光电技术研究综述【文献综述】

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1、毕业论文文献综述电气工程及自动化光电技术研究综述摘要：文章对光电技术原理做了较为全面的介绍。概括了光电技术所需的基本理论，然后着重介绍了其在红外线和其他领域的应用及未来的发展。最后对光电技术进行归纳、总结。关键词：光电技术；红外线；原理；应用1.引言近年来，我国的高科技技术得到了迅速的发展，其标志性技术在光子、电子学技术领域，也称光电子技术[1]。光电技术是光电子技术、微电子技术、信息技术、光电技术、图像处理等学科相互交叉、相互渗透和相互结合的产物，它已成为发达国家的主导产业．其应用日益广涉和深入[2]。2.光电信息技术的原理2.1光电信息技术概述电子技术的高度发达

2、、广泛应用及其对社会各方面的深刻影响是人所共知的。电子技术发展的一个重要方面就是对光波段的开拓和利用。光电子技术就是光波段的电子技术。它涉及电磁波谱的光波段，即红外线、可见光、紫外线和软x射线部分的电磁辐射。从电磁波谱图上可以看出，光电子学涉及的频率范围为3×1011Hz至3×1016Hz[3]。自1960年激光器问世以来，光电子技术呈现出勃勃生机。在信息化的21世纪，光电子与微电子组成信息技术两大支柱，21世纪可称为光电子技术的世纪，因而培养和造就一大批掌握光电子技术基础知识、基本理论与基本技能，了解光电子技术最新发展动态的高级专业技术人才成为当今社会的迫切需要[

3、4]。从上述的分析可知，光电技术是一种非常丰富的波普资源，被广泛的应用。2.2光电技术原理概述2.2.1光的波粒二象性光电技术最基本的理论是光的波粒二象性。即光是以电磁波方式传播的粒子。几何光学依据光的波动性研究了光的折射与反射规律，得出了许多关于光的传播、光学成像、光学成像系统和成像系统像差等理论。物理光学依据光的波动性成功地解释了光的干涉、衍射等现象，为光谱分析仪器、全息摄影技术奠定了理论基础。然而，光的本质是物质，它具有粒子性，又称为光量子或光子[5]。2.2.2光电效应当光照射在某些物质上，使该物质吸收光能后其电子的能量和电特性发生变化，这种现象称为光电效应

4、[6]。根据物理现象的不同，通常可以将光电效应分为外光电效应和内光电效应两种[7]。基于外光电的工作原理，可以将光电器分为光电管和光电倍增管[8]3。基于内光电的工作原理，可以分为光电导效应和光生伏特效应[9]。光电导效应，即光照强度与半导体阻值成反比；光生伏特效应，即光照引起电动势的现象。2.2.3热释电效应热释电效应指的是某些晶体的电极化强度随温度变化而释放表面吸附的部分电荷。此效应只能发生在不具有中心对称的晶体中[10]。3.光电信息技术的重点应用3.1红外技术红外技术是一项既古老又年轻的技术。多年来一直围绕红外应用的各种元器件、材料，特别是半导体工艺、微电子

5、学近年来的迅猛发展，大大促进了红外技术的应用。红外技术在军事上的应用由简单的红外探测定向发展成了各式红外热成像仪器，应用范围从航天到海、陆、空三军[11]。红外线传感器是将红外辐射能转换成电能的一种光敏元件[12],其技术现已在现代科技、国防[13]和工农业等领域获得了广泛的应用。3.1.1红外传感器的应用及发展通常我们可以按照其探测机理将红外线传感器分为光子探测器（基于光电效应）和热探测器（基于热效应）两种[14]。人们根据他的各种工作原理制成了非常多非常实用的仪器。如基于光电效应制成的红外测温仪、红外成像仪[15]；基于热电效应制成的红外报警器[15]等等。红外

6、传感器是我们日常生活中最为常见的一种传感器。人们根据他的各种工作原理制成了非常多实用的仪器。如基于光电效应制成的红外测温仪、红外成像仪[14]；基于热电效应制成的红外报警器[14]等等，不仅在生活中随处可见，他在军事领域也得到了广泛的应用，包括：战斗机、直升机、无人机等等。随着高新技术的发展，红外传感器技术也将更加成熟，器灵敏度、效能、定位精度也将会更高。红外传感器技术在未来将发挥更大的效能[2]。3.2光纤技术20世纪末，光纤技术作为信息社会的主要支撑技术之一，已经成熟并成为通信的主流。进入21世纪，光纤通信与光纤传感技术继续飞速发展，表现在速率的提高，波分复用技

7、术的成功运用以及网络化的发展倾向。光纤通信已经不只局限于传输领域，全光交换技术、全光网络技术的出现，正预示着全光通信时代的到来[16]。3.3激光技术3激光束的基本特性，从应用角度可概括为两个方面：一方面，它是定向的强光光束：另一方面，它是单色的相干光束。激光在各个技术领域中的广泛应用都是利用r这两方面的特性。例如：激光通信、激光测距、激光定向、激光雷达、激光切削、激光手术、激光受控热核反应等。主要是利用激光的定向强光光束的特性；而激光全息、激光测长、激光干涉等，主要是利用激光是单色相干光束的特性[17]。4.结论通过以上的分析我们了解到，光电信息技术是基于光所