光电子的发展趋势及应用

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光电子技术应用及其发展趋势

光电子技术应用及其发展趋势

光电子技术应用及其发展趋势
一、光电子技术的应用
1、传感技术:光传感器可以用来检测环境中物质和能量的变化,有
助于环境监测,精确诊断和定位,帮助人们更好的利用自然资源。

2、激光技术:激光有很强的穿透能力,可以用来施加微弱的压力,
可以产生视觉效果,以及激活一些物质,例如激光打印机,激光焊接机,
激光切割机,激光计算机和激光投影仪等应用。

3、光通信技术:光通信技术是通过光来传输数据的技术,由于光的
传播速度较快,可以大大提高传输的速率和电缆的传输距离。

因此,光缆
可以用来电脑的网络通信,例如:宽带光缆,有线电视网络,卫星通信等。

4、电子显示技术:光电子技术可以用来制造电子显示屏,例如液晶
显示器,有机发光二极管(OLED)和激光显示器,它们可以更清晰,更亮
的显示图像和文字,在家庭和商业应用领域都得到了广泛应用。

二、光电子技术的发展趋势
1、光子计算机:随着光子学研究的发展,光子计算机将取代传统电
子计算机成为未来主流计算机,具有高速、高精度、高可靠性等优势,可
以实现大数据处理,是下一代计算机发展的趋势。

2、光调制器:光调制器可以用来提高光信号的传输效率。

光电子学和光子学的应用和发展

光电子学和光子学的应用和发展

光电子学和光子学的应用和发展光电子学和光子学是两个相互关联的领域,它们在现代科学和技术中的应用日益广泛,不仅改变着我们的生活方式,而且推动着人类社会的进步。

本文将就光电子学和光子学的应用和发展做一个简要介绍。

一、光电子学在信息传输中的应用光电子学是一门研究光与电子的相互作用方式的学科,利用光电效应、半导体光电效应、光致电子效应等原理,使光和电之间进行转化。

其中最常见的应用就是在通信领域。

与传统的电信号相比,光传输的速度和带宽要更高,信号传输距离也更远。

目前,光纤通信已经成为了信息传输的主流技术,可以实现大容量、高速度、远距离的信息传输,为人们的生活带来了极大的便利。

除了在通信领域的应用外,光电子学还有许多其他的应用。

例如在医学上可以利用光电子学技术进行生物分析、细胞检测等;在环保领域可以利用光电池发电等。

二、光子学在半导体和信息处理中的应用光子学是研究光和其它物理学领域的交互作用的一门学科。

在半导体器件中,光子学越来越多地被用于制造高速集成电路和光电器件。

其中最具代表性的就是激光器。

激光器在许多现代技术领域中都有着广泛的应用,例如在医学、测量技术、数据存储等领域中都有广泛的应用。

在信息处理领域中,由于光子学器件的高速性、低耗电性能,因此现在很多人研究在信息处理中使用光子学器件取代成电子器件。

由于光子学器件的发展,使得光子计算机和光子通信设备的研制成为可能。

这些领域的研究将会为提高计算和通信速度带来意义深远的改变。

三、未来的发展趋势随着信息技术的飞速发展,光电子学和光子学的应用和发展将会朝着更加广泛和多样化的方向发展。

将在多种领域中提供更高效、更快速的通信和数据传输解决方案。

随着半导体材料和技术的不断进步,光子学器件的性能将会不断提高,同时新的器件也将会不断涌现。

由于能够探索新方法以保证更大的稳定性和更高的可靠性,光电子学和光子学领域的许多研究者也在积极尝试探索新的应用场景。

例如,在太阳能电池领域,光电子学技术也能够增强太阳能电池的性能,提高光伏电池的效率。

光电子材料的发展与应用前景

光电子材料的发展与应用前景

光电子材料的发展与应用前景光电子材料是当今科技领域最具前途的领域之一。

随着人类对“互联网+”智能社会的需求越来越高,光电子材料的研究和应用也逐渐升温。

那么,这种材料究竟是如何应用的呢?它未来的发展方向是什么呢?一、光电子材料的发展历程光电子材料有着漫长的发展历程。

早在19世纪末,科学家们就已开始研究光电效应的特性。

20世纪初,爱因斯坦的论文证明了真正的光电效应。

50年代,第一批光电电路出现,但由于材料的制作限制,这些电路并不稳定可靠。

到了70年代,随着硅片技术的发展,光电子材料的研究取得了重要进展。

80年代,光纤通信技术突飞猛进,进一步推动了光电子材料的研究和应用。

二、光电子材料的应用领域现在,光电子材料被广泛应用于许多科技领域。

最明显的应用之一就是在通信行业。

光纤通信技术利用光的传输速度快、频带宽、传输能力强等优势,被广泛使用于互联网、手机、电视等通信设备中。

另外,在航空、军事等领域,光电子材料也具有重要应用价值。

比如说,一些反应敏锐的光敏探测器可以帮助军队探测敌人的位置和行踪,这在敌情侦察和远程侦察中十分有用。

此外,光电子材料还被应用于医疗领域。

比如说,许多医疗设备使用激光技术进行手术和治疗。

三、光电子材料的发展趋势光电子材料的发展趋势是多方面的。

首先,材料的性能和制造工艺会越来越先进。

这会增加材料的可靠性和使用寿命。

其次,光电子材料在生产方面会更加节约能源。

第三,光电子材料还可能被应用于新的领域。

比如说,某些新型材料可能被用于创造更快更强大的计算机。

最后,光电子材料的价格也将进一步下降,更多的企业会用上光电子器件。

总之,光电子材料的应用已渗透到各个领域,未来其发展前景也非常广阔。

在技术不断进步的情况下,我们可以期待它在更多领域有着更大的发展。

光电子器件的应用和发展趋势

光电子器件的应用和发展趋势

光电子器件的应用和发展趋势随着科技的发展和应用领域的不断扩展,光电子器件作为一种重要的电子元件,已经在各个领域中发挥着重要的作用。

从最初的数字显示器,到现在的智能手机、平板电脑等移动设备,再到工业自动化、医疗器械、航空航天等领域,光电子器件的应用范围越来越广泛。

本文将从应用场景、技术发展和市场趋势三个方面,探讨光电子器件的应用和发展趋势。

一、应用场景1. 智能终端设备现代人离不开智能手机和平板电脑等移动设备,而这些设备的核心电子元件之一就是LED背光和屏幕显示。

尤其是在屏幕显示领域,OLED屏幕的应用范围越来越广泛,如有机发光二极管以其超薄、柔性等特性,成为目前OLED屏幕的首选技术,因此飞利浦、三星、LG等科技巨头都纷纷将其应用于智能手机、电视等产品中。

2. 工业自动化随着工业自动化的不断发展,许多传统机械设备都已经被数字化、自动化的设备所替代。

这些设备的核心控制部件就是光电子器件。

例如传感器、编码器和隔离器等,它们能准确地感测到各种信息,并将其转换为电信号,以便机械设备根据输入的信号来控制运动、转速、温度等参数。

3. 医疗器械在医疗领域,光电子器件也有着广泛的应用。

例如医学成像中的CCD、CMOS传感器以及激光治疗、手术用光导纤维等。

它们能够帮助医生快速准确地获得患者的生理指标以及病情信息,同时还能用于无创检测等医疗领域中的诊断和治疗过程。

二、技术发展1. LED与OLED技术LED技术是当前应用最广泛的光电子器件之一。

随着人们对节能环保的重视和技术的不断发展,LED技术也在不断更新,如COB(chip on board)、SMD(surface mount device)等,这些技术让LED设备变得更加小巧、寿命更加长、效率更高。

同时,OLED技术也正在迅速发展,成为当前最具发展潜力的光电子器件之一。

OLED技术可以实现极高的色域、丰富的色彩和细腻的画质,极具雕塑感,适合应用于高档电子产品。

光电子技术的应用领域和发展趋势

光电子技术的应用领域和发展趋势

光电子技术的应用领域和发展趋势随着人类科技的不断进步,科学技术也在不断地发展和创新。

其中,光电子技术的应用领域也逐渐扩展,发展迅速。

本文将探讨光电子技术在各领域中的应用以及未来的发展趋势。

一、医疗领域在医疗领域,光电子技术被广泛地应用在疾病的诊断和治疗过程中。

其中,最具代表性的是医学成像。

医学成像分为多种类型,包括X线、CT、MRI等,而这些成像方式的实现均需要光电子技术的支持。

光电子技术还可以用于光治疗和光动力学治疗。

在这种治疗方法中,医生会使用激光等光源对患处进行刺激,以达到治疗效果。

未来在医疗领域中的发展趋势可能是研究新型的成像技术和光学治疗方法,包括神经光子学、光谱成像、光子探测等技术的发展,以及对于这些新型技术的研究和应用。

二、通讯领域现代通讯技术已经离不开光电子技术。

这是因为光电子器件能够将电信号转化成光信号,然后通过光纤进行传输。

这种传输方式具有高带宽和低误码率的特点。

未来在通讯领域的发展趋势是研究和创新新型的光通讯技术,包括光纤通讯、光子晶体通讯、光子晶体波导等。

同时,研究和发展新型的光电子器件是推进光通讯技术发展的重要途径。

三、能源领域在能源领域,光电子技术广泛应用于太阳能电池板制造和太阳能发电、可见光催化、人造光合成等领域。

特别是太阳能电池板的制造,光电子技术在其中作用重大。

未来能源领域的发展趋势包括太阳能电池板的效率提高、光催化原理和机制研究的深入以及新型的光伏材料的研究和应用。

四、安防领域在安防领域中,光电子技术也发挥着重要作用。

人们用摄像头和监控设备进行视频监控,而光电子技术则是监控设备运作的核心,也是视频质量的保证。

未来的发展趋势是在现有技术的基础上,研究和开发新型的高清晰度监控器材和摄像头,提高设备的运作效率和安全性能,为安防领域的进一步发展提供有力的支撑。

五、环境领域在环境领域,光电子技术可以应用于环境监测和污染物检测。

其中,比较常见的应用是用多光谱成像技术研究地表覆盖物、植被、土壤和地下水等。

光电子学技术的最新发展趋势

光电子学技术的最新发展趋势

光电子学技术的最新发展趋势近年来,光电子学技术取得了长足的进步,成为科技领域的明星。

在现代科技中,光电子学技术应用广泛,包括电视机、电子计算机、移动设备和各种通讯设备等。

随着科学技术的进步,光电子学技术的发展趋势也日新月异。

一、光电子学技术的定义光电子学技术是研究和利用光、电子和物质相互作用的学科。

它包括许多计算、设计、工程等各种技术和知识领域,涵盖英、美、日、德、法、俄等国家的学者和工程师。

二、光电子学技术的最新进展1. 光电子器件随着科技进步,光电子器件的制造和生产技术也在不断提高。

包括光电二极管、光电晶体管、光电耦合器等。

这些器件中的每一个都只是具有不同功能的致动器或传感器,在不断的研究中,各种器件的制造和使用技术也得到了提高,使用范围也在不断扩大。

2. 光电子计算机光电子学技术也可以被应用于计算机,它的主要作用是用光电子器件来代替传统的比特、逻辑和存储器等的电子元器件。

光学计算机可以提高计算机的速度,达到超过传统计算机的能力和效率,不需要进行换挪等操作,具备更快的计算能力和处理速度。

3. 光电子纳米加工光电子纳米加工是光电子学技术的重要研究领域。

在这个纳米加工领域,光通过反射、折射和透射产生了各种颜色,可以用这些颜色来有选择性地删除或操纵样品的表面,从而进行端面纳米加工。

4. 光电子固态激光器光电子固态激光器是用高光能量的激光来产生电流和电子束的发生器。

它发生激光的速度比其他技术增加了10倍,光束也可达到更高的能量,满足了一些新的需要,如照射广告牌、展馆、建筑等。

同时,光电子固态激光器还可以应用于远距离的通讯、消防、医学等领域。

三、光电子学技术的未来发展趋势未来,光电子学技术将继续不断进步和发展。

将进一步发掘其应用领域和市场需求,使得更多的人们可以从中受益。

随着智能化、人工智能和物联网等新技术的不断成熟,光电子学技术将更好地实现智能化,并且在更多的领域得到应用。

此外,光电子学技术也将渐渐的和3D打印等技术融合,而3D 打印技术已是目前国内外关注的技术之一,因此光电子学技术也会在3D打印领域发挥重要作用。

光电子技术的发展趋势

光电子技术的发展趋势

光电子技术的发展趋势光电子技术是指利用光子进行信息传输、处理、控制和检测的技术。

近年来,随着信息技术的飞速发展,光电子技术的应用范围也在不断扩大,其发展趋势已经成为人们关注的重点之一。

本文将探讨光电子技术的发展趋势,从多个方面分析光电子技术未来的发展方向。

一、光纤通信技术将迎来飞速发展光纤通信技术是光电子技术中最有代表性的应用之一,其发展趋势也备受关注。

随着5G网络的普及,数据传输速率和传输延迟都提出了更高的要求,这将对光纤通信技术的发展提出新的挑战和需求。

未来,光纤通信技术将会迎来更高速率、更低延迟的技术创新,同时还将探索更大容量、更接近核心网络的应用方向。

在这一趋势下,地面、海底光缆建设将迅速发展,形成全球化的高速互联网通讯网络。

二、量子通信将成为重要的应用方向量子通信是利用量子力学原理实现信息传输的技术,具有高度的安全性和可靠性。

未来,随着量子计算机和量子通信技术的发展,量子通信将成为一种非常重要的安全通信手段。

在量子通信领域,目前学界正在探索量子密钥分发、量子随机数生成、量子密度测量等技术。

这将在高保密性通信、金融安全、政务通信等领域发挥重要作用,成为未来光电子技术的重要应用方向。

三、光电子器件技术的创新光电子器件是光电子技术的重要组成部分,其技术创新也将对整个行业的发展产生深远的影响。

目前,光电子器件技术的创新方向主要有以下几个:1. 半导体激光器和探测器的集成化:这可以使得光通信设备更加紧凑、高效,并且具有更强的兼容性。

2. 低功耗、小体积的光电子器件:这可以使得光电子技术的应用更加广泛,为移动设备、可穿戴设备等领域提供更好的解决方案。

3. 纳米光电子器件: 将纳米技术与光电子技术相结合,可以实现更高密度、更快速的信息传输,同时还能大幅度减少设备的体积和能耗。

四、光电子传感技术的广泛应用光电子传感技术是指利用光子实现物理、化学、生物检测和传感的技术,可以应用于环境监测、医疗诊断、食品安全、工业制造等领域。

光学与光电子技术的发展趋势

光学与光电子技术的发展趋势

光学与光电子技术的发展趋势光学与光电子技术是应用广泛的技术领域,涵盖了许多重要的应用,如光通信、光存储、光显示、激光加工、光系统集成等。

随着科技的不断发展,光学与光电子技术也在不断地发展和完善。

本文将从光学和光电子技术两个方面,分别探讨它们的发展趋势。

一、光学方面的发展趋势1. 光学器件的微型化和集成化随着纳米技术和微电子技术的不断发展,光学器件的微型化和集成化已成为光学领域的一个重要发展方向。

微型化可以大大减小光学器件的体积和重量,增加其移动性和可靠性;而集成化则可以实现多种功能的集成和优化,提高操作效率。

因此,微型化和集成化已成为光学器件设计和制造的热点研究方向。

2. 光学成像与处理技术的提高随着光学器件微型化和集成化的发展,光学成像和处理技术也得到了极大的提高。

比如,微型化的摄像头可以被安装在较小的设备中,例如智能手机、平板电脑和电脑等,提供更高质量的图片和视频;光学传感器可以被应用于医学影像、空气检测和食品质量检测等领域,提供更精确的数据分析。

3. 光学通信技术的提高光学通信是一种快速、可靠、低耗能的信息传输方式,近年来在国内外得到广泛应用。

为了提高光通信的性能,目前的研究重点是提高光纤的传输带宽和增强信号的稳定性。

在这方面,绿色和蓝色激光技术的发展已成为解决方案之一,这既可以提高传输效率,还可以缩短传输距离和保证数据的准确性。

二、光电子技术方面的发展趋势1. 光电器件的高性能化光电器件的高性能化是光电子技术发展的重要趋势之一。

高质量的光电器件不仅可以提高效率,还可以降低成本,这对于光电子产品的研发和普及非常关键。

在这方面,新材料的研究和应用、新工艺的开发和推广都是必要的。

2. 光电材料的研究和应用光电材料是光电子技术的重要组成部分,其性能的好坏直接决定了光电子器件的质量。

为了使光电材料能够更好地应用于实际生产中,需要对其进行深入的研究和优化。

近年来,研究人员对一些材料,如有机材料、无机材料、半导体材料等,进行了大量的探索和优化,取得了不错的进展。

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光用电子技术发展态势及应光电子技术发展态势及应用1.光电子学的出现和发展光学的发展历程古老而又漫长,电子学的发展则相对较短。

光子学和光子技术可以认为是从1960年激光器诞生才开始出现的一门新型科学与技术。

电子学和电子技术是20世纪发展起来的科学技术,现已处于高度发展的水平,广泛的应用于社会各个领域,并且已渗透到日常生活之中,目前正由微电子学与技术向纳米电子学与技术、分子电子学与技术发展。

光电子学作为这两个学科的交叉点是一门新兴的学科。

关于光的电磁性质及其在介质中的行为,早在19世纪就已经用麦克斯韦(Maxwell)的经典电磁理论进行了研究,关于光的吸收和辐射,在1017年爱因斯坦(Einstein)就建立了系统的理论。

但是直到20世纪60年代之前,光学和电子学仍然是两门独立的学科。

1960年世界上第一台激光器研制成功,这标志着光学的发展进入了一个新阶段。

随后在对激光器和激光应用的广泛研究中,电子学发挥了重要的作用,光学和电子学的研究有了广泛的交叉,形成了激光物理、非线性光学、波导光学等新学科。

70年代以来,由于半导体激光器和光纤技术的重要突破,导致了以光纤传感、光纤传输、光盘信息存储与显示、光计算以及光信息处理等技术的蓬勃发展,从深度和广度上促进了光学和电子学及其他相应学科(数学、物理、材料等学科)之间的相互渗透,形成了一个边沿的研究领域。

为此需要引进一个名词来覆盖这一非常广泛的应用研究领域,学术界曾经使用的名词有电光学(Electo-optics)、光电子学(Optoelectronics)、量子电子学(Quanumelectronics)、光波技术(LightWaveTechnology)、光子学(Photonics)等【1】。

随着时间的推移,现在用的较多的名词是“光电子学(Optoelectronics)”和“光子学(Photonics)”。

光电子学沿用电子学的有关理论,主要研究有光参与的电子器件和系统。

光子学是把光子作为信息的载体和能量的载体来研究,包括光的产生、传输、调制、放大、频率转换和检测等。

事实上,光电子学和光子学其本质是一致的,只不过其强调的重点不一样,光电子学强调电子的作用,光子学强调光子的作用。

2.光电子技术的应用光电子学一经出现就引起了人们的广泛关注,反过来又进一步促进了光电子学及光电子技术的发展。

光电子技术包括光的产生、传输、调制、放大、频率转换和检测以及光信息处理等。

光电子技术应用涉及范围极其广泛,包括天文、地理、物理、化学、计量、生物、医学、工业、农业、军事等各个领域。

目前其应用已进入到家庭。

2.1办公现代化设备的应用办公现代化设备主要是随计算机迅速普及而发展起来的高技术产业, 各国厂商正在竞争中不断开发新一代产品。

美日的苹果、兄弟、惠普、佳能、富士通、数据产品、国际商用机器等30余家厂商的主攻产品是激光打印机,推出了几十种高中低档产品。

激光打印机兼负现代文书和管理文件打印、轻印刷系统和台式出版系统的排版任务, 配合计算机的一部分功能, 是各国众多公司竞相发展的热门产品之一。

随着微机日益普及, 我国对作为重要外围设备之一的激光打印机需求量正迅速增长。

目前国内市场的激光打印机均为进口或国内组装产品, 尚无国产。

2.2 材料加工的发展在工业先进国家, 激光加工的地位很高,衡量一个国家工业生产效率及其在发达国家中的位置, 很大程度上取决于其工业用激光器的制造及其引入生产的进度。

激光焊接、打孔、切割、微加工等多方面工业应用, 效益同样非常可观。

这些方面在国外加工中占据主要地位, 由于国内材料加工业的技术改造资金来源受体制影响有极大困难, 因而没有形成有影响的产业, 只有通过体制改革发展我国的激光材料加工业。

2.3 激光医学应用激光在医学中的应用是众所共知的具有最好社会效益和经济效益的热门应用。

国外激光医疗器械朝着眼科治疗、显微手术、微血管吻合、血管阻塞疏通等高精细手术装置发展, 而国内生产单位仍固守体表治疗、激光针灸和穴位治疗、气功信息治疗等具有中医特色的简易激光器械生产, 高精细手术用的激光器械, 或因销售情况不佳, 或因技术条件不足, 或因资金较为困难, 没有产品上市, 市场只好拱手让给美日厂商,国内的激光医疗器械市场极大的。

2.4 通信、存储领域中的应用光电子技术在这类热点应用中潜力很大, 如通信、存储、条码扫描、质量检验、全息照相、激光刻蚀和绘画、娱乐设备等, 都充当了重要角色。

激光和光电子在其它消费类应用中的份额, 在世界市场上也呈逐年增长的趋势。

2.5 矿井安全中的应用随着光电技术, 尤其是光电子器件的发展, 红外型传感器用于各种危险场合气体成分的检测已逐渐成为现实。

红外线瓦斯传感器工作稳定, 可满足不同地点、不同精度的要求, 并且易维护, 使用寿命长, 适应性强。

光纤传感器具有一些常规传感器无可比拟的优点, 如灵敏度高, 响应速度快, 动态范围大,防电磁干扰, 超高绝缘, 无源性, 防燃防爆, 适于远距离遥测, 体积小, 可灵活柔性挠曲等, 很适于在恶劣和危险环境中应用, 因而得到广泛重视。

分布式光纤传感利用光导纤维具有的传输双重特性,实现对待测场光纤分布的多点甚至连续点测量,以达到取代多台独立点传感器的目的。

3.光电子技术研究的几个方向和热点光电子技术不断地向前发展,特别是近年来,出现了很多新的发展趋势和研究热点。

3.1各种新型激光器的研究激光器是光电子技术的核心,正是激光器的问世与发展促使了光电子学的兴起与发展。

在光电子技术的发展中,激光器也得到了迅速的发展。

近年来各种新型激光器的不断涌现,又为光电子学和光电子技术的进一步发展注入了新的活力。

半导体激光器又称为二极管激光器,广泛地应用于各个领域,尤其是与计算机、通信技术和军事技术应用紧密结合,因此其技术和市场一直呈高速增长的趋势【2】,半导体激光器已经成为激光器的主流。

量子阱超晶格人工改性新结构、新材料的出现及能带工程的成功应用推动了光电子器件和半导体激光器的发展,半导体激光器的研究向宽带宽、大功率、短波长以及中远红外波长发展。

随着半导体激光器的发展,全固化固体激光器将以更优异的性能取代传统泵浦方式的固体激光器,成为固体激光器发展的主流。

其他激光器如原子激光器的研究等也取得了进展。

3.2硅基光电子技术的研究我们知道,硅和锗是微电子学中最重要的基质材料,在硅材料上发展起来的集成电路已对电子计算机、通信和自动控制等信息技术起了关键的作用。

随着信息技术的日益发展,对信息的传递速度、存储能力、处理能力提出了更高的要求。

但是硅集成电路受到尺寸和硅质材料中电子运动速度的限制,很难满足发展的要求。

如果能在硅芯片中引入光电子技术,用光波代替电子作为信息载体,则可大大地提高信息传输速度和处理能力。

由于硅和锗都是间接带隙材料,电子不能直接由导带底跃迁到价带顶发出光子,为了满足动量守恒定律,它只能通过发射或吸收一个声子,间接跃迁到价带顶。

这是一种多体效应,跃迁几率很小【3】,因此硅和锗都是发光效率低的材料。

为了克服硅材料发光效率低的问题,实现在一块硅片上集成电子器件和发光器件,也为了发展硅基光电子技术,国外研究人员进行了不懈的努力,为了提高硅(或锗)的发光效率,提出和研究了多种硅基发光材料,如掺铒硅、多孔硅、纳米硅、硅基异质外延、超晶格和量子阱材料等,并取得了一定的成果。

Kimerling等人【4】采用标准的集成电路工艺,在SOI (Si-on-insulator)上将侧面光发射的掺铒硅发光管与硅波导集成在一起。

Ksybeskov等人【5】和Hirschman等人【6】采用硅微电子制备工艺将双极晶体管和多孔硅发光管集成在一个硅片上。

另据报道,英国的一个科研小组最近研究出了一种在室温下能发光的全硅的发光二极管(LED)。

我们相信,将来有可能出现一种全硅的激光器。

硅基光电子技术正向集成化发展。

一旦实现了全硅光电集成,将对光电子技术其他方面的发展具有重要的意义。

3.3 有机聚合物光电子材料的研究随着材料科学的发展,有机聚合物材料的日趋成熟,聚合物光电子学日益为人们所重视。

据1993年I BM公司的Almaden研究中心报道,他们使用聚合物电光调制器和832nm半导体激光器实现了6个模拟电视信号的同时传输和接收,第一次在模拟信号传输中使用聚合物调制器并获得较高的信噪比。

由于有机聚合物的合成、加工、器件制备方面相对容易、价格低廉,而且它们有相对低的介电常数,因而有更高的调制频率和较低的驱动功率,并且容易与半导体器件和光纤传输集成,具有响应性能快、非线性光学系数大等优点,引起了人们的广泛兴趣。

聚合物热光开关的工作原理是这样的:当DC或A C电流通过薄金属层时,加热引起的聚合物的线性膨胀,使得聚合物的折射率降低。

与电光开关的情况相比,热光调制引起的折射率要大得多,最高可以达到0.01。

现在AKZONOBEL公司已经批量生产聚合物热光开关【7】。

人们开展了聚合物超快全光开关的研究,并取得了一定进展。

聚合物电光调制器在CATV、高比特网络、相阵列系统和计算机平行互联等方面的研究也取得了很大的进展。

聚合物光电子材料的应用前景十分诱人。

3.4光互连、光计算技术的研究在因特网迅速发展的今天,信息快速入网和出网的分派能力决定系统所传输的巨大信息量能实时利用的有效性。

相对于光信息传输器件来说,光信息交换互连技术器件的发展不如光信息传输的发展快【8】,因此有必要加强对光交换技术的研究。

光互连技术的内容主要包括光交换网络和电子计算机的光互连,这是在信息光学中最有广泛应用前景的研究领域。

在光交换网络的光互连中,还应多研究在集成光学中的光波导交换开关、自由空间光学中的多级交换网络。

在电子计算机的光互连中,还应多研究芯片间的自由空间和波导光互连,插件板之间的自由空间和波导光互连,多处理器之间的自由空间或光纤互连及并行计算机的光学总成等。

以数值计算为目的的光计算研究分为专用性的光计算系统和通用性的光计算系统两大领域,数值的光学处理又分为模拟量编码和数字量编码两种。

专用性计算系统主要包括以光学矩阵运算为主导的光学代数运算器通用的光计算系统的算法和体系,主要借助于已有的并行计算机的算法和体系。

在光互连和光计算领域的研究方面,国外的研究人员已经开始研究在路由器中用全光学矩阵开关来取代原有的电开关,并在光计算方面也取得了进展。

3.5大容量光存储的研究现代化信息社会对大容量、快速存取时间的存储系统有着日益增长的要求。

传统使用的存储采用磁盘技术,这一技术发展相当成熟,磁盘的存储容量大(可以达到几十G)、存取时间短(0 .1ms)、存储时间长并且可擦写。

但是它遇到两方面的困难:一是尺寸限制,二是信噪比难以提高。

传统的磁盘存储方法由于其存储素元难以进一步缩小,很难提高其存储容量了。

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