光電前沿技術范例6篇

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光電前沿技術范文1

關鍵詞:光通信;光電子器件;市場前景;技術;安全性能;使用壽命

一、光通信光電子器件的技術發展

作為光通信的核心部件,光器件與光電子器件的安全性能高,具有良好的市場應用前景。在這方面我國企業的研發和生產能力排在國際主流位置。我國企業生產的各種發光器件、光檢測器件的芯片、組件和模塊,各種光放大器,各種無源器件包括光衰減器、光可變衰減器(VOA)、光分支器件、DWDM/去復用器件、連接器、隔離器、濾光器、準直器、環形器、起偏器、色度色散補償器、偏正模色散(PMD)補償器、光分插復用器等,不僅提供給國內的設備制造企業,還出口到美國、日本和歐洲等發達國家和地區,在國際上享有一定知名度。光電子器件的發展主要經歷了三代。第一代傳統光電器件主要以氣體激光器、反射鏡等元件為主要代表。其中的光電系統主要是通過性能可靠地光電器件固定在大型的底盤上組成的。第二代主要是指微光電子器件,主要包括激光二極管、多模光纖等,通過對脈沖光電子器件體積的縮小,促使不同的微光電子器件按照一定的方式進行組裝,形成可靠的系統,實際操作過程中的組裝難度大。第三代光電子器件主要是指波分復用器、單模光纖、各種光纖放大器等。這些器件構成的光通信系統主要的特點是:(1)主要的理論基礎是平面光波導,使用過程中可以利用磁光、熱效應等對光信號進行有效地調制;(2)主要的加工工藝為集成化晶圓;(3)體積小、集成化程度高;(4)節能效果好,有利于實現產品的大規模生產[1]。

二、光通信光電子器件的市場前景

在未來的發展領域中,由各種光電子器件組成的光通信網絡,包含著長距離干線網、各種環形區域網及終端接入網,可以廣泛地應用于不同行業的網絡建設中。像移動通信網、互聯網、衛星通信網等專有網絡,都對光通信網絡的依賴程度高,需要相關的技術人員結合生產現場的實際概況,合理地構建光通信網絡,為社會各行業生產力的不斷提高奠定堅實的基礎。在早期的光通信發展過程中,市場份額占據比例較大的是光纜,成本價格相對較高。在未來光通信光電子器件發展的過程中,在密集波分復用技術與全光交互網絡的支持下,光纜的市場占有率將會逐漸地降低,電信業務與其它互聯網業務在各種光電子器件的作用下將會逐漸地進入高速發展階段,住宅小區的寬帶業務也將不斷地擴大。結合目前光通信光電子器件的發展現狀,可知西方的一些信息技術發展速度較快的國家正在加快光纖到戶的建設步伐。在具體的建設過程中,需要大量的光電子器件,為這些器件廣泛地推廣帶來了重要的保障作用?,F階段很多質量可靠的光電子集成正在不斷地滲入相關行業的生產過程中,像常見的集成光分路器、密集波分復用器、光電收發一體化模塊等。這些集成器件業務范圍的擴大,將會給光電子器件生產制造商帶來更多的經濟效益,也會推動光通信技術及光通信網絡的快速發展。我國作為全球重要的網絡通信市場,實際的光傳輸網絡在實際的應用中取得了許多重要的成果,各種技術已經達到了世界領先水平。與此同時,我國的光通信光電子器件的生產規模正在不斷地擴大。在未來的發展領域中,這些光電子器件將會廣泛地應用于信息高速公路建設、城市環形城域網的配套升級工程建設過程中。在現代光通信網絡的應用過程中,集成光電子器件將會發揮出更大的優勢。這些方面的不同內容,客觀地說明了光通信光電子器件良好的市場前景[2]。

結束語

做好光通信光電子器件的技術發展與市場前景的研究工作,可以為我國國民經濟發展水平的不斷提高帶來重要的保障作用。目前光電子技術的應用范圍正在不斷地擴大,客觀地體現了這種技術的先進性與適用性。因此,需要對光電子技術的相關內容進行深入地分析,從不同的方面對這種技術的市場前景進行必要地探討,以便為相關的研究工作開展提供一定的參考依據。

參考文獻

[1]孫莉丹.新時期光電子器件及其技術發展史研究[D].哈爾濱工業大學,2015,06:12-25.

光電前沿技術范文2

[關鍵詞]廣播電視 工程技術 人才培養

中圖分類號:TN948-4 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)18-0273-01

隨著信息時代的到來,網絡全球化不斷發展,廣播電視工程在中國的經濟發展中應用越來越多。我國未來將需要更多的廣播電視工程技術人才。但由于目前廣播電視工程還只是一個新興學科,各方面還處于探索和研究階段,這就給工程技術人才培養帶來了一些特殊的問題和困難。

(一)廣播電視工程技術人才的內涵。

狹義上廣播電視工程技術人員指負擔廣播電視工程技術和廣播電視工程技術管理工作并具有廣播電視工程技術能力的人員。從廣義上來說,目前對工程技術人才的需求主要是三個層次的:領導管理層、技術支持層以及應用操作層。領導管理層地要求是最高的,要求管理者熟練掌握電子業務,知其然知其所以然。廣播電視工程是涉及到方方面面的,因此需要管理者具備一些基本的工程知識,并且至少掌握一個行業的工程模式,以便更好的管理企業。技術支持層要求技術人員要熟練掌握電子工程技術,了解電子工程技術的發展趨向,懂得運用和實施電子工程技術。這層次地工作人員主要是從事一些技術方面的工作,進行網絡的開發管理,制作網頁等等。應用操作層是整個廣播電視工程領域中最為廣泛的一層,這層的工作者只需要了解一些基本的工程知識即可,懂得利用電子善舞可以達到什么目的,懂得利用廣播電視工程為自身服務,因此他們不需要對廣播電視工程有很深的了解,只需要知道在廣播電視工程下如何更好地開展廣播電視工程活動即可。

(二)廣播電視工程技術人才未來發展趨勢。

從中國廣播電視業發展趨勢來看,未來廣電人才市場需求結構呈現的特點主要有四個方面:

(1)以注重傳統的專業技術隊伍向掌握廣電科技發展新技術的高層次人才轉變。傳統廣電媒體的主要任務就是采、編、播、控。對廣電人才的要求是:政治高、紀律強、業務精,就能滿足傳統廣電媒體宣傳業務的需求。因此,民間流傳著“一流人才進報業,二流人才進電臺,三流人才在電視臺”的說法,也印證了廣電行業進人門檻較低的普遍現象。但廣播電視數字化帶來的是廣播電視制作、傳輸、播出、監測、監管等方面的技術革命,因此數字化也正改變著廣播電視業現有人才結構。當前,那些能掌握廣電科技發展新技術如數字技術、網絡技術、衛星技術等高層次人才缺口巨大,此類人才在今后將會有旺盛的需求。

(2)以注重專業技術型隊伍向創新型、專業交叉型、學科綜合型人才隊伍轉變?!秶摇笆晃濉睍r期文化發展規劃綱要》明確提出,“抓好文化創新能力建設,以內容創新為核心,著力培育創新主體,加速科技與文化的融合,提高中國文化自主創新能力,取得一批具有重大影響的文化創新成果”。廣播電視產業作為文化產業的重要組成部分之一,其內容創新、廣播電視藝術創新以及廣播電視技術創新等已經成為今后發展的著力點,相應的創新性廣電產品、服務將會有大量的創新型、綜合型的人才需求。

(3)以注重傳統宣傳隊伍向既懂宣傳業務又懂傳媒經營、管理的知識復合型人才隊伍轉變。隨著現代廣電產業的發展,傳統廣電人才隊伍在市場意識、營銷觀念、經營能力、管理水平等方面已經出現明顯的不適應,因此在某種程度上大大阻礙了廣電產業的快速發展。為適應新形勢發展的需要,一些廣電單位開始著手挖掘、培養一批廣播影視改革發展急需的戰略規劃、資本運作、版權管理、科技管理、項目管理等知識復合型經營管理人才。這一類人才在未來5~10年將會成為廣電人才市場需求的重點,并且在人才數量上會有較大的增加,從而在根本上改變廣電現有人才結構。

(4)以注重本土化隊伍培養向懂傳播、會管理、精通外語的外向型、國際化人才隊伍的轉變。隨著網絡技術、衛星技術的發展,廣播電視業開始轉向跨行政區域、跨媒體經營,有的甚至開始走出國門。因此傳統本土化的人才隊伍已經很難滿足廣播電視業走出去發展的需要,一些懂傳播業務、會經營管理以及精通外語的優秀人才成為廣電人才市場需求重點之一。

(三)加強廣播電視工程技術人才的培養。

廣播電視工程是一個復雜的綜合體,決定了工程技術人才也必須是多層次的復合型人才。因此,我們在進行工程技術人才的培養時必須根據企業發展的不同需求以不同的標準有針對性的進行培養,這樣才能滿足企業發展的不同需求,也促進廣播電視工程的快速健康發展,我們主要可以從以下幾個方面來對工程技術人才進行培養:

(1)對于人才培養時的課程要有一個統一的設置標準。

由于廣播電視工程是一個涉及到很多學科的綜合體,因此不能將它簡單地歸為計算機學科,或者將它視為市場營銷或國際經濟與貿易的二級學科。廣播電視工程貿易是一個新興的學科,其人才的培養方案不能再籠統地用市場營銷或者國際貿易等的標準,而應該進行重新的設置和規劃,設立一個統一的標準,促進廣播電視工程教育的規范化進行,加大對工程技術人才的培養。

(2)對于培養的人才應該進行一個統籌的管理。

由于廣播電視工程是一個全新的學科,工程技術人才的培養必然是一個長期的過程,政府在加大對工程技術人才的培養時必須建立一個統籌的規劃,根據廣播電視工程的實際發展和應用狀況來實施人才培養方案,要注重短期規劃和長期規劃的相結合,從而培養出具有中國特色的工程技術人才。

(3)對于培訓的電子技術人員要進行分類。廣播電視工程作為我國經濟活動的一個發展趨勢,因此需要人們不同程度地接觸和了解廣播電視工程知識,為此,我們就需要對廣播電視工程培訓人員進行一個分類,以幫助他們不同程度地掌握廣播電視工程知識。電子技術人員可以分為專業的IT人才,普通學生以及普通老百姓,對于那些專門從事廣播電視工程的人員,我們必須進行全面系統的培訓,幫助他們熟練地掌握廣播電視工程的有關知識,進行一些營銷和國際貿易的知識培訓,并且加強對計算機網絡及一些電子交易的培訓,將他們培養為高素質的技術人才。對于普通學生,除了要培訓一些廣播電視工程的知識還需要注重其與其他學科的聯系。普通老百姓則可以通過一些手段對于基本的廣播電視工程知識進行普及,方便他們在日常生活中的應用。

(4)要注重對人才培養方案的實施。

我們在培養工程技術人才時必須充分發揮高校的作用,在高校中設置廣播電視工程專業并且不斷完善課程設置。政府可以加大對高校的投入,幫助其完善基礎設施建設,從而使學生在校園里充分了解到廣播電視工程的一些基本原理和操作規范。另外,高校在進行人才培養時必須要注重課外實踐和第二課堂的開展,幫助學生將自己所學的知識運用到社會實踐中去。另外,我們要與一些企業加強合作,建立一些企業與高校的合作項目,使學生能夠接觸到一些廣播電視工程的實踐活動,加深鞏固所學知識。在對工程技術人才進行培養時我們還需要對那些培養機構進行監督管理,以保證廣播電視工程教學活動的順利有效進行。

廣播電視工程是現代經濟社會發展的必然趨勢,因此必須加強對工程技術人才的培養,在進行培養方案的制定時我們必須嚴格按照標準,遵照廣播電視工程的實際發展情況,培養出適合我國經濟發展的工程技術人才。

參考文獻

光電前沿技術范文3

關鍵詞:光纖通信技術特點發展趨勢光纖鏈路現場測試

1光纖通信技術

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信方式??梢园压饫w通信看成是以光導纖維為傳輸媒介的“有線”光通信。光纖由內芯和包層組成,內芯一般為幾十微米或幾微米,比一根頭發絲還細;外面層稱為包層,包層的作用就是保護光纖。實際上光纖通信系統使用的不是單根的光纖,而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜。由于玻璃材料是制作光纖的主要材料,它是電氣絕緣體,因而不需要擔心接地回路;光波在光纖中傳輸,不會發生信息傳播中的信息泄露現象;光纖很細,占用的體積小,這就解決了實施的空間問題。

2光纖通信技術的特點

2.1頻帶極寬,通信容量大。光纖的傳輸帶寬比銅線或電纜大得多。對于單波長光纖通信系統,由于終端設備的限制往往發揮不出帶寬大的優勢。因此需要技術來增加傳輸的容量,密集波分復用技術就能解決這個問題。

2.2損耗低,中繼距離長。目前,商品石英光纖和其它傳輸介質相比的損耗是最低的;如果將來使用非石英極低損耗傳輸介質,理論上傳輸的損耗還可以降到更低的水平。這就表明通過光纖通信系統可以減少系統的施工成本,帶來更好的經濟效益。

2.3抗電磁干擾能力強。石英有很強的抗腐蝕性,而且絕緣性好。而且它還有一個重要的特性就是抗電磁干擾的能力很強,它不受外部環境的影響,也不受人為架設的電纜等干擾。這一點對于在強電領域的通訊應用特別有用,而且在軍事上也大有用處。

2.4無串音干擾,保密性好。在電波傳輸的過程中,電磁波的傳播容易泄露,保密性差。而光波在光纖中傳播,不會發生串擾的現象,保密性強。除以上特點之外,還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設;光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩定性好、壽命長。正是因為光纖的這些優點,光纖的應用范圍越來越廣。

3不斷發展的光纖通信技術

3.1SDH系統光通信從一開始就是為傳送基于電路交換的信息的,所以客戶信號一般是TDM的連續碼流,如PDH、SDH等。伴隨著科技的進步,特別是計算機網絡技術的發展,傳輸數據也越來越大。分組信號與連續碼流的特點完全不同,它具有不確定性,因此傳送這種信號,是光通信技術需要解決的難題。而且兩種傳送設備也是有很大區別的。

3.2不斷增加的信道容量光通信系統能從PDH發展到SDH,從155Mb/s發展到lOGb/s,近來,4OGB/s已實現商品化。專家們在研究更大容量的,如160Gb/s(單波道)系統已經試驗成功,目前還在為其制定相應的標準。此外,科學家還在研究系統容量更大的通訊技術。

3.3光纖傳輸距離從宏觀上說,光纖的傳輸距離是越遠越好,因此研究光纖的研究人員們,一直在這方面努力。在光纖放大器投入使用后,不斷有對光纖傳輸距離的突破,為增大無再生中繼距離創造了條件。

3.4向城域網發展光傳輸目前正從骨干網向城域網發展,光傳輸逐漸靠近業務節點。而人們通常認為光傳輸作為一種傳輸信息的手段還不適應城域網。作為業務節點,既接近用戶,又能保證信息的安全傳輸,而用戶還希望光傳輸能帶來更多的便利服務。

3.5互聯網發展需求與下一代全光網絡發展趨勢近年來,互聯網業發展迅速,IP業務也隨之火爆。研究表明,隨著IP業的迅速發展,通信業將面臨“洗牌”,并孕育著新技術的出現。隨著軟件控制的進一步開發和發展,現代的光通信正逐步向智能化發展,它能靈活的讓營運者自由的管理光傳輸。而且還會有更多的相關應用應運而生,為人們的使用帶來更多的方便。綜上所述,以高速光傳輸技術、寬帶光接入技術、節點光交換技術、智能光聯網技術為核心,并面向IP互聯網應用的光波技術是目前光纖傳輸的研究熱點,而在以后,科學家還會繼續對這一領域的研究和開發。從未來的應用來看,光網絡將向著服務多元化和資源配置的方向發展,為了滿足客戶的需求,光纖通信的發展不僅要突破距離的限制,更要向智能化邁進。

4光纖鏈路的現場測試

4.1現場測試的目的對光纖安裝現場測試是光纖鏈路安裝的必須措施,是保證電纜支持網絡協議的重要方式。它的目的在于檢測光纖連接的質量是否符合標準,并且減少故障因素。

4.2現場測試標準目前光纖鏈路現場測試標準分為兩大類:光纖系統標準和應用系統標準。①光纖系統標準:光纖系統標準是獨立于應用的光纖鏈路現場測試標準。對于不同的光纖系統,它的標準也不同。目前大多數的光纖鏈路現場檢測應用的就是這個標準。②光纖應用系統標準:光纖應用系統標準是基于安裝光纖的特定應用的光纖鏈路現場測試標準。這種測試的標準是固定的,不會因為光纖系統的不同而改變。

4.3光纖鏈路現場測試光纖通信應用的是光傳輸,它不會受到磁場等外界因素的干擾,所以對它的測試不同于對普通的銅線電纜的測試。在光纖的測試中,雖然光纖的種類很多,但它們的測試參數都是基本一致的。在光纖鏈路現場測試中,主要是對光纖的光學特性和傳輸特性進行測試。光纖的光學特性和傳輸特性對光纖通信系統對光纖的傳輸質量有重大的影響。但由于光纖的特性不受安裝的影響,因此在安裝時不需測試,而是由生產商在生產時進行測試。

4.4現場測試工具①光源:目前的光源主要有LED(發光二極管)光源和激光光源兩種。②光功率計:光功率計是測量光纖上傳送的信號強度的設備,用于測量絕對光功率或通過一段光纖的光功率相對損耗。在光纖系統中,測量光功率是最基本的。光功率計的原理非常像電子學中的萬用表,只不過萬用表測量的是電子,而光功率計測量的是光。通過測量發射端機或光網絡的絕對功率,一臺光功率計就能夠評價光端設備的性能。用光功率計與穩定光源組合使用,組成光損失測試器,則能夠測量連接損耗、檢驗連續性,并幫助評估光纖鏈路傳輸質量。③光時域反射計:OTDR根據光的后向散射原理制作,利用光在光纖中傳播時產生的后向散射光來獲取衰減的信息,可用于測量光纖衰減、接頭損耗、光纖故障點定位以及了解光纖沿長度的損耗分布情況等。從某種意義上來說,光時域反射計(OTDR)的作用類似于在電纜測試中使用的時域反射計(TDR),只不過TDR測量的是由阻抗引起的信號反射,而OTDR測量的則是由光子的反向散射引起的信號反射。反向散射是對所有光纖都有影響的一種現象,是由于光子在光纖中發生反射所引起的。

雖然目前光通信的容量已經非常大,但仍有大量應用能力閑置,伴隨著社會經濟和科學技術的進一步發展,對信息的需求也會隨之增加,并會超過現在的網絡承載能力,因此我們必須進一步努力研究更加先進的光傳輸手段。因此,在經濟社會發展的推動下,光通信一定會有更加長久的發展。

參考文獻:

[1]王磊,裴麗.光纖通信的發展現狀和未來[J].中國科技信息.2006.(4).

[2]何淑貞,王曉梅.光通信技術的新飛躍[J].網絡電信.2004.(2).

光電前沿技術范文4

機電一體化技術可以將其理解為機械電子技術同計算機技術的深層結合,隨著相關領域技術的不斷發展完善,將微控電子技術、信息技術和自動化等技術集于一身的一種新型技術。根據相關理論研究可以將其理解為結合系統功能特性,對各個部分組成要素進行全面整體的研究,將其有機的結合,能夠有效的進行工作的開展,系統中信息流動對微電子系統程序的控制,進而形成有規律的物質和能量運動形式。高精度、高質量以及低能耗的多種技術集合形式,多種功能復合的系統工程技術。

2機電一體化發展進程

2.1微電子技術發展我國對于機電一體化的研究起始于上個世紀八十年代,同西方國家相比,發展較晚,并且尚未形成科學合理的引導機制。在機電一體化發展之前,我國的集成電子技術剛剛起步,至今半個世紀之久,形成了較為完善的理論體系和實踐經驗。微電子技術中包括對產品的設計、生產制造以及對產品的再加工為一體的體系結構。21世紀是電子時代,現代化的微電子技術發展基礎是我國對于集成電路的研究和完善,形成較為科學全面的系統。同以往的傳統技術工藝相比,現代化微電子技術廣泛應用在各個行業領域,諸如數控機床的發展汽車制造業的電子技術應用,促進了汽車制造行業的革命創新。我國目前汽車制造行業技術水準已經逐步趕超西方國家,達到國際汽車制造的標準,形成現代化汽車制造產業創新。

2.2數控機床發展數控機床技術起源較早,是在上個世紀中期的美國誕生,同我國建國時間相差無幾、盡管數控機床技術在上個世紀中期就已經在美國誕生,但是由于當時歷史局限性和技術條件的限制,并未能廣泛應用在各個行業領域。直到上個世紀七八十年代,全球經濟呈穩步發展趨勢,世界各國之間的經濟往來愈加密切,數控機床技術的突出作用才逐漸被各個行業發現,并投入大量資金予以建設。由此,數控機床技術才真正的得到發展,并呈現快速增長態勢,應用在各個領域上。

2.3可編程序控制器應用上個世紀六十年代末期可編程控制器首次嘗試應用在工業生產控制方面,盡管技術還不夠成熟,但為可編程控制器發展完善提供了實踐經驗和理論基礎。隨后,美國在此基礎上創新研發了一種更為完善的編程控制器,在汽車制造行業進行應用研究。其自身顯著的優勢被逐步開發,對其設計研究投入大量資金,在汽車行業得到廣泛應用。針對汽車行業應用的典型事例,其他行業爭相將其應用在工業生產領域,極大的推動產業結構升級。

2.4信息技術等新技術的結合隨著社會的發展和科學技術的進步,各種創新技術不斷涌現,信息技術以及激光等技術以其自身獨有特質受到各個行業領域的追捧,并廣泛將其應用在生產中。光電技術作為時代前沿創新技術的代表,其融合了多種技術為一體,應用在不同的行業領域。

3機電一體化智能化發展趨勢

機電一體化經過多年的發展完善,融合了較為前沿的技術,不斷的創新朝著智能化發展。其智能化是通過智能系統對生產過程的操控和生產過程所產生的信息進行收集整理,對信息數據進一步分析,促使整個機電一體化系統能夠保持最為完整狀態。其模仿人類智能的一種操控系統,運用大量的相關知識來解決問題,以一種類似人類思想的方法對收集的信息進行分析和學習。機電一體化未來發展方向必然朝著更為智能方向發展,對于智能技術的開發應用得到各個行業人士的重視,目前機電一體化的智能化系統手段相互聯系,協調來保持系統的正常運行??梢钥闯觯悄芑菣C電一體化新時期發展的必然選擇,將其應用在各個行業領域,能夠較好的提升工作效率,推動產業發展。

4結論

光電前沿技術范文5

關鍵詞傳感器;軌道檢測;線路養護

中圖分類號:U213.2文獻標識碼:A 文章編號:

一、系統組成及功能

軌道幾何狀態檢測系統主要由模擬信號處理系統和數字信號處理系統兩部分組成。模擬信號處理系統由各路傳感器、信號處理裝置和信號處理單元、功率放大裝置、調制/解調器和電源等組成。數字信號處理系統由數據采集和處理計算機、數據應用計算機、網絡打印機、交換機等組成。

軌道幾何檢測系統的基本工作原理為各種傳感器將需要檢測的位移、速度、加速度等物理量轉換為相應的電模信號,通過信號轉接及監視單元輸入到信號處理單元。信號處理單元將信號放大和模擬濾波處理后再經過信號轉接及監視單元輸入到數據采集和處理計算機。該計算機對輸入模擬信號進行A/D模數轉換、存儲、數字濾波、修正以及補償處理,然后經過綜合運算,合成得到所需軌道幾何參數,并在其顯示器上實時顯示軌道幾何波形圖。另外,軌道集合狀態參數通過網絡傳輸給數據應用計算機,由該計算機將軌道幾何參數及超限數據存放到數據庫中,同時顯示軌道幾何波形,或顯示超限數據并可對超限數據進行編輯。最后,可由網絡打印機打印出軌道集合參數的超限數據報表或波形圖。

二、各種傳感器

1、傳感器的安裝位置

軌道幾何檢測系統共有21個傳感器,主要技術參數(見圖1),車體底板上安裝有1,2,5,6,7,11,12,13,14共9個傳感器。車體與構架間安裝有8,9,10共3個傳感器,第四軸的軸箱上方的構架安裝有3,4共2個傳感器,車體尾部轉向架上安裝有17共1個傳感器,車體尾部橫向檢測梁上安裝有15,16,18,19,20,21共6個傳感器。

圖1:傳感器的主要技術參數

2、傳感器的標定

2.1軌距

① 調整左(右)軌距位移計的零點與增益。

A. 關閉軌距伺服電源開關,將光電傳感器移到伺服機構的中心位置,監測LCAL( RCAL)板的TP1,調整R3直至監測得的電壓值為0.0±0.005伏。在此基礎上將光電傳感器向里或向外移動50mm。

B. 監測LCAL(RCAL)板的TP1,調整R1直至監測的電壓值為4.0±0.005伏。

C. 重復幾次上述過程,做進一步確認。

② FIELD STOP位調整

將左(右)光電傳感器移到伺服機構的最外側,調整GF板的R2(R4)直到FIELD STOP指示燈D1(D3)點亮。再使R2(R4)多轉1/2圈。

③ GAGE STOP位調整

將左(右)光電傳感器向里移動,同時監測PATCH PANEL的B-14(B-16)處電壓值,直至電壓值達到-1.5V為止(位移計設在-1.5V)。調整GF板的R1(R3)直至GAGE STOP指示燈D2(D4)點亮,再使R1(R3)多轉1/2圈。將伺服托架保持在GAGE STOP位置以便進行下一步標定。

④ 提起位置調整

監測LCAL(RCAL)的TP2,調整R2直至監測的電壓值為0.0±0.005伏。

⑤ 將峰峰1.5V、頻率1Hz的正弦波分別加到左右誤差放大板中,分別讓左右伺服機構以正弦波運動起來,用示波器觀察LGDT和RGDT波形,波形光滑無異常,證明LGDT和RGDT傳感器沒有問題。

⑥ 調節LHKAM和RHKAM通道的零點,使左右軌距光點處于合適的高度。

⑦ 軌距標定檢查

2.2左高低拉弦位移計

①把一短路插頭插入到PATCH PANEL A排LPDT處。

②監測PATCH PANEL D-8處的輸出,調整LPDT板上的R2直至監測電壓值為0.000±0.005伏。

③把短路插頭從PATCH PANEL的短路插頭處去掉。

④將拉弦拉遠50mm之后,監測PATCH PANEL上D-8處的輸出,調整LPDT板上的R1直至監測電壓差值為4.00±0.10伏。

⑤記錄LPDT的輸出。

初始值(v) 縮回50mm后的測量值(v) 差值(v)

0.380 -3.632 4.012

2.3、右高低拉弦位移計

①把一短路插頭插入到PATCH PANEL A排RPDT處。

②監測PATCH PANEL D-9處的輸出,調整RPDT板上的R2直至監測電壓值為0.000±0.005伏。

③把短路插頭從PATCH PANEL的短路插頭處去掉。

④將拉弦拉遠50mm之后,監測PATCH PANEL上D-9處的輸出,調整RPDT板上的R1直至監測電壓差值為4.00±0.10伏。

⑤記錄RPDT的輸出。

初始值(v) 縮回50mm后的測量值(v) 差值(v)

0.11 -3.87 3.98

三、結語

傳感器作為現在科技的前沿技術,被認為是現代信息技術的三大支柱之一,也是國內外公認的最具有發展前途的高科技技術產業和朝陽產業,隨著時代進步和發展,傳感器的應用已經普及到各行各業。其在軌檢系統中的應用也是城市軌道交通中不可或缺的,是保障行車安全、平穩、舒適和指導軌道養護維修的重要工具。根據軌檢車的記錄,可以發現軌道平順狀態不良的地點,以便采取緊急補修或限速措施,并確定應進行計劃維修的里程段落,編制維修作業計劃。此外,根據軌檢車的記錄也可評定軌道的養護水平和整修作業質量。

參考文獻:

(1) 中國鐵道科學研究院基礎設施檢測研究所.南京地鐵網軌檢測車軌檢系統原理說明.

(2) 吳建平.《傳感器的原理及應用》.機械工業出版社.2009.1.

(3) 黨安明.《傳感器與檢測技術》.北京大學出版社.2011.8.

光電前沿技術范文6

關鍵詞:物理光學;應用光學;教學實踐;教學改革

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)21-0077-02

“物理光學與應用光學”是信息光學的重要技術基礎,是電子信息科學與技術專業的學科基礎課。物理光學從光的電磁理論出發講述了光在各向同性介質、各向異性介質中的傳播規律,光的干涉、衍射、偏振特性。應用光學不涉及光的波動本性,以光的直線、獨立傳播、折射、反射等實驗定律為基礎,研究受限光束的成像,特殊光電傳播過程的規律;在光學系統中進行光路追跡,研究光學系統成像特性、應用及初步設計。通過“物理光學與應用光學”課程的學習不僅使學生建立起有關光的電磁理論的完整體系,能夠運用光的電磁理論分析光的波動性、光在不同介質(包括物理光學元件和幾何光學元件)中的傳播和控制問題,能夠解決光電工程中的基本光學技術問題;同時還能使學生了解現代光學的發展和前沿,以及在光電技術中的應用;為“光電子技術”“激光原理”“光纖通信”等后續課程的學習打下基礎。因此,“物理光學與應用光學”課程是“現代光電子”“光學信息處理”“光纖通信”“光電傳感技術”等課程的重要基礎理論課程,也是光通信、光電子、光信息、光學工程類專業的考研課程。

一、“物理光學與應用光學”課程的內容及特點

內蒙古工業大學電子信息科學與技術專業從2006級學生開始開設“物理光學與應用光學”課,其內容包括:光在各向同性介質、各向異性介質中的傳播規律,光的干涉、光的衍射,幾何光學基礎,理想光學系統,光學系統的象差基礎,光學儀器等。從教學中發現學生學習該課程時感到很吃力,通過調查發現主要因為以下幾個方面:一是由于中學的光學知識少而簡單,與大學“物理光學與應用光學”知識跨度很大;二是物理光學部分涉及到的理論用到的數學知識太難;三是應用光學部分概念、公式多且抽象難記;四是本課程數學公式推導繁雜使學生望而生畏,難以提起興趣;五是內蒙古工業大學的“物理光學與應用光學”課程純理論,無相應的實驗;六是教材和課堂教學與實際應用、當今光學領域的前沿技術脫節,學生對光學的運用和前景感到迷茫。因此,加強對“物理光學與應用光學”基礎課的教學研究、適應教學要求和學生學習要求,充分調動學生的學習積極性,提高教學質量十分必要。

二、教學內容及方法的改進

考慮到“物理光學與應用光學”課程的重要性,根據該課程理論性較強、概念較抽象的特點,為了提高學生學習“物理光學與應用光學”課程的積極性,從教學內容、教學方法、教學手段、教學課件、加強實踐性教學環節等方面進行了調整。

第一,從教學內容上進行調整。自2007級學生開始,增加了ZEMAX光學設計軟件的介紹。ZEMAX是一套綜合性的光學設計仿真軟件,可做光學組件設計與照明系統的照度分析,也可建立反射、折射等光學模型,并結合優化、公差等分析功能。通過該部分內容的學習,學生能夠初步設計出簡單的單鏡頭及雙單鏡頭,增強了學生的動手能力,可以適當輔助對概念的理解。

第二,在教學方法上進行適當調整。在物理光學部分適當減少繁雜的數學推導,注重物理思想的講解;物理光學部分數學推導往往是繁雜、冗長和枯燥的,要耗費大量的課堂教學時間,而且容易使學生望而生畏。簡化數學推導,以光學中的光學定律和物理問題為線索,讓學生了解光學定律的適用范圍可以提高學生的學習積極性。比如光的電磁理論部分菲涅耳公式的數學推導比較繁瑣,而且公式難記,為此在教學中不要求學生掌握推導公式,而要求學生會用公式分析反射系數、透射系數及反射率、透射率與入射角和界面兩邊折射率的關系即可。在教學過程中注重對比,如在講解邁克爾遜干涉儀、馬赫澤德干涉儀及法布里干涉儀時,對三種干涉儀的工作原理及應用進行比較,學生掌握起來更容易;在講解衍射問題時將單峰衍射、圓孔衍射、矩孔衍射及多縫衍射的實驗裝置,衍射圖樣的特點及亮暗條紋的位置,條紋寬度等對比講解,學生在對比基礎上理解記憶的效果更好。在幾何光學的成像問題中,將單球面折射、球面反射及透鏡的成像進行對比,包括成像公式、焦距的表達式及放大率的公式進行對比,在光學儀器部分將放大鏡、顯微鏡及望遠鏡的放大率進行對比,這樣更有利于學生對公式的理解記憶及應用。

第三,在課件制作上加入phy3D演示。如,講解凸凹透鏡的成像、球面鏡的反射成像、玻璃球的成像在推導完成像公式時要進行相應部分的光路圖的phy3D演示,這些演示可以任意改變物距、像距或焦距,學生能夠直觀地觀察到這些系統在成像過程中物距、像距和焦距之間的關系,彌補了枯燥的單純理論計算的缺點。再如,在講述邁克爾遜干涉儀時通過3D演示,學生可以清楚地看到光的傳播過程,通過調整兩鏡的距離及位置看到干涉圖樣的變化,有助于加強理解。光的衍射問題向來是學生理解的難點,通過phy3D的演示學生能夠清楚地看到障礙物尺寸變化時衍射圖樣的變化。

第四,加強實踐性教學環節。為了培養復合型的實用人才,要求學生必須具有一定的實際工作技能,以便走上工作崗位后能很快地適應工作環境。因此,為鍛煉培養學生的實際操作能力,增強學生畢業后的工作適應性,教學中必須高度重視實踐教學環節,而畢業設計正好能增強學生的光學設計水平,從而培養出既有理論又有實踐水平的高級專門人才。自引入ZEMAX光學設計軟件以來,物理系三屆畢業生中已有七名學生用ZEMAX光學設計軟件完成了畢業設計,且設計效果良好。

第五,改革考試內容和考試方法,命題從以知識立意為主轉變為以能力立意為主,加強了概念題、應用題以及與圖形結合的判斷題,適當出一些開放題、討論題;改變一卷定總評的情況,采取措施多元化測試學生的能力,比如將學生論文、平時作業成績、期中考試成績、期末考試的分數折算計入總評等,每次考試后都堅持進行分析評估,找出教學中的薄弱環節。

三、教學中還存在的問題及今后的計劃

第一,“物理光學與應用光學”是內蒙古工業大學電子信息科學與技術專業的學科基礎課,目前沒有設置相應的專業實驗,理論和實踐有所脫節,加大了學生對理論理解的難度。

第二,沒有將光學的最新發展融入教學。針對以上問題,一是應盡快引入演示實驗,利用實驗室現有的儀器設備進行演示;通過實驗能使學生接觸并使用一些典型的光學系統為學生后續專業課程的學習和今后的工作中利用或組合這些光學系統進行創造性工作打下基礎。二是增加現代光學基礎內容,將光學的最新發展和研究成果融入講授內容,使學生能緊跟科技發展步伐,這樣不但可以擴展學生的基礎知識,還可以開闊學生的視野,激發學生的學習興趣,同時可以使學生了解學科前沿的概況及其發展動態,進一步拓寬學生的知識面,使他們的知識結構更趨合理。三是教學內容的重點和難點應通過課前預留預習作業與課后作業的方式分解消化;上課時應針對重點和難點問題采用討論式等多種教學手段,以培養學生的創新精神和自主學習的能力。四是充分利用現代信息技術手段,將傳統教學手段和輔助教學方式相結合,提高教學效果。針對課堂教學的重點、難點,利用CAI課件、錄像、網絡資源等增加學生對知識的感性認識,幫助學生掌握教學內容。五是在完成基本教學任務的前提下,針對不同層次學生的需求,適當擴充一些知識,這樣既可以鞏固所學知識,還可以提高學生的動手動腦能力,為將來的就業打下一定的基礎;對有志向考研的學生,可以提前給他們提供一些重點院校的考試真題,讓他們有所準備,并能夠根據自己的能力選擇合適的院校,以免到了大四盲目選擇考研院校。

以上是筆者從事“物理光學與應用光學”教學的一些體會、所做的改進與嘗試以及下一步努力的方向,希望通過改革使“物理光學與應用光學”課程的教學質量有所提高。

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