光電子陶瓷

中文名稱

光電子陶瓷

英文名稱

photonic-electronic ceramics

定　　義

具有特定光電或電光轉(zhuǎn)換性能的陶瓷材料。是功能陶瓷的一個分支。

應(yīng)用學(xué)科

材料科學(xué)技術(shù)（一級學(xué)科），無機(jī)非金屬材料（二級學(xué)科），陶瓷（三級學(xué)科），先進(jìn)陶瓷（四級學(xué)科）

光電子主要專業(yè)課程

學(xué)習(xí)的主要專業(yè)課程：光電子技術(shù)、光電子器件及系統(tǒng)、信號與系統(tǒng)、通信原理與技術(shù)、高等光學(xué)、應(yīng)用光學(xué)、光電子學(xué)、計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子電路與技術(shù)、電動力學(xué)、量子力學(xué)、半導(dǎo)體物理等。

光電子畢業(yè)生去向

繼續(xù)攻讀碩士、博士學(xué)位；或到信息產(chǎn)業(yè)部門、中科院及有關(guān)研究所、電信部門、高等院校、企事業(yè)單位及有關(guān)公司，主要從事光學(xué)、光電子學(xué)、光電子技術(shù)科學(xué)、光電信息工程與技術(shù)、光通信工程與技術(shù)、光電信號檢測處理與控制技術(shù)等領(lǐng)域的研究、設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用和管理等工作。

在微電子技術(shù)蓬勃發(fā)展的同時，人們發(fā)現(xiàn)可以利用光電各自的優(yōu)勢來為我們服務(wù)。比如激光器，光電探測器，太陽電池如等方面都需要光電結(jié)合。這就是早期的光電子學(xué)。隨著光電子學(xué)的發(fā)展，人們研究完全利用光來處理信息，于是誕生了光子學(xué)。所以可以說，先有了光電子學(xué)，又有了光子學(xué)。而最終的發(fā)展會是光電的再次統(tǒng)一，即更高一個層次上的光電子學(xué)?，F(xiàn)在正在發(fā)展單電子技術(shù)和單光子技術(shù)，那時信息的載體不再是束流，而是單個的粒子。光子和電子都是利用量子力學(xué)的概念，區(qū)別只是波長不同而已。我想我們在二十一世紀(jì)肯定會走到這一步。那時既不能叫光子信息技術(shù)，也不能叫電子信息技術(shù)，應(yīng)該叫量子信息技術(shù)。

由于光子具有電子所不具備的許多特性所以光子學(xué)有它獨特的優(yōu)勢。尤其在信息領(lǐng)域。比如通信，我們現(xiàn)在大部分主干網(wǎng)用的都是光纖，信息的載體都是光。由于密集波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展，一根頭發(fā)絲粗細(xì)的光纖就可以傳輸一億門電話線路。這是電纜無法比擬的。再如信息存儲技術(shù)，光盤由VCD發(fā)展到DVD，容量增大了好幾倍，未來如果研制出能夠商用的藍(lán)光激光器，采用藍(lán)光波段的光來作為信息的載體，就又可以使同樣大小的光盤的容量增大近十倍。而且光具有相干性，可以實現(xiàn)全息存儲，在不到一個平方厘米的芯片上，我們可以把北京圖書館的所有的書都存進(jìn)去。在計算機(jī)方面，未來的發(fā)展趨勢是光要進(jìn)入計算機(jī)中，發(fā)揮光子的優(yōu)勢實現(xiàn)開關(guān)的互聯(lián)，利用光來消除電子傳輸帶來的瓶頸效應(yīng)。

光電子光電子技術(shù)在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

光電子技術(shù)是最先進(jìn)的技術(shù)，對傳統(tǒng) 產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造、新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié) 構(gòu)的調(diào)整優(yōu)化起著巨大的促進(jìn)作用。

光電子技術(shù)具有精密、準(zhǔn)確、快速、高效等特點，它有助于全面提高工業(yè)產(chǎn)品的高、精、尖加工水平，并大幅度提高附加值及競爭能力。以激光加工技術(shù)為例，它應(yīng)用于汽車、航空、航天、通信、微電子等工業(yè)， 具有加工速度快、效率高、質(zhì)量好、變形小、 控制方便和易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)等優(yōu)點， 對提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提高國際市場競爭能力具有重要作用。

1、汽車制造

光電子技術(shù)在汽車制造行業(yè)的應(yīng)用極大地推進(jìn)了汽車工業(yè)的發(fā)展，首先是高功率的激光器被用作為切割、焊接的材料的處理工藝；其次是機(jī)械視覺系統(tǒng)正在汽車制造加工中被廣泛地應(yīng)用，并通過產(chǎn)生的信息來調(diào)整制造加工工藝，伎其最為合理， 并由此提高產(chǎn)品的質(zhì)量;而利用激光超聲 對固體材料進(jìn)行非破壞性測試也顯示了在 汽車制造業(yè)中極大的應(yīng)用潛力。

2、制作有源陣列液晶顯示器

第一步是使用光刻技術(shù)產(chǎn)生薄膜晶體 管陣列及色濾波器陣列。然后是光學(xué)監(jiān)測 被用來監(jiān)視裸襯板、色濾波器陣列及最后 的顯示器產(chǎn)品，工藝過程中的診斷，利用光 學(xué)對微粒實行控制，紫外光常被用來解決 液晶單元的密封問題。最后激光常被用來 定位及修補(bǔ)制造加工中的缺陷。

3、太陽能光伏技術(shù)改變傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)

美、日、歐和發(fā)展中國家都制定出龐大的光伏技術(shù)發(fā)展計劃，開發(fā)方向是大幅度 提高光電池轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性，降低成本，不斷擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)。目前已有80多個國家和地區(qū)形成商業(yè)化、半商業(yè)化生產(chǎn)能力，年均增長達(dá)16%,市場開拓從空間轉(zhuǎn)向地面系統(tǒng)應(yīng)用。甚至用于驅(qū)動交通工具。據(jù)報道，全球發(fā)展、建造太陽能住宅（光電池作屋頂、外墻、窗戶等建材用）投資規(guī)模為600億美元，到2012年還會再翻倍達(dá)1200億美元，光伏技術(shù)制作的光電池有望成為21世紀(jì)的新能源。

光電子光電子技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用

光電子科學(xué)技術(shù)使國防軍事具有快速反應(yīng)和難以攻擊的能力，它能為軍事提供既快又準(zhǔn)的信息，使己方看得更清、反應(yīng)更快、打得更準(zhǔn)、生存能力更強(qiáng)。因此光電子技術(shù)被認(rèn)為是軍事領(lǐng)域的主流技術(shù)，國防軍事現(xiàn)代化的重要支柱。

(1)激光聚變不僅可以作為未來能源，它還有重要的軍事應(yīng)用價值。它可以模擬氫彈的爆炸過程，代替既費錢又不安全的空中或地下核試驗，達(dá)到改進(jìn)核武器的性能。目前激光致盲武器已裝備部隊，艦載和機(jī)載激光反導(dǎo)器已開始走出實驗室。

(2)電光技術(shù)已成為軍方的核心技術(shù)，美國的國防防務(wù)水平隨著電光技術(shù)的開發(fā)呈現(xiàn)快速增長的勢頭，美國每年用于防務(wù)光電技術(shù)的開發(fā)費用高達(dá)50億美元。

光電子光電子在尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用

光電子科學(xué)在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中起著巨大的推動作用。光電子科學(xué)技術(shù)涵蓋眾多學(xué)科與技術(shù)，特別是基礎(chǔ)學(xué)科技術(shù)：材料科學(xué)和技術(shù)、計算機(jī)科學(xué)技術(shù)、生命科學(xué)及技術(shù)等。光電子技術(shù)所涉及的科學(xué)領(lǐng)域都是21世紀(jì)發(fā)展的尖端科學(xué)技術(shù)。具體表現(xiàn)如下。

1、兆兆紀(jì)元

這是惠普公司的J比恩·鮑姆在1996年10月提出的一個夢想。為了滿足信息時代的需要，人們期望在10?15年內(nèi)實現(xiàn)這個夢想。

傳輸：每秒兆兆位干線，遠(yuǎn)程傳輸網(wǎng)絡(luò)。

（1）每秒數(shù)百千兆位的存取網(wǎng)絡(luò)；

（2）每秒數(shù)十干兆位的局域網(wǎng)；

（3）每秒1000兆位的臺式電腦終端。

處理：每秒運算兆兆（萬億）次的計算機(jī)。

（1） 每秒兆兆位開關(guān)速度；

（2） 數(shù)干兆赫時鐘電路；

（3） 每秒數(shù)百兆字節(jié)的互聯(lián)。

存儲：兆兆字節(jié)數(shù)據(jù)庫。

（1）數(shù)兆兆字節(jié)的盤片驅(qū)動；

（2）數(shù)千兆位的記憶芯片。

光電子技術(shù)的發(fā)展趨勢完全有可能滿足這個設(shè)想的要求，光纖傳輸容呈、光處理能力和光存儲密度，正以極快的速度在發(fā)展，大約15年以內(nèi)，信息技術(shù)功能就可以從 千兆（109)提高至兆羅巴（1012)。

2、HV的免疫系統(tǒng)監(jiān)測

用光學(xué)生物醫(yī)學(xué)儀器研究艾滋病己取得重要進(jìn)展，如利用自動化基因順序測定器、掃描激光熒光計，科學(xué)家能夠?qū)Π滩《镜娜炕蜃黜樞驕y定。下一代艾滋病診斷技術(shù)將集中于測定外周血流中自由HV濃度，即病毒負(fù)荷。這種診斷測呈對于發(fā)展有前途的抗艾滋病病毐新藥、蛋白酶抑制劑以及涉及聯(lián)合這些抗病毒藥物治療確定其有效性是非常重要的。在這種尖端的分子生物學(xué)實驗室中如使用光學(xué)探測，如定呈化的聚合酶鏈反應(yīng)POR定量化衍生的DNA將對開展與HIV戰(zhàn)斗具有戰(zhàn)略影響。

光電子就是在光電效應(yīng)中因受激輻射而產(chǎn)生的電子，本質(zhì)就是金屬板的電子，與“光子”這個概念相對應(yīng)了?！肮庾印笔悄壳叭藗冋J(rèn)為的光的本質(zhì)：光是由一份份光子組成的，就像一個個小球。不過與小球有本質(zhì)區(qū)別就是光子沒質(zhì)量，且具有波動和粒子兩種性質(zhì)（波粒二象性）。