光电技术大全11篇

光电技术篇（1）

球形与锥形光纤探针耦合特性的研究杨修文 (164)

碳纤维表面金属化及其场发射特性研究杨兰 叶芸 林志贤 郭太良 (168)

晶化多晶硅氢等离子钝化处理的优化研究罗翀 李娟 李鹤 孟志国 熊绍珍 郭海成 张志林 (172)

薄膜型平栅极FED背光源的制备及性能研究张杰 张永爱 吴朝兴 汤巧治 贾贞 郭太良 (179)

电泳阳极对电泳法制备CNT场发射阴极的影响汤巧治 叶芸 郭太良 林贺 肖晓晶 (184)

二维光子晶体波导的能带分析孙鉴 王明吉 李玉洋 范立涛 (188)

机载星敏感器成像的仿真技术研究伍玲玲 杨静 (192)

基于单片机的全彩OLED驱动控制电路熊文彬 蒋泉 于军胜 蒋亚东 (199)

LCoS微显的视频解码芯片配置方法设计吴迪 陈翠莹 范伟 董续怀 代永平 (202)

透紫玻璃与蓝宝石的热压粘结工艺研究石吟馨 戴丽英 钟伟俊 马建一 王远阳 (207)

美国PDP—TV同期销售上升70％Ken Werner (216)

真空转移装置中透射式Ag-O-Cs光电阴极的研制赵文锦 丁继华 (73)

透射式GaAs光电阴极研究马建一 孙键 (76)

ZnO—Ni壳核丝状阴极的制备及其场发射性能研究苏艺菁 胡利勤 郑旭丹 许亚红 郭太良 (80)

电流法改善碳纳米管阴极场发射特性方建放 邹儒佳 薛绍林 (84)

基于微机电系统光交叉连接的光学仿射变换田逢春 李显利 陈建军 (88)

FED下基板制作工艺及介质的耐压特性研究张斌 唐李晟 李军 赵莉 丁兴隆 (94)

星敏感器定位精度噪声影响因素研究李学夔 谭海曙 于昕梅 郝志航 (97)

一种基于迭代外推的4f光学系统图像复原方法 田逢春 陈建军 李显利 (102)

基于旋滤波的表面粗糙度图像预处理方法刘颖 唐文彦 段海峰 (107)

基于Curvelet变换和小波变换相结合的图像融合算法研究蒋婷婷 王敬东 (111)

基于周期介质波导可任意比例的功率分配器刘祥 曾顺泉 张垚 (117)

中频磁控溅射AlN薄膜的电学性能研究贾贞 翁卫祥 袁军林 张杰 李昱 郭太良 (122)

内耦合型EBCCD的技术研究戴丽英 刘德林 (127)

基于PWM的LED显示屏像素亮度控制方法邓宏贵 梅卫平 曹文晖 敖邦乾 (131)

负显蓝膜STN产品的性能改善杨洪宝 昌永龙 荆建新 潘书山 (135)

一种直流浪涌抑制电路的设计和实现万玉澄 曹允 贺轶斐 宋德宇 (140)

夏普开发出新型立体显示触摸屏Aldo

非本征法布里-珀罗光纤氢气传感器的研究杨振 张敏 廖延彪 田芊 黎启胜 张毅 庄志 (7)

柱透镜光栅自由立体显示中几何参数间关系分析于瀛洁 蔡明义 张之江 (10)

等离子体平板背光源单元放电特性的研究张子南 李青 刘杰 (16)

基于FPGA的LED体三维显示方案研究李元奎 姚剑敏 林志贤 徐胜 郑晓斌 阮开明 郭太良 (22)

一种LPFG浓度传感解调技术研究赵洪霞 丁志群 方晓惠 贾辉 王金霞 鲍吉龙 (26)

基于激光超声表面波的模具微裂纹无损检测的研究付华 池继辉 (29)

激光作用双层材料产生瞬态温度场的数值模拟毕娟 张喜和 倪晓武 李昌立 徐立君 刘丽炜 (33)

ZnM0O4：Tb^3＋绿色荧光粉的制备及发光特性研究许成科 邱桂明 黄翀 (37)

楔形光纤探针传输效率的研究杨修文 (41)

双端面抽运Nd：YVO4激光器的理论和实验研究侯军燕 舒仕江 汪岳峰 黄峰 贾文武 (45)

光子晶体慢光控制及其规律张宁 朱娜 刘武 (50)

三层介质波导中TE波的转移矩阵及场分布研究孙鉴 王明吉 刘世清 (54)

一种Camshift优化的粒子滤波跟踪算法王兆光 王敬东 (58)

基于碲锌镉探测器脉冲整形电路设计蔡欣 肖沙里 张流强 陈宇晓 曹玉琳 蒋建 (64)

彩色FED显示器的图像处理技术阮开明 林志贤 姚剑敏 徐胜 郭太良 (68)

中国大陆西部有望成为世界LCD制造业新增长点Ken Werner (72)

液晶产业调整形势乐观(英文)Ken Werner

光子晶体液晶光纤的光波导特性黄芳云 杨东

基于虹膜图像特征的噪声检测方法郑煊 王强德 刘萌

一种基于梯度图像帧间差分和背景差分的运动目标检测新方法潘翔鹤 赵曙光 柳宗浦 王媛

一种基于组合矩和小波变换的目标匹配算法赵超君 王敬东

光线入射角和晶体光轴取向对晶体折射光线的影响研究段存丽 张苏娟 胡小英 刘宝元

大面积TFT液晶显示屏的振动应力分析及其抗振加固吴金华 王军义 潘书山

基于小波变换的图像去噪虚拟仪器系统丰明坤

MgO的外逸电子发射在PDP中作用李青 朱笛 Harm Tolner

一种基于主动轮廓模型的自适应模板更新算法王剑 王敬东

一种融合Kalman预测和Mean-shift搜索的视频运动目标跟踪新方法柳宗浦 赵曙光 潘翔鹤 赵俊

船用TFT-LCD显示器的加固技术研究陶治洲 顾适夷 范少池

一维光子晶体禁带在不同入射角度下变化的研究杨东 王学雷 钱祥忠

阵列波导器件封装中机器视觉系统的光源分析与设计梁世伟 胡友旺 段吉安

MSM型氮化镓紫外探测器研究姜文海 陈辰 周建军 李忠辉 郑惟彬 董逊

离子束刻蚀HgCdTe成结机制分析 何波 马忠权 史衍丽 徐静 赵磊 李凤 沈成

无机EL显示技术研究和开发进展林明通 (73)

HgCdTe阳极硫化+ZnS钝化膜表面与界面的研究 何波 马忠权 史衍丽 徐静 赵磊 李凤 沈成 (82)

基于取样光纤光栅实现应变和温度的同时测量卓仲畅 KIM J B 王东伟 高卓 (89)

一种基于参数活动轮廓模型的高能闪光照相图像分割算法景越峰 张小琳 管永红 刘瑞根 (92)

改进的基于梯度幅值的自适应边缘检测算法赵京东 赵景秀 (98)

一维光量子阱滤波性能的研究孙道林 林静 (102)

基于颜色三角形的彩色图像边缘检测赵景秀 赵昭 王菁 (106)

高分辨率彩色等离子体显示屏及模块的开发曹允 樊卫华 王绪丰 (110)

一种聚合物/液晶体系的结构与模型分析贾继鹏 于清津 李永彤 (114)

两端镜像对称缺陷三元光子晶体的特性研究陈海波 高英俊 (117)

GaAs衬底上InP的直接外延生长及性能表征熊德平 周守利 (122)

表面传导电子发射显示器微细结构光刻工艺的优化张永爱 许华安 郭太良 (125)

基于FPGA的TFT显示屏控制系统的设计与实现赵二刚 孙鹏飞 赵立晴 姚颖 孟志国 熊绍珍 (130)

光电技术篇（2）

An Analysis of the Current Situation and Development Trend of

FPD Technology

LIU gui-liang

(Class 3,College major of Electronic Science and Technology,SCAU.)

Abstract:Differents between the FPD and CRT technology.Introduce the main technology and mainstream products of FPD.Summary of the current stage and development trend of FPD.Some suggestion.

Keyword: flat panel display; television picture tube technology; liquid-crystal display; plasma display panel; situation of development; future prospect.

目录

一.引言 ??????????????????????3

二.平板显示技术概述 ????????????????3

2.1.阴极射线管(CRT) ?????????????3

2.2.液晶显示器(LCD) ?????????????5

2.3.等离子显示器(PDP) ????????????6

2.4.其他平板显示产品 ?????????????6

三.中国平板电视行业的发展现状 ???????????7

四.中国平板行业前景 ????????????????7

五.发展规划 ????????????????????8

六.结论 ??????????????????????9

参考文献 ??????????????????????9

一.引言

从1999年-2009年,中国平板行业走过了不平凡的十年。十年来中国平板电视行业经历了从无到有、从小到大、从弱到强的成长历程。在这波澜壮阔的发展进程中,造就了一批行业明星,同时也倒下了一些辉煌一时的品牌。

10年对于中国平板电视行业,是一段曲折崛起的峥嵘岁月。总结过去经验,我们可以很清楚地看到自身优势与不足;立足现在,我们可以坦然地面对困惑与问题,寻找突破之道;展望未来,我们期待中国的平板电视行业能突破瓶颈,取得关键性进展。

本文立足于各种显示技术特点以及中国平板显示行业自身特点,对此行业目前的境况作出较为客观的分析。 二.平板显示技术概述

平板显示(FPD)技术,顾名思义,就是采用平面屏幕显示的技术,它是相对于传统阴极射线管作比较而言的一类显示技术,主要包括液晶显示(LCD)、等离子显示(PDP)、有机电致发光显示(OLED)、表面传导电子发射显示(SED)等几大技术类型的相关产品。

平板显示器与传统的阴极射线管(CRT)相比,具有薄、轻、功耗小、辐射低、没有闪烁、有利于人体健康等优点。下面将分类简单介绍几种主要显示技术的主要原理。

2.1阴极射线管(CRT)

阴极射线管的关键部件是连在荧光屏后部成为一体的电子枪。电子枪发射出一束经过图像信号调制的窄电子流,经过加速、聚焦、偏转后打在荧光屏的荧光粉上使之发光。电子枪以一个相当快的速度发射电子流,同时偏转线圈控制电子束方向,逐行在屏幕上扫过,达到显示图像的目的。CRT显示图像是是不断连续刷新着的,因此此类显示器看上去给眼睛一种“闪烁”的感觉。容易引起眼睛疲劳损坏视力。

CRT有黑白和彩色两种,黑白的显像管构造相对简单。图1.为黑白显像管的构造示意图。

图1.阴极射线管

彩色显像管与黑白显像管的区别是前者有三个电子枪,前端多一个布满微小孔洞的“荫罩”,以及荧光粉是红绿蓝三种原色排列的。彩色显像管显示图像时,三个电子枪发射出三束电子,在同一个荫罩小孔上通过,分别打在三种颜色的荧

光粉上,人眼看到的效果会自动把三种色光混合,组成一幅图像。如图2.

图2. 彩色显像原理

荫罩的作用就是保证三个电子共同穿过同一个荫罩小孔,以激发荧光粉,使

之发出红、绿、蓝三色光。不同形状的荫罩有不同的透光率、对比度、分辨率等

参数。制造成本也不同。有一种栅条状的荫罩其透过率达到95%。如图3.

光电技术篇（3）

3.视标投影仪照明系统研究刘海峰，LIUHai-feng

4.DXF文件在激光打标系统的应用研究张国庆，ZHANGGuo-qing

5.激光平行光幕光能分布均匀性测量研究刘新刚，李仰军，高健，LIUXin-gang，LIYang-jun，GAOJian

6.一种新型红外信号处理平台的构建及应用何锡君，陈华础，陈晓东，HEXi-jun，CHENHua-chu，CHENXiao-dong

7.外壳设计参数对光电开关辐射强度影响的计算翁建华，WENGJian-hua

8.基于FPGA的CMOS传感器高速视频采集系统侯宏录，王蓉，杜鹃，HOUHong-lu，WANGRong，DUJuan

9.平面变间距光栅的夫琅禾费衍射场分析黄早珊，金雪梅，李小龙，欧阳敏，吕晓旭，HUANGZao-Shan，JINXue-mei，LIXiao-long，OUYang-min，LVXiao-xu

10.太阳能采集用1000mm口径菲涅耳透镜设计余随淅，吴晗平，熊衍建，吕照顺，周伟，YUSui-xi，WUHan-ping，XIONGYan-jian，LVZhao-shun，ZHOUWei

11.基于光纤的温度传感器雷飞鹏，宁提纲，周倩，毕重颖，曹毅，王惠，LEIFei-peng，NINGTi-gang，ZHOUQian，BIChong-ying，CAOYi，WANGHui

12.螺纹型激光晶体热透镜效应研究赵振宇，聂劲松，ZHAOZhen-yu，NIEJin-song

13.激光二极管与单模保偏光纤的耦合研究刘娟，LIUJuan

14.基于comsol软件的光子晶体通信器件模拟臧克宽，孙晓红，李大海，刘国斌，ZANGKe-kuan，SUNXiao-hong，LiDa-hai，LIUGuo-bin

15.基于蓝宝石光纤的黑体腔瞬态高温传感器设计李伟，郝晓剑，周汉昌，LIWei，HAOXiao-jian，ZHOUHan-chang

16.瑞利后向散射信号硬件解调电路设计刘静，乔学光，尉婷，高宏，冯宏飞，LIUJing，QIAOXue-guang，WEITing，GAOHong，FENGHong-fei

17.嵌入式SQLite在温湿度巡检仪中的应用廖一鹏，LIAOYi-Peng

18.烟幕干扰效能评估系统设计光电技术应用 谭伟，何友金，毛剑英，TANWei，HEYou-jin，MAOJian-ying

19.色散金属的时域有限差分方法文明，王新林，罗虎，朱诗佳，易陈林，WENMing，WANGXin-lin，LUOHu，ZHUShi-jia，YIChen-lin

20.激光侦察装备作战效能评估初探高俊光，韩新文，赵威，车进喜，杨宝庆，GAOJun-guang，HANXin-wen，ZHAOwei，CHEJin-xi，YANGBao-qing

21.成像制导武器干扰效果评估方法研究丛龙洋，屈玉宝，许宏，杨帆，蔡军，CONGLong-yang，QUYu-bao，XUHong，YANGFan，CAIJun

22.非线性跟踪微分器稳态性能分析及仿真研究杨光达，周游，YANGGuang-da，ZHOUYou

1.戈壁地区天空背景光谱研究谭碧涛，李艳娜，刘玮峰，尹飞，景春元，TANBi-tao，LIYan-na，LIUWei-feng，YINFei，JINGChun-yuan

2.镜反射式弹丸追踪摄影技术研究宋玉贵，孙帅，SONGYu-gui，SUNShuai

3.分离变量法的瞬态高温实验研究贾晓雯，姜三平，郝晓剑，周汉昌，JIAXiao-wen，JIANGSan-ping，HAOXiao-jian，ZHOUHan-chang

4.美国天基光电侦察系统的发展分析朱秀丽，崔福洪，ZHUXiu-li，CUIFu-hong

5.国外反狙击手光电探测技术与装备石岚，王宏，SHILan，WANGHong

6.高超音速飞行器红外探测预警分析王忆锋，陈树勤，WANGYi-feng，CHENShu-qin

7.海面激光大气衰减变化规律的初步研究高文静，罗振莹，王垒，GAOWen-jing，LUOZhen-ying，WANGLei

8.基于LabVIEW的激光光斑照度分布检测方法刘姜伟，焦洋，时家明，韩春林，林志丹，LIUJiang-wei，JIAOYang，SHIJia-ming，HANChun-lin，LINZhi-dan

9.海面岛礁背景下舰船红外自动识别技术研究何友金，毛剑英，谭伟，HEYou-jin，MAOJian-ying，TANWei

10.基于片光源照明成像的水中群气泡特性测量张建伟，杨坤涛，王江安，宗思光，马治国，ZHANGJian-wei，YANGKun-tao，WANGJiang-an，ZONGSi-guang，MAZhi-guo

11.高品质因数的微波光子滤波器分析安丽婧，裴丽，祁春慧，高嵩，李卓轩，ANLi-jing，PEILi，QIChun-hui，GAOSong，LIZhuo-xuan

12.室温工作的全固态Tm:YAP激光器张晓娟，王立新，蔡军，许宏，ZHANGXiao-juan，WANGLi-xin，CAIJun，XUHong

13.降低迟滞误差的光纤光栅传感器的研究王宏亮，宋娟，李明，冯德全，樊伟，邬华春，WANGHong-liang，SONGJuan，LIMing，FENGDe-quan，FANWei，WUHua-chun

14.器件的非理想化对光纤陀螺精度的影响李冰，唐尊伟，娄淑琴，尹国路，LIBing，TANGZun-wei，LOUShu-qin，YINGuo-lu

15.单轴太阳能跟踪系统设计张永兴，ZANGYong-xing

16.基于联合傅里叶变换相关器的光电实验研究刘秋武，LIUQiu-wu

17.铸币图像配准算法的设计与实现马千里，王俊，MAQian-li，WANGJun

18.基于图像分析的光学伪装效果评价方法研究徐英，姚树良，XUYing，YaoShu-liang

19.基于动态图像处理技术的动目标检测与跟踪高波，包国彬，GAOBo，BAOGuo-bin

20.地球观测卫星遥感图像处理技术研究杨凯，胡波，YANGKai，HUBo

21.一种基于图像处理的背景分类方法蔡云骧，薛士强，周志勇，毕道鹍，CAIYun-xiang，XUEShi-qiang，ZHOUZhi-yong，BIDao-kun

1.白天全天空背景亮度特性研究谭碧涛，李艳娜，尹飞，刘玮峰，景春元，TANBi-tao，LIYan-na，YINFei，LIUWei-feng，JINGChun-yuan

2.基于高光谱的目标探测方法分析赵志勇，吕绪良，刘凯龙，卢辉，ZHAOZhi-yong，LVXu-liang，LIUKai-long，LUHui

3.红外抑制新方法探讨杨辉，谢卫，张拴勤，潘家亮，YANGHui，XIEWei，ZHANGShuan-qin，PANJia-liang

4.基于激光光幕的连发弹丸测速系统赵宇，赵冬娥，ZHAOYu，ZHAODong-e

5.HMR3000电子罗盘在车载设备上的使用李书华，邵勇，LIShu-hua，SHAOYong

6.天然橡胶布和钢板热特性差异的理论分析曹益晨，何超，CAOYi-chen，HEChao

7.光电技术应用 水下气泡幕激光后向探测中的背景噪声抑制雷选华，马治国，王江安，LEIXuan-hua，MAZhi-guo，WANGJiang-an

8.基于目标自动识别技术的热红外伪装效果评价何鹄，沈乐，崔光哲，HEhu，SHENLe，CUIGuang-zhe

9.半导体激光二极管的光纤耦合技术王侠，欧阳竑，李苏，WANGXia，OUYANGHong，LISu

10.一种钛合金基片封装的光纤光栅应变传感器张权，丁克勤，李德桥，ZHANGQuan，DINGKe-qin，LIDe-qiao

11.LD在开关电源驱动下的结温与输出特性研究陈大勇，张立航，CHENDa-yong，ZHANGLi-hang

12.用蒙特卡罗方法和MATLAB计算冷屏内壁表面辐射光线在探测器芯片上的分布状态王忆锋，毛京湘，范乃华，WANGYi-feng，MAOJing-xiang，FANNai-hua

13.A/D转换技术的应用与发展李袖榕，李卓轩，LIXiu-rong，LIZhuo-xuan

14.基于PC104的视频采集卡设计李富栋，丁超，LIFu-dong，DINGChao

15.用于面曝光快速成形系统的光照度测量系统研究谭东才，胥光申，罗声，金京，TANDong-cai，XUGuang-shen，LUOSheng，JINJing

16.基于CMOS图像识别的S08单片机嵌入式导航系统设计张宏卫，ZHANGHong-wei

17.基于广义B样条滤波器的图像边缘检测张静，林莹，娄朴根，ZHANGJing，LINYing，LOUPu-gen

18.基于小波域的红外图像序列噪声分析与去噪李计添，何永强，张伟，LIJi-tian，HEYong-qiang，ZHANGWei

19.基于点不变特征的亚像素级图像配准技术傅德友，赵秀影，梁心，商玉凤，董艳芹，FUDe-you，ZHAOXiu-ying，LIANGXin，SHANGYu-feng，DONGYan-qin

20.电子战系统作战效能的评估余辉，苏震，刘荣，周磊，YUHui，SUZhen，LIURong，ZHOULei

21.扫描型红外探测系统指向精度的测量王佳轶，赵亮，孙宏宇，WANGJia-yi，ZHAOLiang，SUNHong-yu

22.基于HLA的Vega光电场景仿真技术研究李阔，尹庆林，胡波，LIKuo，YINQing-ling，HUBo

1.利用光纤光栅监控输电线覆冰薛能，曹月霞，杨彬彬，赵勋杰，XUENeng，CAOYue-xia，YANGBin-bin，ZHAOXun-jie

2.光电跟踪系统频率特性测试与数据分析舒小芳，吴卓昆，冯海青，SHUXiao-fang，WUZhuo-kun，FENGHai-qing

3.激光与聚合物的相互作用及其应用李阳龙，王伟平，LIYang-long，WANGWei-Ping

4.基于CPLD和DSP的激光探测技术姚龙海，叶庆，邱琳，沈超，YAOLong-hai，YEQing，QIULin，SHENChao

5.半导体激光器在光孤子通信中的应用尹庆林，王玲，徐大伟，YINQing-lin，WANGLing，XUDa-wei

6.平行光管主反射镜的支撑优化吴卫，王炜，林利明，樊学武，余舜京，WUWei，WANGWei，LINLi-ming，FANXue-wu，YUShun-jing

7.回波信号积分法统计光束偏移误差韩磊，任戈，周磊，向春生，HANLei，RENGe，ZHOULei，XIANGChun-sheng

8.新型红外光学系统的结构特点与技术分析刘群龙，吴晗平，张焱，胡大军，LIUQun-long，WUHan-ping，ZHANGYan，HUDa-jun

9.二维光子晶体的热辐射控制戴峭峰，DAIQiao-feng

10.复合电极型LCD平板背光源光电技术应用 王奇观，王素敏，李建平，WANGQi-guan，WANGSu-min，LIJian-pingHtTp://

11.光致变色介孔二氧化硅/磷钼酸复合薄膜的制备与性能田甜，张学骜，王建方，吴文健，骆志刚，TIANTian，ZHANGXue-ao，WANGJian-fang，WUWen-jian，LUOZhi-gang

12.汽车前照灯自动变光技术刘孝恩，LIUXiao-en

13.慢速A/D转换中工频干扰的去除刘丽，司汉英，马洪蕊，LIULi，SIHan-ying，MAHong-rui

14.线性光耦HCNR201原理及其在轴承故障检测中的应用李培建，蔡海潮，LIPei-jian，CAIHai-chao

15.基于神经网络的硬币面额识别毛玺，郭光立，MAOxi，GUOGuang-li

16.噪声对哈达码变换解码算法的影响李芸，相里斌，周锦松，魏儒义，LIYun，XIANGLi-bin，ZHOUJin-song，WEIRu-yi

17.基于Hough变换的光学测量胶片成像质量评价方法王玉梅，WANGYu-mei

18.CCD噪声建模与仿真分析江宝坦，邱跃洪，文延，陈智，JIANGBao-tan，QIUYue-hong，WENYan，CHENZhi

19.光电模拟器的设计及在半实物仿真试验中的应用戴哲，田颖，石岩，DAIZhe，TIANYing，SHIYan

20.履带车辆行驶平顺性仿真及试验朱志豪，华顺刚，张丽娜，于帅，ZHUZhi-hao，HUAShun-gang，ZHANGLi-na，YUShuai

21.智能交通系统运动车辆的光流法检测李喜来，李艾华，白向峰，LIXi-lai，LIAi-hua，BAIXiang-feng

1.CCD相机偏置实时修正江宝坦，邱跃洪，李德胜，文延，姚大雷，JIANGBao-tan，QIUYue-hong，WENDe-sheng，WENYan，YAODa-lei

2.混合频率激光对CCD探测器损伤机理张强，汪岳峰，韩玉东，黄明冀，董伟，段欣涛，贾文武，殷智勇，ZHANGQiang，WANGYue-feng，HANYu-dong，HUANGMing-ji，DONGWei，DUANXin-tao，JIAWen-wu，YINZhi-yong

3.近场红外辐射模拟技术与工程应用吕明春，张延坤，王旭，LVMing-chun，ZHANGYan-kun，WANGXu

4.光纤F-P和FBG传感器通用解调系统的研究杨广学，李岩峰，康守强，YANGGuang-xue，LIYan-feng，KANGShou-qiang

5.FBG光纤传感器的同步探测技术赵溪林，程航，刘涛，郭奉凯，ZHAOXi-lin，CHENGHang，LIUTao，GUOFeng-kai

6.太阳能路灯系统的优化配置李永杰，LIYong-jie

7.近朗伯光型LED透镜的光学设计夏勋力，余彬海，麦镇强，XIAXun-li，YUBin-hai，MAIZhen-qiang

8.用蒙特卡罗方法和MATLAB计算冷屏效率王忆锋，范乃华，毛京湘，WANGYi-feng，FANNai-hua，MAOJing-xiang

9.用于高分辨率光谱仪的离轴三反射镜光学系统的设计王美钦，王忠厚，白加光，胡炳樑，魏儒义，WANGMei-qin，WANGZhong-hou，BAIJia-guang，HUBing-liang，WEIRu-yi

10.半导体微环谐振器及在光学滤波中的应用侯玉文，谢生，HOUYu-wen，XIESheng

11.一维全息光子晶体基本周期对光子禁带的影响程阳，CHENGYang

12.非晶硅太阳电池减反射膜的设计高华，岳洋洋，杨文华，解光军，GAOHua，YUEYang-yang，YANGWen-hua，XIEGuang-jun

13.太阳能板自动对准装置的设计夏江涛，XIAJiang-tao

14.一种多功能多通道监视控制器的设计何文德，杨凤年，何枫，HEWen-de，YANGFeng-nian，HEFeng

15.光电探测器前置放大电路设计与研究胡涛，司汉英，HUTao，SIHan-ying

16.基于DSP和FPGA的高光谱图像处理系统设计张晔，邵涛，严萌，ZHANGYe，SHAOTao，YANMeng

17.逆向工程中散乱点云数据精简研究赵柳，马礼，杨银刚，纪丽婷，ZHAOLiu，MALi，YANGYin-gang，JILi-ting

18.一种基于伪序列码的数字水印技术卢峰，刘瀚，LUFeng，LIUHan

19.两种改进型中值滤波算法比较张勇，陈大建，孙志军，ZHANGYong，CHENDa-jian，SUNZhi-jun

20.高精度星敏感器随机振动分析吴卫，王炜，樊学武，余舜京，WUWei，WANGWei，FANXue-wu，YUShun-jing

21.应用Tcl语言实现非正交五轴联动数控机床后置处理刘东杰，LIUDong-jie

1.动态变形遮障设计与实现孟宪浩，吕绪良，MENGXian-hao，LVXu-liang

2.空间目标温度场理论计算李颖杰，吕相银，LIYing-Jie，LVXiang-Yin

3.基于二分法的RGB-LEDs配色研究徐示波，吕毅军，陈焕庭，高玉琳，，XUShi-bo，LVYi-jun，CHENHuan-ting，GAOYu-lin，CHENZhong

4.一种基于光学相关的目标识别方法胡显亮，张卫平，HUXian-liang，ZHANGWei-ping

5.太阳能光伏/光热综合利用的温控系统设计何超，吴晗平，胡大军，张焱，HEChao，WUHan-ping，HUDa-jun，ZHANGYan

6.电磁波在均匀磁化等离子体中的衰减与反射吕丹，童创明，LVDan，TONGChuang-ming

7.有机三阶非线性光学材料的研究概述焦丰，刘鑫，张晓光，JIAOFeng，LIUXin，ZHANGXiao-guang

光电技术篇（4）

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。

光电技术篇（5）

0引言 我国地处北半球，太阳能资源非常丰富，年日照时数大于2000小时地区占2/3以上，与美国相近，比欧洲、日本优越得多。其中青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地区太阳能资源相对更为丰富，全年日照时数为3200～3300小时，辐射量在6700～8370兆焦／平方米•年。近年来，光伏产业迅猛发展，国内光伏装机容量逐年增加，2008年国内光伏发电装机14万千瓦，2009年达到30万千瓦，预计2016年我国光伏装机容量有望突破500万千瓦，2020年突破2000万千瓦，而大规模光伏并网势必对电网安全稳定运行带来了新的挑战。 1光伏发电大规模应用对电网运行提出的挑战 1．1资源与负荷逆向分布带来的送出与消纳问题 采用“集中开发、高压送出”模式开发的大规模光伏电站多集中在西北、华北等日照资源丰富的荒漠/半荒漠地区，这些地区一般地域范围广，但是本地负荷小，光伏电站的电力需要进行远距离输送。随着光伏电站数量和规模的不断加大，光照强度短期波动和周期性变化引起的线路电压超限现象将逐步出现，这将成为制约大规模光伏电站建设开发的主要因素之一。 1．2幅照强度波动性、随机性强，运行控制问题突出 光伏电源出力波动性和随机性特点明显，且光伏电站自身无惯性环节，呈现有功功率阶跃性变化特点，需要增加电网的旋转备用容量进行调节；供电可靠性指标分析、电压无功控制、电能计量计费以及与电网自动化系统的信息交互等各种运行控制措施也存在技术问题。 1．3光伏分布式接入配电网对电网安全产生影响 光伏分布式接入配电网会带来特有的计划外孤岛运行问题，会威胁线路维护人员人身安全；造成与孤岛地区相连的用户供电质量受影响；孤岛电网与主网非同步重合闸造成操作过电压；单相分布式发电系统会造成系统三相负载欠相供电，目前所有的防孤岛检测算法均存在检测盲区。 1．4光伏分布式接入配电网对继电保护产生影响 在线路发生故障后，继电保护以及重合闸的动作行为都会受到光伏发电系统的影响。对基于断路器的三段式电流保护的影响最为显著，尤其是导致线路保护的灵敏度降低以及相邻线路的瞬时速断保护误动，并失去选择性。 1．5大量使用电力电子并网设备带来的电能质量问题严重 光伏并网逆变器采用高频调制，易产生谐波；并联输出谐波放大现象难以预测与治理；输出功率不确定性易造成电网电压波动、闪变；需要电网配置相应电能质量治理装置。 2光伏发电并网智能控制技术问题 2．1电压调频调峰与经济运行 与风电类似、太阳能光伏发电同样具有间歇性、周期性、波动性的特点。当光伏发电在电网电源中的比例不断增大的时候，其对电网调频、调峰压力的影响将愈加显著。光伏发电调峰能力极差，且随着光伏穿透功率的增加，系统内的峰谷差将成倍增加。可开展光伏发电功率预测技术、光伏与其他电源的统一规划和协调控制技术、提高光伏电站自身功率可控性的智能控制技术等方面来重点突破予以解决。 2．2应对“电网稳定控制难度提高”的智能化技术 与常规发电机组不同，光伏发电的运行控制特性完全由电力电子逆变器决定，没有转动惯量和阻尼特性。如何利用光伏发电并网智能化技术提高电网安全稳定水平是突破的重点之一。（1）光伏电站的电压无功控制技术研究开发光伏电站的自动电压控制（AVC）策略与装置，能够根据电网电压水平和相关调度指令进行光伏电站无功功率控制。（2）分布式光伏电源接入配电网的综合自动化技术1）提出包含分布式光伏发电的配电网潮流计算方法。2）提出包含分布式光伏发电的配电网运行控制基本原理和技术方法。3）开发包含分布式光伏发电的配网综合自动化系统。 2．3应对“分布式接入引起配电网运行方式改变”的智能化技术 目前，我国的中、低压配电网主要是中性点不接地系统，采用单侧电源辐射型供电网络。大量光伏电源接入配电网，使配电系统从放射状结构变为多电源结构，潮流和短路电流的大小、流向以及分布特性均发生改变，对配电网的运行控制带来诸多问题。 （1）包含分布式光伏电源的配网继电保护技术1）研究包含分布式光伏发电的配电网短路计算方法和分布式光伏发电对配网短路电流的影响分析方法。2）研究在现有继电保护配置下，配电网的最大光伏发电接入容量计算方法。3）掌握包含分布式光伏发电的配电网继电保护配置和整定方法。 （2）分布式光伏电源接入配电网的综合自动化技术1）提出包含分布式光伏发电的配电网潮流计算方法，掌握分布式光伏发电对配网潮流和损耗的影响。2）提出包含分布式光伏发电的配电网运行控制基本原理和技术方法。3）开发包含分布式光伏发电的配网综合自动化系统。 3结束语 针对我国目前光伏发电发展现状，分析了光伏发电大规模应用对电网运行带来的挑战，并针对存在的问题从技术层面上提出所需解决的关键技术方案。研究结果对我国光伏发电并网技术以及确保电网安全稳定运行等方面提供了重要的理论指导和实践意义。

光电技术篇（6）

1.引言

光电对抗是指敌对双方在紫外、可见光、红外波段范围内，利用光电设备和器材对敌方光电制导武器和光电侦测设备等光电武器装备进行侦察干扰，使敌方光电制导武器和光电侦测设备等光电武器装备失去或降低其作战技能，并保护己方光电设备和人员免遭敌方的侦察干扰，正常发挥作用所采取的各种战术技术措施的总称。

在军事应用中，光电精确制导技术和光电侦测技术发展迅速；应用广泛，目前已形成较完善的装备体系。许多现代军事作战平台（飞机、舰船、坦克及装甲车等），普遍装备了前视红外系统、红外热像仪、激光测距机、微光夜视仪等光电侦测设备，使现代战争没有了白天和黑夜之分。同时，在军事平台中还装备了激光制导导弹和炸弹、电视制导导弹和炸弹以及红外制导导弹等光电精确制导武器，这些光电精确制导武器具有命中精度高、全天候、全时段使用的特点，使得现代战争作战模式发生了巨大的变革。

光电对抗的作战对象主要是来袭光电制导武器和敌方光电侦测设备。光电制导武器和光电侦测设备都有两个敏感单元：信息获取单元（光电传感器）和信息处理单元（计算机），这就像是人的眼睛和大脑。光电对抗技术就是针对敌方光电制导武器和光电侦测设备的“眼睛”和“大脑”，采用强光致盲、致眩干扰使其“眼睛”变瞎，采用烟雾遮蔽干扰使其“眼睛”看不见目标，采用光电迷惑干扰使其“大脑”无法识别目标，采用光电欺骗干扰使其“大脑”产生错误判断而攻击假目标，从而有效对抗敌方光电制导武器和光电侦测设备。

2.光电对抗的内涵和作用

2.1 光电对抗的内涵

光电对抗是指为削弱、破坏敌方光电设备的使用效能.保护己方光电设备正常发挥效能而采取的各种措施和行动的统称。具体而言，就是指敌对双方在光波段范嗣内，利用光电设备和器材.对敌方的光电武器进行侦察告警并实施干扰，使敌方的光电武器削弱、降低或丧失作战效能；同时利用光电设备和器材，有效地保护己方光电设备和人员免遭敌方的侦察告警和干扰。通常，光电对抗按波段分类包括激光对抗、红外对抗和可见光对抗；按平台分类包括车载光电对抗装备、机载光电对抗装备、舰载光电对抗装备。

2.2 光电对抗的地位及其作用

随着红外和激光技术在军事上的应用，特别是光电探测和光电制导技术的发展。光电对抗技术和装备在现代战争中发挥着越来越重要的作用，各军事强国在光电对抗领域的竞争也日愈激烈。有军事分析家预言：“在未来战争中。谁失去制谱权。就必将失去制空权、制海权，处于被动挨打、任人宰割的境地；谁先夺取制光电权，谁就将夺取制空权、制海权、制夜权.由此也可以认为，谁拥有

了更先进的光电对抗技术和装备，谁就掌握了战场的主动权。光电对抗在军事上的作用主要表现在：

1）为防御及对抗提供及时的告警和威胁源的精确信息

实现有效防御的前提是及时发现威胁。光电侦察告警设备能够查明和收集敌方军事光电情报.为及时采取正确的军事行动、实施有效干扰或火力摧毁提供依据。美军非常重视战场信息采集及综合处理技术的研究，已连续多年把它列为国防关键技术和重点研究内容，并且在大的军事项目中加以应用。

2）扰乱、迷惑和破坏敌光电探测设备和光电制导系统的正常工作

通过有效的干扰使它们降低效能或完全失效，以保障己方装备和人员免遭敌方光电侦察、干扰或火力摧毁，为己方的对抗行动创造条件。光电干扰技术和装备作为对抗敌方光电探测和制导的有效手段，是各军事强国重点研究的内容。

3.电对抗的基本特征

光电对抗是否有效必须符合如下4个基本特征：光电频谱匹配性、干扰视场相关性、最佳距离有效性和干扰时机实时性。

3.1 光电频谱匹配性

在此指干扰光电频谱必须覆盖或等同扰目标的光电频谱。如对没有明显红外辐射特征的地面重点目标防护，一般容易受到具有目标指示功能的激光制导武器的攻击，因此激光欺骗干扰和激光致盲干扰都选用1.06微米和10.6微米来对抗相应的敌方激光装备；对具有明显红外辐射特征的动目标（如飞机）一般受到红外制导导弹的攻击，红外诱饵及红外有源干扰波段与红外制导光电频谱相同，一般选在l～3微米和3～5微米。

3.2 干扰视场相关性

光电侦察、光电制导和光电对抗均具有方向性较好的光学视场，干扰信号必须在被对抗的敌方装备光学视场范围内，否则敌方光电装备探测不到干扰信号，干扰将是无效的。尤其是激光对抗，由于激光的方向性好，导致对抗的难度非常大。例如在激光欺骗干扰中，激光假目标的布设距离必须根据激光导引头视场范围而设定。

3.3 最佳距离有效性

光电对抗最佳的干扰效果就是将来袭光电制导武器引偏，使光电制导武器导引头在其视场内看不到被攻击的目标。在一定引偏距离内是否引偏至导引头视场之外，主要取决于距来袭光电制导武器的距离，因此干扰距离的选择也是能否有效干扰的关键问题。例如红外干扰导弹在距来袭红外制导导弹一定距离范围内发射才具有最佳的诱骗干扰效果。

3.4 干扰时机实时性

战术光电制导导弹末段制导距离一般在几公里至十公里范围内，而导弹速度很快，一般在l～2.5马赫左右，从告警到实施有效干扰时间必须在很短的时间内完成，否则敌方来袭导弹将在未形成有效干扰前就已命中目标，因此对光电对抗要求的实时性要求比较强。

4.结束语

本文对光电对抗的内涵及在战争中作用的主要表现进行了论述。对光电对抗的光电频谱匹配性、干扰视场相关性、最佳距离有效性和干扰时机实时性这4个基本信息进行了详细的说明，为光电对抗武器的研发和使用提供了一定的理论基础。

参考文献

[1]黄泽贵.光电对抗新技术的应用与展望[J].电子对抗技术，2002（4）：39-40.

[2]付伟.光电无源干扰技术的发展现状[J].应用光学，2000，2l（6）：l-5.

[3]叶盛祥，谢德林，杨虎等.光电对抗技术[J].光电工程，2001，28（1）：67-72.

光电技术篇（7）

    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。

光电技术篇（8）

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.125

1 智能运维技术的现状

目前，光伏监测的共同方案是配置一套局部监测，功能相对较弱，只有实现对各电厂的单独监控，不能使集团投资者及时和全面的了解投资和建设所有电厂信息。电站运行统计数据缺乏，统计数据往往以电子文档形式提交管理者，不利于管理者直观分析。传统电站监控系统还无法及时、准确地发现电站故障信息，通常由运维人员从本地监控平台上读取、申报，人力成本投入高、故障响应速度慢，严重影响光伏系统发电收益。一些光伏电站建设地点偏远、运维人员经验不足、运维操作不规范，易引发安全事故[1]。

基于光伏运维云平台的光伏电站运维管理系统――― iSolarCloud 将云存储与大数据相结合，引入到电站的管理终端中，可实现 100 GW + 电站接入，便于对所有电站进行集中管控。iSolarCloud不仅可以建立一个完整的管理平台，规范电力设备管理系统，使用平台构建和发展规范化的操作和维修团队，提高电厂的运行效率，降低发电成本（能源levelizedcost，LCOE），和促进电力设备资产管理的透明度，实时控制发电站的地位，对电厂运行数据进行深度挖掘，支持决策，电力光伏电站，证券化，提高光伏发电厂的资产价值[2]。

2 智能运维管理技术

从时间、空间、设备、多维监控、维护、管理、报警、分析、判断、评价、一体化的电厂运行，光伏电站绩效评价指标来达到分析的目的，可以实现[3]：

1）判断光伏电站建设质量是否满足标准，达到设计要求。

2）自动体检，及时发现隐患，及时向业主对光伏发电厂的健康状况进行报告，分析并确定故障的类型和位置。

3）由于地理环境、气候特点的光伏电站，电站规模利用收集到的数据来预测发电量，以确定最佳的阻塞程度和耐受性的除尘方法的发展，最好的经济周期、成本等，实现收益的最大化。

4）结合未来网络信息共享，利用周边光伏电站信息结合当地的气象数值预报数据，通过数字信息、互联网、云计算等技术，实现局地瞬时功率预测，准确预测未来时间的发电量，使能量调度更精细化。

5）给运行人员、检修人员、管理人员等提供全面、便捷、差异化的数据和服务。

6）为今后优化光伏电站设计建设、电站设备规划、新设备接入、维护、更新、系统部件运行最佳匹配、故障早期预判提供依据支撑。

3 能运维技术的发展方向

1）数字化光伏电站。第一是对目前的光伏发电部分进行智能化、集中化改革，使常规逆变器不仅仅是一个发电部件，而是一个综合电力变换、远程控制、数据采集、在线分析、环境适应能力等为一体的智能控制器，成为电站的传感末梢与区域集控中心；第二，基于现有的RS485低速传输通道的升级，整个电厂形成一个融合的语音和视频通信，快速灵活的部署和维护的免费高速互联网，信息高速公路铺设站流量；最后，采集了电站的完整信息上传到云存储，利用大数据分析和挖掘引擎，实现了电站的智能化管理和对电站性能的连续优化[4]。

2）让电站更简单。真正的逆变器直流母线箱冗余系统设施，没有保险丝，风扇等易受伤害的部件，实现简单和标准的电源输送；电站的各个部分可以满足砂、盐雾、高温、高湿度、高海拔等环境复杂，25年免费维修，对质量的要求，运行可靠，施工操作和维护更加容易，最大限度地保护客户的投资。

3）全球自动化运维。除了最初的投资和关注的金额，随着电厂存量的规模的增加，越来越广泛的电厂分布，25年的电厂运行和维护生命周期的重要性逐渐增加。数字化光伏电站平台能够为智能光伏电站提供解决方案，提供面向全球的、全流程的智能化管理和运维手段，提升运维效率，降低运维成本，使全球化的运作和维护逐步实现，充分发挥手术效果的规模。全数字发电厂、发电厂，使更简单的操作和维护自动化等创新理念，创造“智能光伏电站智能化、高效、安全可靠的解决方案，最大限度地提高电力控股和管理客户价值[5]。

4 总结

国家政策，以促进国内光伏市场的快速增长，对规模化，规模化，智能化的方向，加剧了对光伏发电厂技术创新的需求。结合新技术、新材料、新设备、新方案和多技术的融合，使未来的智能光伏发电厂日新月异，今天的法律是明天的现实。

参考文献：

[1]许映童.以数字信息技术助力打造智能光伏电站[J].太阳能，2014（08）：9-12.

[2]智能光伏电站解决方案技术白皮书[J].太阳能，2014（08）：31-33.

光电技术篇（9）

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:

光电技术篇（10）

1 电信光纤通信系统的构成

光纤通信领域所涉及的光纤、光放大器、波分复用和光分/插复用等关键技术的相继问世，使光纤通信领域中发生了一场又一场技术革命。光纤具有巨大的带宽资源，成为通信系统首选的传输媒质；光放大器代替了光-电-光中继器，实现了点到点的全光通信：波分复用不仅使单根光纤的传输容量增加了几倍、几十倍乃至几百倍，而且实现了多种不同类型的通信业务同时在一根光纤上传输；光分/插复用实现了信息在光域上的传送、路由的选择与交换，从而避免出现电子瓶颈的影响，完全满足了未来通信的高速率、大容量、远距离的全光通信要求。今天，业内人士深信，现在的通信网会逐渐升级到全光网。全光网是一个真正对所传输的SDH、IP、ATM等业务透明的网络。特别是波分复用全光网络采用灵活的波长选路由，具有动态资源配置能力，可以实现网络的动态重构，所以全光网是通信网络升级的最佳方案，而光纤到户这个愿望也会成为现实。

如图1所示，光纤通信系统由以下五个部分组成。

1）光发信机：光发信机是实现电/光转换的光端机。电端机就是常规的电子通信设备；

2） 光收信机：光收信机是实现光/电转换的光端机。 它由光检测器和光放大器组成；

3） 光纤或光缆：光纤或光缆构成光的传输通路。其功能是将发信端发出的已调光信号，经过光纤或光缆的远距离传输后，耦合到收信端的光检测器上去，完成传送信息任务；

4）中继器：中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成；

5）光纤连接器、耦合器等无源器件，对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。

2 光纤接入技术

随着人民群众对于精神文化的需求日益增多和通信业务量的不断增加，人们不仅需要传统的语音业务，另外，多媒体业务诸如互动视频、高保真音乐、高速数据等也得到了很多用户的青睐。光纤接入网可分为无源光网络和有源光网络。若光配线网不包括任何有源节点，全部由无源器件组成，那么我们可以认为这种光接入网是无源光网络。而如果在光接入网系统中采用以太网技术、ATM技术、SDH技术，那么我们就将其称为有源光网络。

目前，在业务融合、网络融合的大趋势下，为了适应自动化的、面向未来的、统一的绿色接入网络运营建设，光纤接入技术从运维、业务承载、性能、架构等方面出现了革命性的技术创新。

2.1 多业务承载能力

随着我国电信市场的不断改革，中国四大运营商――电信、网通、移动、联通陆续重组改制，基本已经做到了全业务经营实施，而光纤接入网是一种基础性的承载网络，需要承载多种业务，诸如移动基站回传、视频、数据、话音等。传统接入网的那种“一种接入网对应一种业务”的“烟囱式”网络结构，这极大地增加了运营商的网络运营成本和建设成本，而具有多业务QOS等级、高接入带宽、大容量的光接入网在引入之后，使得接入网向高效、融合、统一、承载平台的方向不断演进。光纤接入技术既能够为企业用户提供高安全性要求、高可靠性、高业务质量保障的专线承载业务，又能够针对个人接入用户提供超高带宽的高清视频体验，除此之外，还能够提供高可靠性接入、高精度时钟传送、有效满足针对移动基站的回传业务。

2.2 大容量、广覆盖

节点数最多的接入网来说，有效实现网络扁平化，简化网络层次是十分重要的。目前接入网的主流方式已经是“小局所、大容量”。 “小局所、大容量”意味着OLT覆盖的用户数量增加，相应的对一些OLT系统的特性提出了新的要求，例如OLT系统覆盖距离、端口密度、背板带宽、容量大小等，目前业内已经出现了多种大容量OLT设备，例如960G交换容量、40G总线。

2.3 多场景接入

接入网络的主流建设模式已经逐步实现光进铜退的FTTx建设模式，这样能够适应全业务市场竞争及未来宽带市场的需要，为用户提高更高速率的接入服务。因此，运营商需要一种完善的FTTx解决方案，满足全场景、一体化接入，可以提供P2MP、P2P、铜线接入，也可以满足FTTM、FTTO、FTTH 、CO、FTTB、FTTC的需求。

参考文献

[1]胡清兰，叶秉.光纤通信技术在电力系统的应用[J].现代电力，2008(3)：115-118 .

[2]电力系统光纤通信线路设计[J].云南电业，2007(4)：108-110 .

[3]胡必武，余成.光缆及光纤通信在电力系统中的应用[J].深圳信息职业技术学院学报，2007(1)：14-16.

光电技术篇（11）

        0 引言

        近年来随着传输技术和交换技术的不断进步，核心网已经基本实现了光纤化、数字化和宽带化。同时，随着业务的迅速增长和多媒体业务的日益丰富，使得用户住宅网的业务需求也不只局限于原来的语音业务，数据和多媒体业务的需求已经成为不可阻挡的趋势，现有的语音业务接入网越来越成为制约信息高速公路建设的瓶颈，成为 发展 宽带综合业务数字网的障碍。

        1 光纤通信技术定义

        光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信力式。在光纤通信系统中，作为载波的光波频率比电波的频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多，所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的，它是电气绝缘体，因而不需要担心接地回路，光纤之间的中绕非常小，光波在光纤中传输，不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听，光纤的芯很细，由多芯组成光缆的直径也很小，所以用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的问题。

        2 光纤通信技术优势

        2.1 频带极宽，通信容量大

        光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽，光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。散波长窗口，单模光纤具有几十ghz·km的宽带。对于单波长光纤通信系统，由于终端设备的 电子 瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量，特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。采用密集波分复术可以扩大光纤的传输容量至几倍到几十倍。目前，单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5gbps到1ogbps，采用密集波分复术实现的多波长传输系统的传输速率已经达到单波长传输系统的数百倍。巨大的带宽潜力使单模光纤成为宽带综合业务网的首选介质。

        2.2 损耗低，中继距离长 目前，实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤，此类光纤损耗可低于0.20db/km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低，因此，由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长得多。

        如果将来采用非石英系统极低损耗光纤，其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路，由于中继站数目的减少，系统成本和复杂性可大大降低。目前，由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多km，由非石英系极低损耗光纤组成的通信系至数公里，这对于降低通信系统的成本、提高可靠性和稳定性具有特别重要的意义。

        2.3 抗电磁干扰能力强 我们知道光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料，不易被腐蚀，而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力，它不受 自然 界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰，也不受人为释放的电磁干扰，还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。它是一种非导电的介质，交变电磁波在其中不会产生感生电动势，即不会产生与信号无关的噪声。这样，就是把它平行铺设到高压电线和电气铁路附近，也不会受到电磁干扰。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。

        2.4 光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设 光纤的芯径很细，约为0.1mm，由多芯光纤组成光缆的直径也很小，8芯光缆的横截面直径约为10mm，而标准同轴电缆为47mm。这样采用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的问题，节约了地下管道建设投资。此外，光纤的重量轻，柔韧性好，光缆的重量要比电缆轻得多，在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信可以减轻飞机、轮船、飞船的重量，显得更有意义。还有，光纤柔软可绕，容易成束，能得到直径小的高密度光缆。

        2.5 保密性能好 对通信系统的重要要求之一是保密性好。然而，随着 科学 技术的发展，电通信方式很容易被人窃听，只要在明线或电缆附近设置一个特别的接收装置，就可以获取明线或电缆中传送的信息，更不用去说无线通信方式。

        光纤通信与电通信不同，由于光纤的特殊设计，光纤中传送的光波被限制在光纤的纤芯和包层附近传送，很少会跑到光纤之外。即使在弯曲半径很小的位置，泄漏功率也是十分微弱的。并且成缆以后光纤在外面包有金属做的防潮层和橡胶材料的护套，这些均是不透光的，因此，泄漏到光缆外的光几乎没有。更何况长途光缆和中继光缆一般均埋于地下。所以光纤的保密性能好。此外，由于光纤中的光信号一般不会泄漏，因此电通信中常见的线路之间的串话现象也可忽略。

        3 光纤接入技术

        随着通信业务量的不断增加，业务种类也更加丰富，人们不仅需要语音业务，高速数据、高保真 音乐 、互动视频等多媒体业务也已经得到了更多用户的青睐。光纤接入网可分为有源光 网络 a(on)和无源光网络((pon。)采用sdh技术、atm技术、以太网技术在光接入网系统中称为有源光网络。若光配线网(odn全)部由无源器件组成，不包括任何有源节点，则这种光接入网就是无源光网络。

        现阶段，无源光网络p(on)技术是实现ft－tx的主流技术。典型的pon系统由局侧olt光(线路终端)、用户侧onuo/nt(光网络单元)以及odn-orgnizationdevelopment network(光分配网络)组成。pon技术可节省主干光纤资源和网络层次，在长距离传输条件夏可提供双向高带宽能力，接入业务种类丰富，运维成本大幅降低，适合于用户区域较分散而每一区域内用户又相对集中的小面积密集用户地区。

        为实现信息传输的高速化，满足大众的需求，不仅要有宽带的主干传输网络，用户接入部分更是关键，光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中，由于光纤到达置的不同，有ftb、fttc，fttcab和ftth等不同的应用，统称fttx。

        ftth(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纤的宽带特性，为用户提供所需要的不受限制的带宽，充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起，在“863”项目的推动下，开始了ftth的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网，包括居民用户、 企业 用户、网吧等多种应用类型，也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式， 发展 势头良好。不少城市制定了ftth的技术标准和建设标准，有的城市还制门了相应的优惠政策，这此都为ftth在我国的发展创造了良好的条件。