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光電信息技術論文范文1
關鍵詞：光電信息；教學實踐；創新能力；教育教學模式
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）17-0237-02
一、工程實踐教學模式現狀分析
光電信息技術是光學工程、激光、光電檢測、光電子學、信息光學、信號處理、電子學、通信和計算機技術互相滲透而形成的一門高新技術學科，是實踐性很強的學科領域。加強教學的實踐環節、強調工程設計的基本能力訓練、引領學生的創新傾向是培養光電人才的關鍵。以設計為導向的實踐環節在專業課程教學中必不可少，而且起著相當重要的作用。1989年，麻省理工學院提出了“回歸工程”新觀念，很快就得到了包括世界大學的普遍認同。回歸工程主要指將普通工科高校的一切工作回到以技術創新為中心的素質教育。與國外大學相比，目前我國工程類專業的培養模式和課程設置體系存在諸多缺陷，突出表現在學生工程訓練不足、學生學習被動等方面，對實踐課程的認知和重視程度欠缺，而且普遍缺乏校內和校外實習基地。因此，學校教育與行業、企業對人才的需求脫節。為了改變這一現狀，實現先進的教育理念，培養具有廣闊視野和學科前瞻性的創造型人才，以設計為導向的實踐教學在國內的專業課程教學越來越得到廣泛重視。清華大學和浙江大學分別于1996年和1998年開展了大學生科研訓練計劃，之后，已有多所大學把培養創新型人才作為重要舉措。就深圳大學而言，近兩年來我校和學院每年均有大量經費投入，每年均有創新項目和各類設計項目立項，給一部分學生創造了進一步參與訓練的機會，這對于本科生較早進入研究和設計領域，鍛煉自己的實踐能力、團隊合作能力與創造能力具有不可或缺的作用。
二、關于光電信息技術教學模式的初步設想
光電信息技術是光電信息工程專業本科生需要掌握的基本專業技術，光電信息工程專業目前開設內容以工程光學、光電子技術、激光原理、光電檢測、成像與顯示技術等課程作為核心點構成光電信息工程的專業知識體系。大學一、二年級學生，尤其是一年級學生，在思想上和發展方向上，正處于一個轉變期，這個階段的學生開始獨立的生活和學習，急需盡快適應大學學習生活，確立能實現自身價值的目標，找到適合自己的學習方法和生活方式。按照他們所接觸和感興趣的事物的不同，學生的關注點和發展方向開始出現向多方向分化的趨勢。而通常專業教學計劃中大學二、三年級仍然以公共基礎課和專業基礎為主，這些課程是最佳知識結構的重要基石。但是，這些課程一時還不能夠體現社會的實際需要和專業知識的特色。為了在這一轉型時期使學生把基礎課與專業課銜接好，盡快明確專業技術的學習目標，激發學習動力和興趣，對光電信息技術有基本的認識，產生學習的興趣和自信心，激發學生自主學習的熱情，并指導學生今后在專業上的發展，我們結合課程教學適時開展以設計為導向的光電信息技術科研訓練。主要是引導學生了解專業技術的特點，建立對工程和科技的認知，了解專業領域研究的一些技術手段，研究方法和儀器設備，增加學生的感性認識，以期提高學生的綜合素質和實踐能力。具體做法是，教師結合自身的科研和研究體會，讓學生們真切的感受到實際的創新過程，實現科研成果盡早進課堂。通過以設計為導向的教學實踐，使同學們學會將知識融會貫通，提升創新思維，活躍學習氛圍，增加學習興趣，啟發和發現學生的非常規思維，萌發創新的念頭。為了適應本科生的能力和認知程度，把科研項目中一些與專業基礎課程內容的聯系提取出來，向學生提出問題，引領學生思考。如果學生能夠提出一些合理方案和新想法，都可以作為創新的思路加以培養，并可以讓學生帶著問題進入專業課學習。由于本項目參與的學生年級低，所以要引導學生逐步認識科學實踐的過程和基本素質要求，其次體現在對設計、實驗方法的指導。通過引導、啟發學生，多指方向、辦法，少給答案，讓學生主動進行多方面的學習，積極思考，綜合分析。
三、以設計為導向的教學模式探索與實踐
實踐教學中，圍繞超快光電信號的探測分析為主題，以QUANTELYAG皮秒激光器為信號源，選取學生熟悉的CCD攝像機圖像信息技術為背景，通過講解、實驗、制作、科技寫作和展示等五個需要學生動腦思維，動手制作的教學環節，從思想、興趣和學習方法等各個方面對學生加以引導和教育，鼓勵學生認真學好第一階段的課程，掌握必要的知識。主要包括以下幾個方面。
1.選擇所要了解和研究的光電信息探測分析技術專題。學生獨立完成科技創新活動的第一步就是選題，這要求學生具備初步的專業常識，并要掌握一定的實際工作方法和手段，綜合運用自身的智力和能力。
2.相關文獻檢索和綜述。在教師指導下，學生通過檢索閱讀有關的文獻資料，學習和補充與選題相關的理論知識和技術，在閱讀文獻的基礎之上了解在所選題目領域中的科技動態及發展現狀。在這一環節中，學生應能學習到文獻檢索方法、歸納判斷能力和靈活運用知識的能力。
3.方案對比、論證和確定。學生首先要清楚光電檢測方案的基本思想，提出幾個檢測備選方案，然后通過對比，對選題的可行性、可實現性以及選題的實際意義進行論述。學生經過在學習中討論，能夠增長知識，提高自學能力。在選定題目后，指導教師重點指導學生經過分類、甄別、遴選查閱檢索與光電信息技術研究課題相關的文獻資料，初步提出一些自己的研究設想。
4.設計、計算及仿真。在本環節中，學生按照教師的指導和講授，對光電探測器件的各種參數進行必要的計算或仿真，將設計方案落實到實際可用的具體成果。
5.實驗。教師幫助學生進行理論模擬和實驗，但注意充分發揮學生的創造性和主觀能動性。依據實驗框圖、光路圖和軟件流程圖，學生自己動手，完成一系列的原始試驗和原理演示驗證實驗。在實驗過程中，體會學習知識點，發現問題，記錄工作的過程和實驗數據，并對實驗結果進行分析和判斷。并對結果進行分析處理，運用分析、比較、歸納等思維方法，從而得出具有意義的研究結論。
光電信息技術論文范文2
論文摘要：光電子器件和部件廣泛應用于長距離大容量光纖通信、光存儲、光顯示、光互聯、光信息處理、激光加工、激光醫療和軍事武器裝備，預期還會在未來的光計算中發揮重要作用。本文將介紹國內外光電子技術及光電子產業的發展。
如果說微電子技術推動了以計算機、因特網、光纖通信等為代表的信息技術的高速發展，改變了人們的生活方式，使得知識經濟初見端倪，那么隨著信息技術的發展，大容量光纖通信網絡的建設，光電子技術將起到越來越重要的作用。美國商務部指出：“90年代，全世界的光子產業以比微電子產業高得多的速度發展，誰在光電子產業方面取得主動權，誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論：“21世紀具有代表意義的主導產業，第一是光電子產業，第二是信息通信產業，第三是健康和福利產業……”，可以斷言，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。
1世界光電子技術和產業的發展
光纖通信技術的發展速度遠遠超過當初人們的預料，光纖已經成為通信網的重要傳輸媒介，現在世界上大約有60%的通信業務經光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發出來。目前，各種新技術層出不窮，密集波分復用技術（DWDM，在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優點）已取得突破性進展并得到廣泛的應用?，F在DWDM系統和光傳輸設備中，光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統上首次使用，給全球的通信業帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產業，對國民經濟的發展起著越來越大的作用。美國光電子產業振興協會估計，到2003年，光電子產業的總產值將達2000億美元。
Internet應用的飛速增長對電信骨干網帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現在主干網可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發展波分復用技術，增加光纖內通光的路數（光波分復用的實驗記錄已經達到2.64Tbps）。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰略公司的報告指出：“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30億美元”。美國通信工業研究公司（CIR）的研究預測，北美市場光電子部件的市場規模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內全光通信還不會全面商業化，但是全光交換將在幾年內成為市場主流，報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據，但仍有創新性公司進入的可能。
2我國的光電子技術和產業
近10年來我國光電子技術研究在國家“863”計劃和有關部門的支持下有了突飛猛進的進展，在很多領域同國外先進國家只有兩三年的距離，個別領域還處于世界領先地位。
國內光電子有關產業基地在光電子器件、部件和子系統（如激光器、探測器、光收發模塊、EDFA、無源光器件）等已經占領了國內較大的市場份額，初步具備同國外大公司競爭的能力，在毫無市場保護的情況下，靠自己的力量爭得了一席之地，市場營銷逐年有較大的增長，個別產品還取得國際市場相關產品中的銷量最大的成績。我國相應研究發展基地和本領域高技術公司的許多產品填補了國內相關產品的空白，打破國外產品在市場上的壟斷地位，同時爭取進入國際市場。
摻鉺光纖放大器（EDFA）是高速大容量光纖通信系統必需的關鍵部件，國內企業產品占國內市場40%的份額。我國也是目前國際上少數幾個有能力研制PIC和OEIC的國家。808nm大功率激光器及其泵浦的固體綠光激光器，670nm紅光激光器已產品化和商品化并批量占領國際市場。國內移動通信的光纖直放站所用的光電器件，90%使用國產器件，國產1.55μmDFB激光器戰勝了國外器件，占領了100%的國內市場。
但是，我們應當認識到在我國光電子技術發展中，光電子器件、部件雖是光通信、光顯示、光存儲等高技術產業的關鍵部分，但在整個系統和設備成本中所占的比重較小，其產值較低，目前科研開發主要處于跟蹤和小批量生產階段，光電子產業所需的規?；a業化生產技術目前還未有實質突破；國內研究生產的光電器件和部件有相當部分還未能滿足整機和系統的要求，導致國外器件占據國內市場相當多的份額；在機制上仍未擺脫科研、生產、市場相互脫離的狀況。
光電信息技術論文范文3
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股市信息資源對投資者判斷力的影響
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高科技產業發展中外市長論壇掠影
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我國“十五”科技規劃正式等12則
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網絡環境下文獻資源的共建共享 潘杏梅
北京亞頓公司依靠科技創新實現環境保護
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北大青鳥實施技術創新紀實 黃丹平
科技型中小企業技術創新基金項目回放
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B in B——電子商務企業的內部管理系統 田波
電子商務活動中的信息安全保障 楊曼
搜索引擎機理剖析 馬靜
集成電路設計的新拓展 中國華大集成電路設計中心
世界軟件產業的發展與中國軟件業的定位和創新 劉積仁
數字化圖書館與非結構化數據庫 張忠友
我國軟件產業發展重點
依靠科學戰勝非典--致全國科技工作者倡議書
科技部<關于加強國家科技計劃知識產權管理工作的規定>
國家創新體系若干理念辨析 梁戰平
我國科技論文作者群統計分析 楊志清
打造中國品牌創建信息強國--2003年(第17屆)電子信息百強企業排序揭曉
2003軟件園主任暨863計劃軟件專業孵化器研討會在京召開等5則
政策法規
產業動態
信息化建設的項目管理 黃萌凌，張利
創新商業模式 完善電信產業鏈結構 歐陽忠謀
中小咨詢公司的發展及其策略 楊景旗
以改革為動力 以創新求發展 李云彪
南通市高新技術成果轉化服務體系的構筑和實施 王滿香，毛錦堂
數字圖書館的分布式網絡服務登記系統 王昉
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2002-2003年IT培訓市場分析 北京時代計世資訊有限公司
電腦市場演變"三步曲" 白木，子蔭
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韓國信息化的發展 邵春光
構筑"綠色網絡家園"的使者訪亞聯電信網絡有限公司總經理何志明教授 魏振剛
OPSEC:企業公開信息保護的方法 曾忠祿
搜索引擎的類型及其功能分析 萬勝林，王祖榮
IPv6:下一代互聯網的支柱 陳立娜
軟件業應對盜版的策略 林寧寧，王浩
光電信息技術論文范文4
隨著數字技術的迅速發展，電信、廣電和出版三大產業的融合已成為現代傳媒經濟發展的新趨勢，并受到學術界的廣泛關注。目前學者多從理論框架、路徑選擇、某一產業面臨的困境及發展對策等方面對這一融合現象進行分析和研究。本文擬在綜合電信、廣電、出版三大產業融合成因分析的基礎上，結合業界發展動態，揭示這三大產業在數字環境下的產業融合趨勢。
一、傳統電信、廣電和出版三大產業的分立機械生產及其技術的發展改變了傳統農業時代（農業社會）自給自足的經濟方式，使生產與消費相分離，分工漸趨成熟，形成了具有固定邊界的產業部門。這些固定化的產業邊界與工業化生產方式聯系在一起，使工業技術的每一步發展都在生產上擴大了分工，并對這種固定化的產業邊界起到進一步強化作用，從而使產業邊界越來越清晰。這種具有固定化邊界的產業分工被稱為產業分立。
產業邊界是對產業分立進行分析的一個必要理論基礎，然而產業邊界這一概念在傳統產業經濟理論中并未明確提出。鑒于其對于研究產業分立的重要性，周振華[1]從理論抽象角度，確定產業邊界的4種基本類型為：技術邊界、業務邊界、運作邊界和市場邊界。技術邊界，即每一個產業是用一種特定的技術手段及裝備和與此相適應的工藝流程來生產某一種產品；業務邊界，即每一個產業通過不同的投入產出方式向消費者提供其產品或服務，并形成自身獨特的價值鏈；運作邊界，即每一個產業的活動有其特定的基礎平臺及其配套條件；市場邊界，即每一個產業的交易是在一個特定的市場（包括其規模、區域等）通過不同的環節與流轉方式進行。由于筆者認為運作邊界和技術邊界存在交叉之處，因此，本文著重就技術邊界、業務邊界和市場邊界進行分析。據此，盡管電信、廣電和出版三大產業提供的產品都可劃歸為信息產品或服務，但由于它們所提供的具體的產品和服務、使用的技術、市場領域等有很大差異，存在明顯的技術邊界、業務邊界、運作邊界和市場邊界。因此，像其他產業部門一樣，1990年代之前，它們在產業分類上通常被區分為電信業、廣電業（廣播電視業）和出版業三大類。
就技術邊界而言，電信、廣電、出版三大產業的分立集中表現在信息傳送平臺、信息接收終端的差異性。在信息傳送平臺方面，這三個產業擁有各自獨立的傳遞信息產品或服務的網絡平臺。如電信業的電信網、廣電業的廣播電視網、出版業的有形分發網。在信息接收終端方面，這三個產業提供信息產品的終端設備均為專用設備，用戶只能使用特定的設備接收特定的信息。例如，接收雙向語音信息需要使用電話機；接收單向聲音和圖像需要分別使用收音機和電視機；接收單向的文字信息需要文本資料。盡管信息產品和傳送網絡會存在交叉現象，如傳送雙向文件和數據既可通過電信業的電信網，也可通過出版業的有形分發網，但從總體上來看，不同的信息產品與其傳輸網絡和接收終端基本上存在一一對應關系。
就業務邊界而言，電信、廣電、出版三大產業的分立表現在分別提供不同的產品或服務。電信業提供的是點對點的信息傳遞，通常指電話、電報、傳真等，信息在特定用戶——發送方與接收方之間進行相互交換；廣播電視業提供的是聲音、圖像等信息服務；出版業提供的是書、報、刊、CD等產品。這些信息產品或服務針對的是不同用戶的不同需求，不具有替代性。
就市場邊界而言，傳統獨立性媒介產業之間往往是一種縱向一體化的市場結構，有各自分割的市場領地。[2]電信、廣電、出版三大產業各自在市場中相對獨立，它們之間不存在直接的競爭關系。
二、數字環境下電信、廣電、出版三大產業融合的成因1.電信、廣電、出版三大產業融合的內部條件
早在1978年，美國麻省理工學院媒體實驗室的尼葛洛教授就用三個圓圈來描述計算機、印刷和廣播電視三者的技術邊界，認為三個圓圈的相交處將會成為發展最快、創新最多的領域。隨著產業融合發生的領域不斷擴大，學術界關于產業融合的研究及其概念的界定也在不斷發展。進入20世紀后，哈佛大學的歐丁格和法國作家羅爾與敏斯試圖用創造的新詞Compunctions和Telemetriqu來反映數字融合的發展趨勢。[3]歐洲委員會綠皮書、美國學者Yoffie、日本經濟學家植草益以及中國學者周振華、馬健等[4-7]都對產業融合做出了不同的定義。無論怎樣定義，產業融合都是對產業分立的否定，標志著原有固定化產業邊界（技術邊界、業務邊界、市場邊界）的模糊甚至消失，以及技術融合、業務融合與市場融合的實現。
（1）技術融合是產業融合的前提條件。技術是產業融合的內在驅動力。沒有技術的迅速發展，就不會出現技術融合，而沒有技術融合，產業融合也就無從談起。19世紀中期到20世紀中期，在信息領域主要采用的是模擬技術。隨著信息技術的不斷發展，1990年代后期，數字技術與電子計算機相伴相生，它借助一定的設備將各種信息（圖、文、聲、像等）轉化為電子計算機能識別的二進制數字“0”和“1”后進行運算、加工、存儲、傳送、傳播、還原，使媒介傳輸的信息產品或服務融合為一種傳輸方式，并導致在線報刊、在線視頻等數字產品的大量涌現。此外，網絡技術尤其是IP技術，以一種共同的地址界定方式和開放而非獨家專用的標準，不僅將計算機聯在一起，并采用分散式結構處理多媒體，而且使不同網絡之間只需增加網絡智能即可相聯通，獨立的各種網絡聯網時不需要進行復雜的信息交換。[8]隨著IP 技術的發展，以IP 協議為基礎的網絡（互聯網）正成為各種環境中的主流網絡方式。
在信息化時代，信息傳播技術在電信業、廣電業、出版業之間擴散并廣泛滲透，為這三大產業的融合提供了一個平臺。此外，信息接收終端也不斷趨于融合。例如，近些年隨著手機功能的不斷完善，手機已成為人們獲取信息的重要閱讀終端，人們可以通過手機上網、讀書、看報、看電視……可見，信息化使電信、廣電、出版三大產業之間有了共同的技術基礎，原有的技術邊界正在被打破。
（2）業務融合與技術融合是相關聯的。打破技術壁壘，實現技術融合后，原有的核心技能和知識基礎、產品生產流程、業務結構等都會受到不同程度的影響。在產業分立階段，電信、廣電、出版三大產業所經營的業務范圍各不相同，但隨著技術融合的不斷推進，三大產業間的業務融合也進一步擴大。如手機增值業務使得手機電視、手機閱讀等產品出現。與此相對應的服務融合同樣使信息傳播的方式及內容的選擇具有了可替代性，為用戶的生活方式和工作方式帶來了很大程度的便利。
（3）市場融合是技術融合與業務融合的最終結果。業務融合后，電信、廣電、出版三大產業間的業務聯系日漸緊密，從而能為社會提供替代性很強的信息產品或服務。在共同的技術基礎上，使用同一接收終端設備的用戶由一種產品的消費者變成了多種產品的消費者，消費者趨向統一，進而導致消費市場趨向統一。產品融合后，原來呈線性的市場結構相互交叉，呈復雜的網狀結構，并出現相互競爭-合作的關系。因此，市場融合只有做到技術與業務的融合，才能占有更大的市場份額。同時，技術融合和業務融合應以市場融合為導向，才能創造出新的產品或服務來滿足更多的市場需求。
2.電信、廣電、出版三大產業融合的外部原因
我們在討論技術、業務、市場融合的同時，不能忽視相關產業政策的變化對產業融合的影響。制度就是產業融合的外部推動力。
由于我國電信和廣電所屬部門不同、體制不同、追求的效益也不同，一直以來，國家對電信、廣電控制嚴格，嚴禁二者之間出現任何業務上的融合。但隨著信息技術的發展，國家對電信、廣電之間產業融合的政策逐步進行了調整。2008 年，在[2008]1號文中明確提出推進“三網融合”，要“在確保廣播電視安全傳輸的前提下，建立和完善適應‘三網融合’發展要求的運營服務機制。鼓勵廣播電視機構利用國家公用通信網和廣播電視網等信息網絡提供數字電視服務和增值電信業務。在符合國家有關投融資政策的前提下，支持包括國有電信企業在內的國有資本參與數字電視接入網絡建設和電視接收端數字化改造”[9]。國家廣電總局在2009 年4 月14 日的《電子信息產業調整和振興規劃》中要求，“落實數字電視產業政策，推進“三網融合”[10]。2009 年5 月25 日，國發[2009]26 號文明確指出：“落實國家相關規定，實現廣電和電信企業的雙向進入，推動‘三網融合’取得實質性進展（工業和信息化部、廣電總局、發改委、財政部負責）。”[11]國家對電信、廣電等產業融合的相關政策貫穿始終，這對電信、廣電、出版三大產業的融合產生了積極的推動作用。
三、數字環境下電信、廣電、出版三大產業融合發展趨勢在數字環境下，電信業、廣電業和出版業之間相互滲透、融合，利用新的生產模式，產生新的信息產品，從而形成三大產業逐漸融合的發展趨勢。
1.電信業的新發展
（1）電信業中的手機閱讀發展勢頭良好。通過技術融合，網絡運營商、軟件開發商和電信公司不斷滲透到出版行業中，其最直接的結果就是網絡出版物和手機出版物的出現。作為便攜式手持終端，手機是最被看好的新媒體。2008年底，中國移動在杭州建立了閱讀基地，該基地意在依托中國移動的用戶規模，集中各方資源來推廣新的圖書發行模式，推進G3電子閱讀器的開發和推廣。截至目前，與中國移動手機閱讀基地開展戰略合作的共有中國作家協會、中國出版集團等79家單位，入庫圖書30萬冊。[13]數據顯示，2011年此舉帶來中國移動手機閱讀信息費收入15億元。[13]同樣，中國聯通“沃閱讀”也有很好的發展，2011年訪問量接近40億次，與多家出版集團和內容提供商合作引入圖書15萬冊。[14]
隨著手機用戶數量的激增及其自身功能的不斷完善，手機逐漸成為人們獲取信息的主要閱讀終端，人們通過手機上網、讀書、看報、娛樂等。因此，手機報、手機出版物的發展勢頭迅猛，其前景被多家出版機構看好?！稉P州晚報》《新華日報》《揚子晚報》《上海日報》等紛紛推出了手機報業務。
（2）電信業正以3G技術為依托，全面開發3G業務。新一代通訊技術的發展，使電信、廣電、出版三大產業在技術融合的基礎上實現了產業融合。3G（第三代通訊技術），是指將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統。它能夠處理圖像、音轉自dylw.net樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。[15]與2G相比較，其傳輸聲音、數據的速度極大提高。未來的3G不僅能提供手機辦公、視頻通話、手機電視、手機網游等服務，還將和社區網站相結合，目前流行的微信、微博等已采取了此應用。
2.廣電業的新發展
（1）廣播電視數字化。我國廣播電視事業發展迅猛，新技術使有線電視網絡從原來的傳輸模擬節目向數字化業務領域擴展。廣播電視數字化使電視機變成一個集公共傳播、信息服務、文化娛樂、交流互動等多功能于一身的信息接收終端，可以向電信業和互聯網領域提供具有可替代性的數字產品，實現業務融合。2004—2008年，全國有線數字電視用戶數分別為97萬、397萬、1 266萬、2 686萬、4 528萬戶，增長勢頭明顯。[16]截至2009年3月，全國已經有229個城市進行了數字化整體轉換，其中106個城市已經完成轉換，廣西、寧夏等地基本實現數字化，北京、天津、青海、海南、貴州、吉林等地的城市有線數字電視用戶比例超過了50%。[16]電視節目數字化制作取得突破性進展。
（2）大媒體集團漸成規模。基于技術融合與業務融合，電信業、廣電業、出版業之間出現融合，它們之間打破了原有的產業分工的限制，實現了資源在大范圍內的合理配置和有效利用。在產業重組、融合過程中，信息產業之間的聯盟不僅是實現產業融合的一種有效形式，同時還可以使企業做大做強。2001年12月6日，中國最大的傳媒集團——中國廣播影視集團正式掛牌成立。中國廣播影視集團整合了中央級廣播電視、電影及廣電網絡公司的資源和力量，如中央電視臺、中央人民廣播電臺、中國國際廣播電臺、中國電影集團公司等，成為綜合性傳媒集團，經營廣播、電視、電影、傳輸網絡、互聯網站、報刊出版、影視藝術、科技開發、廣告經營等業務，這使我國傳媒集團跨行業整合成為可能。而在國際上，美國在線時代華納公司、維旺迪環球公司、迪士尼公司、維亞康姆公司、貝塔斯曼公司等紛紛進軍電影和出版業，形成橫跨出版業、影視業的大媒體集團。
3.出版業的新發展
（1）出版業正積極拓展數字出版領域。信息技術、數字技術的發展，使內容——出版產品的重要組成因素——在擔任傳統出版的重要投入要素這一角色的同時，成為新興出版物的生產要素。它們通過技術融合，實現影視書刊互動、報網互動，逐漸形成電信、廣電、出版三大產業融合態勢。網絡運營商、技術提供商、電信運營商通過技術滲透到傳統出版業中，通過開發電子書、網絡出版物、手機出版物等新產品，改變傳統出版物的內容和形式。一些硬件廠商，如漢王科技，通過研發“漢王閱讀器”創造出新的閱讀方式，人們可以通過電子閱讀器直接在電子書上進行批注、修改和編輯。隨著科技的進一步發展，發光電子書、可以卷起來的電子書相繼出現，帶給人們真實閱讀的感覺。同時，一些數字出版企業，如龍源期刊、萬方數據、中國知網、中文轉自dylw.net在線、盛大文學等，將大量的學術論文、文學作品、個人原創作品放到互聯網上供人們下載閱讀并廣泛傳播。除了這些新興的數字出版企業外，傳統出版社也積極向數字出版領域邁進。如中國大百科全書出版社自1993年開始研發《中國大百科全書》光盤版，截至2011年已出版了10多個版本；2011年出版了《中國大百科全書數據庫》，開發了手機版的《中國大百科全書》；同時，與iPad合作的“掌上百科”也在積極研發過程中。再如，被譽為“工具書的王國”的商務印書館開發的“商務印書館·精品工具書數據庫”，將傳統的內容與現代化的數字技術完美結合，打造出我國首個權威性的工具書查檢學習數字平臺。這就逐漸打破了出版業和電信業、廣電業的技術邊界，實現了技術融合，為產業融合提供了前提條件。
（2）出版業正在顛覆傳統圖書出版產業的業務模式、業務流程和營銷方式。為了應對出版業與其他產業的融合，它們進一步打破原有的業務邊界，實現業務融合。傳統出版社紛紛利用信息技術建立新的圖書宣傳和發行渠道。如利用網上書店、專業性的團購網站進行圖書銷售，解決了物流配送和庫存問題；還通過網上書店中各類圖書的銷售排行榜、書評等影響讀者的消費選擇；利用微博對圖書信息進行，開展作者與讀者、出版社與讀者之間的線上線下活動，開創一種新的媒體營銷模式。此外，產業融合還減少了許多中間環節，節約了運營成本。據《紐約時報》報道，亞馬遜開始和作者直接簽約，并準備向他們開放部分后臺數據。這樣，過去是作者—經紀人—出版社—亞馬遜—讀者的產業鏈條，縮短為作者—亞馬遜—讀者。
（3）出版業積極利用新技術打造全媒體出版。電信、廣電、出版三大產業的融合標志著全媒體出版時代的來臨。全媒體出版，又稱作“復合出版”或“跨媒體出版”，中文在線董事長兼總裁童之磊先生認為：“全媒體出版就是同一種內容通過多種媒體同步出版。包括紙質媒體，也包括互聯網、手機、閱讀器。”[12]這樣，一方面將圖書以傳統方式進行紙質出版，另一方面以數字出版的方式將圖書進行出版。在全媒體出版時代，傳統出版、數字出版、影視傳播實現產品服務一體化，2008年，馮小剛的影視作品《非誠勿擾》就是全媒體出版的首次嘗試。
隨著科技的發展，MPR出版物（多媒體印刷讀物）成為全媒體出版的新成員。MPR是一種專有創新技術，它將二維條碼編碼解碼技術、微距數碼攝像技術、語音壓縮及播放技術和現代出版印刷技術進行了整合，是集紙質印刷出版、音像出版、電子出版、網絡出版為一體的全媒體出版，使用這種技術可以實現讀者聞聽看讀的同步進行。目前MPR技術擁有方深圳天朗時代公司已推出多種應用成果，包括MPR版本的《詩經》《楚辭》，與書法家合作的MPR書法、國畫作品，以及可以消除閱讀障礙的MPR盲人讀物等。
四、結語
信息產業的融合過程是一個全方位的動態過程，需要實現技術融合、業務融合及市場融合，它摧毀了傳統產業經濟運行的基礎，呈現出一種新的產業經濟形態。隨著信息技術的發展和相關轉自dylw.net產業政策的不斷調整，電信業、廣電業、出版業之間的產業融合會迸發出更大的生命力，為經濟增長注入新的活力。而在產業融合的過程中，電信、廣電、出版三大產業也將會加強資源整合的力度，充分利用自身的優勢資源在新一輪產業經濟的發展中嶄露頭角。
[參考文獻]
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[11]國家廣播電影電視總局.國務院批轉發展改革委關于2009年深化經濟體制改革工作意見的通知（國發[2009]26號）[DB/OL].（2009-05-25）[2012-08-26].http：//gov.cn/zwgk/2009-05/25/content_1323641.htm.
[12]童之磊.全媒體出版[DB/OL].（2009-07-07）[2011-08-26].http：//chuban.cc/rdjj/szcb3/zlt/200907/t20090707_50647.html.
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[14]王鵬.聯通沃閱讀去年訪問量40億已引入15萬冊圖書資源[EB/OL].（2012-07-25）[2012-08-26].http：//tech.ifeng.com/telecom/detail_2012_07/02/15712937_0.shtml.
光電信息技術論文范文5
論文摘要:早在七十年代，人們開始研究無線電通信技術。無線電通信技術有線電通信相比，具有不用架設傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠、通信靈活等優點，備受市場的青睞。無線電通信技術為人們的生產和生活帶來的影響無疑是巨大的，但它亦有不容忽視的缺點，譬如聲音、文字、數據、圖像和視頻等傳輸的質量不甚穩定，由此造成的聲音失真、文字模糊、數據滯后、圖像和視頻失真都亟須改進之處，還有信號容易受到干擾、容易被人截獲造成通信內容保密性差[1]，尤其在軍事和經濟領域，再一次說明無線電通信技術通信方法的拓新勢在必行。本文就無線電的優缺點進行分析，探討其通信技術所需拓新之處，并提出建議。
1無線電通信技術的發展歷程
1895年5月7日俄國物理學家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關系”的論文向全世界宣布無線電通信技術的誕生，并當眾展示了他發明的無線電接收機，那天俄國當局定為“無線電發明日”。
1896年3月24日，波波夫將無線電通信的通信距離延長到250米，做了用無線電傳送莫爾斯電碼的表演為無線電通信技術拉開新的序幕。
1898年，年輕的意大利青年馬可尼利用游艇證明了他的無線電電報能夠在20英里的海面暢通無阻地通信，第一次實際性地使用無線電通信技術。
1901年，他在相隔2700公里英國和紐芬蘭島之間成功地進行了跨越大西洋的遠距離無線電通信，從此人類進入無線電波進行遠距離通信的新時代。
隨后，無線電通信技術如雨后春筍其涌現出來。直到1946年，美國人羅斯.威瑪和日本人八本教授利用高靈敏度攝像管家用電視機接收天線問題，從此超短波轉播站一些國家相繼建立了，無線電通信技術迅速普及開來[2]。
隨著電子技術的高速發展，信息超遠控制技術為滿足遙控、遙測和遙感技術的需要，于人們生產與生活中被廣泛使用；后來微電子技術也推動了電子計算機的更新換代，使電子計算機信息處理功能大大增加，日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。
信息技術是以微電子和光電技術為基礎，以計算機和通信技術為支撐，以信息處理技術為主題的技術系統的總稱，是一門綜合性的技術。今天的信息化時代，就是電子計算機和通信技術緊密結合的標志。
無線電通信技術發展到今日，擁有無限潛力。軍事、氣象、生活、生產等各個領域都對其都有空前的需求。雖然無線電通信技術優點雖然卓越，但其缺點至今給技術的發展帶來很大的障礙，都是我們亟須解決的難題。
2無線電通信技術的特點
近些年無線電通信技術領域引入無線接入技術，是迅速發展起來的新技術領域，不需要傳輸媒質，部分接入網甚至入網的全部皆可直接采用無線傳播手段代替，無論是概念上還是技術含量上都產生了一個重大的飛躍，實現了降低成本、提高靈活性和擴展傳輸距離的目的。其特點喜憂參半，優點主要體現在傳輸線路線、通信方式等方面，我們可以總結如下：
不受時空限制。大多數情況下，人們對通信運用的時間、地點、容量需求無法預知，而無線電通信不受時空限制的優點能夠采取靈活多樣的手段和方法，確保通信聯絡綜合高效，語音、數據、圖像的綜合傳輸暢通無阻，隨著近年來國內各個經濟領域和國際經濟的來往，無線電通信技術不受時空限制方法為其打開方便之門，尤其通信與網絡的連接，通信技術踏上新的臺階。
具備高度的機動性及可用性。無線電通信技術傳輸數字化、功能多樣化、設備小型化、智能化及系統大容量化決定了其具備高度的機動性和可用性，尤其在軍事構建地域通信網方面起到很大的作用。
可靠性高。無線電通信比起有線通信的一個卓越優點在抵抗水淹、臺風、地震等方面有較大的可靠性，一般情況下除非信號干擾都能保持通信的暢通，這也是無線架輸的最大特點。
無線電通信技術雖然解決了架設傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠、通信靈活等的難題，但其信號容易受到干擾、影響，還有容易被截獲造成了該項技術的保密性極差。無線電通信技術的缺點幾百年來都是讓人頭疼的問題，目前全球化經濟愈演愈熱，其信號的穩定性與安全性上升為經濟領域里關注的焦點，因此，無線電通信技術的通信方法拓新成為其發展的新話題。
3無線電通信技術之通信方法的拓新
21世紀無線電通信技術正處在關鍵的轉折時期，尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發展和IP技術的興起，欲求無線電通信技術適應未來社會生產和生活的需求。務必在通信方法上進行一系列的拓新。針對以上無線電通信技術的缺陷，筆者認為，我們可以從通信技術、信息技術、網絡技術、藍牙技術、軟件技術等方面進行嘗試，主要可總結一下八點：
3.1采用了數字通信技術
提高系統頻譜資源的利用率，維持信號上的穩定，避免通信信號收到干擾，增大了系統通信容量，提供話音、圖像和數據等多種通信服務，確保用戶信息安全保密。
3.2推廣通信信息技術寬帶化的發展
信息的寬帶化對于光纖傳輸技術和高通透量網絡的發展起到關鍵的推進作用[3]，尤其近年來世界范圍內全面展開，無線通信技術正朝著無線接入寬帶化的方向演進，這個方向對無線電通信信號源穩定來說的確非常之重要。
3.3推廣個人信息化技術
個人信息化在全球個人通信已經有著不爭的發展趨勢。個人信息話，能夠有效地減低傳輸路線的信息量堵塞，大幅度提高通信的傳播速度。
3.4拓新接入網絡的樣式
技術上融合實現固定和其他通信等不同業務，在無線應用協議（WAP）的出現以后，無線數據業務的開展得到大幅度的推動，促進了信息網絡傳送多種業務信息的發展。隨著市場競爭的需要，傳統的電信網絡與新興的計算機網絡融合，尤其具備開發潛力接入網部分通過固定接入、移動蜂窩接入、無線本地環路入等不同的接入設備，滿足了生活與生產地各種通信需求。
3.5過渡電路交換網絡
關于過渡電路交換網絡，IP網絡無疑是核心關鍵技術，是最合適的選擇對象，處理數據的能力電路交換網絡大大提升，這一點對保持通信暢通方面解決了信號容易受到干擾的難題。
3.6使用Bluetooth技術作為信號傳感器
Bluetooth技術具有更高的安全性和適用性，利用藍牙做出來的傳感器隨時反映出用戶所需要的信號方向，一旦連接到Internet上的話，即可以實現更具備高度的機動性及可用性。新晨
3.7推廣軟件無線電
軟件無線電通信偵察與對抗方面世人矚目，但它僅限于軍事通信領域,如果能夠推廣到市場，對于無線電通信技術的通信內容保密性來說將是一大跨步的改革創新。
3.8提高無線通信網絡可持續性
無線電通信技術的網絡設備如果沒有良好的配置和網絡部署，一旦受到安全威脅，其后果不堪設想。因此，無線電通信技術通信方法的拓新我們與必要提高網絡設備性能、優化設備配置、冗余備份等等手段來保證網絡的可靠性[4]。
結束語
回顧無線通信的發展歷程，無線電通信技術的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號穩定性、保密性等方面的需求將愈來愈突出。通信方法新技術的拓新將有愈來愈廣闊的活動舞臺及光明的發展前景。鑒于市場對經濟的推進作用，盡管我國的無線電通信技術發展速度飛快，但面對我國12億人口的通信需求，無線電通信技術普及率低的問題，面對我國12億人口，網絡規模和容量方面就變得蒼白無力了。同時，無線電通信技術愈來愈激烈競爭局面促使各無線電通信運營企業積極拓新新的技術涵蓋面，提升自身的營業水平，為市場提供豐更加富的選擇，滿足用戶各個方面、各個層次的需求。因此，在無線電通信技術通信方法應用開發的發展潛力無窮，這要求我們積極加快無線領域的科技進步，為無線電通信技術創新出謀劃策，為全球信息化及經濟全球化的通信事業貢獻力量。
參考文獻
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[2]《數字與模擬通信系統》LeonW.Couch,II電子工業出版社.
光電信息技術論文范文6
【關鍵詞】 光電子技術 光醫學 光保健 學科現狀 發展趨勢
一 引言
生物醫學光學與光子學是光學或者說光子學現展的一個分支學科。由于光學與光子學是具有極強應用背景的學科，所以“生物醫學光子技術”這一多學科交叉的新興研究領域在20世紀末葉也隨之應運而生。
激光技術作為一項重大的科技成就，為研究生命科技和疾病的發生、發展開辟了新的途徑，為保健和臨床診療提供了嶄新的手段,推動人類科學技術進入新的發展階段。
可以把與光的產生、傳播、操縱、探測和利用有關的物理現象和技術包括在內的科學及工程籠統地簡稱為光學。用光學最廣的含義來概括各研究領域及其相關交叉分支時必然包括了激光和光電子技術。運用光學及其技術研究光與人體組織的相互作用問題可歸之于“組織光學”范疇。它是研究光輻射能量在生物組織體內的傳播規律以及有關組織光學特性的測量方法的一門新興交叉學科，是光醫學（光診斷和光治療）的理論基礎。經過40多年的發展，激光與光電子技術在人類的保健、醫療以及生命科學中產生了很大影響。
在醫學領域，光電子技術使各種新療法，包括從激光心臟手術到用光學圖像系統的關節內窺鏡進行微損膝關節修復等，成為可能或得以實現。目前，科學家們正致力于研究光學技術在非侵入式診斷和檢測上的應用，如乳腺癌的早期探查、糖尿病患者葡萄糖的“無針”監控等。激光在醫學上的最早應用雖然集中在治療方面，然而在80年代初期起便開始了光診斷技術的探索。指望無損害地獲得診斷信息是這些研究的驅動力之一，其中在物理學中高度發展的光譜技術有望在診斷醫學中得到應用。利用光纖把光傳輸到身體內部的能力，可以完成膀胱、結腸和肺等器官的檢查。隨著醫學診斷方法向無損化方向發展，利用光電子學技術對組織體進行鑒別和診斷，有可能更早期、更精確地診斷各種疾病。近年來，人們開始把這種診斷方法稱之為“光活檢”。
隨著現代醫學模式的轉變、健康概念的更新以及人民生活水平的提高，從20世紀80年代后期起，“激光美容術”在世界各地包括在我國各大城市逐漸地開展。保健美容是光電子技術應用越來越活躍的領域。激光技術應用于美容外科的起步較早，使得一些在美容整形外科很棘手的疾病，如太田痣、血管瘤等治療變得簡易有效。到20世紀末，人們又開發了一種稱為光子嫩膚術的新美容技術。它基于選擇性的光熱解作用，有效地改善肌膚的質地和彈性，達到美容的效果。之所以用激光或強脈沖光進行非消融性的嫩膚或治療越來越流行，是因為這類手術具有無損、不必住院、幾乎無副作用和無疼痛，從而使受術者容易接受的優點。
國家自然科學基金委員會先后二次在“光子學與光子技術”以及“生物醫學光學”優先資助領域戰略研究報告中分別指出：近年來生物醫學光學與光子學的迅猛興起，令人矚目，并因而引發出一門新興的學科－生物醫學光子學（Biomedophotonics）。研究報告選定了近期優先研究領域包括生物光子學、醫學光子學基礎研究、醫學臨床的光學診斷和激光醫學中的重要課題等諸方面。
福建師范大學在1974年成立了“醫用激光及其應用技術”研究組，以激光與光電子技術為基礎，圍繞激光醫學應用的核心技術開展研究與開發。至二十世紀九十年代，跟隨該領域的國際走向，轉入激光醫學技術的基礎理論研究工作，在國內率先開展了生物組織光學與光劑量學的研究。伴隨研究工作的深入開展，逐步形成了我們有特色的若干前沿研究方向，并于2005年獲準立項建設醫學光電科學與技術教育部重點實驗室。
二 國內外現狀
光學在生命科學中的應用，在經歷了一個緩慢的發展階段后，由于激光與新穎的光子技術的介入，進入了一個迅速發展的新階段。與光學有關的技術沖擊著人類健康領域，正在改變著藥物療法和常規手術的實施手段，并為醫療診斷提供了革命性的新方法。特別在近十多年來，與蓬勃的學術研究活動相對應，國際上出現了專門的研究性學術雜志，如：Laurin 出版公司于1991年發行了“Bio-Photonics”新雜志。美國光學學會重要的會刊之一“Applied Optics”也于1996年將其“Optical Technology”欄目擴充為“ Optical Technology and Biomedical Optics”，并定期出版有關生物醫學光學的論文專集。SPIE亦于1996年創辦了期刊Journal of Biomedical Optics，且聲譽日隆。到2004年，該刊的SCI影響因子已達3.541。當前，發達國家普遍對生物醫學光子學學科給予了高度重視。例如，在美國國家衛生研究院（NIH）新成立的國家生物醫學影像與生物工程研究所（NIBIB）中，生物醫學光子學也成為其主要資助的領域。近三年中，美國NIH已經召開過4次研討會，認為新的在體生物光子學方法可用于癌癥和其它疾病的早期檢測、診斷和治療。新一代的在體光學成像技術正處在從實驗室轉向癌癥臨床應用的重要時刻。在NIH的支持下，美國國家癌癥研究所（NCI）正在計劃5年投資1800萬美元，招標建立“在體光學成像和/或光譜技術轉化研究網絡（NTROI）”，其研究內容主要包括：光學成像對比度的產生機理、在體光學成像技術與方法、臨床監測、新光學成像方法的驗證、系統研制與集成等五個方面。2000年底，在美國NIBIB的首批支持項目中，光學成像方法約占30%。2000年7月，美國NIH投資2000萬美元，開展小動物成像方法項目（SAIRPs）研究，受到生命科學界的高度關注，其中光學成像方法是研究重點之一。美國國家科學基金會（NSF）在2000-2002年了4次關于生物醫學光子學研究（Biophotonics Partnership Initiative）的招標指南。“9.11”事件后，美國國防部啟動了“應激狀態下的認知活動”(Cognition under stress)項目，采用的研究方法就是光學成像技術。美國加州大學Davis分校于2002年10月宣布：未來10年內，將投資5200萬美元建立生物醫學光子學科學技術中心（The Center for Biophotonics Science and Technology），其中4000萬美元由NSF支持。在學術交流活動方面，國際光學界規模最大西部光子學會議（Photonics West）上，每年的四個大分會之一即是生物醫學光學會議（BiOS），論文均超過大會總數的三分之一，如，2003年關于BiOS的專題為19個，占整個會議的19/52=36.5%；2004年，IBOS會議專題為20個，占整個會議的20/55=36.4%。另外，每年還召開歐洲生物醫學光子學會議。除疾病早期診斷、生理參數監測外，在基因表達、蛋白質―蛋白質相互作用、新藥研發和藥效評價等研究中，特別是近年來的Science, Nature, PNAS等國際權威刊物發表的論文表明，光子學技術也正在發揮至關重要的作用。在某些領域，如眼科，光學和激光技術已成熟地應用于臨床實踐。激光還使治療腎結石和皮膚病的新療法得以實現，并以最小的無損或微損療法代替外科手術，如膝關節的修復?，F在，用激光技術和光激勵的藥物相結合可治好某些癌癥。以光學診斷技術為基礎的流動血細胞測量儀可用于監測愛滋病患者體內的病毒攜帶量。還有一些光學技術正處于無損醫學應用的試驗階段，包括控制糖尿病所進行的無損血糖監測和乳腺癌的早期診斷等。光學技術還為生物學研究提供了新的手段，如人體內部造影、測量、分析和處理等。共焦激光掃描顯微鏡能將詳細的生物結構的三維圖象展現出來，在亞細胞層次監測化學組成和蛋白質相互作用空間和時間特征。以雙光子激發熒光技術為代表的非線性成像方法，不僅可以改善熒光成像方法的探測深度、降低對生物體的損傷，而且還開辟了在細胞內進行高度定位的光化學療法。近場技術將分辨率提高到衍射極限以上，可以探測細胞膜上生物分子的相互作用、離子通道等等。激光器已成為確定DNA化學結構排序系統的關鍵組成部分。光學在生物技術方面的其它應用還包括采用“DNA芯片”的高級復雜系統，和采用傳輸探針的簡單系統。激光鉗提供了一種在顯微鏡下方能看見的一種新奇的、前所未有的操作方法，能夠在生物環境中實現細胞或微觀粒子的操縱與控制，或在10-12m范圍內實現力學參數的測量。結合光子學和納米技術已經可以探測細胞機械活動，揭示細胞水平上隱秘的生命過程，利用納米器件甚至可以檢測和操縱原子和分子，這可以應用在細胞水平的醫學領域。高技術的進步，如：微芯片極大地加速了生物光子學的發展進程。集成電路、傳感器元件和相連電路的小型化、集成化促使在體和體外測量分子、組織和器官圖像成為可能。許多生物醫學光子學技術已經在臨床上應用于早期疾病監測或生理參量的測量，如血壓，血液化學，pH，溫度，或測量病理生物體或臨床上有重要意義的生化物種的存在與否。描述不同光譜特性（如熒光，散射，反射和光學相干成像）的各種光學概念出現在功能成像的重要領域。從大腦到竇體再到腹部，精確導位和追蹤，對于精確定位醫療儀器在三維手術空間的位置具有重要的作用。基于分子探針的光子技術可以識別發生疾病時產生的分子報警，將真正實現令人激動的、個人的、分子水平的醫學。
我國的研究基礎與條件雖然相對落后，研究投入不足，但生物醫學光子學是一門正在興起和不斷發展的學科，在這一新興交叉學科上國內外處于一個起跑線上。近年來，在國家自然科學基金委、省部委以及其它基金項目的資助下，我國在生物醫學光子學的研究中取得了很大的進展，尤其是2000年第152次主題為 “生物醫學光子學與醫學成像若干前沿問題”、第217次主題為“生物分子光子學”的香山會議后，有許多學校和科研單位開展了生物醫學光子學的研究工作，并初步建成了幾個具有代表性的、具有自己研究特色和明確科研方向的研究機構或實驗室，并在生物醫學光學成像（如OCT、光聲光譜成像、雙光子激發熒光成像、二次諧波成像、光學層析成像等）、組織光學理論及光子醫學診斷、分子光子學（包括成像與分析）、生物醫學光譜、X射線相襯成像、光學功能成像、認知光學成像、PDT光劑量學、高時空譜探測技術及儀器研究等方面取得了顯著的研究成果。發表了許多研究論文，申請了許多發明專利，有些已經獲得產業化。國家自然科學基金委員會生命科學部與信息科學部聯合發起并承辦的全國光子生物學與光子醫學學術研討會已經舉辦了六屆。這對我國生物醫學光子學學科的發展起到了積極的推動作用。在我國近年所召開的亞太地區光子學會議中，有關生物醫學光子學的內容已大幅增加，成為主要的研討專題。我國的生物醫學光子學研究和學術活動也方興未艾，呈現與國際同步的態勢。在基礎研究、應用基礎研究以及對新技術的掌握方面跟蹤國際先進水平，但國內科研經費的投入相對較小，科研隊伍規模不大，原創性的科研成果與國外有較大差距。和國外的發展水平相比，我國的生物醫學光子學發展還存在以下問題：
（1）盡管從事生物醫學光子學的科研單位很多，但取得突破性、創新性的研究成果很少，主要是由于我們的科研隊伍在組織、組成上還不合理，過于分散、開展的內容繁雜，難以將有限的資金投入到一些有利于國計民生的及上水平的研究方向上；另外許多單位的研究重復，缺乏合作，導致水平低下；
（2）和國外相比，研究經費無論在絕對值還是相對值上均投入十分不夠；
（3）缺乏研究成果產業化的引導機制。
三 醫學光電科學與技術（福建師范大學）教育部重點實驗室概況
“醫學光電科學與技術”教育部重點實驗室設立于福建師范大學物理與光電信息科技學院（激光與光電子技術研究所）內，作為本學科開展科研研究和實施建設與發展的一個基礎平臺。實驗室已有30年發展歷史，1973年成立福建師范學院物理系激光實驗室，1984年成為福建師范大學激光研究所實驗室，1995年為福建省首期211重點學科《應用光子學》學科實驗室，2003年5月26日經福建省科技廳批準成立“光子技術福建省重點實驗室”，2005年7月28日經教育部批準立項建設教育部重點實驗室。實驗室座落于福建師范大學長安山校園內。
30年多來，實驗室在生物組織光學、醫學光譜與光學成像技術、光診斷及光診療技術、信息技術光學及其生物醫學應用等四個主要方向上努力開拓，承擔并完成了數十項國家與省部重點、重大項目課題，取得一批代表我國本領域研究水平的科研成果，其中十五以來獲省部級科技進步一等獎1項，二等獎2項，三等獎2項，其它省級以上獎勵12項。在國內外重要刊物發表的論文以及被SCI、EI收錄的論文均超過100篇。
實驗室目前承擔著國家與省級重要課題50余項，科研經費超過2000萬元。其中國家自然科學基金項目11項，國家教育部、科技部、衛生部項目9項，福建省科技重大專項1項，其它省級重要項目近30項。
中科院半導體研究所原所長王啟明院士任重點實驗室學術委員會主任，副主任由黃尚廉院士和謝樹森教授擔任。另有九位國內外著名的激光、光電子與醫學學科交叉的院士、專家或資深教授擔任委員，其中海外委員兩人。他們規劃、指導并檢查本學科實驗室的建設與發展。
重點實驗室主要學術帶頭人、實驗室學術委員會常務副主任謝樹森教授是中國光學學會副理事長、福建省光學學會理事長、國家有突出貢獻的中青年專家、光學工程專業博導、全國勞動模范，是我國醫學光電科學與技術領域的學術帶頭人與開拓者。實驗室主任陳榮教授、副主任李暉教授均為國務院特殊津貼專家，實驗室常務副主任陳建新教授來自于北京大學的優秀博士后研究員。重點實驗室擁有穩定的可持續開展高水平科研的學術梯隊，其中的中青年學術帶頭人或學術骨干包括1位閩江學者特聘教授、1位福建師范大學特聘教授、3位國務院特殊津貼專家、2位全國優秀教師、2位福建省優秀教師和15位博士。
重點實驗室與國內外學術界建立了并保持著廣泛的聯系。重點實驗室已設立面向國內外的開放課題基金。已批準并實施來自浙江大學、廈門大學、上海光機所、西安交通大學、華南師范大學、天津醫科大學、上海市激光醫學研究中心等單位知名學者的開放課題。
重點實驗室已具備良好的科研軟硬件環境?，F有面積近5000平方米，儀器設備原值2500多萬元。重點實驗室各項管理制度健全。
“醫學光電科學與技術”重點實驗室，在我國現代科學技術領域特色鮮明，在我國相關學科處于領頭地位，有較大影響。重點實驗室建設將有力促進福建省科技創新能力建設，促使福建師范大學迅速向高水平、有特色、開放型的綜合性大學邁進。同時，重點實驗室的建設與發展將有力促進我國醫學光電科學與相關學科的發展，為廣大民眾的身心健康，為海峽西岸的科技、社會與經濟發展做出重大貢獻。
四 發展趨勢和展望
光子學及其技術已廣泛應用或滲透到生物科學和醫學的諸多方面，被科學界所認同和重視。生物醫學光學已經成為國際光學學科重要發展方向之一。生物醫學光子學的發展，將為現代醫學和生命科學帶進嶄新的時代。本學科的發展將繼續體現了多學科交叉的特點，研究領域涉及到了生物學、醫學、和光學，還有化學等不同大學科的方方面面。技術開發與臨床應用研究的結合將越來越密切。一般認為，光學領域未來發展的重點是將各種復雜的光學系統和技術更加廣泛地應用于保健和醫療。當今世界中,與光子學有關的技術沖擊著人類對生命體的認知及人類健康領域?；诂F代激光與光電子技術的生物醫學光子學技術將為生命科學研究帶來具有原始性創新的重要科研成果，并可望形成有重大社會影響和經濟效益的產業。
在醫學領域，光子學技術正在改變著藥物療法和常規手術的實施手段,并為醫療診斷提供了新方法。在某些領域,如眼科,光學和激光技術已成熟地應用于臨床實踐。激光還使治療腎結石和皮膚病的新療法得以實現,并以無損或微損療法代替外科手術,如膝關節的修復?，F在,用激光技術和光激勵的藥物相結合可治好某些癌癥。以光學診斷技術為基礎的流動血細胞測量儀可用于監測愛滋病患者體內的病毒攜帶量。還有一些光學技術正處于無損醫學應用的試驗階段,包括控制糖尿病所進行的無損血糖監測和乳腺癌的早期診斷等。
在基礎研究方面，研究重點在于從細胞，甚至是亞細胞尺度層次揭示病變組織與正常組織之間的差異，為新技術開發以及應用提供理論依據。另一方面，研究光與人體組織之間的相互作用以及所產生的光化學、光熱和光機械效應。在技術的應用方面，研究重點轉向比較各種技術中光源（相干光源/非相干光源、波長、功率密度、偏振性、連續/脈沖光源、脈沖持續時間等）和個體差異（年齡、性別、臨床癥狀、發病史、發病時間等）對診斷或治療結果的影響，在確定各種技術臨床適應癥的同時，進一步實用化各種技術。此外，還在不斷開發新的實用于不同疾病的診斷、治療和監測技術。
值得關注的是，國外從事“生物醫學光學”領域研究的高?；蜓芯繖C構中，來自大陸的中國學者的數量越來越多。這有助于使國內外的學術交流更加有效，并可以預期國內與國外在該領域的研究水平差距將不斷縮小。
今后若干年內醫學光電科技學科需關注的重大科學問題和優先研究領域如下：
（一）醫學光子學基礎
在組織光學方面，其中最主要的有光在組織體內傳播的特殊方式、組織光學性質的描述以及有關實驗技術的開發和完善等。組織光學是醫學光子技術的理論基礎。光在生物組織中的運動學（如光的傳播）問題和動力學（如光的探測）問題是研究的主要內容，目的是要研究生物組織的光學性質和確定某靶位單位面積上的光能流率。應優先解決測量技術和實驗精度的問題，利用近場光學顯微技術、光鑷技術測量活體組織的光學參量。在理論建模方面，建立生物組織中光的傳輸理論和數值模擬方法。具體開展的研究工作應包括：1）光在生物組織中傳輸理論：要用更復雜的理論來描述生物組織的光學性質以及光在其中的傳播行為。建立準確的組織光學模型，使之能反映生物組織空間結構及其尺寸分布情況、組織各個部分的散射與吸收特性以及折射率在一定條件下的變化情況；改造傳輸方程，使之適應新的條件，并能在某些情況下求出光在生物組織中傳輸的基本性質。2）光傳輸的蒙特卡羅模擬：繼續開發新的更為有效的算法以適應生物組織的多樣性和復雜性的要求。除了了解光在組織中的分布，還在探索從大量數字模擬中得到生物組織中光的宏觀分布與其光學性質基本參量之間的經驗關系。另外，發展非穩態的光傳輸的蒙特卡羅模擬方法也是一個重要的研究方向，從中可以獲得比穩態條件下更多的信息。
組織光學參數的測量方法和技術方面，尚未獲得人體各種組織的可靠實驗數據。發展和完善活體的無損檢測尤為重要。在這方面，時間分辨率與頻率分辨率的測量方法引人注目。
（二）醫學光子學光譜診斷技術
醫學光子學光譜（非成像）診斷技術實質上是利用從組織體反射、散射、發射出來的光，經過適當的放大、探測以及信號處理，來獲取組織內部的病變信息，從而達到診斷疾病的目的。
生物組織的自體熒光與藥物熒光光譜技術，內容涉及光敏劑的吸收譜、激發與發射熒光譜以及各種波長激光激發下正常組織與病變組織內源性熒光基團特征光譜等?，F在人們所謂的特征熒光峰實際上只是卟啉分子的熒光峰?？陀^和科學地判斷激光熒光光譜對腫瘤的診斷標準是十分必要的。目前，某些癌瘤的藥物熒光診斷已進入臨床試用，自體熒光的應用尚處于摸索之中。需要開展激光激發生物組織和細胞內物質的機理研究，探討激光誘發組織自體熒光與癌組織病理類型的相關性以及新型光敏劑的熒光譜、熒光產額和最佳激發波長等方面的研究，以期獲得極其穩定、可靠的特征數據，為診斷技術的發展提供科學依據。
近年來，拉曼光譜技術應用于醫學中已顯示出它在靈敏度、分辨率、無損傷等方面的優勢。應開發并完善重要醫學物質拉曼光譜數據庫，并使基于拉曼光譜分析的小型、高效、適用于體表與體內的醫用拉曼光譜儀和診斷儀將在醫學臨床獲得更廣泛的應用。
超快時間分辨光譜比穩態光譜在技術上更靈敏、更客觀和更具有選擇性。因此，將脈寬為ps、fs量級的超短激光脈沖光源用于醫學受到廣泛重視，其一，應發展超快時間分辨熒光光譜技術，用于測量生物組織及生物分子的熒光衰變時間，分析癌組織分子馳豫動力學性質等，為進一步研究自體熒光法診斷惡性腫瘤提供基礎數據；其二，應發展超快時間分辨漫反射（透射）光譜技術。以時域的角度測量組織的漫反射，從而間接確定組織的光學特征。這是一種全新的、適用于活體的、無損和實時的測量方法，為確知光與生物組織的相互作用，解決醫學光子學中基礎測量問題開辟一條新徑。
（三）醫學光子學成像診斷技術
發展出具有無輻射損傷、高分辨率、非侵入、實時、安全的光子學成像診斷技術，并具有經濟、小型、且能監測活體組織內部處于自然狀態化學成分等特點的醫療診斷設備。主要的醫學光子學成像診斷技術包括：
超快時間分辨成像技術：以超短脈沖激光作為光源，根據光脈沖在組織內傳播時的時間分辨特性，使用門控技術分離出漫反射脈沖中未被散射的所謂早期光，進行成像。正在研究的典型時間門有條紋照相機、克爾門、電子全息等。
散射成像技術：包括光子密度波散射層析成像、組織深度光譜測量以及復合成像等，利用紅外光源，光子密度波在生物組織中的穿透深度可達幾個毫米，在低散射的人腦組織中甚至可達30mm。
紅外熱成像：紅外熱成像是利用紅外探測器測量人體和動物的正常與病變組織的溫度差異來診斷病變及其位置，現已在醫學診斷中得到廣泛的應用，如乳腺腫瘤的診斷。
光學相干層析成像技術：一種非侵入式無損成像技術，并且可以與顯微鏡、手持探針、內窺鏡、醫用導管、腹腔鏡等相結合使用，從而具有廣闊的應用領域。而且，OCT能進行眾多功能成像，如分光鏡OCT、多普勒OCT、偏振OCT：也可以與眾多成像技術結合使用，如熒光、雙光子、二次諧波成像等技術。
熒光壽命成像：受超短光脈沖激發后，熒光團，包括自體熒光團如NADH、FAD等和外源熒光團，如有機熒光染料、熒光蛋白等，所發出熒光的壽命取決于熒光團的分子種類及其所處的微環境，如pH、離子濃度（如Ca2+、Na+等）、氧壓等，因此熒光壽命的測量和成像，有助于提供生物組織的功能信息。和內窺鏡結合，可用于胃癌、食道癌等疾病的早期診斷，是一種很有前途的具有高靈敏度、高特異性以及高診斷準確性的早期癌癥診斷方法。
光聲作用成像：利用超聲場在生物組織中的優良傳輸特性和激光在生物組織中的選擇性吸收特性,將超聲定位技術和光學高靈敏度檢測技術結合,以實現無損傷臨床醫學的結構和功能層析診斷。預期成像深度遠好于目前的光學成像方法,對于較厚生物組織成像及臨床應用特別具有吸引力,可為及早發現一些特殊病變提供一種無損、有效、高準確度的方法。
非線性光學成像：雙光子激發熒光顯微成像、二次諧波等成像技術由于具有三維高空間分辨率，對比度高、對生物組織的損傷小等優點，研究工作重點是擴展成像技術在生物醫學領域的應用范圍，重點解決研制小型化內窺型診斷設備所面臨的相關技術問題。
人體經絡的光學表征及其調控功能：已經用不少事實證明了經脈循行路線的現象，也初步顯示了人體體表沿十四經脈路線存在的紅外輻射軌跡。然而，至今未能用西醫的形態學或生理學方法證明它的存在，也不能明晰地闡明“經絡”的實質?？梢岳靡寻l展的生物醫學光子學諸多成像技術為工具，研究這個具有中國特色的中醫學中的重大問題。
4.醫用激光治療技術（激光醫學）
強激光治療：是當前激光醫學中最成熟和最重要的領域。隨著新型醫用激光器的不時出現，如：鈦激光、鉺激光、準分子激光等，強激光治療技術的臨床用途也逐漸增多，提出一些新的問題。關于這些新型激光器及新的工作方式對人體組織的作用特點的認識還相對不足，基本沒有適合國人組織特性的治療參數。為此需加強研究激光與生物組織間的作用關系，特別是在諸多有效療法中已獲得重要應用的激光與生物組織間的作用關系；研究不同激光參數（包括波長、功率密度、能量密度與運轉方式等）對不同生物組織、人體器官組織及病變組織的作用關系，取得系統的數據，同時也有必要加強新型激光器及新的工作方式的臨床適應證的研究。
低強度激光治療：非熱或低強度激光輻射可作為一種輔助治療手段，其作用機理尚不清楚。對弱激光治療機理的認識有待于整個基礎醫學的提高，如充分認識細胞基因表達與調控、細胞代謝的調控、免疫反應的調控等，同時還需研究不同弱激光劑量對這些調控的影響，這才能提高弱激光治療的針對性和療效。針對目前臨床上盲目夸大療效、照射劑量嚴重混亂的局面，建議重點扶持2-3個弱激光研究中心，集中財力與人力進行弱激光的細胞生物學效應研究；弱激光生物調節作用和細胞生物學現象（基因調控和細胞凋亡）的量效關系、弱激光鎮痛的分子生物學機制以及弱激光與細胞免疫（抗菌、抗毒素、抗病毒等）的關系及其機制。尋求弱激光生物刺激效應的可能機制與量效關系；規范臨床治療參數與操作等。
光動力學治療（PDT）是當前激光醫學中最具活力且發展迅速的領域。光動力療法具備了診斷和治療腫瘤、心腦血管病等人類重大疾病的潛力。光動力療法在鮮紅斑痣、老年性眼底黃斑病變、某些頑固性皮膚病、類風濕性關節炎等常規手段難以奏效的良性疾病的治療研究中取得一系列進展，并結合內鏡技術的發展等，其應用領域得到很大的延伸和擴展。這些都說明發展光動力療法具有重要的社會和經濟效益。應當重點資助PDT相關產品的國產化，扶持新一代國產光敏劑的開發及相應激光器的產業化，資助新一代光敏劑光動力學治療的機理研究。作用機理、光動力療法各要素對光動力學效應的影響、建立數學模型、新型光敏劑光動力學效應的研究，為開拓光動力療法新的應用領域取得系統的數據。
激光美容與光子嫩膚術：利用激光或強脈沖光照射皮膚后的選擇性光熱解效應，即靶組織（病灶）和正常組織對光的吸收率的差別，使激光在損傷靶組織的同時避免正常組織的損傷這一原則，達到去皺、去文身、脫毛和治療各種皮膚病或達到美容的效果。
五 結論
醫學光子學及其技術的學科發展，對生命科學有重要且積極的意義。在醫學領域，將為解決長期困擾人類的疑難頑疾如心血管疾病和癌癥的早期診治提供可能性，從而提高人類的生存價值和意義，其中的重大突破將起到類似X射線和CT技術在人類文明進步史上的重要推動作用，在知識經濟崛起的時代還可能產生和帶動一批高新技術產業。
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課題組成員：
1.謝樹森：教授、博士導師，中國光學學會副理事長，福建省光學學會理事長
2.李 暉：福建師范大學 醫學光電科學與技術教育部重點實驗室
3.陳 榮：福建師范大學 醫學光電科學與技術教育部重點實驗室
