光电子技术的进展

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1、光电子技术何大伟教授博导北京交通大学光电子技术研究所（一号教学楼206室）电话:51688018dwhe@bjtu.edu.cn人类迈进了信息时代光电子技术的主要进展什么是光电子技术光电子技术趋势信息生命能源材料高新技术的代表信息科技最活跃发展最迅速影响最广泛最深刻经济效益最明显的科技领域。21世纪将是信息时代，人类将迈入了信息社会。人类迈进了信息时代1.看看今天社会的快速变化：通信事业迅速发展：•电缆通信、微波通信、光纤通信、卫星通信、水底通信、空间通信•固定通信、移动通信、个人通信多媒体技术广泛应用：•声音、图像、文件、数据、文字三网合一和三电

2、一体将实现：•电话网、有线电视网（CATV）、计算机网统一营运；•电脑、电器、电信产品的功能将融为一体，实现器智能化、数字化。信息高速公路迅速浪潮在全球兴起，带动高新技术和交叉学科发展使计算机网络进入千家万户，迅速改变人们的工作方式、思维方式和生活方式。国际互连（Internet）网宽带综合业务网（B-ISDN）信息产业（IT）占国民生产总值（GNP）的比例越来越大：InformationTechnology:信息技术与设备制造业信息服务业发达国家：40～60％；新兴工业化国家：25～40％；发展中国家：25％以下；我国（2008）：～25以上％。2什

3、么是信息？特征是什么？信息是客观世界中各种事物的特征及其发展变化的反映。信息消息！！！信息有以下特征：信息是客观的，不是臆想的；信息和物质、能量一样是一种重要的资源，可供人们利用；信息有共享性，大家都可采集、接收和利用；信息有动态性、可扩充性（可以增加或减少）；信息可压缩性和被解压，可对繁杂的信息进行整理、概括。信息具有可传递性。信息是可以严格定量计算和测量的物理量。信息量I被定义为以2为底的同等概率事件数目N的对数：I=log2N单位：bit(比特)例如，转动硬币后，只有正和反两种同等概率事件，故I=1bit。不同时代生产力、资源、工具的比较3.信

4、息社会的主要特征：传统工业为主社会转向信息产业为主社会。信息资源充分利用信息技术迅猛发展和应用信息产业巨大发展大大提高工作学习效率和创新能力大大提高物质文明和精神文明水平使社会和生活发生巨大变革。1883年，爱迪生在一次改进电灯的实验中，将一根金属线密封在发热灯丝附近，通电后意外地发现，电流居然穿过了灯丝与金属线之间的空隙。1884年，他取得了该发明的专利权。这是人类第一次控制了电子的运动，这一现象的发现，为20世纪蓬勃发展的电子学提供了生长点。光电子技术的主要进展J·J·汤姆逊(英国)1897年英国物理学家J·J·汤姆逊实验确立了带负电的粒子--电子

5、的存在在电子学领域光电子技术的主要进展1901年美国科学家罗伯特·密立根测量出了电子带电量的大小。密立根观察了一个又一个小油滴。最后他总结出带电量并非连续，而是具有一级一级的固定数值。它的最小单位自然就是电子的带电量了。(列第三位)这一杰出工作以及光电效应的相关贡献为他赢得了1923年的诺贝尔物理学奖，成为有史以来第二位得奖的美国物理学家。密立根(美国)在电子学领域1899年马可尼发送的无线电信号穿过了英吉利海峡(600千米)接着又成功穿越大西洋，从英国传到加拿大的纽芬兰省。“无线电之父”马可尼无线电通信的发明，也是日后无线电广播、电视甚至手机的先兆。

6、1909年马可尼获得诺贝尔物理学奖。光电子技术的主要进展他把爱迪生及马可尼两位大师的发明成果结合起来，着手研究真空电流的效应。1904年，他发明了真空二级管整流器。(Fleming,SirJohnAmbrose1849～1945)弗莱明发明的整流器发明了真空二级管整流器1910年，德福累斯特首次把它用于声音的传送系统。1916年，在他的主持下，建立了第一个广播电台，开始了新闻广播。到本世纪的20年代，真空电子器件已经成为广播事业与电子工业的心脏，它推动着无线电、雷达、电视、电信、电子控制设备、电子信息处理等整个电子技术群的迅速发展。1906年，美国人德

7、弗雷斯特在弗莱明的二极管中又加入一块栅极，制成可以用于整流，还可以用于放大的真空三极管。在研究中发现，三极管可以通过级联使放大倍数大增，这使得三极管的实用价值大大提高，从而促成了无线电通信技术的迅速发展。19-20世纪，电磁学得到了飞跃的发展．不断开发了各种电的应用技术。电能作为能源具有瞬时移动性和可控制性广泛用于照明、动力等方面电子学正是研究电信号的控制、记录、传递及其应用的一门科学。光电子技术的主要进展1958年，半导体集成电路问世，不仅使高速计算机得以实现，还促使电子工业与近代信息处理技术发生天翻地覆的变化。肖克莱、巴丁、布拉顿电子学与信息技术的

8、第一次重大变革发生在本世纪50年代。肖克莱由于他的半导体理论而导致了晶体管的发明，揭开了电子革