镜加工等许多方法。然而,纳米级的测控技术是制约纳米技术发展的关键。
我国测控领域的科研人员经过四十多年长期探索,不断研究,克服了各种困难,利用光、机、电、算多学科综合,发展了一整套微/纳米光电测控新技术,研制出新一代测控仪器,已经成功地应用于军用、民用很多领域,取得了明显效果。
一、纳米光电测控技术
纳米光电测控技术以纳米计量光栅为核心元件,配以光电转换、信号读取、信号处理以及超精机械,形成各种测量仪器,可直接用于测量或控制长度、位移等多种几何量。具有测量精度高、量程大、环境适应能力强、稳定性好等优点。该项技术主要由传感器和数显装置两部分组成。利用该项技术所生产的产品具有自动求最大值、最小值、峰峰值、公英制转换、置数、打印、复位、自检等功能,同时还具有RS232串行通讯接口,与计算机、单片机等连接后可进行自动测量、自动数据处理和自动控制等优点。纳米测控技术包括纳米级的测量技术和纳米级的定位控制技术两个方面。
1.纳米测量技术
目前,纳米级测量技术的主要发展方向有光干涉测量技术和扫描显微技术等,以表面粗糙度和表面形貌等为测量对象。
(1) 光外差干涉仪
光外差探测是一种对光波振幅、频率和相位调制信号的检波方法,可以对于光强度调制信号。光外差干涉仪是使用两种不同频率的单色光作为测量光束和参考光束,通过光电探测器的混频,输出差频信号(受光电探测器频响的限制,频差一般在100兆赫以内)的仪器。被测物体的变化如位移、振动、转动、大气扰动等引起的光波相位变化或多普勒频移载于此差频上,经解调即可获得被测数据的仪器。目前,通常使用的干涉条纹图的测量方法,在进行纳米级测量时有非常大的局限性。因此利用外差干涉测量技术,可以得到0。1nm的空间分辨率,测量范围可达50mm,促进了纳米技术的进一步发展。
(2) X射线干涉仪
X射线干涉仪以非常稳定的单晶硅晶格作为长度单位,可以实现亚纳米精度的微位移测量。
可见光和萦外光的干涉条纹间距为数百纳米,这种间距不易测量。而利用射线的超短波长干涉测量技术,可以实现0。005nm分辨率的位移测量,测量范围可达200μm,是一种测量范围大较易实现的纳米级测量方法。近年来,又产生了X射线形貌测量仪,它采用掠人射角的射线来测量超光滑表面形貌。
(3) 激光频率分裂测长
激光频率分裂的值与分裂元件的位移有关。通过测频率测位移,精度已达到1nm,进一步稳定激光频率可达到0.01nm,测量范围为150μm。
(4) 扫描探针显微(SPM)技术
SPM实际上是一个很大的家族,它包括扫描隧道显微镜、原子力显微镜、磁力显微镜、激光力显微镜、光子扫描隧道显微镜及扫描近场光学显微镜等等,利用它们可以用来测量非导体、磁性物质,甚至有机生物体的纳米级表面。
扫描探针显微(SPM)技术是在扫描隧道显微镜(STM)发明取得巨大成就的基础上发展起来的各种新型显微镜。它们的原理都是通过检测一个非常微小的探针(磁探针、静电力探针、电流探针、力探针),与被测表面进行不接触各种相互作用(电的相互作用、磁的相互作用、力的相互作用等),借助纳米级的三维位移定位控制系统,测出该表面的三维微观立体形貌,在纳米级的尺度上研究各种物质表面的结构以及各种相关的性质。
扫描探针显微技术(SPM)具有以下特点:(1)具有原子级的高分辨率。STM的横向分辨率可达到0.1nm,垂直表面方向分辨率可达0.01nm,这是目前所有显微技术当中分辨率最高的。(2)可以观察单个原子层的局部表面结构。STM观察的是表面的一个或两个原子层,即几个纳米的局域信息,而不是像光学显微镜和电子束显微镜只能获得平均信息。(3) STM配合扫描隧道谱(STS),可以得到表面电子结构的有关信息,可以通过调节隧道结偏压来观察不同位置电子态密度分布,观察电荷转移的情况,还可以得到电子结构的信息。(4)STM可以实时、实空间地观察表面的三维图像。而不像其他,例如各种衍射方法所得到的只是倒易空间的图像,不是实空间的,而且只有进行 “傅里叶变换”才能得到实空间图像。(5) STM可以在不同条件下工作,例如真空、大气、常温、低温、高温、熔温,不需要特别的制样技术,而且探测过程对样品无损伤,因而扩展了研究对象的范围。(6) STM不仅可用于成像,还可以对表面的原子、吸附的原子或分子进行操纵,从而进行纳米级加工,这是其他技术所不具备的一种功能。
2. 纳米定位控制技术
在纳米级加工与测量中,需要纳米级的三维定位与控制。目前,用一个执行元件来实现大范围的纳米级定位是比较困难的。因此,实际的定位机构多采用大位移用的执行元件和纳米级定位用的执行元件相结合方式来实现。实现三维定位与控制,目前普遍采用压电陶瓷致动器件,它在纳米级的极小范围内,通过控制系统能实现近似的三维驱动。此外,利用电致材料、静电或磁轴承式结构,以及静电致动的高精度定位控制技术,也向纳米级精度发展,也可采用摩擦驱动装置及丝杠定位元件,通过特殊的方法进行纳米级的定位。
二、纳米光电测控技术特点
光电测控技术采用的光电自动测量方法是为适应我国高速发展的测控领域的现状而逐步研究、开发形成的,并以其独特的优点逐步成为当今世界范围内的一种新型、高精度的测试手段。它采用现代高科技手段,测试精度涵盖了微米、亚纳米及纳米领域。
这种新型测控技术,具有许多重要的特点:
(1)首先,它的应用覆盖面特别宽,既可用于微米、亚微米量级,也可用于纳米量级;既可用于传统机械、传统仪器的更新改造,又可用于尖端科技的高层突破;
(2)其次,技术上综合性很强,光、机、电、算容为一体,具备了纯机械、纯电学、纯光学等传统测量技术很难达到的优越性;
(3)再次,它的应用范围特别宽广,军用上,如常规武器的改造提高;航空航天的各种测控等;民用上,传统产业上的更新改造、制造业的技术提高等。
三、最近研究成果
目前世界上已出现了一些能达到纳米量级的测量仪器,但在测量范围和实用性上尚不能完全满足实际要求。中国青旅实业发展有限公司所属标普纳米测控技术有限公司开发的两项科技成果在很大程度上弥补了这一领域存在的不足,对微/纳米测控技术和相关领域的发展起到了促进作用。这不仅表明我国微/纳米光电测控技术处于世界领先水平,而且对解决目前制约我国高新技术、传统制造业发展及新材料研制过程中的计量问题,推动世界精密计量仪器的升级换代也具有重要意义,同时标志着世界微/纳米测控技术向更精微迈进了重要一步。
“纳米测长仪”是一种通用长度传感器,它的研制成功表明长度通用量具已经提高到了纳米量级,并且从静态人工读数发展到数字化自动显示。其数显分辨率达到1纳米,测量重复性(标准偏差)为0.8-1.2nm,在未作误差修正的前提下,10mm测量范围内示值误差优于±0.06μm。与国际上同类仪器相比,它在分辨率、重复性、准确度和短时稳定性等主要技术指标上,都处于国际领先水平。它用途广泛,技术独特,生产成本远低于国外同类产品,推广应用前景广阔。
“量块快速检测仪”是一种新型的量块检测仪器,它成功的将纳米测长仪应用到量块检测上,将直接测量与比较测量结合起来,对名义尺寸10mm及10mm以下的量块实现了直接测量。该仪器测量分辨率达到1nm,直接测量范围10mm,比较测量范围110mm,与国外同类仪器相比,主要技术指标达到了国际先进水平。该仪器还可以与计算机连接通讯,实现数据自动处理,从而提高了量块检验速度,减轻了检测人员的劳动强度。由于其对环境温度不敏感,现有基层计量室不必提高温控要求即可推广使用。该仪器经济实用,适合基层计量室检测三等及三等以下量块。该科技成果在纳米光栅的制造与检测、纳米光栅的信号读取、光电信号的高质量处理和超精机构的加工改进等四方面均具有独创性,集光学、机械、电子、计算机多学科于一体,开发难度大。国内外多家科研单位曾致力于该种仪器的研究,但都没能取得突破性进展。
四、结论与建议
纳米光电测控技术的应用,将极大地促进我国新材料技术的研发,对于各种新型材料的加工、检测及生产高精度新型材料的机械设备的制造等都有着举足轻重的意义。同时,纳米光电测控技术解决了当代高新技术发展在测控方面面临的十分棘手的难题,具有划时代的意义。
参考文献:
[1]曾令儒.纳米技术[J].宇航计测技术,1999,19(5):43-45.
[2]荣烈润.面向世纪的高科技——纳米技术[J].机电一体化,2001,2:12-14.
[3]张立德.纳米测量学的发展与展望[J].现代科学仪器,(1、2期合刊),1998,30-33.
作者：李 辉
第二篇：光电子技术及其应用前景
摘要：光电子技术主要是由光子技术和电子技术组成。光电子技术在现代电子信息领域中占据重要的位置，在许多领域中应用日益广泛。光电子技术拥有日益成熟的技术体系，与时代同步发展，具有广泛的发展前景。光电子技术可以推动信息产业迈向可持续发展的方向，研究光电子技术的发展和具体应用，不仅可以提高光电子技术水平，使各个行业领域成功转型，还可以促进世界经济的发展。
关键词：光电子技术; 应用前景
1光电子技术
1.1光电子技术的技术特点
光电子技术又称光电子信息技术，是现代光学技术与电子信息技术融合的产物，具有现代光学技术与电子信息技术的技术优势。从功能的角度来看，光电子技术主要是帮助相关行业研究光与物质的相互作用和能量转换特性的一种新技术。从使用的角度来看材料、光电子技术与光信号为主要对象，从光传输，处理接收的过程中，使用大量的新材料，如新型光光敏材料，分享光学材料和人工材料，再次基础上派生的微处理微机电和微观系统等一系列的技术涵盖了新兴信息技术产业，多对中国社会经济和文明的发展都产生了非常重要的作用。
1.2光电子技术发展分析
1.2.1光电子技术的发展历史
第一次在1916年，伟大的物理学家爱因斯坦提出了光量子理论，光电子技术的理论提供基本的理论基础，在后期研发的其他物理学家后，第一批由理论到实践的发展光电设备主要为光电探测器、红外探测器和专为军事服务，这两种基本工具在当时的社会环境和技术要求下，发展道路是非常大的。在1960年代中期，RCA公司光的量子理论的基础上，从实验室研究发现，液晶有多种光电效应，这项研究的重大发现现代社会是广泛应用于液晶显示器和液晶管阀设备，如生产，提供了理论基础和可能性。到1980年代，在相关光电子专业物理学家超晶格量子阱结构材料，这种新材料进行了详细的研究，并研究制作过程，并在不断的实验中，创建了一个大战略，超晶格量子阱阵列激光仪器，同时，也为现代物理学广泛使用光纤非线性光学效应，提供了理论依据，帮助光孤子的概念。直到20世纪90年代，光电子技术才突飞猛进地发展起来，并逐渐成为当今世界电子通信技术的主要技术之一。
1.2.2光电子技术发展现状
根据不同时期国内外光电子发展的不同因素，本文将光电子技术的发展状况分为以下两个方面进行详细讨论：一是国内光电子技术的发展状况。由于中国经济发展起步较晚，中国的光电子技术发展也相对较晚。直到1995年光电技术在中国进入了高速发展的趋势，进入21世纪后，由于我国近的快速发展，以及科学技术的进步和人才培养，整体输出光电科技行业在2001年在中国，据官方统计高价值已达到八百亿元，并且仍然继续攀升的趋势。实际情况也引起了相关产业的高度重视，自20世纪以来中国国家政府开始由中国科学院建立了半导体研究机构，以及所有逐年在中国重点大学，如清华大学，北京大学，南开大学，华中科技大学等重点高校分别成立了光电子技术相关技术研究院，并取得了非常骄人的成果和研究成果。第二，国外光电发展现状。从发展过程中可以看到近几十年来，国外光电技术的发展显示了起伏的趋势，直到21世纪，很多科技发展是相对完美的在发达国家，如美国，英国，德国和其他发达国家，也开始意识到光电子技术的重要性，及其背后的价值，并积极采取有效措施加强光电技术的研究和应用，为推动工业精密电子仪器的发展创造了许多有利条件。
2光电子技术应用前景分析
2.1电子通信领域分析
电子通信领域是光电子技术的主要应用领域，它对光电子技术的依赖性很大。目前，在我国的电子通信领域，光电子技术的应用主要体现在光纤通信和激光通信上。首先是光纤通信。光电子技术在光纤通信中的应用主要始于20世纪70年代，但光电子技术是以光纤为主要载体，实现信息通信的传输介质。其中，与之相比，传统的光纤通信与铜线传输介质，光纤通信具有以下明显的技术优势：首先，光纤通信的传输速度是快于铜线，能量损失小，可减少能量损失在很大程度上，提高工业价值;其次，光纤通信更加稳定，不会受到光纤之外的其他因素的干扰，如电磁干扰、辐射干扰等。三是光纤通信灵活性好，可以根據弯曲加工的需要，方便光纤用户的处理和使用。第二，在激光通信领域。激光通信，顾名思义，是以激光束为载体进行信息传输的一种通信方式。与其他电子通信技术相比，激光通信的技术优势在于它在光电转换过程中超越了普通的电子通信技术，可以大大提高信息传输的效率。
2.2激光行业分析
光电技术在激光工业中的应用前景主要可以从以下两个方面来讨论：一是科技领域。在现代科学技术领域，可以说光电子技术无处不在。几乎每一项科学技术的研究和创造都可以看到光电子技术的影子，因为光电子技术为它提供了基础的物质和理论支持。例如，激光材料处理和高频率的器官信息存储就非常有用。二是民生和医疗保障。民生是指人们的日常生活。光电技术对我国民生的影响主要体现在激光图像、激光医疗、激光打印技术等方面。这些就是星星近年来的光电产业。以激光音响设备为例。据统计，2016年我国生产电子激光音响设备的不同规模的相关企业已超过400家，极大地便利了人们的日常生活。
2.3太阳能产业分析
太阳能是近年来新能源发展中的主要清洁能源之一，其能源发展也离不开光电子技术的支持。进入21世纪以来，人们逐渐意识到传统能源的枯竭已迫在眉睫，新能源和清洁能源的开发刻不容缓。特别是在太阳能的应用，光能量的电子技术，可以大大提高太阳能发电的效率，太阳能能源消耗减少发电过程中，在很长一段时间的调整后，太阳能的适应光电子技术将促进清洁能源产业在中国的不断发展和优化。
3总结
综上所述，光电子技术发展时间不长，其包含着光子技术和电子技术的优势，在诸多领域中有所应用，且取得出色的成绩。随着时间的不断推移，光电子技术将越发先进，并对各个领域产生更加深刻的影响。
参考文献：
[1]吴夏芝.光电子技术的发展现状及应用探讨分析[J].山东工业技术，2018(21)：129.
[2]李昕蔚.光电子技术的发展与应用[J].电子技术与软件工程，2018(02)：109-110.
[3]李圣鑫.探讨光电子技术的发展与应用[J].中国市场，2017(13)：32-33.
作者：李万超 贺云峰
第三篇：纳米电子/纳米光电子技术研究
【摘要】 本文主要分析研究的是纳米电子技术以及纳米光电子技术，分别讲述了纳米光电子的相关概念，纳米光电子技术的发展以及纳米光电子各个器件的具体分类等内容。
【关键词】 纳米技术 纳米光电子 技术 研究
在以往的微电子技术中，随着科学技术的不断进步与发展，通过更多的理论研究研发出了新的领域。纳米技术将真空电子器件具有的电子输运的基本原理和微电子器件的相关技术相互融合，同时融合了微细加工技术以及一些比较特殊的工艺，最终成为了如今的新型技术。
一、纳米光电子的相关概念
如今的光电子技术由光电子集成逐渐向新兴的纳米光技术方向逐渐发展。并且纳米光电子在传统的半导体材料的基础上不断演变发展而来，成为了新兴纳米电子学未来发展的新的趋势。纳米光电子主要是研究在所有纳米结构中各个电子以及光子存在的相互作用。将光电子以及纳米电子的相关技术相互结合共同组成了纳米光电子技术。传统的半导体硅并不具备发光的基本功能，但是引进了纳米技术以后，能够发出一种非常耀眼的光，同时开设了一门新兴的纳米光电子。
二、纳米光电子技术的发展
新时代的纳米电子技术能够快速的制作各种单电子存储，同时还可以制作一些非常精巧完美的微电子机械以及电机械系统。随着现代纳米技术的不断进步与发展，集成电路也将成为一种比较先进的半导体器件，并成为了未来发展的新方向。
如今的信息社会对于所有使用的集成电路具有的集成度的各种要求也逐渐增高，这就导致人们不断突破尺寸具有的极限途径。在新的社会形势下，纳米电子以及纳米电子光技术应运而生，并成为了半导体科学以及各种工程研究的重要领先技术。光电子技术属于电子技术以及光电子技术的结合体。
二十世纪以后，光电子技术逐渐发展，并取得了一定的进步。将光电子技术以及纳米技术巧妙的相互融合最终形成了纳米光电子技术，成为了未来电子技术不断发展的新领域。如今的二十一世纪，也为光电子技术以及纳米光电子技术发展提供了新的机遇。
三、纳米光电子各个器件的具体分类
3.1纳米光电技术探测器
如今的纳米光电技术探测器主要是利用纳米光电子的基本材料进而不断发展而来。这种微型的探测器主要由纳米丝以及各种纳米棒共同组成，例如，超高灵敏度红外探测器等。
3.2纳米发光器件
引进纳米光电子的相关技术并利用纳米光的基本材料，利用纳米光刻技术，最终研制出新兴的纳米发光器件。主要有利用纳米粒子等材料制作完成的一种硅发光二极管，使用各种纳米尺寸制成的可以实现调谐的纳米发光二极管。
3.3纳米光子器件
纳米量子机构以及量子电路等各种集成技术都蕴含着非常深奥的研究内容。例如，利用三维光电子自身的晶体天线，还可以利用光子晶体技术二极管，以及无损耗产生的光电波，光开关等，这些都属于先进的纳米光子器件，在量子保密通信中的各种重要的关键器件，都是利用纳米光子器件完成的。
3.4纳米显示器
纳米显示器主要包括碳纳米管显示器，还有一种碳纳米发生显示器等。如今的纳米电子学还有纳米光子学以及先进的磁学微电子，自身具有的极限线宽都是70nm，这种先进的技术通过几十年的研究就完成了。为了能够在最短的时间内完成新兴的器件，使用单原子具体的操作方式成为重要的研究方向，并且，利用这种先进的技术能够制成计算机，并且能够有效的提升计算机自身的计算能力，甚至可以提高上千倍，但是需要使用的功率只有现在计算机的使用功率的百万分之一。如果使用先进的纳米磁学，计算机具体的信息存储量甚至能够达到上千倍。使用纳米光电子能够提升通信带宽的上百倍。
另外，除了以上介绍的各种器件，还可以从广义上分析，纳米器件还有分子电子器件，这种器件无论是在材料上还是在使用的原理上都与上述的半导体量子器件存在较大的差异。
四、结束语
综上所述，以往的各种科学技术为二十一世纪的高科技奠定了良好的基础，并提供了有效的理论依据。虽然，如今的纳米电子技术以及纳米光电子技术仍然处于初级发展阶段，但是，随着各种纳米技术的不断发展，以往传统的集成技术早就已经无法适应时代发展的新需求，这就需要纳米电子技术以及纳米光电子技术的不断发展，不断满足社会时代发展变化的新的需求，在新的社会形势下，这种新兴的技术也终将会逐渐普及并改善人们的生产生活。
参 考 文 献
[2]郭维康.固体纳米电子器件和分子器件.微纳电子技术，2010;39(4)：1一8.
[3]程开富.纳米电子l纳米光电子技术.飞通光电子技术，2012;2(2)：76一580.
[3]蒋建妞，蔡琪玉.纳米电子学—电子学的前沿[J].固体电子学研究与进展，2010，17(3)：218一226.
作者：杨兆国