光电子技术的进展光的本性

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1、光存储技术的历史较短，而发展很快。1972年，美国飞利浦公司演示了模拟式激光视盘。5.光存储1993年下半年才付诸实用的新技术，也称CD视盘。VCD的视频压缩和解码技术是由美国人发明的，通过压缩把一部电影的动态图像和声音压缩到1.2G信息容量左右的光盘中去，并通过数字解码技术把压缩的电子信号重新播放出来。1982年，飞利浦公司同日本索尼公司合作，推出了第一台数字式激光唱机。由于激光唱机（CD）进入家庭和只读式光盘存储器(CD--ROM)同个人计算机结合，VCD(CD视盘)──其全称为Video─CD。DVD――全称为DigitalVi

2、deoDISK数字视频光盘机，它是1994年才诞生的新机种。从原理上来说，DVD与VCD没有本质的不同，DVD也是对电影画面进行视频压缩，将压缩的图像储存在光盘上。播放时DVD影碟机对光盘上的数字信号进行解码，还原出图像在显示器上播放。一张盘只能储存640MK的信息；目前光盘存储技术中,载有信息的调制激光束通过物镜聚焦于光盘存储介质层上记录,由于物镜离介质较远(毫米级)故称为远场记录而存储密度正比于所以要提高存储的位密度,就要缩短激光波长和升高物镜的数值孔径.记录点的尺寸决定于聚焦光的衍射极限.在光的衍射极限下,光线的聚焦直径(d)与

3、光波长()成正比例而与镜头的数值孔径(NA)成反比,即CD(780nm，NA：0.45)DVD(650nm，NA：0.6)，Blu-rayDisc盘片(405nm，NA：0.85)光盘技术要提高记录密度，可使用短波长激光或提高物镜的数值孔径使光点缩小，光盘存储密度和数据传输速率的发展趋势.平板显示器技术以液晶显示器发展最快。液晶材料既具有液体的特点又具有晶体的许多特性。1964年，美国RCA公司发现液晶的多种光电效应：宾主效应、动态散射效应和相移存储效应，为液晶显示器、液晶光阀等器件的研制奠定了基础。6平板显示器等离子体显示器、场致

4、发光显示器相继问世并不断的发展。现在，平板显示器以形成巨大的市场。是研究从红外波、可见光、紫外光、X射线直至射线波段范围内的光波电子技术，是研究运用光子和电子的特性，通过一定媒介实现信息与能量转换、传递、处理及应用的技术。信息：声音、文字、图像（动态和静态）、数据、文件信息的收集、处理、传递和显示必须依靠载体。例如，声音是以无线电波（调幅或调频）为载体实现无线电广播。最通常的信息载体是：电子、光子什么是光电子技术？光电子学半导体光电子学导波光学激光与红外物理学相干光学非线性光学光与物质相互作用强光光学效应电光效应声光效应磁光效应光

5、电转换效应发光效应非线性光学效应介质导波效应非线性光学效应光电子技术2．电子学和光子学的比较：电子学：Electronics是研究电子的运动、电子及其应用的科学电子学发展历程：从爱迪生1883年实验开始算起，经120年发展电学---电子学---电子技术---电子工程---电子产业电子技术及其主要应用：器件：电子管、晶体管、集成电路（IC）等应用：电信、无线电广播、电视、计算机等光子学：Photonics是研究光子运动、光子作用及其应用的科学。荷兰科学家Poldervart1970年提出Photonics并定义为：“光子学是研究以光子为

6、信息载体的科学”。钱学森：“光子学是研究光子的产生、运动和转化的科学。”光子学发展历程：从1970年Poldervart提出算起，也正经历：光学--光子学--光子技术--光子工程--光子产业光子技术及其主要应用：器件：有源元件：激光器、光探测器、光放大器、光集成回路等无源元件：耦合器、调制器、滤波器、光波导等应用：光子通信、光储存、光计算机等电子和光子性质的比较3．光子传递信息的特点：对比电子：（1）极快的响应时间可用于超高速、宽带通信：光子静止质量为零、在真空中以光速运动，不受电路中RCL时间常数的限制。光子响应时间可短达10－15

7、秒，即fs量级，而电子器件及系统最快的响应时间为10－9秒，即ns量级，两者相差100万倍。这在将来的光计算机等关键技术中将发挥巨大作用。1990年美Bell（2）传输信息容量大：光子传输信息时具有时间可逆性、不具有高度空间局域性，使它可以形成向前和向后的共轭波，以补偿光纤传输中所产生的崎变和失真。利用这方法理论上可实现无损耗通信。目前光纤通信正从第二代1.31微米波段零色散单模光纤向第三代1.55微米波段低损耗色散单模光纤作换代发展。传输容量从1978年的10Gb/s.km以每年10倍速度提高，1986年达1Tb/s.km。理论已证

8、明，一个光子在室温下可携带30bit的信息量并随温度的下降而以指数形式增加，以至达到无限值。所以，理论上可以讲：“光子通信有望借助一个光子将无穷多信息传输给无穷多受信者”。（3）高抗干扰、高可靠性：光子不带电荷，光纤不和