光電子科學與技術范例6篇

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光電子科學與技術

光電子科學與技術范文1

關鍵詞:電子科學與技術;光電子技術;教學改革;實踐創新

作者簡介:邸志剛(1975-),男,河北唐山人,河北聯合大學電氣工程學院,講師;賈春榮(1977-),女,河北唐山人,河北聯合大學電氣工程學院,副教授。(河北 唐山 063009)

基金項目:本文系河北聯合大學教育教學改革重點項目的研究成果。

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)07-0059-02

21世紀,隨著現代科學技術的飛速發展,人類歷史即將進入一個嶄新的時代──信息時代。其鮮明的時代特征是,支撐這個時代的諸如能源、交通、材料和信息等基礎產業均將得到高度發展,并能充分滿足社會發展及人民生活的多方面需求。信息科學的基礎是微電子技術和光電子技術,它們同屬于教育部本科專業目錄中的一級學科“電子科學與技術”。專家預言,光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命和進步。因此,本世紀將是微電子和光電子共同發揮越來越重要作用的時代,是電子科學與技術飛速發展的時代。

電子科學與技術對于國家經濟發展、科技進步和國防建設都具有重要的戰略意義。為了我國電子科學與技術事業的可持續發展和搶占該領域制高點,必須統籌教育、科研、人才等各種資源和要素,而其中的人才培養是極其重要的環節。經過對比研究其他院校對電子科學與技術專業的教改研究,本文根據當前的社會現狀,結合河北聯合大學實際對電子科學與技術專業的培養方案進行改革初探。

一、培養方案制訂的原則

目前,我國高等教育正從精英教育轉向大眾化教育。招生規模擴大的同時,教育質量正遭受嚴峻的考驗。高等教育的目的是為國家培養具有良好的思想道德素質、扎實的基礎理論知識、寬廣的科學技術知識面、良好的創新意識和創新能力的高素質人才,以適應社會發展的需要。為此,加強人才培養是一個復雜而重大的工程。

培養方案主要包含專業培養目標和專業建設思路兩大部分。專業培養目標首先要符合當前社會發展需要,其次要符合學校本專業的實際情況,最后再考慮專業、師資情況。

目前,電子科學與技術專業的畢業生基本上是供不應求,特別是高層次人才稀缺。但是,電子科學與技術產業存在著分布不均、分類較細、進展迅速、產業結構多樣化等特點。因此,社會需求與本專業畢業生層次結構之間的供需矛盾會持續一段時間。此外,光電子技術產業得到了國際社會的極大關注,經過光電子技術市場產品的整合,目前光電子技術市場重新步入上升軌道,后期發展將主要受市場影響。[2]我國對光電子技術的發展高度重視,2010年我國以光電子技術為指導的信息產業形成了5萬億美元的規模。

河北聯合大學電子科學與技術專業自2002年開始招生,到目前為止共培養出10屆本科畢業生。畢業生的反饋意見成為專業培養目標制訂的重要影響因素。此外,在學生培養方面,注重學生綜合素質的提高,特別加強對學生實踐創新能力的培養。

電子科學與技術專業教師中光電子方向占大多數,微電子方向占少數,另有電子材料、自動化控制等研究方向。

二、培養方案的制訂

培養方案的制訂在綜合考慮社會需求、學校及專業實景情況的基礎上,首先進行充分的社會調研、分析,然后通過對天津大學、清華大學、燕山大學等院校充分調研,最終確定合理的專業培養方案。

1.培養目標

以培養研究應用型高級人才為目標,以適應當前社會主義現代化建設及信息產業化的發展需要,使學生具有良好的思想道德和科學文化素質;擁有扎實的自然科學基礎知識和寬廣的專業知識;具備創新、實踐及跟蹤掌握新理論、新知識、新技術的能力,能夠在光纖傳感、光電檢測及半導體制造等領域從事系統研發與設計、運行維護等工作。

2.專業建設思路

針對電子科學與技術專業現狀,綜合考慮社會市場需求、專業師資及畢業生反饋意見,提出關于“增強光電子特色,優化專業課程體系改革”的建設思路。

(1)專業課程體系建設。專業課程體系的建設,首先以專業培養目標為準繩,進行模塊化課程設置,調整課程內容,形成以光電子技術為主、微電子技術為輔的專業方向,以光纖傳感體系和光電檢測體系為核心,從而使專業課程體系具有前瞻性、針對性和可操控性,進而保障人才培養目標的實現。

1)優化培養方案。根據國家對光電子、微電子人才培養內容和方式的要求,不斷優化培養方案,使其既符合教育部頒布的“電子科學與技術專業規范”,又能充分體現學校的特色。優化的出發點是:光電子和微電子產業及工程應用對人才的需求;遵循專業發展規律;突出知識面、素質和能力的培養;制訂與時俱進的培養方案和體系。

2)課程教學內容建設。為使課程教學建設與專業特色一致,體現光電子、光纖傳感與檢測的專業特色,由教授和學科帶頭人牽頭建設光纖傳感與光電檢測課程體系。光纖傳感課程體系包括傳感器原理及應用、應用光學、激光原理與技術、光纖技術、光纖傳感技術等課程;光電檢測課程體系包括傳感器原理及應用、傳感器原理及應用、應用光學、激光原理與技術、光電技術和光電檢測技術等課程。此外,為使課程內容充分反映相關產業和領域的新發展、新要求,減少陳舊內容,刪掉了熱力學統計物理、數理方法、物理電子學、集成電路設計基礎、集成電路工藝仿真等課程。

3)教學方法及手段改革。為了實現專業人才培養目標,專業教師發揮各自才智,加強與學生溝通,集思廣益,對教學方法和手段進行改革探索。例如對晦澀難懂的專業基礎課、深奧抽象的專業課進行多媒體教學,以加深學生的理解,促進學生理論知識的學習。另外,對光纖傳感技術課程進行雙語教學,讓學生學習理論知識的同時,加強專業英語的學習和運用,為后期閱讀國外資料進行充分的準備。

(2)專業特色。河北聯合大學電子科學與技術專業為適應現代化信息技術產業的發展,形成以光電子技術為主、微電子技術為輔的專業方向,具體特色如下:

1)課程體系設置。課程體系分為通識教育平臺、學科基礎平臺和專業教育平臺三大部分,包含光纖傳感技術、光電檢測技術及半導體制造技術三個主干學科,所有課程共198.5學分。其中通識教育思想政治教育類課程、大學英語課程、體育、大學語文、計算機基礎及學科導論共55.5學分,占28%;學科基礎平臺主要指公共基礎課和專業基礎課,共74學分,占37%;專業教育平臺是專業課,共63學分,占32%;另外還有創新實踐環節,6學分,占3%。

2)學生培養。在夯實專業基礎知識、拓寬專業知識的基礎上促進學生的個性發展,加大力度培養學生的創新意識及能力,定期聘請校外專家為學生作學術前沿報告,使學生掌握本專業科研動態的同時,在開設專業英語及雙語教學的基礎上鼓勵學生閱讀外文一手文獻,以激發學生的創新意識,使其創新能力得到大幅提高,培養學生在光纖傳感、光電檢測及半導體制造等領域的研發能力和應用實踐能力,并能夠進行相關的系統分析、設計、優化及維護。

3)實踐教學。突出光電子技術應用,加強學生實踐能力的培養。在培養方案中增加電子技術、光電子技術系統設計的實踐訓練。電子技術實踐訓練包括電工電子實訓、電子技術課程設計和專業生產實習。光電子技術實踐訓練包括光電工藝實習、專業生產實習、光纖傳感系統課程設計以及綜合性課程設計。通過這幾項實踐訓練,學生能夠在電子技術領域、光纖傳感及光電檢測領域具備足夠的實踐能力。此外,為了讓學生盡快將理論知識轉換為實踐能力,學校組織學生參加飛思卡爾智能車大賽、光電興趣小組大賽等活動,從而培養學生的知識綜合運用能力、創新能力和解決實際問題的能力。

三、改革效果

1.優化了課程體系,提高了教學質量

專業的培養目標及方向確定以后,圍繞培養目標組建了課程建設小組,并請天津大學電子科學與技術專業專家教授進行指導,進而建立結構合理、條理清晰、方案可行的課程體系,相對而言大大提高了課程的教學質量。

2.學生夯實了專業基礎,拓寬了專業知識,加強了實踐技能

課程體系優化以后,學生入學后對培養方案及目標非常明確,從而使得學生能夠妥善處理各門課程之間的關系,抓住核心,適當拓展,使所學理論知識成為體系。與此同時,通過競賽及光電興趣小組引起學生的求知欲,以此激勵學生加強理論知識的學習,促使學生自發地將理論知識和實踐環節有機結合起來,使二者相輔相成、相互促進。

3.培養了學生的創新能力及科研思維

在教學過程中強調基礎知識的靈活運用及實踐創新案例講解。其次,組織并指導學生參加飛思卡爾智能車大賽、光電興趣小組及各項實踐環節。這樣有效提高學生對專業知識的理解與應用能力,從而使得學生的創新能力及科研思維得到了培養及提高。在2012年飛思卡爾智能車大賽中,電子科學與技術專業的組隊獲得了國家一等獎的好成績。

4.提高了就業率和考研率

通過加強學生的理論基礎知識、完善其知識結構,并且實踐能力及創新能力都得到很大提高,使得學生的競爭力得到大大加強,并得到企業和其他高校的認可,刺激了學生的求知欲和創新欲,從而提高了就業率和考研率。

四、結論

電子科學與技術專業作為教育部為適應市場需要而確定的一個新專業,其發展任重而道遠。結合河北聯合大學本專業的實際情況,提出關于“增強光電子特色,優化專業課程體系改革”的建設思路,“夯實專業基礎、拓寬專業知識、加強實踐技能、突出光電子應用”的培養主線,對本專業的建設方案及培養體系進行優化改革,加強了師資隊伍建設、專業課程體系建設,并在此基礎上對教學方法和手段進行改革,從而提高教師的教學水平,加強學生的理論基礎,完善其知識結構,提高其實踐及創新能力,實現了教學科研相輔相成、教學相長的目的。

參考文獻:

[1]電子科學與技術專業教學指導分委員會.電子科學與技術專業發展戰略研究報告[J].理工科通訊,2007,(6).

[2]徐文彬.應用型電子科學與技術專業人才培養方案的思考[J].新課程研究,2011,(8):20-21.

光電子科學與技術范文2

關鍵詞:光電子技術;實驗教學改革;教學方法

作者簡介:李忠洋(1983-),男,山東棗莊人,華北水利水電學院電力學院,講師;邴丕彬(1982-),男,山東青島人,華北水利水電學院電力學院,講師。(河南 鄭州 450011)

基金項目:本文系華北水利水電學院2011年教學改革重點項目的研究成果。

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)10-0165-02

光電子技術是激光技術、微電子技術、光纖傳感、光纖通信等眾多領域的交叉學科,它以電磁波為基本信息載體,通過對電磁波的控制、調制、接收、存儲、處理和顯示等技術,獲取所需要的信息。“光電子技術”課程是電子科學與技術專業的基礎課,承擔著鞏固基本原理、拓寬專業知識、培養學生創新能力的重要作用。通過對本課程的學習,學生能夠建立起有關光電子技術的基本概念,獲得與光電子技術相關的基本理論和基本技能,為學生后續專業課程的學習及今后從事本專業的工程技術工作和科學研究打下堅實的基礎。“光電子技術”實驗教學可以使學生加深對“光電子技術”理論知識的理解和鞏固,通過對實物的觀察和研究,增強學生的感性認識,深化對光電子技術深層次規律的理解和領悟。開展“光電子技術”實驗對培養學生提出問題、做出假設、設計實驗、觀察記錄、分析推理等方面的能力十分有利。然而現在面臨的情況是一方面隨著科學技術的日新月異,光電子技術信息量成爆炸式增加;另一方面由于電子科學與技術專業教學計劃的改革,使“光電子技術”實驗課程的學時數進一步減少。這種矛盾的出現,要求教師必須及時對實驗內容、實驗方法、實驗手段等進行改革與優化,努力提高實驗教學效果,以便在有限的教學時間內,將豐富的信息傳遞給學生,提高學生的動手能力,保質保量地完成實驗教學任務。

一、當前“光電子技術”課程實驗教學存在的問題及原因分析

目前,隨著國內高校高級教育人才的不斷引進,“光電子技術”實驗課程的教學質量不斷提高,但是隨著研究的深入發現該實驗課程仍然存在著一些問題。

1.對實驗教學的重要性認識不夠

部分學院領導受傳統“應試教育”思想的影響,長期以來重視理論教學,輕視實驗教學和學生實踐能力的培養。認為實驗教學僅是作為理論知識的驗證,是理論教學的附屬品?;谏鲜鲥e誤認識,學校對實驗教學的學時越壓越少。從實驗教師的角度來講,實驗教學相對于理論教學難度大,實驗教學不但需要教材,而且需要實驗器材;不但需要動腦,而且需要動手;不但需要與校內各部門打交道,而且有時還需要聯系校外有關單位。另外,實驗教師在評優、評職稱等方面機會較少、難度很大,因此很多教師沒有在實驗教學上投入較多精力。

2.實驗室建設問題

實驗儀器落后陳舊,科技含量普遍較低;實驗室面積不足,使得目前實驗條件難以滿足實驗教學的需求。以華北水利水電學院電力學院為例,光電子技術實驗室面積不足40平方米,實驗臺只有4個,每次只能滿足8位同學同時做實驗,而一個年級光電子技術專業的學生有120余人,所以實驗室面積的不足嚴重限制了實驗教學效果。另外,有些光電子技術實驗需要使用激光器、光學探測器、光譜分析儀等貴重儀器,而實驗室沒有足夠的經費購買這些儀器,因此實驗器材的短缺嚴重制約了實驗教學的正常開展。

3.實驗教學的組織管理和考核問題

實驗教學的管理制度不夠完善,因此出現了實驗教學多個部門都管而實際上誰都管理不善的現象。教學質量評價體系不夠健全,學生實驗課成績考核不夠細致,對實驗教學的要求遠沒有對理論教學要求的嚴格,使得實驗教學的質量難以保證。

由于上述各方面的因素,高?,F行的實驗教學理念、教學方法,以及各種實驗教學配套設施等都存在著與現代社會對高素質人才要求不相適應的地方。為適應社會發展的需要,培養創新型、高素質人才必須重視和強化實驗教學改革。

二、“光電子技術”課程實驗教學改革的對策分析

華北水利水電學院的“光電子技術”課程實驗由電力學院電子教研室承擔,在教學過程中,該教研室積極響應教改要求,從自身水利水電的特色出發,針對上述問題積極探索新的實驗教學模式,對如何提高教學質量進行了深入探討,逐步形成了一套自己的實驗教學方法。

1.加強實驗室建設

實驗教學效果的好壞在一定程度上取決于實驗教學設施的優劣。提高實驗教學效果,必須加大投入,加強實驗室基礎設施建設,爭取讓每一個學生都有實驗的機會和平臺。在設施精良的實驗環境中培養學生的主動探索能力,無疑會極大地激發學生的學習積極性,更好地培養學生的動手能力,因此實驗室基礎設施建設對于實驗教學的重要性不言而喻。對于實驗室的建設,一方面可依托學科基礎,積極申請實驗室建設資金,通過項目資助的方式逐步推進實驗室建設;另一方面可積極尋求與相關單位的合作,以項目合作的形式取得雙方共贏,在鍛煉學生實驗能力的同時,也促進了實驗室建設。學校有關職能部門要把好關,根據學校的開課情況做好實驗室建設規劃,提前落實實驗教學的各項措施。實驗教師要千方百計的提高實驗室利用率,避免資源閑置和浪費。

2.構建一支精良的實驗教師隊伍

一支高水平的實驗教師隊伍是提高實驗教學質量的關鍵所在,因此建設一支理論水平高、實驗技術精湛、年齡結構合理、責任心強、具有奉獻精神的實驗教學隊伍刻不容緩。基于此,高校在引進教師時應盡可能引進既具有較高專業理論知識又有較強實踐能力的綜合型人才。對剛參加工作的青年教師進行職業道德和實驗技能培訓,使青年教師樹立職業道德觀念,提升業務水平;聘請業內知名專家對青年教師進行業務培訓,使青年教師學習新思想、新方法,掌握新設備、新技術,提高青年教師的實驗教學水平。改善和提高從事實驗教學工作教師的待遇,提高廣大實驗教師的積極性,吸引廣大教師尤其是高職稱教師積極參與實驗教學,使實驗教學崗位成為能夠吸引人才和留住人才的崗位。

3.創新實驗方法,精煉實驗內容

在實驗教學中,改變傳統的“教師講,學生聽、教師演示,學生觀看”的方法,以新穎的實驗內容,激發學生探索未知世界的興趣。如在講到非線性光學頻率變換技術時,先提出問題:一束不可見的激光在一定條件下能不能產生各種顏色的可見光,這樣會激起學生的興趣,使學生集中精力繼續聽下去;然后通過教師的實驗演示可看到在不同的實驗條件下,不可見光可以轉換成紅橙黃綠青藍紫各種顏色的光。這樣在強烈興趣的引導下,學生會迫不及待的探索實驗、了解實驗原理,因此好的實驗內容和創新的實驗方法會起到事半功倍的作用。

4.以興趣帶動教學,培養學生創新能力

在人才教育中,培養學生的學習興趣尤為重要。興趣在學習和認識過程中起著巨大的內驅作用。在實驗教學中要想方設法地激發學生學習的興趣,讓學生主動參與實驗的全過程,并在參與中體會到學習的樂趣和成功的喜悅,真正調動起學生自主學習的熱情。通過參加實驗設計給學生提供自我展示的平臺,充分調動學生的主觀能動性,培養學生的創新能力。為了給學生提供更多的實驗機會,華北水利水電學院光電子實驗室設立了激光開放實驗室、光纖傳感開放實驗室、光譜分析開放實驗室、光學探測開放實驗室,為學生在課外時間提供了廣闊的實驗平臺,吸引了一大批學生進入到各個開放實驗室,在實驗教師的指導下主動探索未知領域,在鞏固理論知識的同時又鍛煉了學生們的實際動手能力。在近幾年學校組織的光電子類和機電類的競賽中華北水利水電學院取得了較優異的成績。

5.改革實驗考核方式,促進實驗教學發展

傳統的考試題型和方式只適合對學生進行理論知識的評價,而實驗能力則是學生將理論知識應用于實踐的綜合能力,傳統的題型和方式顯然無法勝任評價任務,因此對實驗教學的考核要探索新的方式。為了使學生畢業后能更好地適應當前社會對高素質人才的需求,在探索實驗考核的新方式時一定要注意與社會職業技能鑒定接軌,要建立起基本技能、專業技能及綜合技能考核體系,鼓勵學生參加各種職業技術能力考試,取得社會公認的職業技能資格考試證書。另外,還要培養學生良好的從業規范和職業素質,使其在畢業時能達到勞動準入制度所要求的相關技能等級。

三、教學效果

本文通過分析“光電子技術”實驗課程存在的問題,從實驗室建設、教師隊伍建設、實驗方法、實驗內容、實驗考核等多個環節對“光電子技術”實驗教學改革進行了深入分析,提出了改革方案。實踐證明,改革后的實驗教學能夠有效激發學生的興趣,使學生在鞏固理論知識的同時又鍛煉了動手能力,有效提高了“光電子技術”實驗課程的教學質量。

參考文獻:

[1]于雪蓮,顧國華.《光電子技術》教學方法的探討[J].高教論壇,

2009,(9).

[2]席鋒.《光電子技術》教學改革探討[J].重慶工商大學學報,

2012,(2).

[3]雷群安.高校實踐教學存在的問題及對策研究[J].焦作師范高等專科學校學報,2010,(1).

[4]彭潤伍,唐立軍,郭裕.結合前沿科學培養光電子專業創新人才[J].中國電力教育,2009,(23).

光電子科學與技術范文3

方法一:看職業前景,明專業身世

要想了解這三個專業到底學什么,先來看看這些專業未來從事的是什么工作,以此來區分它們。

電子信息工程:當軟件工程師、電子工程設計師。

電子科學與技術:開發計算機硬件,當電路設計工程師。

電子信息科學與技術:電子方面,可以做電路設計工程師;信息方面,可以做電信工程師;計算機方面,開發軟件、硬件。

南京大學電子信息工程專業的小Z畢業后到中興上海研發中心工作。他的專業側重于“信息”,與通信業密切相關,像現在使用的彩信手機,可以傳輸圖片、甚至錄音,這就是他的工作研發的范疇?,F在,電子信息工程已經涵蓋了社會的諸多方面,如電話交換局里怎么處理各種電話信號,我們周圍的網絡怎樣傳遞數據等都要涉及電子信息工程的應用技術。畢業生除了做電子工程設計師開發電子、通信器件,做軟件工程師為各類硬件設備“量身”開發軟件外,還可以在積累幾年的工作經驗后,主持策劃一些大的系統開發,如中國聯通打造的CDMA網絡。

與小Z不同,畢業于華中科技大學電子科學與技術專業的小J進了創維電器有限公司創維彩電廠。最初是在生產第一線流水線上做最基層的工作,不久就被調到技術組做生產線技術員。可以說,電子科學與技術專業的生命力是最頑強的,它的知識更新不如電子信息工程快,但持久而彌新,在制造業中有著不可替代的作用。正如美國“硅谷”最大的成功之處就在于緊緊抓住世界半導體工業發展的脈搏,才有今天的發展,成為世界經濟的樣板。計算機硬件開發、電路設計工程師是這個專業的標志性職業。

與他們來自同一城市的小L,從南京信息工程大學電子信息科學與技術專業畢業后就到了海信集團技術服務部,每天的工作就是維護計算機。最初是做一些顧客回訪、產品市場調查、計算機系統維護,后來參與一些詳細的工作,比如約定顧客、維修單開立、對外宣傳以及維護工作。電子信息科學與技術對應的是IC產業,即集成電路,簡稱芯片。可以說,在血緣關系上它與電子科學與技術相當親近,有很多交融之處,甚至可以把它認為是后者的子專業,術有專攻,學有更精、更深。畢業生就業的范圍非常廣泛,在電子方面,可以做電路設計工程師,有線無線都能上手;在信息方面,可以做電信工程師;在計算機方面,搞軟硬件開發都在行。

方法二:熟學習內容,知專業重點

電子信息工程:重“信息”,學習硬件電路、軟件編程。

電子科學與技術:重“電子”,學習物理電子、光電子和微電子學。

電子信息科學與技術:重電路設計,學習電子、計算機、信息技術。

電子信息工程與電子科學與技術,同屬于“電氣信息”下的兩個專業,而電子信息科學與技術則隸屬于電子信息科學類。但他們都是與“電子”相關的專業,就像是三胞胎一樣,它們之間有著許多的共同點,如它們的工作領域交叉,對學生的數學、物理、英語基礎要求都很高。然而它們也有著各自不同的地方,從它們所開設的專業課程便可看出。

電子科學與技術的著重點在于“電子”,它的學習范圍是物理電子、光電子和微電子學。電子科學與技術專業有兩個內容十分重要,可以說決定了你今后工作的前途。一個是集成電路設計,也就是芯片。另一個重要內容就是嵌入式系統。所以,你一定要學好大一、大二的基礎課:數字電路、模擬電路、C語言等。

相對于電子科學與技術,電子信息工程專業更偏重于“信息”工程,主要是信號的處理以及電子設備的集成與開發。就課程而言,電子信息工程與通信工程十分相似,但學得比通信工程廣泛。電子信息工程專業對動手操作和使用工具的要求也是比較高的,譬如自己連接傳感器的電路,用計算機設置小的通信系統。該專業的科技含量很高,學起來也是比較辛苦的,因為要掌握的知識都是與時俱進、時常更新的技術含量很高的新東西。學這個專業,要有“鉆勁”,課上課余都置身其中,才能“泡”出真才實學。

電子信息科學與技術是一個寬口徑的專業,主要是偏電路設計,以后的方向是技術類,如超大規模集成電路設計或研發等,學習內容非常廣泛,涉及電子、計算機、信息技術三大知識板塊。學這個專業的學生常常覺得“很賺”,一是學的東西很多,二是因為動手的樂趣多。電子信息科學與技術專業的學習內容與電子科學與技術專業的內容在很大程度上相似,如計算機、信息處理、嵌入式方向。不過與電子科學與技術不同的是,計算機與嵌入式主要是偏重硬件,信息處理偏重算法,要求很強的數學功底。

方法三:觀專業特色,選心儀學校

光電子科學與技術范文4

光電產業競爭環境

光電產業是指采用光電組件作為關鍵性零組件的設備、器具及系統的所有商業行為所組成的行業。其大致可以分為激光、液晶顯示、LED、光纖和光通信設備等。作為二十一世紀最重要的朝陽產業之一,中國也在該產業的發展在出臺了許多的政策。筆者將從競爭環境的優勢和劣勢兩個角度來分析研究其發展狀況。

目前,中國光電子產業發展優勢較明顯,主要體現在一下幾個方面:

一是人才基礎優勢。到目前為止,國內擁有一大批高等科研院所,比如中科院長春光機所、中科院西安光機所、武漢郵電科學研究院、華中科技大學和武漢理工大學等等。它們每年都為中國的光電產業輸送了數以萬計高層次人才。特別是有著中國“光谷”之稱的武漢設立了東湖高新技術開發區,其占地達到50平方公里,同時在人才的集聚方面有著強大的吸引力,使得人才得以更加高效整合

二是技術優勢。近些年來,中國在光電子科學技術領域取得了比較大的發展,使得大量的研究開發轉換成為了有競爭了的成果,一舉使得我國各學科細分門類更加齊全、科研實力也更趨雄厚國家。例如,長春光機所在應用光學、空間光學、航空成像、光柵技術和光電對抗等領域都有著絕對的優勢。武漢郵電科學研究院與華中科技大學等武漢地區的高等科研院所則是在激光加工、工業激光器、光纖傳感器和光通信等科研方面在國內處于領先地位。中國在光電子產業領域的技術優勢在目前國際上來看是比較明顯的,這一領域也是我國與發達國家差距較小的領域之一,也是中國光電子產業不斷形成具有自身特色的競爭優勢的最為有利方面。

三是產業基礎優勢,著重體現在產業基礎發展健全,產業基地布局全面。首先作為中國光谷的武漢現已發展成為中國最大的光纖光纜制造基地,中國光通信領域實力最強的科研開發基地,中國最大的IC卡網絡產品生產基地和最大的激光設備生產基地,其光纖光纜生產規模已位居全球第三,光電子器件的開發生產能力已進入全球前五位。尤其在光纖光纜、光電器件、通信系統、激光設備、通信電源、軟件等領域形成了一系列擁有自主知識產權的拳頭產品,產生了一批能參與國際競爭的光電企業。具有代表性的企業有長飛光纖光纜、烽火通信、華工激光、楚天激光和團結激光等。

其次在珠江三角洲地區形成了以LED為核心的光電全產業鏈布局,并且使研發和市場有機地結合了起來,提升了研發成果的轉換和企業的效益。現已經形成了以廣州、佛山、深圳、汕尾、東莞等城市為主的LCD和OLED產業基地,以東莞、深圳、惠州、江門等城市為主的LED產業基地。特別是在LED領域,珠三角現已經成為全國最大的LED封裝基地,且占全球的比例超過一半。

四是市場優勢,主要體現在國內有著廣闊的市場需求。首先在LED封裝領域,我國占到了超過一半的世界市場份額;其次以華為、中興和大唐為首的一批中國企業在世界光通信領域具有較強的比較優勢和創新研發能力,且華為在通信設備的市場份額達到了世界第一位,其銷售額接近三千億元人民幣;最后光電子產品應用領域較廣,我國較大的人口基數和中西部地區的通信光纜的升級改造為我國光電產品提供了長足的發展空間。

五是政策優勢,表現為國家大力支持科技創新和發展。首先國家確立了創新驅動發展戰略,出臺了一系列支持高科技產業發展的優惠措施;其次國家提出大眾創業、萬眾創新的暢想,并鼓勵科研院所的科研成果轉換和軍工產品的民用化。而這些政策措施都將會促進光電產業的快速發展,提升科研院所的光電產品研發積極性。

目前,光電產業已經成為中國舉足輕重的產業,受到了國家、地方政府、科研院所和企業的高度重視。雖然目前中國在LED的生產封裝、液晶顯示和光通信等領域在世界上有相當大的影響力,但是經過細致的分析,仍然會發現很多較為明顯的不足之處。

一是產業規模發展不均衡。我國目前的光電產業規模主要集中在LED生產封裝、太陽能電池、液晶和光通信領域,但是在激光、光成像和高端光器件領域的規模較小,且競爭力不足,仍與發達國家有相當大的差距。

二是產業鏈不健全。從產業價值鏈來看,光電子產業本身的價值鏈較長,且具有相當大的發展潛力。但從中國光電子產業的發展現狀來看,這種潛力遠未得到有效發揮。其中最主要的問題是本地化生產體系不完善,沒有形成完整的產業鏈,導致需求外溢。例如長飛光纖光纜公司的配套供應60%左右來自國外,而烽火通信科技公司的光傳輸設備中的國外配套30%左右。與此同時,雖然我國是全球最大的液晶面板生產商,但是液晶生產線大多是引進自夏普和三星,造成本國企業的利潤并不高。而在發達國家的一些地區,衍生出來的小企業在整個產業鏈中擔當者極其重要的角色,它們能夠滿足大公司的各種需求,輕松的進入了大企業占重要地位的的生產鏈。大量的衍生企業不但滿足了大公司的生產需求,優化了整個光電產業的生產體系,更為重要的是提高了該產業鏈的競爭優勢。

三是技術創新研發能力存在明顯的不足。雖然目前我國是光電產品的生產和銷售大國,但是在產品的研發創新方面仍有很多劣勢。一方面是我國光電產品的核心組件大多需要進口,產品的加工工藝也很多來自國外引進。正是這些核心技術尚未掌握導致了目前很多光電產品的生產加工仍然處于整個產業鏈的下游,其投資收益并不高,一旦發生惡性競爭就會導致整個產業鏈的摧毀。另一方面是科研院所的科技創新轉換能力還很不足,這就導致一些科研成果僅僅是理論數據,并不能有效的轉換為能給企業帶來經濟收益的產品,相應地也降低了科研院所的創新收益。參考文獻:

[1]徐愛民.中國光電子產業發展研究.長春:吉林大學,2006.

[2]王琳.中國光電產業現狀與中國光學光電子行業協會發展.激光與外,2006(36):818-820.

[3]趙國浩.企業核心競爭力理論與實務.北京:機械工業出版社,2005.

光電子科學與技術范文5

對,都出現了鏡子。從本質上說,都和光學有關。

大到探月的嫦娥衛星,小到日常生活中的單反相機、CD光盤,無論是國家進步,還是你我的生活質量,都與光學工程息息相關。由于光學工程的應用實踐要求十分嚴格,相關本科專業的畢業生往往無力承擔與光學工程科學技術研究直接相關的工作。因此,每年有大量相關專業的本科畢業生選擇考研。

由于光學工程是一門高層次、高門檻的學科,相較于機械工程、計算機科學與技術等專業,開設此專業的院校并不多??傮w看來,光學工程專業的考研競爭比較激烈,尤其是在一些光學工程名校之中,2012年浙江大學光學工程的報錄比就曾高達17∶1。

目前,我國具有光學工程博士一級授予資格的高校共38所。具有光學工程國家重點學科的高校共有清華大學、北京理工大學、南開大學、天津大學、長春理工大學、南京理工大學、浙江大學、華中科技大學、國防科學技術大學等9所,具有國家重點(培育)學科的高校有上海理工大學、電子科技大學兩所,具有博士培養資格的中國科學院相關研究院所主要有長春光機所、西安光機所、上海光機所、上海技術物理所、安徽光機所、成都光電所等6所。

我們如何在為數不多的頂級名?;蚩蒲性核羞x擇一所最適合自己的院校呢?

第一,重視院校綜合實力,避免依賴單一數據。

各種評估結果中的得分、排名等數據往往只能反映院校的宏觀指標,且不同機構均有不一樣的標準,很難客觀真實地反映院校的全部情況。各院校的研究方向獨具特色,互有長短,具體到每個研究方向,實力強弱更不相同,比如,光學設計這一領域,普遍認為實力強弱依次為清華大學、北京理工大學、浙江大學、天津大學等。同樣的道理,單純地看重院校的院士、長江學者數量、實驗室規模、研究經費等指標也是不科學的。院校研究水平的高低并不能直接反映研究生教育質量的好壞,院校的導師構成、地理區位與就業環境、同學本科來源的層次與學術氛圍等軟實力也不是量化指標可以衡量的,然而這些因素對研究生階段的學術成就以及未來的職業發展,往往比宏觀數據具備更大的影響,萬萬不可忽視。

第二,光學工程不是什么院校都能“玩得轉”。

在考生中廣泛存在“211高校未必比985高校差”的思想,從而選擇考研難度相對較小的“211工程”院校深造。不可否認,一些“211工程”院校在其傳統優勢學科上的確不比“985院校”差,甚至更有優勢。但是,光學工程是一門“高富帥”的學科,只有高層次的院校才能承載光學工程這門學科,而優秀的光學工程人才往往也出自優秀的院校。主要原因體現在兩個方面:第一,光學工程精密程度非常高,對實驗儀器設備和資金的依賴性比較強,缺少國家重視和資金上的傾斜,院校很難承擔昂貴的實驗儀器設備,從而限制研究生的發展;第二,“985”院校導師的視野更加開闊,對研究生的基本要求更加嚴格、培養目標更高,甚至某些院校的本科生在導師的指導和嚴格要求下也能在諸如Optical Letters等國際頂級光學期刊上。此外,高層次的院校學術氛圍更加濃厚,出國深造、就業等方面也具備更大的優勢。

在此背景下,有必要對光學工程相關院校及其考研情況進行深度解讀。本文將以擁有國家重點學科的浙江大學、華中科技大學、天津大學、南開大學,以及中國科學院的上海光機所為例進行具體分析。

浙江大學:為強者而生

學科地位:浙江大學光學工程學科設立于光電信息工程學系內,該系前身為浙江大學光學儀器專業,是中國光學工程學科的誕生地,具有雄厚的學科實力。在2007―2009年、2010―2012年教育部學科評估中均排名第一。

學科特色:有現代光學儀器國家重點實驗室、國家光學儀器工程技術研究中心、國防重點學科實驗室等國家級研究基地。目前設置有光學工程研究所、光電信息及檢測技術研究所、光電子技術研究所、光電顯示技術研究所、先進納米光子學研究所和光及電磁波研究中心、光學慣性技術工程研究中心等機構。

研究領域:浙江大學光學工程主要研究領域十分寬廣,包括微納光學與介觀光學與器件、光學光電子薄膜、光電顯示技術、高精度光纖傳感、光電成像技術、微納米精密檢測技術、生物光子學、新型激光與光電子技術、光電子集成器件與系統,光通信技術與系統和新穎人工光電介質等。

師資力量:光及電磁波研究中心以長江計劃特聘教授何賽靈為領軍人物,大部分導師均為杰出“海歸”或外籍教授,在光子學和電磁波的理論和實驗研究領域開展了大量工作,獲得了許多具有國際影響的學術成果。

地理區位:長江三角洲地區具有規模龐大的光電產業集群,具有國際化、起點高的特點,相較于珠三角地區以封裝、為主的光電―半導體產業而言具有廣闊的發展前景。

競爭情況:浙江大學就讀光學工程的研究生中超過半數來自于浙江大學、天津大學、南開大學等名校的推免生。考研競爭極為激烈,從近年報錄比便可見一斑。

考試特色:浙江大學光學工程考研參考書為郁道銀、談恒英著的《工程光學》。浙江大學光學工程的專業課考試較其他學校包括的內容更多,報考的同學需要復習幾何像差、傅里葉光學等本科階段較為薄弱的知識板塊。此外,也會考查一定的激光原理知識。

華中科技大學:光谷傳奇

學科地位:華中科技大學光學工程近年來發展迅速,實力雄厚。尤其是在籌的武漢光電國家實驗室是我國目前僅有的幾個國家實驗室之一,學科地位非同一般。華中科技大學在2010―2012年教育部學科評估中與浙江大學并列第一。

學科特色:光學與電子信息學院設有武漢光電國家實驗室、激光加工技術國家工程研究中心、下一代互聯網接入系統國家工程實驗室、國家集成電路人才培養基地、教育部電子信息功能材料重點實驗室(B類)、教育部敏感陶瓷工程中心等研究機構。其中武漢光電國家實驗室是由教育部、湖北省和武漢市共建,依托于華中科技大學,聯合武漢郵電科學研究院、中國科學院武漢物理與數學研究所、中國船舶重工集團公司第七一七研究所共同組建,已投入4億多元建立了12個科學研究平臺以及1個光電公共測試平臺。

研究領域:華中科技大學主要研究方向為光電測控技術、光電信息存儲、光通信技術、基礎光子學、激光科學與工程、光電子器件與集成、納米光電子學、生物醫學光子學、能源光子學、太赫茲技術。

地理區位:華中科技大學地處著名的武漢光谷,當地產業集群形成的產學研體系研究水平很高,產業價值巨大,尤其在光通信、激光等領域具有較大優勢,就業前景看好。

競爭情況:華中科技大學工學復試分數線2013年為330分、2012年為340分、2011年為330分。招生人數60人左右,隨當年推免生比例有所波動。

考試特色:華中科技大學光學工程專業課考試偏向物理光學、電子學、激光原理相關知識。需要注意的是有兩個單位可以接收光學工程的碩士生,分別是光電學院和武漢光電國家實驗室。

天津大學:精益求精

學科地位:天津大學光學工程學科設立在天津大學精密儀器與光電子工程學院,是我國較早設立光學工程的高校之一。天津大學光學工程在2007―2009年教育部學科評估中名列第二,2010―2012年教育部學科評估中名列第三。此外,天津大學精密儀器與光電子工程學院也是教育部“教育教學改革特別試驗區”的15個全國試點學院之一。

學科特色:所在學院設有精密測試技術及儀器國家重點實驗室、光電信息技術科學教育部重點實驗室、精密儀器中心、現代光學研究所、光電子研究中心、傳感工程研究所、照明技術研究所、光電測控技術研究所、激光與光電子技術研究所、生物光學研究所、安全防偽技術研究中心等研究和開發機構。

研究方向:超快激光理論與應用研究、光學信息處理及其應用、光學技術在計算機科學中的應用、數字圖像處理技術、光學傳感器技術、先進固體激光及非線性頻率變化技術、光電子學與光通信技術、激光與光電子應用技術等。

師資力量:中國科學院院士1人,中國工程院院士1人,長江計劃特聘教授4人。天津大學光學工程的師資隊伍配置十分合理,老中青年教師比例合理。老年教授如姚建銓院士、王清月教授等可以保證該學科的頂級實力,中年學科骨干如劉鐵根教授近年來在光纖傳感領域碩果累累,超快激光實驗室的胡明列教授是天津大學最年輕的教授,學術前景十分光明。

地理區位:既緊挨近年來得到長足發展的天津濱海新區,又毗鄰首都北京,就業環境較為優越。

競爭情況:就讀于天津大學的研究生中,本校生源占有較大比例。天津大學工學復試分數線2013年為330分,2012年為335分,2009―2011光學工程報錄比如下:

考試特色:天津大學考研參考書目為郁道銀、談恒英著的《工程光學》和周炳著的《激光原理》,建議欲報考的同學參考天津大學蔡懷宇教授編寫的《工程光學復習指導與習題解答》。

南開大學:雖小而精

學科地位:南開大學光學工程設立于南開大學現代光學研究所內,隸屬于電子信息與光學工程學院?,F代光學研究所由光學工程元老母國光院士創建,是全國高校中最早取得光學和光學工程兩個學科博士學位授予權的單位。在2010―2012年教育部學科評估中,南開大學光學工程名列第五。

學科特色:設有教育部光電信息技術科學重點實驗室以及博士后流動站。

師資力量:南開大學光學工程規模較小,共有教師28人,教授、研究員18人,副教授8人,其中有院士1人,特聘教授1人,博士生導師13人,但導師隊伍水平相當優秀,哈佛大學、劍橋大學等歐美名校留學、訪問研究的經歷非常普遍,近年來在Nature、Science等國際最頂尖期刊發表多篇論文,令國內同行為之拜服。較為出色的是青年教師劉海濤教授,在Nature發表兩篇論文,在Physical Review Letters發表兩篇論文,主要研究方向為表面等離子體等微納光學的相關理論。

培養模式:南開大學光學工程招生規模較小,幾乎與導師人數平齊,每個研究生均能得到導師的大量指導,研究生教育接近于精英教育。需要注意的是,南開大學光學工程的專業型碩士培養計劃與學術型碩士培養計劃基本相同,這與其他學校的培養模式有所區別。

研究領域:相比其他高校,南開大學光學工程的研究方向的理論特色較為明顯,其研究領域主要有:光學/數字圖象處理科學與技術、光學處理與光計算技術、激光與非線性光學科學與技術、現代光通信技術、光波電子學、光子技術、眼視覺光學和共焦顯微技術、飛秒激光技術、微納光學。

地理區位:與天津大學相同。

競爭情況:南開大學近年來考研報錄情況如下所示,可見相較于其他院校,南開大學光學工程的性價比較高。

考試特色:南開大學光學工程往年專業課參考書是趙凱華、鐘錫華編著的《光學》,專業課考試風格自2013年起有所變化,并且2014年考研沒有提供參考書目,需要考生注意。

中國科學院上海光機所:臥虎藏龍

學科地位:上海光機所是我國建立最早、規模最大的激光專業研究所。

學科特色:上海光機所現設8個研究室,分別是:強場激光物理國家重點實驗室、中科院量子光學重點實驗室、中科院強激光材料重點實驗室、高功率激光物理聯合實驗室、空間激光信息技術研究中心(含:中科院空間激光通信及檢驗技術重點實驗室、上海市全固態激光器與應用技術重點實驗室)、信息光學與光電技術實驗室、高密度光存儲技術實驗室、高功率激光單元技術研究與發展中心。

值得一提的是,上海光機所建成了國內僅有國際上也為數不多的“神光”系列高功率大型激光裝置,用于激光分離同位素的激光與光學系統、超短超強激光系統、激光原子冷卻裝置、空間全固態激光器研制平臺。在各種新型、高性能激光器件、激光與光電子功能材料的研制方面,也進入了國際先進水平,是我國現代光學和激光與光電子領域取得研究成果最多的單位之一。

研究領域:強激光技術、強場物理與強光光學、信息光學、量子光學、激光與光電子器件、光學材料等。顯而易見的是,上海光機所的研究方向非常偏向于理論研究,因而十分適合于光學工程理論方向的深造。

地理區位:地處長三角的核心上海,地理區位優勢相當明顯。

競爭情況:每年有許多來自清華大學、浙江大學等頂尖學府的畢業生通過推免進入上海光機所,研究所人才濟濟。近年來上海光機所光學工程的復試分數線為:2013年320分,2012年325分,2011年330分。每年招生人數在40―50人,隨當年推免比例有所浮動。

培養模式:上海光機所的專業型碩士與學術型碩士培養計劃相近,且第一年是在安徽合肥的中國科學技術大學培養。

光電子科學與技術范文6

光電子產業包括信息光電子、能量光電子、消費光電子、軍事光電子、軟件與網絡等領域。光電子技術不僅全面繼承兼容電子技術,而且具有微電子無法比擬的優越性能,更廣闊應用范圍,光電子產業成為21世紀最具魅力的朝陽產業。

科學家預言,隨著光電子潛力的發掘,這一行業的產值將在2010年達到50000億美元,成為21世紀最大產業。

新型液晶顯示器背光源制備及全色顯示器研究

項目簡介:該項目合成了高效且寬帶光譜的白光材料(Zn(BTZ)2),確定其光致發光主峰及范圍;制備了兩類新型單一發光層的白色有機電致發光器件(OLED):摻雜型Zn(BTZ)2器件和混合型LPPP器件;進行了器件發光性能研究,研究了產生白光的激發過程和提高效率的途徑;進行了器件用于液晶顯示的背光源的研究,做出兩類較大面積均勻的背光源,達到可使用水平;將器件與光學濾色片結合得到全色顯示,測量了所得三基色發光強度、色度與光譜,混色后獲彩色光;進行了柔性OLED研究,并做出相應的器件。

超高亮LED

項目簡介:超高亮LED是指用四元系材料AlGaInP生產的紅、橙、黃色超高亮度LED和用四元系材料AlGaInN(亦稱為GaN基材料)生產的藍色、綠色、紫色和紫外光超高亮度LED。產品的主要技術性能如下:超高發光強度,Iv最高可達10cd以上。比傳統LED的光強高出幾十倍,可作為小型照明光源。發光顏色全:包括紅、黃、綠、藍、白、紫等可見光區域的各個波段, 波長λD:400~660nm。功耗小:作為照明光源,超高亮LED與傳統光源相比,功耗僅為傳統光源的十分之一??轨o電能力強,GaN基LED的ESD值為500V以上。指向性好,半強度角θ1/2可達120度以上。

LED非點陣大面積平面發光技術

項目簡介:LED非點陣大面積平面發光技術術采用了先進的半導體光源、獨特的光學設計和工藝材料,形成高效導光系統,制成了平板化、大面積、均勻發光的器件。該成果工作原理正確,思路新穎,選材科學,在國內率先實現了LED由點光源向大面積平面光源的轉換,具有創新性,達到了國內先進技術水平。

網絡直聯式農藥殘留測定儀及分布式監控系統

項目簡介:該課題針對農藥殘毒速測儀的應用環境和政府對農藥殘毒進行監測的需求專門設計簡便可靠的農藥殘毒速測儀,并采用新型半導體光源,不需要濾光片,避免了使用傳統的鹵素燈加慮光片作為光源,光源壽命短而且濾光片容易長霉的缺點,而且能夠達到快速檢測的功能,1分鐘可完成檢測,可即時輸出檢測數據并能保存歷史數據,并集成圖形點陣液晶顯示屏、具備高速微型打印機、大容量存儲器。

意義:該課題研制的網絡直聯式農藥殘留測定儀及分布式監控系統靈敏度高、穩定性好,檢測結果準確可靠,完全滿足了農殘檢測需要,其質量和性能在國內同類產品中居領先水平。

貼片式大功率LED信號燈

項目簡介:該項目是一項采用貼片式大功率LED光源,綜合了光學設計、結構設計以及電子設計的新型交通信號燈產品。采用新材料、新光源,生產工藝簡單,提高了發光效率,降低了能耗。在光學設計上打破傳統LED一一對應的配光方式,采用反射與折射相結合、聚散結合、光束重組的方式,達到利用率高、均勻性好的特點,無以往信號燈產品易產生暗斑這一致命缺陷。由于整燈光源管數小,因此其生產工藝比之普通LED信號燈大大簡單。能容許較大范圍的電流,能適應不太穩定的電網波動。既保證了散熱效果,又保證了密封性能,較好的解決了兩者矛盾。使用壽命長,免于維護。

1W聚光型白光功率半導體發光二極管

項目簡介:聚光型白光功率半導體發光二極管結構主要是由功率型LED芯片、熱沉底座和光學系統組成,藍色發光芯片裝于散熱良好的引線框架上,光學透鏡覆蓋芯片上形成一定的光學空間分布,同時保護芯片,透鏡與芯片之間填充柔性硅膠以保護芯片和金絲。該項目采用蘭色芯片上涂覆YAG熒光粉,通過混光后產生白光,制備方法比較簡單,成本也相對較低。

意義:功率型超高亮LED是一種高效的環保的綠色固體光源,具有壽命長,功耗小,亮度高,低維護等特點,將取代白熾燈和熒光燈等傳統玻殼照明光源。

一種自動調節光亮的數碼攝像頭

項目簡介:該成果公開了一種自動調節光亮的數碼攝像頭。其技術方案的要點是,數碼攝像頭主體是一個“”字形結構,在其兩側安裝發光二極管以照射光亮,光源感光器安裝在上部,機芯內部加入一個光亮度調節器,由于自帶光源,因此能在沒有光亮的環境下,可以正常攝取被拍攝人物的影像。數碼攝像頭體積小,重量輕、耗電省、壽命長,制造成本低,經濟實用,便于在網吧,學校,家庭和辦公環境中使用。

分子基和有機/無機復合光電子材料的設計、合成及應用

項目簡介:該項目的實施包括從配體、配合物的設計、合成與篩選,無機和有機材料的制備與功能團的修飾、結構確定、光物理性質、光致和電致發光研究以及分子組裝及材料的應用開發。其設計合成羥基、雙鍵或炔基等配體與金屬銅、鋅、金、鉑形成的單體、多核和高聚物分子基光電子材料,通過進行X射線衍射結構確定、光致和電致發光測定、發射和猝滅與環境的關系研究、激發光譜和瞬態時間分辨吸收光譜測定,來探討發生的起源、激發態的結構、收買、譜學規律以及電荷轉移和能量轉移規律。

意義:在此基礎上,設計和合成出高量子效率,有較佳應用價值的發光材料。

激光與光電子技術在生物組織光學特性測量中的應用及其醫用新技術

項目簡介:該項目主要內容包括:創建生物組織光學新體系,開拓人體組織光學性質的新測定方法和新技術。激光熒光法肺癌定位的彩圖像技術與系統,采用“共軸微光-熒光肺癌診斷和定位儀器”技術,研制激光熒光法肺癌定位彩圖像裝置。激光血管外照射技術與儀器,開拓激光血管外照射治療技術,完成治療用激光劑量參數的活體測量,研制半導體激光治療機。

意義:組織光學體系獨創性的構建與論述以及測定人體組織光學性質的新方法與新技術,為開拓激光技術在醫學領域的新應用建立了基礎?!凹す鉄晒夥ǚ伟┒ㄎ坏牟蕡D像裝置”實現了肺癌早期診斷與實時定位。

可協變硅絕緣襯底上生長寬禁帶半導體碳化硅外延材料及器件制備

項目簡介:該項目屬新材料領域的半導體新型基底晶體材料,是在非晶層上的納米晶體薄膜上,制備寬禁帶半導體碳化硅外延薄膜。其核心技術是采用低維化的納米晶體薄膜其晶格常數的可協變性,來提高其上生長的外延薄膜的晶體質量。該項目技術思想具有重大的原始創新性,屬于國際領先的技術。項目正在開發自主知識產權的核心專利。項目將解決在價格低廉的硅可協變基底上,生長稀有半導體如碳化硅等寬禁帶材料。項目將推動我國在高頻、高溫、大功率和紫外光電子等領域的發展。

意義:該項目的可協變硅襯底技術,可以大幅度提高傳統硅襯底材料的附加值;在其上生長的碳化硅等寬禁帶半導體材料,在高頻、高溫、大功率、及藍光和紫外光電子領域有廣泛應用。

HWD11201多功能溫控系統MTCS數據采集電路

項目簡介:HWD11201多功能溫控系統MTCS數據采集電路是一小型、安全、精密的單片溫度控制電路。其功能完善,具備有:9600bit/s固定波特率的通信串口,與HWD1709數字編碼感溫電路專用單總線口,內部模糊處理邏輯塊,高低溫報警觸發器,一個基準壓源、一個8位的A/D轉換器以及內部邏輯控制電路。該片可完成溫度控制、報警輸出的全部控制功能。它主要用于珀爾帖效應模塊的控制。它可維持±0.35°C 的溫度穩定性,具備電壓超限保護。主要應用于激光器、半導體激光二極管、EDFA光放大器以及各類環境控制、過程監控系統中。

意義:該電路的需求量較大,應用前景廣泛。目前, 半導體激光器的應用覆蓋了整個光電子學領域,全世界的激光器市場每年的份額達數百億美元。其技術已成為當今光電子科學的核心技術,在工業、醫療、信息顯示等領域具有廣泛的應用前景,對軍事領域的跟蹤、制導、武器模擬、點火引爆、雷達等諸多方面更具有重要作用。

新型光電化學太陽能電池

項目簡介:新型光電化學太陽能電池是上個世紀90年代初期出現的一類新型太陽能電池。本課題組研制出新型太陽能電池多種。電解質材料的設計方面:采用聚乙二醇等作為溶劑在高溫下溶解I^-/I^(3-)電解質,在室溫下固化。采用丙烯酸單體溶解電解質,在催化劑作用下,室溫自交聯,形成固體電解質。二氧化鈦多孔膜制備方面:采用水熱法生長出符合要求的二氧化鈦納米晶,通過酸處理,改善二氧化鈦納米多孔膜的表面結構活性;載流子傳輸機理方面:提出了空穴向對陰極(正極)的遷移是通過電子-離子氧化還原過程實現。在器件組裝方面:組裝了幾種光電化學太陽能電池。

意義:研究結果在新材料設計、新型半導體材料、光電功能材料、光電子學、光電子器件等方面具有重要的科學意義,在太陽能開發方面具有良好的應用前景。

新型GaAs基近紅外低維結構半導體光電材料與器件

項目簡介:該項目全面開展了GaAs基1.0-1.6微米材料生長、低維結構物理、激光器與探測器制備等研究工作,得到國家科技部、自然科學基金委、中科院創新工程等的支持,取得一系列具有國際反響的研究成果:GaAs基近紅外材料能帶結構、發光物理特性理論研究;GaAs基近紅外低維材料生長、發光物理特性實驗研究;GaAs基近紅外激光器和探測器實驗研究。上

意義:述研究成果標志著我國砷化鎵基近紅外光電子材料與器件研究水平進入世界先進行列。

SOI光波導單模條件研究及特殊功能光波導器件設計制備技術

項目簡介:該項目為SOI光子集成,它的首要問題是確定精確的單模傳輸條件、設計制備性能優異的特種功能光波導器件結構、解決同單模光纖的高效率耦合以及縮小芯片尺寸提高集成度。單模傳輸條件是一切光波導器件設計的基礎,精確單模條件的獲得對于指導光波導器件的設計具有重要意義。

意義:該項目在SOI光子集成和光電子集成方面進行了系統而深入的研究工作,特別是在特殊功能新型SOI光波導器件的設計制備及大規模光子集成芯片研制方面,均有多項創新性成果,始終走在國際的前列。

大規模SOI光波導光開關陣列集成技術

項目簡介:該項目為研究性能優異的光開關,它是實現高速大容量全光網的首要問題之一。該項目在國際上首次將模斑變換器和微型反射鏡集成到SOI光開關陣列中,首次研制成功了集成度為8×8和16×16 的SOI光波導開關陣列,其綜合技術指標在國際上處于領先地位,由于研制的SOI光開關陣列其制備工藝同目前發展十分成熟的微電子標準CMOS工藝完全兼容,因此制造成本非常低廉。

意義:與國際上已經商用的MEMS光開關、聚合物及SiO2波導光開關相比,SOI波導光開關在開關速率、長期使用可靠性、制造成本方面具有很大的優勢,特別是SOI波導光開關具備同硅基光電子器件,因此SOI波導光開關陣列的研制成功具有很大的技術推動意義。

多媒體高清晰教學及多用途背投顯示設備

項目簡介:該項目采用高倍短焦鏡頭,使1.5米內屏幕顯示100英寸,而且四角邊沿畫面清晰不變形;光學反光器件采用高尖端紫外線濾過技術,純色光達到90%以上,避免紫外線對人體及眼睛的傷害;高效節能電源、追光電子元件的開發,使500W的電源達到1500W的光效;光源發光持久,延緩衰減,使使用壽命從原來的1000小時延長到8000小時;自動溫控,預期達到自動調溫,使整機連續工作百小時以上無障礙。

意義:該顯示設備是是現代化建設必要設備,發展前景非常廣闊。

PON用突發式光模塊

項目簡介:該模塊主要包括BPON ONU突發式光模塊、EPON ONU突發式模塊、EPON OLT突發式光模塊。該系列模塊主要應用于以PON(無源光網絡)接入技術為主的寬帶光接入網,從而實現光纖到戶。突發模式光收發模塊是PON系統中的物理層器件。BPON/EPON ONU側的光模塊能夠迅速打開/開斷激光器。而OLT側的光模塊是要求能夠在短時間內正確恢復不同ONU發送的不同功率的光信號。

意義:OLT模塊最關鍵的指標是突發接收時北京時間,光接收靈敏度、飽和光功率,及相鄰光信號所允許的動態范圍。

寬帶可調諧半導體激光器

項目簡介:該課題研究了四種基于InP材料的單片集成技術,實現了基于InP襯底的較靈活的能帶剪裁,為光電子器件的多功能單片集成打下了基礎;采用量子阱混雜技術,成功實現了75nm的量子阱帶隙波長藍移量,在此基礎上實現了取樣光柵分布布拉格反射寬帶可調諧激光器,在增益區電流為150mA時,激光器芯片的輸出功率達到了9mW,單模調諧范圍最高達41nm,寬帶可調諧激光器組件輸出功率大于0dBm;成功研制出一套基于LabVIEW軟件平臺的自動化的寬帶可調諧SG-DBR激光器波長測試控制系統,提出了一種利用輸出光的邊模抑制比,從調諧數據庫中篩選出激光器模式穩定工作點的算法,應用該系統對研制的SG-DBR激光器進行大量實驗測試和波長查詢,實驗結果表明本系統穩定、可靠、波長控制精度高,波長控制誤差不超過±0.02nm;還研制了可調諧半導體激光器的多路程控電流源,為寬帶可調諧激光器的實用化奠定了基礎。

CMOS圖像傳感器

項目簡介:該項目調整CMOS工藝和結構,設計出N型襯底的CMOS圖像傳感器,采用0.18um工藝,并成攻流片;襯底和外延層使用不同類型的半導體材料,構成一個PN結,在反偏時會在襯底和電荷收集區之間形成勢壘,阻礙襯底中的噪聲電荷通過外延層流向電荷收集區,抑制像素之間的串擾。在除感光單元陣列的電路下注入深層的P阱或者N阱,防止襯底和電路之間發生閂鎖效應;提出新結構的光電二極管來提高其量子效應、降低噪聲、提高光電子轉化效率;采用sensor架構,有效減少串擾;進行了顏色糾正;對A/D轉換器的結構進行調整,電路幾乎沒有靜態電量消耗。采用了高精度的A/D模塊、相關雙采樣(CDS)、FPN消除算法,能夠使圖像更為平滑。

紅外傳感全自檢光電保護裝置

項目簡介:該項目主要研究和解決了小型化的電子電路原理和結構、對接擴展技術―模塊化電路結構、提高檢測精度技術、保證適當檢測距離―保護長度的技術、抗干擾技術、濾波技術、光電子技術、光學技術、多種安裝技術、減振技術、安全可靠性能―全自檢技術等相關技術。通過解決了一系列問題,使成果技術達到了較高檢測精度,保證適當的檢測距離,全自檢安全可靠性能,安裝使用方便,外形小巧美觀,價格較為經濟的市場期望。

意義:該項目技術成果的市場前景是相當廣闊和有生命力的。

硅基發光材料研究

項目簡介:該成果采用摻鈦化學腐蝕法成功制備了發光穩定和發光均勻的多孔硅,采用H_2O_2催化方法制備了形貌更平整、細密、均勻的多孔硅。并通過對多孔硅在不同激光功率下的Raman光譜和光致發光譜的研究,發現當激光功率增大到某一值時,晶格畸變使多孔硅由線性轉變為光致非線性材料,引起非線性吸收系數增大,導致光致發光譜的明顯增強。

意義:研究成果對于硅基發光材料的理論研究和應用基礎研究具有顯著的實際意義,對推動硅基光電子集成技術的發展具有重要意義。

單片集成光器件關鍵技術研究

該項目簡介:項目采用自主開發軟件建立了一套集模擬仿真與CAD功能于一體的光電集成器件設計軟件平臺;開發了包括MOCVD外延、光刻、腐蝕、光柵等各道工藝的RWG、DC-PBH類型單片集成芯片關鍵工藝技術和光電集成相關的凸點flip chip倒裝焊技術,建立并完善了單片/混合集成器件OEIC工藝技術制作平臺,并具備了批量生產能力;對所設計的混合集成器件進行工藝驗證,建立并完善了設計和制作平臺,發展相應的工藝制作、耦合封裝和模塊設計技術。

意義:該成果完成了針對典型的混合集成光電子(OEIC)器件2.5Gb/s混合集成光發射機與光接收機模塊進行的設計開發和工藝驗證,提高了我國集成光器件整體制作技術水平,處于國內領先、國際先進水平。

紅外電子材料的優化設計研究

項目簡介:該項目的最重要特色就是將研究目的設定在解決我國國防戰略性高技術發展中紅外光電子材料這類瓶頸性技術上單一的跟蹤性工藝研究模式。具體是在我國紅外光電子材料發展中提出針對制備工藝中遇到的基本物理問題進行系統的研究,逐步地提出與工藝研究一起建立可優化材料的設計平臺。而最重要的創新點是提出了材料芯片這一最新發展起來的技術在項目研究中的開拓性應用。

在藍寶石襯底上研制ZnO同質pn結及其電致發光

項目簡介:該項目利用分子束外延設備研制高載流子濃度的P型ZnO材料及ZnO P-N結紫外發光二極管和激光器。該項目選擇在價格適宜、工藝成熟的藍寶石(Al_2O_3)襯底上開展p型ZnO的制備及相關結型器件的研究工作,在國內首次獲得了室溫下光泵浦的紫外受激發射;制備出低阻p型ZnO薄膜材料,載流子濃度最高達到10^(19)/cm^3;研制了ZnO同質pn結,在室溫下觀測到了來自同質結電泵藍紫色發光。

意義:該成果達到和國外同步發展,在國內器件研制方面處于領先水平,對于探索制備實用型ZnO結型發光和激光器件的途徑,具有重要研究價值。

新型微片激光材料與器件研究

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