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光的干涉应用的新进展 光的干涉无处而不在，如在日光照射下，肥皂泡的薄层色及昆虫翅膀上的彩色便是最明显的例子。这仅在生活中光的干涉便随处可见，那么在它的实际应用岂不更让人意想不到。光的干涉最要的前提条件就是：必须满足传播方向相同、初相位恒定、频率相同。对于光干涉最开始的意愿是为了测单色光的波长，然而现在我们熟悉的照相机便也运用了光的干涉，普通照相是把照相机的镜头对着被拍摄的物体，让从物体上反射的光进入镜头，在感光底片上产生物体的像。感光底片上记录的是从物体上各点反射出来的光的强度。一、全息照相是应用光的干涉来实现的。它用激光（是良好的相干光）作光源。全息照相的原理如图所示，激光束被分成两部分：一部分射向被摄物体，另一部分射向反射镜（这束光叫参考光束）。从物体上反射出来的光（叫做物光束）具有不同的振幅和相位，物光束和从反射镜来的参考光束都射到感光片上，两束光发生干涉，在感光片上产生明暗的干涉条纹，感光片就成了全息照相。干涉条纹的明暗记录了干涉后光的强度，干涉条纹的形状记录了两束光的位相关系。 从全息照片的干涉条纹上不能直接看到物体的像，为了现出物体的像，必须用激光束（参考光束）去照射全息照片，当参考光束通过全息照片时，便复现出物光束的全部信息，于是就能看到物体的像。二、光学千涉生物传感器的建立及其在多种生物分子识别中的应用1.光学千涉生物传感器系统的设置(1)光学干涉生物传感器的硬件构成 (2)聚荃乙烯薄膜厚度与光学常数的测定及软件的编译2.光学干涉生物传感器敏感膜的构建3.光学干涉生物传感器在多种类型分子识别中的应用(1)酶标记的表面抗原一表面抗体相互作用(2)寡核昔酸分子杂交实验(3) L一天冬酞胺酶B细胞表位的筛选(4)不同细胞与固定化凝集素的相互作用三、当前光刻技术的主要研究领域及进展 1．光学光刻 光学光刻是通过光学系统以投影方法将掩模上的大规模集成电路器件的结构图形"刻"在涂有光刻胶的硅片上，限制光刻所能获得的最小特征尺寸直接与光刻系统所能获得的分辨率直接相关，而减小光源的波长是提高分辨率的最有效途径。因此，开发新型短波长光源光刻机一直是国际上的研究热点。 2．极紫外光刻（EUVL）极紫外光刻用波长为10-14纳米的极紫外光作 光源。虽然该技术最初被称为软X射线光刻，但实际上更类似于光学光刻。所不同的是由于在材料中的强烈吸收，其光学系统必须采用反射形式。如果EUVL得到应用，它甚至可能解决2012年的微米及以后的问题，对此发展应予以足够重视。总的来说，随着科学技术的迅速发展，在科学和技术领域中人们不断地利着光的干涉原理解决了许多复杂的实际问题。让我们更加深刻的认识光的干涉现象，以便日后更好的利用光的干涉知识解决生产及生活中的问题
形形色色的光现象在实际生活当中，有很多有趣而奇 妙的光现象。大到吸引全球注意力的日 食、月食，小到肥皂泡上的彩色图案， 只要你留心，随时都能发现自己身边的 光现象。不过，你有没有思考过它们的 原因呢？其实，这些光现象很多都可以 用我们学过的波的知识来解释，现在就 让我们去看一看自己身边奇妙的光现象 吧物理论文——形形色色的光现象 广义范围内的光指全部电磁波。迄今为止，所知的 最长波长为107米左右，最短波长为10-15米左右。 可见光指能引起人视觉的电磁波，其波长约在 ×10-7～×10-7米，它包括从红光到紫光的各 种单色光 。 下面我们将针对可见光谈以下几个问题： 1 光的传播 2 光的反射 3 光的折射 4 光的衍射 5 光的干涉 6 光的散射 7 极光物理论文——形形色色的光现象 一、光的传播 在均匀介质中光沿直线传播。 这条性质我们是司空见惯了。也正 是光的这条性质，使人们费了很大劲才 弄清光的波动性质。究竟有什么现象是 光的直线传播造成的呢？就让我们看一 下吧。物理论文——形形色色的光现象 日食、月食是一重要的 天文现象，是光在同一种均 匀介质中沿直线传播的例 证。物理论文——形形色色的光现象 日全食、日偏食和 日环食 月球的影可以分为本影、半影和伪半 影三部分。月球绕地球的轨道和地球 绕太阳的轨道都不是正圆，所以日、 月同地球之间的距离时近时远。因 此，在日食时，观察者在本影范围看 到太阳全部被月球遮住，称为日全 食；观察者在半影内则见到太阳部分 被月球遮住，称为日偏食；观察者在 伪本影内见到太阳的中间部分被月球 遮住，周边剩下一个光环，称为日环 食。当月球绕地球运行到太阳与地球 之间几乎与太阳同起同落时，从地球 上见不到月球，这时称为朔，日食现 象发生在朔的时候。朔的周期约为 天。但不是每隔天都发生一次日 食，原因是月球绕地球运行的轨道平 面和地球绕太阳运行的轨道平面不完 全重合，两者之间有5°9’的平均夹 角。所以只有当朔时太阳离两个轨道 平面的交点在某一角度以内时才会发 生日食。物理论文——形形色色的光现象 月全食、月偏食与半影月食 月食是月球进入地球阴影，月面变暗的现象。地球在背着太阳的方向 有一条阴影，叫地影。地影分为本影和半影两部分。本影没有受到太 阳直接射来的光，半影受到一部分太阳射来的光。月球在绕地球运行 过程中进入地影后就发生月食。月球整个都进入本影发生月全食；部 分进入本影发生月偏食。月全食和月偏食叫本影月食。有时月球只进 入半影而不进入本影，发生半影月食。 当地球处在太阳与月球之间时，月球朝向地球的一面照满太阳光，从 地球上看月球，月球呈光亮的圆形，这叫望。望的周期与朔相同，月 食只能发生在望的时候。但由于地球与月球运行轨道不在同一平面， 而有一个5°9′的夹角，不是所有望的时候都发生月食。只有当月球 运行到两个轨道平面的交点附近时，月食才可能发生。物理论文——形形色色的光现象 由于地球的本影比 月球大得多，在月 全食时，月球会会 完全进入地球的本 影区内，因此，绝 不会出现月环食这 种现象。 发生月食时， 地面上的观测面积 很大，可覆盖半个 地球，只要是天气 晴朗的夜空就能看 得到。物理论文——形形色色的光现象 本影区是光线完全射不到的地方。点光源生成的影区 周围可以出现亮边，这是由于光的波动性，光遇到障 碍物后，发生衍射的结果。发光体越大，本影区越 小。如白炽灯下的人影很清楚，荧光灯下的人影十分 模糊，就是两者比较而言，白炽灯可看成是点光源， 发光面小；荧光灯的发光面就比白炽灯大得多。医院 里外科手术用的无影灯，就是在一个很大的圆形灯罩 里交错排列或呈环形排列几个到10多个灯球，每个灯 球里有一个镜面灯泡，灯炮下半部的内壁上涂有一层 铝，把光线均匀柔和地反射到整个灯球上。这样，各 个灯球都能把光线照射到手术台上，既保证有足够的 亮度，同时又不留任何影子。物理论文——形形色色的光现象 星光闪烁 夜晚，天上的星星，特别是地平线附近的星星，常以震动的形 式急速变化。时明时暗，上下跳动，左右摇晃。而且有时颜色也 有变化，这就使所谓的星光闪烁，或者说是星星“眨眼”。这是由 于大气处于经常不断地运动中，空气密度也相应地不断变化。又 因为不同光波的折射率是不同的，所以看起来，位置和颜色都不 断地变化。 来自地平线附近的星光，由于穿过的大气层厚，又由于底层大 气变化大，所以闪烁显著。地面的发光物也会有同样的闪烁现 象。 星光闪烁往往反映出大气的不稳定，是天起变化的征兆，所以 有“天上星星跳，风雨就来到”的谚语。 同样的原因，在炎热的夏季，地面上的目标物，由于强烈的增 热，空气密度变化大，大气层不稳定，折射率不断变化，远处看 起来一些树木、房屋等会产生晃动，气象学上称为闪晃。这中闪 晃也和星星闪烁一样，是天起变化的征兆，因为这是大气层不稳 定的表现。物理论文——形形色色的光现象 假设地球表面不存在大气层，那么 人们观察到的日出时刻与实际存在的大 气层的情况相比将延后 。这是由于太阳 光在不均匀的大气层中传播发生弯曲的 原因。海市蜃楼也是介质不均匀造成的 众人皆知的现象。这些现象等说到折射 时再详细说明。物理论文——形形色色的光现象 二、光的反射 我们能够看到的物体有的是光源（自己能发出光 线），有的则是因为它们能反射光。光的反射分为镜 面反射和漫反射，而以漫反射最为常见。光线经光滑 面发生的反射现象。镜反射遵循反射定律，反射光线 是有规律的。平面镜、球面镜及各种曲面的反射都是 镜反射。镜反射能生成各种像，并在适当位置和范围 内能观察到。在现实中，大量的反射都不是在光滑面 上进行的，反射面是粗糙的。在粗糙的表面进行的无 规则反射叫漫反射。漫反射的光线能到各个方向，但 就其中的每条光线而言，都遵循反射规律。一般物 体，我们之所以能从各个方向看到它，就是漫反射的 结果。漫反射在实际中有广泛的应用。物理论文——形形色色的光现象 我们常见的平面镜的反射就是镜面 反射。平行光经镜面反射仍平行。很多 时候我们都利用镜面反射，但有时镜面 反射却是我们要避免的。比如教学用的 黑板，如果太光滑就会造成很多同学看 不清字。这是因为反射光大部分光沿与 镜面反射的路径传播。这时只要把黑板 弄粗糙一些即可。物理论文——形形色色的光现象 当光射到两种媒质界面，只产生反射而不产生 折射的现象叫全反射。当光由光密媒质射向光 疏媒质时，折射角将大于入射角。当入射角增 大到某一数值时，折射角将达到90°，这时在 光疏媒质中将不出现折射光线，只要入射角大 于上述数值时，均不再存在折射现象，这就是 全反射。所以，产生全反射的条件是：①光必 须由光密媒质射向光疏媒质。②入射角必须大 于临界角。由于镜面反射常常造成光的能量损 失，常常用全反射透镜代替平面镜。潜望镜就 是这样做的。全反射的应用很广，如改变光的 传播方向、测量折射率和传导光束等。物理论文——形形色色的光现象 三、光的折射 光的折射满足折射定律。其内容如下：①折射线、法线、入射线在同 一平面内。②折射线、入射线在法线的两侧。③折射角的正弦与入射 角的正弦的比值是一常数。 光由光速大的媒质进入光速小的媒质，光线将向法线偏折，即光线配 法线的夹角变小。 在水底有一束光源，光束达到水面然后折射到空气中，当然，也有一 部分光线产生反射。当入射角加大时 ，更多的光线产生反射。当入 射角大于或等于临界角时，发生全反射。临界角是由两个介质的折射 率来决定的： n 是两个介质的折射率。 nair water sinθ nair / nwater crit物理论文——形形色色的光现象 在地球上观察日出时，太阳发出的光线进入大 气层经过无数次折射才映入观察者的眼帘，观察者 认为光是直线传播的，所见太阳好像在如图1-40所示 的S′处的“太阳”乃是阳光经过大气层折射后形成的 虚像。实际上这时的太阳S还在地平线以下。物理论文——形形色色的光现象 透过燃烧得很旺的炉火 上方空气看炉火另一侧竖立 木棍，发现木棍不规则地左 右晃动变得弯曲了，如图所 示，这是由于人眼所见木棍 的虚像密度分布变化的气流 飘移。物理论文——形形色色的光现象 雨后初晴的早晨或傍 晚，或者远处还落着小雨， 另一边又在出太阳，常观察 到天空出现彩虹，这是由于 光的折射产生的色散现象， 如图所示，太阳光进入水滴 后，因各色光的折射率不同 而产生色散。实际上是一部 分光线反射，一部分光线折 射进入水滴，在水滴里面发 生内部反射（全反射）然后 再从水滴折射而出，人眼可 见各色光。物理论文——形形色色的光现象 眼睛 视觉器官。眼睛和照相机相似，一部分是光学成像系统，能够保证在视网膜上形 成外界物体清晰的像；另一部分是与照相底片相似的感光层，即视网膜上的感光 细胞及其外段的光敏色素。 眼球近似于球体，内部的角膜、水样液、晶状体及玻璃体构成屈光系统，起到一 个双凸透镜的作用。眼睛比照相机机构要复杂得多。除了有一套自动调节控制机 制外还能把光携带的信息变成神经电信号并经过初步加工处理传到大脑。 眼睛有一套自动调节控制机制，即能使远处的物体成像在视网膜上，也能使近处 的物体成像在视网膜上。其原因是晶状体本身是有弹性的，可以靠周围肌肉的运 动改变它的表面的弯曲程度，从而改变其焦距。因此眼睛是一种精巧的变焦距系 统。眼睛要看清一个物体，除了像要成在视网膜上以外，还需要成在视网膜上的 像足够的明亮，这主要靠瞳孔的调节，瞳孔的大小是可以改变的，改变它就可以 控制进入眼球的光线的多少，它的作用像照相机的光圈。另外眼睛要看清楚一个 物体还要满足第三个条件，就是物体的两端对眼睛光心所张的视角要大于1分。当 物体对眼睛所张的视角小于1分的时候，在视网膜上所成的像就会落在同一个感光 细胞上，整个物体看上去就会缩成了一点无从分辨。 物体上射出的光一部分进入眼睛在视网膜上成一实像，我们就看清了物体。眼睛 不仅能看清物体，而且还能看清物体通过光学系统所成的虚像，虚像是反射光线 或折射光线的反向延长线形成的，但这些反射光线或折射光线进入眼睛后能在视 网膜上成一实像。 人们眼球的焦距只有厘米左右，所以观察的物体一般总在眼睛的两倍焦距以 外，它在视网膜上所成的像是缩小倒立的实像，由于长时间的感受已养成习惯， 脑神经能清楚地识别各种物体，不至有上下倒置、左右易位的感觉。物理论文——形形色色的光现象 近视眼 一种远点为有限距离的非正常眼，这种眼睛的折光本 领比正常的眼睛大些，或者角膜到视网膜的距离比正 常的眼睛长些。晶状体在曲率最小的时候，也不能把 平行光束会聚在视网膜上（而是聚在视网膜前），这 种眼睛远点不是无限远，只适于看较近的物体，近点 也比10厘米小，要使这种眼睛能够看清楚无限远的物 体，必须把物体在视网膜前所成的像，移到视网膜 上。矫正近视眼的方法是配带一副用凹透镜做的眼 镜，利用这种透镜对于光束的发散作用可以使得物体 所成的像远一点，刚好成在视网膜上。青少年多患近 视眼，因此应该注意眼睛的保健
随着社会的不断进步，人民对提高生活质量的需求，尤其是对视力保健的关注度越来越高。统计数据表明， 中国 在校小学生佩戴眼镜的人数比例达到30％，中学生为50％，而大学生则达到了75％，成为名符其实的眼镜王国”。 一、应社会需求 发展 起来的新学科 1988年，中国计量 科学 研究院(以下简称“计量院”)组织了新中国成立以来首次、也是北京市第一次眼镜市场的产品质量调查。根据英国标准化协会(BSI)的标准，京城20多家大眼镜店被抽查的上千副眼镜的质量合格率不足10％。 为此，我国著名光学专家王大珩院士率先向社会发出呼吁：眼镜是保健用品，不是一般的商品，全社会都应陔关注消费者的视力健康!一些政协委员和人大代表电纷纷提出提案，建议国家有关部门对眼镜行业进行治理和整顿。 眼镜质量问题引起了原国家技术监督局的高度重况和关注．眼镜立即在“质量万里行”活动中被列为重点监督的产品。计量院正是从这时开始涉足眼科光学领计量和检测标准的研究的。近20年过去了，具有中国旖色的眼科光学计量取得了长足的发展和进步。 二、眼科光学与相关产业密切结合、与其他学科相巨交叉 眼科光学是集眼科学、计量学、光学和光学仪器、验光学、眼镜学、像质评价技术、光电检测技术、光谱光度学、神经学、生物学、材料学、制造工艺等为一体的新兴的边缘学科。眼科光学计量是眼科诊断、 治疗 、视力矫正和眼保健的基础保证。 根据国际标准化组织(ISO)的专业划分，至少有五大产业领域与眼科光学密切相关，它们是眼镜镜片、眼科仪器、角膜接触镜、人工晶体和个体眼部防护用品。由此可见，眼科光学又是医疗卫生、眼镜行业和光学 工业 的结合体。 三、具有中国特色的眼科光学计量体系 根据日益增长的国际市场和贸易全球化的需要，20世纪80年代中期，ISO在IS0C172“光学和光子学”标准化技术委员会下面设立了SC7“眼科光学和仪器”标准化分技术委员会。由于信息不畅以及行业划分的制约，中国的眼科光学计量研究与国际IS0C172，sC7的建立虽然同步，却又毫不相干。而国际计量界的同行们，无论是德国联邦物理技术研究院(PTB)、美国国家标准与技术研究院(NIST)，还是英国国家物理实验室(NPL)，都还没有开展这一领域的研究。 命运注定，中国眼科光学计量的生存、确立和发展必须自主创新。 1。独创性 由于有了计量院这样一支实力雄厚的技术队伍的实质性介入，仅仅十几年，中国已经开始步人国际先进水平的行列。 在国家质检总局的大力支持下．计量院会同全国质监系统先后研究建立了顶焦度计量基准、验光机顶焦度工作基准、角膜接触镜顶焦度工作基准等一系列有代表性的基、标准装置，并在全国范围内建立了具有中国特色的顶焦度量值传递和溯源体系，如图1所示。 纵观国际眼科光学大家庭，中国的眼科光学计量颇具独创性。正如国际计量局局长瓦拉德于2005年下半年参观计量院眼科光学实验室时所说的：“我在你们这里看到了一片新天地。” 2．建标与量值传递的新模式 传统的计量工作，往往是先投入巨资研究检测装置，待建立计量基准或计量标准后，再对社会开展周期检定和量值溯源。 计量院在开展眼科光学计量研究的初期．面临着技术上走哪条路的抉择。由于服科光学计量服务的对象是一个个不同的生命体，从某种意义上说．如果初期没有选择好突破口，计量检定方法不能通过临床医学的考验，就不可能得到今天医学界的承认，更不会被国内外市场广泛使用并接受，也绝无可能发展到今天的规模和水平。回顾 历史 ，眼科光学计量所实现的突破在于： (1)选择了以动态或在线检测为研究目标 事实证明，这种模式能够较好地适应眼镜行业或医学界在使用现场进行动态测量或在线校准和检测的需求显然，传统的、基于静态或分量程的工业计量模式，以及高成本低使用率的计量建标和检定模式．不适于眼科临床医学的需求。而中国自主研发的各种眼科光学计量标准器具，如标准镜片和标准模拟眼等，则以其高科技含量、低成本高使用率、便于携带等显著特点．一下子就被国内外客户广泛接受，并占领了市场。 (2)以Map手段实现量值传递的新模式 面对具有3．6亿用户的眼镜市场，我们只有通过大面积的建标和计量检定，才能有效控制眼镜行业的产品质量，才能保证全国范围内顶焦度量值的统一。而Map了用客传递手段，就像勾画一张全国地图一样，把顶焦度一级或二级标准、验光机顶焦度标准、瞳距仪检定装置、透射比计量标准装置、角膜曲率计检定标准等通过自上而下的逐级推广、很快就覆盖了全国除 台湾 和西藏以外的大部分省、市地区计量所，甚至远销海外。这种新模式，满足了我国眼镜行业分布区域大、计量检定贯穿始终、无所不在的市场的需求。 四、计量基标准与科研成果转化 眼科光学领域内的基本物理量是顶焦度——VertexPowero 围绕着顶焦度这个重要物理量，我国先后研究建立了各项基(标)准，并将其迅速转化为市场上可流通的商用计量标准器具。例如：“顶焦度标准镜片”、“主观式和客观式标准模拟眼”、“接触镜顶焦度专用标准镜片”、“眼镜片透射比测量装置”、“瞳距仪计量检定装置”和“商用瞳距仪样机”、“角膜曲率计标准器”等。 上述计量标准器具均可直接用于对眼科光学计量仪器进行强制检定和计量校准，且具有包容性强、较长期的适应性、研究费用低廉、易于操作和大范围推广等优点，有利于调动地方质监部门的积极性。 上下齐抓共管大好局面的形成，使我国政府对眼科光学领域的产品质量实施市场监督的目标能够落到实处。 五、发挥龙头作用、形成计量院与地方技术机构双赢的局面 眼科光学计量之所以能够在短短十几年里取得如此快速的发展．并为提高我国眼镜行业产品质量的提高作出举足轻重的贡献，除了计量院自身的努力之外，另一个重要的原因就是这项工作得到了全国各地质监部门的积极响应和大力协助。 目前．除台湾、西藏以外的大多数省市级的计量和质检机构都开展了眼科光学计量检定和产品质量监督工作．各地技术机构直接使用计量院提供的计量标准器具。这种“统一研制、统一推广、统一培训、统一周期检定”的“四个统一”模式有效解决了巨大市场需求下的量值溯源和量值统一问题，使将原来看起来十分复杂和困难的技术管理和市场监督工作变得简化和顺畅起来。 眼科光学计量走出了一条计量为国民 经济 服务、为社会发展服务、为提高人民生活质量和身体健康服务的新思路，不但使社会和国民从中受益，也形成了计量院与地方技术机构双赢共进的新局面。 六、中国眼科光学计量研究实现“从零的突破到质变的跨越” 眼科光学计量所走过的路。为计量科学技术的发展开拓了广阔的研究领域，使计量科学更贴近生活，更贴近国民经济。也锻炼和造就了一批了解市场、了解 企业 需求。通过为社会服务而发现和寻找科研方向的新型的科技人员。 顶焦度计量标准(基准)、验光机工作基准、角膜接触镜顶焦度工作基准的相继研发成功。确立了计量院在国内眼科光学领域的“科研龙头”地位．同时。为提高中国在国际眼科光学界的地位赢得了关键的一票。
光分为人造光和自然光。我们之所以能够看到客观世界中斑驳陆离、瞬息万变的景象，是因为眼睛接收物体发射、反射或散射的光。光与人类生活和社会实践有着密切的关系。严格地说，光是人类眼睛所能观察到的一种辐射。由实验证明光就是电磁辐射，这部分电磁波的波长范围约在红光的微米到紫光的微米之间。波长在微米以上到1000微米左右的电磁波称为“红外线”。在微米以下到微米左右的称“紫外线”。红外线和紫外线不能引起视觉，但可以用光学仪器或摄影方法去量度和探测这种发光物体的存在。所以在光学中光的概念也可以延伸到红外线和紫外线领域，甚至X射线均被认为是光，而可见光的光谱只是电磁光谱中的一部分。光具有波粒二象性，即既可把光看作是一种频率很高的电磁波（1012~1015赫兹），也可把光看成是一个粒子，即光量子，简称光子。光是地球生命的来源之一。光是人类生活的依据。光是人类认识外部世界的工具。光是信息的理想载体或传播媒质。据统计，人类感官收到外部世界的总信息中，至少90％以上通过眼睛……光就其本质而言是一种电磁波，覆盖着电磁频谱一个相当宽（从X射线到远红外）的范围，只是波长比普通无线电波更短。人类肉眼所能看到的可见光只是整个电磁波谱的一部分。当一束光投射到物体上时，会发生反射、折射、干涉以及衍射等现象。光波，包括红外线，它们的波长比微波更短，频率更高，因此，从电通信中的微波通信向光通信方向发展，是一种自然的也是一种必然的趋势。普通光：一般情况下，光由许多光子组成，在荧光（普通的太阳光、灯光、烛光等）中，光子与光子之间，毫无关联，即波长不一样、相位不一样，偏振方向不一样、传播方向不一样，就象是一支无组织、无纪律的光子部队，各光子都是散兵游勇，不能做到行动一致。激光——光学的新天地激光光束中，所有光子都是相互关联的，即它们的频率（或波长）一致、相位一致、偏振方向一致、传播方向一致。激光就好像是一支纪律严明的光子部队，行动一致，因而有着极强的战斗力。这就是为什么许多事情激光能做，而阳光、灯光、烛光不能做的主要原因。
光通信从一开始就是为传送基于电路交换的信息的，所以客户信号一般是TDM的连续码流，如PDH、SDH等。随着计算机网络，特别是互联网的发展，数据信息的传送量越来越大，客户信号中基于分组交换的分组信号的比例逐步增加。分组信号与连续码流的特点完全不同，它具有随机性、突发性，因此如何传送这一类信号，就成为光通信技术要解决的重点。 另外，传送数据信号的光收发模块及设备系统与传统的传送连续码流的光收发模块及设备系统是有很大区别的。在接入网中，所实现的系统即为ATM-PON、EPON或GPON等。在核心网，实现IP等数据信号在光层（包括在波分复用系统）的直接承载，就是大家熟知的IP over Optical的技术。 由于SDH系统的良好特性及已有的大量资源，可充分利用原有的SDH系统来传送数据信号。起初只考虑了对ATM的承载，后来，通过SDH网络承载的数据信号的类型越来越多，例如FR、ATM、IP、10M-baseT、FE、GE、10GE、DDN、FDDI、Fiber Channel、FICON、ESCON等。 于是，人们提出了许多将IP等信号送进SDH虚容器VC的方法，起初是先将IP或Ethernet装进ATM，然后再映射进SDH传输，即IP/Ethernet over ATM，再over SDH。后来，又把中间过程省去，直接将IP或Ethernet送到SDH，如PPP、LAPS、SDL、GFP等，即IP over SDH、POS或EOS。 不断增加的信道容量 光通信系统能从PDH发展到SDH，从155Mb/s发展到10Gb/s，近来，40GB/s已实现商品化。同时，还正在探讨更大容量的系统，如160Gb/s（单波道）系统已在实验室研制开发成功，正在考虑为其制定标准。此外，利用波分复用等信道复用技术，还可以将系统容量进一步提高。目前32×10Gb/s（即320Gb/s）的DWDM系统已普遍应用，160×10Gb/s（即）的系统也投入了商用，实验室中超过10Tb/s的系统已在多家公司开发出来。光时分复用OTDM、孤子技术等已有很大进展。毫无疑问，这些对于骨干网的传输是非常有利的。 信号超长距离的传输 从宏观来说，对光纤传输的要求当然是传输距离越远越好，所有研究光纤通信技术的机构，都在这方面下了很大工夫。特别是在光纤放大器出现以后，这方面的记录接连不断。不仅每个跨距的长度不断增加，例如，由当初的20km、40km，最多为80km，增加到120km、160km。而且，总的无再生中继距离也在不断增加，如从600km左右增加到3000km、4000km。 从技术的角度看，光纤放大器其在拉曼光纤放大器的出现，为增大无再生中继距离创造了条件。同时，采用有利于长距离传送的线路编码，如RZ或CS-RZ码；采用FEC、EFEC或SFEC等技术提高接收灵敏度；用色散补偿和PMD补偿技术解决光通道代价和选用合适的光纤及光器件等措施，已经可以实现超过STM-64或基于10Gb/s的DWDM系统，4000km无电再生中继器的超长距离传输。 光传输与交换技术的融合 随着对光通信的需求由骨干网逐步向城域网转移，光传输逐渐靠近业务节点。在应用中人们觉得光通信仅仅作为一种传输手段尚未能完全适应城域网的需要。作为业务节点，比较靠近用户，特别对于数据业务的用户，希望光通信既能提供传输功能，又能提供多种业务的接入功能。这样的光通信技术实际上可以看作是传输与交换的融合。目前已广泛使用的基于SDH的多业务传送平台MSTP，就是一个典型的实例。 基于SDH的MSTP是指在SDH的平台上，同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入处理和传送，提供统一网管的多业务节点设备。实际上，有些MSTP设备除了提供上述业务外，还可以提供FR、FDDI、Fiber Channel、FICON、ESCON等众多类型的业务。 除了基于SDH的MSTP之外，还可以有基于WDM的MSTP。实际上是将WDM的每个波道分别用作各个业务的通道，即可以用透传的方式，也可以支持各种业务的接入处理，如在FE、GE等端口中嵌入以太网2层甚至3层交换功能等，使WDM系统不仅仅具有传送能力，而且具有业务提供能力。 进一步在光层网络中，将传输与交换功能相结合的结果，则导出了自动交换光网络ASON的概念。ASON除了原有的光传送平面和管理平面之外，还增加了控制平面，除了能实现原来光传送网的固定型连接（硬连接）外，在信令的控制下，还可以实现交换的连接（软连接）和混合连接。即除了传送功能外，还有交换功能。 互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势 近年来，随着互联网的迅猛发展，IP业务呈现爆炸式增长。预测表明，IP将承载包括语音、图像、数据等在内的多种业务，构成未来信息网络的基础；同时以WDM为核心、以智能化光网络（ION）为目标的光传送网进一步将控制信令引入光层，满足未来网络对多粒度信息交换的需求，提高资源利用率和组网应用的灵活性。因此如何构建能够有效支持IP业务的下一代光网络已成为人们广泛关注的热点之一。 对承载业务的光网络而言，下一步面临的主要问题不仅仅是要求超大容量和宽带接入等明显需求，还需要光层能够提供更高的智能性和在光节点上实现光交换，其目的是通过光层和IP层的适配与融合，建立一个经济高效、灵活扩展和支持业务QoS等的光网络，满足IP业务对信息传输与交换系统的要求。 智能化光网络吸取了IP网的智能化特点，在现有的光传送网上增加了一层控制平面，这层控制平面不仅用来为用户建立连接、提供服务和对底层网络进行控制，而且具有高可靠性、可扩展性和高有效性等突出特点，并支持不同的技术方案和不同的业务需求，代表了下一代光网络建设的发展方向。 研究表明，随着IP业务的爆发性增长，电信业和IT业正处于融合与冲突的“洗牌”阶段，新技术呼之欲出。尤其是随着软件控制（“软光”技术）的使用，使得今天的光网络将逐步演进为智能化的光网络，它允许运营者更加有效地自动配置业务和管理业务量，同时还将提供良好的恢复机制，以支持带有不同QoS需求的业务，从而使运营者可以建设并灵活管理的光网络，并开展一些新的应用，包括带宽租赁、波长业务、光层组网、光虚拟专用网（OVPN）等新业务。 综上所述，以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心，并面向IP互联网应用的光波技术已构成了今天的光纤通信研究热点，在未来的一段时间里，人们将继续研究和建设各种先进的光网络，并在验证有关新概念和新方案的同时，对下一代光传送网的关键技术进行更全面、更深入地研究。 从技术发展趋势角度来看，WDM技术将朝着更多的信道数、更高的信道速率和更密的信道间隔的方向发展。从应用角度看，光网络则朝着面向IP互联网、能融入更多业务、能进行灵活的资源配置和生存性更强的方向发展，尤其是为了与近期需求相适应，光通信技术在基本实现了超高速、长距离、大容量的传送功能的基础上，将朝着智能化的传送功能发展。打字不易，如满意，望采纳。
随着社会的不断进步，人民对提高生活质量的需求，尤其是对视力保健的关注度越来越高。统计数据表明， 中国 在校小学生佩戴眼镜的人数比例达到30％，中学生为50％，而大学生则达到了75％，成为名符其实的眼镜王国”。 一、应社会需求 发展 起来的新学科 1988年，中国计量 科学 研究院(以下简称“计量院”)组织了新中国成立以来首次、也是北京市第一次眼镜市场的产品质量调查。根据英国标准化协会(BSI)的标准，京城20多家大眼镜店被抽查的上千副眼镜的质量合格率不足10％。 为此，我国著名光学专家王大珩院士率先向社会发出呼吁：眼镜是保健用品，不是一般的商品，全社会都应陔关注消费者的视力健康!一些政协委员和人大代表电纷纷提出提案，建议国家有关部门对眼镜行业进行治理和整顿。 眼镜质量问题引起了原国家技术监督局的高度重况和关注．眼镜立即在“质量万里行”活动中被列为重点监督的产品。计量院正是从这时开始涉足眼科光学领计量和检测标准的研究的。近20年过去了，具有中国旖色的眼科光学计量取得了长足的发展和进步。 二、眼科光学与相关产业密切结合、与其他学科相巨交叉 眼科光学是集眼科学、计量学、光学和光学仪器、验光学、眼镜学、像质评价技术、光电检测技术、光谱光度学、神经学、生物学、材料学、制造工艺等为一体的新兴的边缘学科。眼科光学计量是眼科诊断、 治疗 、视力矫正和眼保健的基础保证。 根据国际标准化组织(ISO)的专业划分，至少有五大产业领域与眼科光学密切相关，它们是眼镜镜片、眼科仪器、角膜接触镜、人工晶体和个体眼部防护用品。由此可见，眼科光学又是医疗卫生、眼镜行业和光学 工业 的结合体。 三、具有中国特色的眼科光学计量体系 根据日益增长的国际市场和贸易全球化的需要，20世纪80年代中期，ISO在IS0C172“光学和光子学”标准化技术委员会下面设立了SC7“眼科光学和仪器”标准化分技术委员会。由于信息不畅以及行业划分的制约，中国的眼科光学计量研究与国际IS0C172，sC7的建立虽然同步，却又毫不相干。而国际计量界的同行们，无论是德国联邦物理技术研究院(PTB)、美国国家标准与技术研究院(NIST)，还是英国国家物理实验室(NPL)，都还没有开展这一领域的研究。 命运注定，中国眼科光学计量的生存、确立和发展必须自主创新。 1。独创性 由于有了计量院这样一支实力雄厚的技术队伍的实质性介入，仅仅十几年，中国已经开始步人国际先进水平的行列。 在国家质检总局的大力支持下．计量院会同全国质监系统先后研究建立了顶焦度计量基准、验光机顶焦度工作基准、角膜接触镜顶焦度工作基准等一系列有代表性的基、标准装置，并在全国范围内建立了具有中国特色的顶焦度量值传递和溯源体系，如图1所示。 纵观国际眼科光学大家庭，中国的眼科光学计量颇具独创性。正如国际计量局局长瓦拉德于2005年下半年参观计量院眼科光学实验室时所说的：“我在你们这里看到了一片新天地。” 2．建标与量值传递的新模式 传统的计量工作，往往是先投入巨资研究检测装置，待建立计量基准或计量标准后，再对社会开展周期检定和量值溯源。 计量院在开展眼科光学计量研究的初期．面临着技术上走哪条路的抉择。由于服科光学计量服务的对象是一个个不同的生命体，从某种意义上说．如果初期没有选择好突破口，计量检定方法不能通过临床医学的考验，就不可能得到今天医学界的承认，更不会被国内外市场广泛使用并接受，也绝无可能发展到今天的规模和水平。回顾 历史 ，眼科光学计量所实现的突破在于： (1)选择了以动态或在线检测为研究目标 事实证明，这种模式能够较好地适应眼镜行业或医学界在使用现场进行动态测量或在线校准和检测的需求显然，传统的、基于静态或分量程的工业计量模式，以及高成本低使用率的计量建标和检定模式．不适于眼科临床医学的需求。而中国自主研发的各种眼科光学计量标准器具，如标准镜片和标准模拟眼等，则以其高科技含量、低成本高使用率、便于携带等显著特点．一下子就被国内外客户广泛接受，并占领了市场。 (2)以Map手段实现量值传递的新模式 面对具有3．6亿用户的眼镜市场，我们只有通过大面积的建标和计量检定，才能有效控制眼镜行业的产品质量，才能保证全国范围内顶焦度量值的统一。而Map了用客传递手段，就像勾画一张全国地图一样，把顶焦度一级或二级标准、验光机顶焦度标准、瞳距仪检定装置、透射比计量标准装置、角膜曲率计检定标准等通过自上而下的逐级推广、很快就覆盖了全国除 台湾 和西藏以外的大部分省、市地区计量所，甚至远销海外。这种新模式，满足了我国眼镜行业分布区域大、计量检定贯穿始终、无所不在的市场的需求。 四、计量基标准与科研成果转化 眼科光学领域内的基本物理量是顶焦度——VertexPowero 围绕着顶焦度这个重要物理量，我国先后研究建立了各项基(标)准，并将其迅速转化为市场上可流通的商用计量标准器具。例如：“顶焦度标准镜片”、“主观式和客观式标准模拟眼”、“接触镜顶焦度专用标准镜片”、“眼镜片透射比测量装置”、“瞳距仪计量检定装置”和“商用瞳距仪样机”、“角膜曲率计标准器”等。 上述计量标准器具均可直接用于对眼科光学计量仪器进行强制检定和计量校准，且具有包容性强、较长期的适应性、研究费用低廉、易于操作和大范围推广等优点，有利于调动地方质监部门的积极性。 上下齐抓共管大好局面的形成，使我国政府对眼科光学领域的产品质量实施市场监督的目标能够落到实处。 五、发挥龙头作用、形成计量院与地方技术机构双赢的局面 眼科光学计量之所以能够在短短十几年里取得如此快速的发展．并为提高我国眼镜行业产品质量的提高作出举足轻重的贡献，除了计量院自身的努力之外，另一个重要的原因就是这项工作得到了全国各地质监部门的积极响应和大力协助。 目前．除台湾、西藏以外的大多数省市级的计量和质检机构都开展了眼科光学计量检定和产品质量监督工作．各地技术机构直接使用计量院提供的计量标准器具。这种“统一研制、统一推广、统一培训、统一周期检定”的“四个统一”模式有效解决了巨大市场需求下的量值溯源和量值统一问题，使将原来看起来十分复杂和困难的技术管理和市场监督工作变得简化和顺畅起来。 眼科光学计量走出了一条计量为国民 经济 服务、为社会发展服务、为提高人民生活质量和身体健康服务的新思路，不但使社会和国民从中受益，也形成了计量院与地方技术机构双赢共进的新局面。 六、中国眼科光学计量研究实现“从零的突破到质变的跨越” 眼科光学计量所走过的路。为计量科学技术的发展开拓了广阔的研究领域，使计量科学更贴近生活，更贴近国民经济。也锻炼和造就了一批了解市场、了解 企业 需求。通过为社会服务而发现和寻找科研方向的新型的科技人员。 顶焦度计量标准(基准)、验光机工作基准、角膜接触镜顶焦度工作基准的相继研发成功。确立了计量院在国内眼科光学领域的“科研龙头”地位．同时。为提高中国在国际眼科光学界的地位赢得了关键的一票。
形形色色的光现象在实际生活当中，有很多有趣而奇 妙的光现象。大到吸引全球注意力的日 食、月食，小到肥皂泡上的彩色图案， 只要你留心，随时都能发现自己身边的 光现象。不过，你有没有思考过它们的 原因呢？其实，这些光现象很多都可以 用我们学过的波的知识来解释，现在就 让我们去看一看自己身边奇妙的光现象 吧物理论文——形形色色的光现象 广义范围内的光指全部电磁波。迄今为止，所知的 最长波长为107米左右，最短波长为10-15米左右。 可见光指能引起人视觉的电磁波，其波长约在 ×10-7～×10-7米，它包括从红光到紫光的各 种单色光 。 下面我们将针对可见光谈以下几个问题： 1 光的传播 2 光的反射 3 光的折射 4 光的衍射 5 光的干涉 6 光的散射 7 极光物理论文——形形色色的光现象 一、光的传播 在均匀介质中光沿直线传播。 这条性质我们是司空见惯了。也正 是光的这条性质，使人们费了很大劲才 弄清光的波动性质。究竟有什么现象是 光的直线传播造成的呢？就让我们看一 下吧。物理论文——形形色色的光现象 日食、月食是一重要的 天文现象，是光在同一种均 匀介质中沿直线传播的例 证。物理论文——形形色色的光现象 日全食、日偏食和 日环食 月球的影可以分为本影、半影和伪半 影三部分。月球绕地球的轨道和地球 绕太阳的轨道都不是正圆，所以日、 月同地球之间的距离时近时远。因 此，在日食时，观察者在本影范围看 到太阳全部被月球遮住，称为日全 食；观察者在半影内则见到太阳部分 被月球遮住，称为日偏食；观察者在 伪本影内见到太阳的中间部分被月球 遮住，周边剩下一个光环，称为日环 食。当月球绕地球运行到太阳与地球 之间几乎与太阳同起同落时，从地球 上见不到月球，这时称为朔，日食现 象发生在朔的时候。朔的周期约为 天。但不是每隔天都发生一次日 食，原因是月球绕地球运行的轨道平 面和地球绕太阳运行的轨道平面不完 全重合，两者之间有5°9’的平均夹 角。所以只有当朔时太阳离两个轨道 平面的交点在某一角度以内时才会发 生日食。物理论文——形形色色的光现象 月全食、月偏食与半影月食 月食是月球进入地球阴影，月面变暗的现象。地球在背着太阳的方向 有一条阴影，叫地影。地影分为本影和半影两部分。本影没有受到太 阳直接射来的光，半影受到一部分太阳射来的光。月球在绕地球运行 过程中进入地影后就发生月食。月球整个都进入本影发生月全食；部 分进入本影发生月偏食。月全食和月偏食叫本影月食。有时月球只进 入半影而不进入本影，发生半影月食。 当地球处在太阳与月球之间时，月球朝向地球的一面照满太阳光，从 地球上看月球，月球呈光亮的圆形，这叫望。望的周期与朔相同，月 食只能发生在望的时候。但由于地球与月球运行轨道不在同一平面， 而有一个5°9′的夹角，不是所有望的时候都发生月食。只有当月球 运行到两个轨道平面的交点附近时，月食才可能发生。物理论文——形形色色的光现象 由于地球的本影比 月球大得多，在月 全食时，月球会会 完全进入地球的本 影区内，因此，绝 不会出现月环食这 种现象。 发生月食时， 地面上的观测面积 很大，可覆盖半个 地球，只要是天气 晴朗的夜空就能看 得到。物理论文——形形色色的光现象 本影区是光线完全射不到的地方。点光源生成的影区 周围可以出现亮边，这是由于光的波动性，光遇到障 碍物后，发生衍射的结果。发光体越大，本影区越 小。如白炽灯下的人影很清楚，荧光灯下的人影十分 模糊，就是两者比较而言，白炽灯可看成是点光源， 发光面小；荧光灯的发光面就比白炽灯大得多。医院 里外科手术用的无影灯，就是在一个很大的圆形灯罩 里交错排列或呈环形排列几个到10多个灯球，每个灯 球里有一个镜面灯泡，灯炮下半部的内壁上涂有一层 铝，把光线均匀柔和地反射到整个灯球上。这样，各 个灯球都能把光线照射到手术台上，既保证有足够的 亮度，同时又不留任何影子。物理论文——形形色色的光现象 星光闪烁 夜晚，天上的星星，特别是地平线附近的星星，常以震动的形 式急速变化。时明时暗，上下跳动，左右摇晃。而且有时颜色也 有变化，这就使所谓的星光闪烁，或者说是星星“眨眼”。这是由 于大气处于经常不断地运动中，空气密度也相应地不断变化。又 因为不同光波的折射率是不同的，所以看起来，位置和颜色都不 断地变化。 来自地平线附近的星光，由于穿过的大气层厚，又由于底层大 气变化大，所以闪烁显著。地面的发光物也会有同样的闪烁现 象。 星光闪烁往往反映出大气的不稳定，是天起变化的征兆，所以 有“天上星星跳，风雨就来到”的谚语。 同样的原因，在炎热的夏季，地面上的目标物，由于强烈的增 热，空气密度变化大，大气层不稳定，折射率不断变化，远处看 起来一些树木、房屋等会产生晃动，气象学上称为闪晃。这中闪 晃也和星星闪烁一样，是天起变化的征兆，因为这是大气层不稳 定的表现。物理论文——形形色色的光现象 假设地球表面不存在大气层，那么 人们观察到的日出时刻与实际存在的大 气层的情况相比将延后 。这是由于太阳 光在不均匀的大气层中传播发生弯曲的 原因。海市蜃楼也是介质不均匀造成的 众人皆知的现象。这些现象等说到折射 时再详细说明。物理论文——形形色色的光现象 二、光的反射 我们能够看到的物体有的是光源（自己能发出光 线），有的则是因为它们能反射光。光的反射分为镜 面反射和漫反射，而以漫反射最为常见。光线经光滑 面发生的反射现象。镜反射遵循反射定律，反射光线 是有规律的。平面镜、球面镜及各种曲面的反射都是 镜反射。镜反射能生成各种像，并在适当位置和范围 内能观察到。在现实中，大量的反射都不是在光滑面 上进行的，反射面是粗糙的。在粗糙的表面进行的无 规则反射叫漫反射。漫反射的光线能到各个方向，但 就其中的每条光线而言，都遵循反射规律。一般物 体，我们之所以能从各个方向看到它，就是漫反射的 结果。漫反射在实际中有广泛的应用。物理论文——形形色色的光现象 我们常见的平面镜的反射就是镜面 反射。平行光经镜面反射仍平行。很多 时候我们都利用镜面反射，但有时镜面 反射却是我们要避免的。比如教学用的 黑板，如果太光滑就会造成很多同学看 不清字。这是因为反射光大部分光沿与 镜面反射的路径传播。这时只要把黑板 弄粗糙一些即可。物理论文——形形色色的光现象 当光射到两种媒质界面，只产生反射而不产生 折射的现象叫全反射。当光由光密媒质射向光 疏媒质时，折射角将大于入射角。当入射角增 大到某一数值时，折射角将达到90°，这时在 光疏媒质中将不出现折射光线，只要入射角大 于上述数值时，均不再存在折射现象，这就是 全反射。所以，产生全反射的条件是：①光必 须由光密媒质射向光疏媒质。②入射角必须大 于临界角。由于镜面反射常常造成光的能量损 失，常常用全反射透镜代替平面镜。潜望镜就 是这样做的。全反射的应用很广，如改变光的 传播方向、测量折射率和传导光束等。物理论文——形形色色的光现象 三、光的折射 光的折射满足折射定律。其内容如下：①折射线、法线、入射线在同 一平面内。②折射线、入射线在法线的两侧。③折射角的正弦与入射 角的正弦的比值是一常数。 光由光速大的媒质进入光速小的媒质，光线将向法线偏折，即光线配 法线的夹角变小。 在水底有一束光源，光束达到水面然后折射到空气中，当然，也有一 部分光线产生反射。当入射角加大时 ，更多的光线产生反射。当入 射角大于或等于临界角时，发生全反射。临界角是由两个介质的折射 率来决定的： n 是两个介质的折射率。 nair water sinθ nair / nwater crit物理论文——形形色色的光现象 在地球上观察日出时，太阳发出的光线进入大 气层经过无数次折射才映入观察者的眼帘，观察者 认为光是直线传播的，所见太阳好像在如图1-40所示 的S′处的“太阳”乃是阳光经过大气层折射后形成的 虚像。实际上这时的太阳S还在地平线以下。物理论文——形形色色的光现象 透过燃烧得很旺的炉火 上方空气看炉火另一侧竖立 木棍，发现木棍不规则地左 右晃动变得弯曲了，如图所 示，这是由于人眼所见木棍 的虚像密度分布变化的气流 飘移。物理论文——形形色色的光现象 雨后初晴的早晨或傍 晚，或者远处还落着小雨， 另一边又在出太阳，常观察 到天空出现彩虹，这是由于 光的折射产生的色散现象， 如图所示，太阳光进入水滴 后，因各色光的折射率不同 而产生色散。实际上是一部 分光线反射，一部分光线折 射进入水滴，在水滴里面发 生内部反射（全反射）然后 再从水滴折射而出，人眼可 见各色光。物理论文——形形色色的光现象 眼睛 视觉器官。眼睛和照相机相似，一部分是光学成像系统，能够保证在视网膜上形 成外界物体清晰的像；另一部分是与照相底片相似的感光层，即视网膜上的感光 细胞及其外段的光敏色素。 眼球近似于球体，内部的角膜、水样液、晶状体及玻璃体构成屈光系统，起到一 个双凸透镜的作用。眼睛比照相机机构要复杂得多。除了有一套自动调节控制机 制外还能把光携带的信息变成神经电信号并经过初步加工处理传到大脑。 眼睛有一套自动调节控制机制，即能使远处的物体成像在视网膜上，也能使近处 的物体成像在视网膜上。其原因是晶状体本身是有弹性的，可以靠周围肌肉的运 动改变它的表面的弯曲程度，从而改变其焦距。因此眼睛是一种精巧的变焦距系 统。眼睛要看清一个物体，除了像要成在视网膜上以外，还需要成在视网膜上的 像足够的明亮，这主要靠瞳孔的调节，瞳孔的大小是可以改变的，改变它就可以 控制进入眼球的光线的多少，它的作用像照相机的光圈。另外眼睛要看清楚一个 物体还要满足第三个条件，就是物体的两端对眼睛光心所张的视角要大于1分。当 物体对眼睛所张的视角小于1分的时候，在视网膜上所成的像就会落在同一个感光 细胞上，整个物体看上去就会缩成了一点无从分辨。 物体上射出的光一部分进入眼睛在视网膜上成一实像，我们就看清了物体。眼睛 不仅能看清物体，而且还能看清物体通过光学系统所成的虚像，虚像是反射光线 或折射光线的反向延长线形成的，但这些反射光线或折射光线进入眼睛后能在视 网膜上成一实像。 人们眼球的焦距只有厘米左右，所以观察的物体一般总在眼睛的两倍焦距以 外，它在视网膜上所成的像是缩小倒立的实像，由于长时间的感受已养成习惯， 脑神经能清楚地识别各种物体，不至有上下倒置、左右易位的感觉。物理论文——形形色色的光现象 近视眼 一种远点为有限距离的非正常眼，这种眼睛的折光本 领比正常的眼睛大些，或者角膜到视网膜的距离比正 常的眼睛长些。晶状体在曲率最小的时候，也不能把 平行光束会聚在视网膜上（而是聚在视网膜前），这 种眼睛远点不是无限远，只适于看较近的物体，近点 也比10厘米小，要使这种眼睛能够看清楚无限远的物 体，必须把物体在视网膜前所成的像，移到视网膜 上。矫正近视眼的方法是配带一副用凹透镜做的眼 镜，利用这种透镜对于光束的发散作用可以使得物体 所成的像远一点，刚好成在视网膜上。青少年多患近 视眼，因此应该注意眼睛的保健
光的干涉应用的新进展 光的干涉无处而不在，如在日光照射下，肥皂泡的薄层色及昆虫翅膀上的彩色便是最明显的例子。这仅在生活中光的干涉便随处可见，那么在它的实际应用岂不更让人意想不到。光的干涉最要的前提条件就是：必须满足传播方向相同、初相位恒定、频率相同。对于光干涉最开始的意愿是为了测单色光的波长，然而现在我们熟悉的照相机便也运用了光的干涉，普通照相是把照相机的镜头对着被拍摄的物体，让从物体上反射的光进入镜头，在感光底片上产生物体的像。感光底片上记录的是从物体上各点反射出来的光的强度。一、全息照相是应用光的干涉来实现的。它用激光（是良好的相干光）作光源。全息照相的原理如图所示，激光束被分成两部分：一部分射向被摄物体，另一部分射向反射镜（这束光叫参考光束）。从物体上反射出来的光（叫做物光束）具有不同的振幅和相位，物光束和从反射镜来的参考光束都射到感光片上，两束光发生干涉，在感光片上产生明暗的干涉条纹，感光片就成了全息照相。干涉条纹的明暗记录了干涉后光的强度，干涉条纹的形状记录了两束光的位相关系。 从全息照片的干涉条纹上不能直接看到物体的像，为了现出物体的像，必须用激光束（参考光束）去照射全息照片，当参考光束通过全息照片时，便复现出物光束的全部信息，于是就能看到物体的像。二、光学千涉生物传感器的建立及其在多种生物分子识别中的应用1.光学千涉生物传感器系统的设置(1)光学干涉生物传感器的硬件构成 (2)聚荃乙烯薄膜厚度与光学常数的测定及软件的编译2.光学干涉生物传感器敏感膜的构建3.光学干涉生物传感器在多种类型分子识别中的应用(1)酶标记的表面抗原一表面抗体相互作用(2)寡核昔酸分子杂交实验(3) L一天冬酞胺酶B细胞表位的筛选(4)不同细胞与固定化凝集素的相互作用三、当前光刻技术的主要研究领域及进展 1．光学光刻 光学光刻是通过光学系统以投影方法将掩模上的大规模集成电路器件的结构图形"刻"在涂有光刻胶的硅片上，限制光刻所能获得的最小特征尺寸直接与光刻系统所能获得的分辨率直接相关，而减小光源的波长是提高分辨率的最有效途径。因此，开发新型短波长光源光刻机一直是国际上的研究热点。 2．极紫外光刻（EUVL）极紫外光刻用波长为10-14纳米的极紫外光作 光源。虽然该技术最初被称为软X射线光刻，但实际上更类似于光学光刻。所不同的是由于在材料中的强烈吸收，其光学系统必须采用反射形式。如果EUVL得到应用，它甚至可能解决2012年的微米及以后的问题，对此发展应予以足够重视。总的来说，随着科学技术的迅速发展，在科学和技术领域中人们不断地利着光的干涉原理解决了许多复杂的实际问题。让我们更加深刻的认识光的干涉现象，以便日后更好的利用光的干涉知识解决生产及生活中的问题
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荧光技术在生物化学及分子生物学研究中应用主要包括以下几个方面：1、物质的定性：不同的荧光物质有不同的激发光谱和发射光谱，因此可用荧光进行物质的鉴别。与吸收光谱法相比，荧光法具有更高的选择性。2、定量测定：利用在较低浓度下荧光强度与样品浓度成正比这一关系可以定量分析样品中荧光组分的含量，常用于测定氨基酸、蛋白质、核酸的含量。荧光定量测定的一个优点是灵敏度高，例如维生素B2的测定限量可达1毫微克/毫升，这一优点使测定时所需要样品量大大减少。这种定量测定方法还可应用于酶催化的反应，只要反应前后有荧光强度的变化，就可用来测定酶的含量及酶反应的速率等。3、研究生物大分子的物理化学特性及其分子的结构和构象：荧光的激发光谱、发射光谱、量子产率和荧光寿命等参数不仅和分子内荧光发色基团的本身结构有关，而且还强烈地依赖于发色团周围的环境，即对周围环境十分敏感。利用此特点可通过测定上述有关荧光参数的变化来研究荧光发色团所在部位的微环境的特征及其变化。在此研究中，除了利用生物大分子本身具有的荧光发色团（如色氨酸、酪氨酸、鸟苷酸等，此类荧光称为内源荧光）以外，可将一些特殊的荧光染料分子共价地结合或吸附在生物大分子的某一部位，通过测定该染料分子的荧光特性变化来研究生物大分子，这种染料分子被称为“荧光探针”，它们发出的荧光一般称为外源荧光。荧光探针的应用，大大地开拓了荧光技术在分子生物学中的应用范围。4、利用荧光寿命、量子产率等参数可以研究生物大分子中的能量转移现象：通过该现象的研究，可以获得生物大分子内部的许多信息，如分子内两荧光基团D, A之间的临界距离可根据弗尔斯特公式来测定，弗尔斯特(Förster)公式如（6）式所示：即是两荧光发色团之间的能量传递的速率KDA和它们之间的临界距离Ro的六次方成反比。式中的KDA、K、J等均可由荧光寿命、量子产率及荧光强度的测定来推算，从而可以得知两基团之间的距离。以往人们常用荧光偏振做指标来研究生物大分子动力学。近年来人们趋于用荧光偏振随时间的衰减来研究这些问题。在这种方法中，激发光不是一连续的面偏振光，而是一偏振的光脉冲，因此测得的F∥和F是在两个不同方向上偏振的荧光随时间的衰减，它既和荧光寿命τ有关，又与分子在溶液中的运动有关，因此常表示为F∥（t）和 F⊥（t）。由它们可得一相当重要的物理量——各向异性参数A（t）。由A（t）可推测生物大分子的形状、分子转动弛豫时间（即从一个定向的状态到一个无定向状态所要的时间），进而可以推知生物大分子的大小、分子在溶液中的转动角度和时间之间的函数关系。由这些结果可以研究分子之间的相互作用、分子间结合的紧密程度、蛋白质、核酸分子的解聚程度等等。另外，荧光技术在免疫学中亦有广泛的应用。最重要的就是荧光抗体法。将某些荧光染料与血清抗体相结合，这种标记的抗体仍可专一地与相应抗原发生结合，形成的复合体具有荧光特性，从而可以确定抗原或抗体的存在及其含量。5、在医疗诊断中的应用之DNA测序荧光染料： DNA序列的破译是新世纪基因工程研究的重要前提。近年来，DNA测序的新技术、新方法不断涌现，荧光染料标记DNA的基因芯片技术使其中最引人注目的。在荧光染料标记DNA测序技术中所用的荧光染料要求是：吸收光谱应在可见光区发射，光谱尽量靠近红光区，以避免DNA自身的蓝色荧光干扰；能发射足够强度的荧光；不影响DNA片段在电场中的泳动；染料本身无毒害。目前用于DNA序列的荧光染料主要是咕吨类化合物、菁类化合物、1,8-萘酰亚胺类染料以及二吡咯烷硼二氟类染料，荧光多为黄、绿、红色，荧光量子产率较高。 6、荧光技术在医疗诊断中的应用之光动力治疗用色素： 将特定的光敏感材料注入体内，它富集在肿瘤组织内，在正常细胞组织被代谢排除体外。用适当的光激发，可以检测出癌症病处，再用特定波长的激光激发，产生能破坏肿瘤组织的自由基物质或引发氧分子转变为能杀灭癌细胞的单线态氧，达到治疗的目的。光动力疗法是除手术、化疗和放射疗法之外的第四种治疗肿瘤的方法。它副作用小，不会引起外貌损伤。由于光动力疗法具有高度的选择性，破坏肿瘤组织目前临床使用的光敏化材料多为卟啉类化合物。由于光动力疗法的优异性能，目前已成为世界各国的研究热点。
稀土掺杂氟化物多波长红外显示材料的研究摘 要本文简单介绍了稀土发光原理、上转换发光材料的大致发展史、红外上转换发光材料的应用以及当前研究现状。以PbF2为基质材料，ErF3为激活剂，YbF3为敏化剂，采用高温固相反应法制备了PbF2: Er,Yb上转换发光材料。重点讨论了制备过程中，制备工艺中的烧结时间、烧结温度对红外激光显示材料发光效果的影响。研究了Er3+/Yb3+发光系统在1064nm激光激发下的荧光光谱和上转换发光的性质。实验表明，在1064nm激光激发下，材料可以发射出绿色和红色荧光，是一种新型的红外激光显示材料。关键字：1064nm 上转换 红外激光显示 Er3+/Yb3+AbstractThis paper simply described the rare earth luminescence mechanism, the development of up-conversion materials and their applications were systematically explained. Present situation of the research on infrared up-conversion luminescence is also presented. PbF2 as matrix, ErY3 as activator and YbF3 as sensitizer were adopted to synthesize PbF2: Er,Yb up-conversion material with high temperature solid-phase reaction. A great emphasize was paid on the factors that effect on the luminescence properties of infrared laser displayed materials such as sinter temperature, time of sinter. The luminescence system of Er3+/Yb3+, their fluorescence spectrum and their character of up-conversion with 1064nm LD as an excitation source were studied. The experimental results that intense green and wed up-conversion emissions were observed under 1064nm LD excitation, which is a new type of infrared laser displayed Words: 1064nm Up-conversion Infrared laser displayed materials Er3+/Yb3+目 录摘要Abstract第一章 绪论 稀土元素的光谱理论简介 稀土元素简介 稀土离子能级 晶体场理论 基质晶格的影响 上转换发光材料的发展概况 上转换发光的基本理论 激发态吸收 光子雪崩上转换 能量传递上转换 敏化机制与掺杂方式 敏化机制 掺杂方式 上转换发光材料的应用 本论文研究目的及内容 8第二章 红外激光显示材料的合成与表征 红外激光显示材料的合成 实验药品 实验仪器 样品的制备 红外激光显示材料的表征 XRD 荧光光谱 12第三章 结果与讨论 基质材料的确定 助熔剂的选择 烧结时间的确定 烧结温度的确定 掺杂浓度的确定 17结 论 21参考文献 22致 谢 23第一章 绪论 稀土元素的光谱理论简介 稀土元素简介稀土元素是指周期表中IIIB族，原子序数为21的钪（Sc）：39的钇（Y）和原子序数57至71的镧系中的镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钷（Pm）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）、镥（Lu），共17个元素[1]。稀土元素的原子具有未充满的受到外界屏蔽的4f和5d电子组态，因此具有丰富的电子能级和长寿命激发态，能级跃迁通道多达20余万个，可以产生多种多样的辐射吸收和发射。稀土化合物发光是基于它们的4f电子在f-f组态之内或f-d组态之间的跃迁。稀土发光材料具有许多优点：（1）与一般元素相比，稀土元素4f电子层构型的特点，使其化合物具有多种荧光特性；（2）稀土元素由于4f电子处于内存轨道，受外层s和P轨道的有效屏蔽，很难受到外部环境的干扰，4f能级差极小，f-f跃迁呈现尖锐的线状光谱，发光的色纯度高；（3）荧光寿命跨越从纳秒到毫秒6个数量级；（4）吸收激发能量的能力强，转换效率高；（5）物理化学性质稳定，可承受大功率的电子束、高能辐射和强紫外光的作用。稀土离子能级稀土离子具有4f电子壳层，但在原子和自由离子的状态由于宇称禁戒，不能发生f-f电子跃迁[3&7]。在固体中由于奇次晶场项的作用宇称禁戒被解除，可以产生f-f跃迁，4f轨道的主量子数是4，轨道量子数是3，比其他的s，p，d轨道量子数都大，能级较多。除f-f跃迁外，还有4f-5d，4f-6s，4f-6p电子跃迁。由于5d，6s，6p能级处于更高的能级位置，所以跃迁波长较短，除个别离子外，大多数都在真空紫外区域。由于4f壳层受到5s2，5p6壳层的屏蔽作用，对外场作用的反应不敏感，所以在固体中其能级和光谱都具有原子状态特征。因此，f-f跃迁的光谱为锐线，4f壳层到其他组态的跃迁是带状光谱，因为其他组态是外壳层，受环境影响较大。稀土离子在化合物中一般出现三价状态，在可见和红外光区观察的光谱大都属于4fN组态内的跃迁，在给定组态后确定光谱项的一般方法是利用角动量耦合和泡利原理选出合理的光谱项，但这种方法在电子数多，量子数大时，相当麻烦且容易出错。所以，对稀土离子不太适合。利用群论方法，采用U7>R7>G2>R3群链的分支规则可以方便地给出4fN组态的全部正确的光谱项，通常用大写的英文字母表示光谱项的总轨道角动量的量子数的数目，如S，P，D，F，G，H，I，K，L，M，N，O，Q……分别表示总轨道角动量的量子数为0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，……，25+l表示光谱项的多重性，S是总自旋量子数。在光谱学中，用符号2S+1L表示光谱项。 晶体场理论晶体场理论认为，当稀土离子掺入到晶体中，受到周围晶格离子的影响时，其能级不同自由离子的情况。这个影响主要来自周围离子产生的静电场，通常称为晶体场[2]。晶体场使离子的能级劈裂和跃迁几率发生变化。稀土离子在固体中形成典型的分立发光中心。在分立发光中心中，参与发光跃迁的电子是形成中心离子本身的电子，电子的跃迁发生在离子本身的能级之间。中心的发光性质主要取决于离子本身，而基质晶格的影响是次要的。稀土离子的4f电子能量比5s，5p轨道高，但是5s，5p轨道在4f轨道的外面，因而5s，5p轨道上的电子对晶体场起屏蔽作用，使4f电子受到晶体场的影响大大减小。稀土离子4f电子受到晶体场的作用远远小于电子之间的库仑作用，也远远小于4f电子的自旋—轨道作用。考虑到电子之间的库仑作用和自旋—轨道作用，4f电子能级用2J+I LJ表示。晶体场将使具有总角动量量子数J的能级分裂，分裂的形式和大小取决于晶体场的强度和对称性。稀土离子4f能级的这种分裂，对周围环境（配位情况、晶场强度、对称性）非常敏感，可作为探针来研究晶体、非晶态材料、有机分子和生物分子中稀土离子所在局部环境的结构，且2J+I LJ能级重心在不同的晶体中大致相同，稀土离子4f电子发光有特征性，因而很容易根据谱线位置辨认是什么稀土离子在发光。 基质晶格的影响基质晶格对f→d跃迁的光谱位置有着强烈的影响，另外其对f→f跃迁的影响表现在三个方面：（1）可改变三价稀土离子在晶体场所处位置的对称性，使不同跃迁的谱强度发生明显的变化；（2）可影响某些能级的分裂；（3）某些基质的阴离子团可吸收激发能量并传递给稀土离子而使其发光，即基质中的阴离子团起敏化中心的作用。特别是阴离子团的中心离子（Me）和介于中间的氧离子O2-以及取代基质中阳离子位置的稀土离子（RE）形成一直线，即Me-O-RE接近180°时，基质阴离子团对稀土离子的能量传递最有效。 上转换发光材料的发展概况发光是物体内部以某种方式吸收的能量转换为光辐射的过程。发光学的内容包括物体发光的条件、过程和规律，发光材料与器件的设计原理、制备方法和应用，以及光和物质的相互作用等基本物理现象。发光物理及其材料科学在信息、能源、材料、航天航空、生命科学和环境科学技术中的应用必将促进光电子产业的迅猛发展，这对全球的信息高速公路的建设以及国家经济和科技的发展起着举足轻重的推动作用。三价镧系稀土离子具有极丰富的电子能谱，因为稀土元素原子的电子构型中存在4f轨道，为多种能级跃迁创造了条件，在适当波长的激光的激发下可以产生众多的激光谱线，可从红外光谱区扩展到紫外光谱区。因此，稀土离子发光研究一直备受人们的关注。60年代末，Auzel在钨酸镱钠玻璃中意外发现，当基质材料中掺入Yb3+离子时，Er3+、Ho3+和Tm3+稀土离子在红外光激发下可发出可见光，并提出了“上转换发光”的观点[5&4]。所谓的上转换材料就是指受到光激发时，可以发射比激发波长短的荧光的材料。其特点是激发光光子能量低于发射光子的能量，这是违反Stokes定律的。因此上转换发光又称为“反Stokes发光”。从七十年代开始，上转换的研究转移到单频激光上转换。到了八十年代由于半导体激光器泵浦源的发展及开发可见光激光器的需求，使其得到快速发展。特别是近年来随着激光技术和激光材料的进一步发展，频率上转换在紧凑型可见激光器、光纤放大器等领域的巨大应用潜力更激起广大科学工作者的兴趣，把上转换发光的研究推向高潮，并取得了突破性实用化的进展。随着频率上转换材料研究的深入和激光技术的发展，人们在考虑拓宽其应用领域和将已有的研究成果转换成高科技产品。1996年在CLEO会议上，Downing与Macfarlanc等人合作提出了三色三维显示方法，双频上转换三维立体显示被评为1996年物理学最新成就之一，这种显示方法不仅可以再现各种实物的立体图像，而且可以随心所欲的显示各类经计算机处理的高速动态立体图像，具有全固化、实物化、高分辨、可靠性高、运行速度快等优点[15]。上转换发光材料的另一项很有意义的应用就是荧光防伪或安全识别，这是一个应用前景极其广阔的新兴研究方向。由于在一种红外光激发下，发出多条可见光谱线且各条谱线的相对强度比较灵敏地依赖于上转换材料的基质材料与材料的制作工艺，因而仿造难、保密强、防伪效果非常可靠。目前，研究的稀土离子主要集中在Nd3+，Er3+，Ho3+，Tm3+和Pr3+等三价阳离子。Yb3+离子由于其特有的能级特性，是一种最常用的敏化离子。一般来说，要制备高效的上转换材料，首先要寻找合适的基质材料，当前研究的上转换材料多达上百种，有玻璃、陶瓷、多晶粉末和单晶。其化合物可分为：（1）氟化物；（2）氧化物；（3）卤氧化物；（4）硫氧化物；（5）硫化物等。迄今为止，上转换发光研究取得了很大的进展，人们已在氟化物玻璃、氟氧化物玻璃及多种晶体中得到了不同掺杂稀土离子的蓝绿上转换荧光。 上转换发光的基本理论通过多光子机制把长波辐射转换成短波辐射称为上转换，其特点是吸收光子的能量低于发射光子的能量[2&8]。稀土离子上转换发光是基于稀土离子4f电子能级间的跃迁产生的。由于4f外壳层电子对4f电子的屏蔽作用，使得4f电子态间的跃迁受基质的影响很小，每种稀土离子都有其确定的能级位置，不同稀土离子的上转换发光过程不同。目前可以把上转过程归结于三种形式：激发态吸收、光子雪崩和能量传递上转换。激发态吸收激发态吸收（Excited Stated Absorption简写为ESA）是上转换发光中的最基本过程，如图1-1所示。首先，发光中心处于基态能级E0的电子吸收一个ω1的光子，跃迁到中间亚稳态E1上，E1上的电子又吸收一个ω2光子，跃迁到高能级E2上，当处于能级E2上的电子向基态跃迁时，就发射一个高能光子。图1-1 上转换的激发态吸收过程 光子雪崩上转换光子雪崩上转换发光于1979年在LaCl3∶Pr3+材料中首次发现。1997年，N. Rakov等报道了在掺Er3+氟化物玻璃中也出现了雪崩上转换。由于它可以作为上转换激光器的激发机制，而引起了人们的广泛的注意。“光子雪崩”过程是激发态吸收和能量传输相结合的过程，如图1-2所示，一个四能级系统，Mo、M1、M2分别为基态和中间亚稳态，E为发射光子的高能级。激发光对应于M1→E的共振吸收。虽然激发光光子能量同基态吸收不共振，但总会有少量的基态电子被激发到E与M2之间，而后弛豫到M2上。M2上的电子和其他离子的基态电子发生能量传输I，产生两个位于M1的电子。一个M1的电子在吸收一个ω1的光子后激发到高能级E。而E能级的电子又与其他离子的基态相互作用，产生能量传输II，则产生三个为位于M1的电子，如此循环，E能级上的电子数量像雪崩一样急剧地增加。当E能级的电子向基态跃迁时，就发出能量为ω的高能光子。此过程就为上转换的“光子雪崩”过程。图1-2 光子雪崩上转换能量传递上转换能量转移（Energy Transfer，简写成ET）是两个能量相近的激发态离子通过非辐射过程藕合，一个回到低能态，把能量转移给另一个离子，使之跃迁到更高的能态。图1-3列出了发生能量传递的几种可能途径：（a）是最普通的一种能量传递方式，处于激发态的施主离子把能量传给处于激发态的受主离子，使受主离子跃迁到更高的激发态去；（b）过程称为多步连续能量传递，在这一过程中，只有施主离子可以吸收入射光子的能量，处于激发态的施主离子与处于基态的受主离子间通过第一步能量传递，把受主离子跃迁到中间态，然后再通过第二步能量传递把受主离子激发到更高的激发态；（c）过程可命名为交叉弛豫能量传递（Cross Relaxation Up-conversion，简称CR），这种能量传递通常发生在相同离子间，在这个过程中，两个相同的离子通过能量传递，使一个离子跃迁到更高的激发态，而另一个离子弛豫到较低的激发态或基态上去；（d）过程为合作发光过程的原理图，两个激发态的稀土离子不通过第三个离子的参与而直接发光，他的一个明显的特征是没有与发射光子能量匹配的能级，这是一种奇特的上转换发光现象；（e）过程为合作敏化上转换，两个处于激发态的稀土离子同时跃迁到基态，而使受主离子跃迁到较高的能态。（a）普通能量传递 （b）多步连续能量传递（c）交叉弛豫能量传递 （d）合作发光能量传递（e）合作敏化上转换能量传递图1-3 几种能量传递过程的示意图稀土离子的上转换发光都是多光子过程，在多光子过程中，激发光的强度与上转换荧光的强度有如下关系：Itamin ∝ Iexcitationn其中Itamin表示上转换荧光强度，Iexcitation表示激发光强度，在双对数坐标下，上转换荧光的强度与激发光的强度的曲线为一直线，其斜率即为上转换过程所需的光子数n，这个关系是确定上转换过程是几光子过程的有效方法。 敏化机制与掺杂方式 敏化机制通过敏化作用提高稀土离子上转换发光效率是常用的一种方法[9]。其实质是敏化离子吸收激发能并把能量传递给激活离子，实现激活离子高能级的粒子数布居，从而提高激活离子的转换效率，这个过程可以表述如下：Dexc+A→D+AexcD表示施主离子，A是受主离子，下标“exc”表示该离子处于激发态。Yb3+离子由于特有的能级结构，是最常用的也是最主要的一种敏化离子。（1）直接上转换敏化对与稀土激活中心（如Er3+，Tm3+，Ho3+）和敏化中心Yb3+共掺的发光材料，由于Yb3+的2F5/2能级在910-1000nm均有较强吸收，吸收波长与高功率红外半导体激光器的波长相匹配。若用激光直接激发敏化中心Yb3+，通过Yb3+离子对激活中心的多步能量传递，可再将稀土激活中心激发至高能级而产生上转换荧光，这类过程会导致上转换荧光明显增强，称之为直接上转换敏化。图1-4以Yb3+/Tm3+共掺杂为例给出了该激发过程的示意图。图1-4 直接上转换敏化（2）间接上转换敏化由于Yb3+离子对910-1000 nm间泵浦激光吸收很大，泵浦激光的穿透深度非常小，因此虽然在表面的直接上转换敏化能极大的提高上转换效率，但它却无法应用到上转换光纤系统中。针对这种情况，国际上与1995-1996年首次提出了“间接上转换敏化”方法[7]。间接上转换敏化的模型首先在Tm3+/Yb3+双掺杂体系中提出的：当激活中心为Tm3+时，如果激发波长与Tm3+的3H6→3H4吸收共振，激活中心Tm3+就被激发至3H4能级，随后处于3H4能级的Tm3+离子与位于2F5/2能级的Yb3+离子发生能量传递，使Yb3+离子的2F5/2能级上有一定的粒子数布居。然后处于激发态2F5/2的Yb3+离子再与Tm3+进行能量传递，实现Tm3+的1G4能级的粒子数布居，这样就通过Tm3+→Yb3+→Tm3+献的能量过程间接地把Tm3+离子激发到了更高能级1G4。从而导致了Tm3+离子的蓝色上转换荧光。图1-5给出了间接上转换敏化的示意图。考虑到稀土离子的敏化作用与前述的上转换机理，在实现上转换发光的掺杂方式通常要考虑如下几点：（1）敏化离子在激发波长处有较大的吸收截面和较高的掺杂浓度；（2）敏化离子与激活离子之间有较大的能量传递几率；（3）激活离子中间能级有较长的寿命。图1-5 间接上转换敏化 掺杂方式表1-1给出了当前研究比较多的掺杂体系，表中同时列出了某一掺杂体系对应的激发波长、基质材料、敏化机制等。表1-1 常见的掺杂体系稀土离子组合 激发波长 基质材料 敏化机制单掺杂 Er3+ 980nm ZrO2纳米晶体 —Nd3+ 576nm ZnO–SiO2–B2O3 —Tm3+ 660nm AlF3/CaF2/BaF2/YF3 —双掺杂 Yb3+：Er3+ 980nm Ca3Al2Ge3O12玻璃 直接敏化Yb3+：Ho3+ 980nm YVO4 直接敏化Yb3+：Tm3+ 800nm 氟氧化物玻璃 间接敏化Yb3+：Tb3+ 1064nm 硅sol–gel玻璃 合作敏化Yb3+：Eu3+ 973nm 硅sol–gel玻璃 合作敏化Yb3+：Pr3+ 1064nm LnF3/ZnF2/SrF2 BaF2/GaF2/NaF 直接敏化Nd3+：Pr3+ 796nm ZrF4基玻璃 直接敏化三掺杂 Yb3+： Nd3+ ：Tm3+ 800nm ZrF4基玻璃 间接敏化Yb3+： Nd3+ ：Ho3+ 800nm ZrF4基玻璃 间接敏化Yb3+： Er3+ ：Tm3+ 980nm PbF2:CdF2玻璃 直接敏化 上转换发光材料的应用稀土掺杂的基质材料在波长较长的红外光激发下，可发出波长较短的红、绿、蓝、紫等可见光。通常情况下，上转换可见光包含多个波带，每个波带有多条光谱线，这些谱线的不同强度组合可合成不同颜色的可见光[7]。掺杂离子、基质材料、样品制备条件的改变，都会引起各荧光带的相对强度变化，不同样品具有独特的谱线强度分布与色比关系（我们定义上转换荧光光谱中各荧光波段中的峰值相对强度比称为色比，通常以某以一波段的峰值强度为标准）。因而上转换发光材料可应用到荧光防伪或安全识别上来。上转换发光材料在荧光防伪或安全识别应用上的一个研究重点是制备上转换效率高，具有特色的防伪材料，实现上转换荧光防伪材料能够以配比控制色比；也就是通过调整稀土离子种类、浓度以及基质材料的种类、结构和配比，达到控制色比关系。 本论文研究目的及内容Nd:YAG激光器发出1064nm的激光，在激光打孔、激光焊接、激光核聚变等领域具有广泛的应用价值，是最常用的激光波段。然而，由于人眼对1064nm的红外光不可见，因此，需要采用对1064nm激光响应的红外激光显示材料制备的显示卡进行调准和校正。本论文采用氟化物作为基质，掺杂稀土离子，通过配方和工艺研究，制备对1064nm响应的红外激光显示材料。研究组分配比、烧结温度、气氛和时间等对粉体性能的影响。并采用XRD和荧光光谱分析等测试手段对粉体进行表征。确定最佳烧结温度、组分配比，最终获得对1064nm具有优异红外转换性能的红外激光显示材料。第二章 红外激光显示材料的合成与表征经过多年研究，红外响应发光材料取得了很大进展，现已实现了氟化物玻璃、氟氧化物玻璃、及多种晶体中不同稀土离子掺杂的蓝绿上转换荧光。然而上转换荧光的效率距离实际实用还有很大的差距，尤其是蓝光，其效率更低。因此，寻找新的红外激光显示材料仍在研究之中，本文主要研究对1064nm响应的发光材料。本章研究了双掺杂Er3+/Yb3+不同基质材料的蓝绿上转换荧光，得到了发光效果较好的稀土掺杂氟化物的红外激光显示材料，得到了一些有意义的研究结果。 红外激光显示材料的合成 实验药品（1）合成材料所用的化学试剂主要有：LaF3，BaF2，Na2SiF6，NaF，氢氟酸，浓硝酸等。稀土化合物为Er2O3、Yb2O3，纯度在4N以上。（2）ErF3、YbF3的配制制备Yb3+/Er3+共掺氟化物的红外激光显示材料使用的ErF3，YbF3是在实验室合成的。实验采用稀土氧化物，称取适量的Er2O3，Yb2O3放在烧杯1和烧杯2中，滴加稍微过量的硝酸（浓度约为8mol/L），置于恒温加热磁力搅拌器上搅拌，直至烧杯1中出现粉红色溶液、烧杯2中出现无色溶液停止。其化学反应如下：Er2O3+6HNO3→2Er(NO3)3+3H2OYb2O3+6HNO3→2Yb(NO3)3+3H2O再往烧杯1和烧杯2中分别都加入氢氟酸，烧杯1中生成粉红色ErF3沉淀，烧杯2中生成白色絮状YbF3沉淀，其化学反应如下：Er(NO3)3+3HF→ErF3↓+3HNO3Yb(NO3)3+3HF→YbF3↓+3HNO3生成的ErF3、YbF3沉淀使用循环水式多用真空泵进行分离，并多次使用蒸馏水进行洗涤，将从溶液中分离得到的沉淀倒入烧杯放入电热恒温干燥箱，在100℃条件下保温12小时，得到了实验所需的ErF3、YbF3，装入广口瓶中备用。 实验仪器SH23-2恒温加热磁力搅拌器（上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司）PL 203电子分析天平（梅特勒一托多利仪器上海有限公司）202-0AB型电热恒温干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）SHB-111型循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）WGY-10型荧光分光光度计（天津市港东科技发展有限公司）DXJ-2000型晶体分析仪（丹东方圆仪器有限公司）1064nm半导体激光器（长春新产业光电技术有限公司）4-13型箱式电阻炉（沈阳市节能电炉厂） 样品的制备（1）实验方法本实验样品制备方法是：以稀土化合物YbF3、ErF3，基质氟化物为原料，引入适量的助熔剂，采用高温固相法合成红外激光显示材料。高温固相法是将高纯度的发光基质和激活剂、辅助激活剂以及助熔剂一起，经微粉化后机械混合均匀，在较高温下进行固相反应，冷却后粉碎、筛分即得到样品[8]。这种固体原料混合物以固态形式直接参与反应的固相反应法是制备多晶粉末红外激光显示材料最为广泛使用的方法。在室温下固体一般并不相互反应，高温固相反应的过程分为产物成核和生长两部分，晶核的生成一般是比较困难的，因为在成核过程中，原料的晶格结构和原子排列必须作出很大调整，甚至重新排列。显然，这种调整和重排要消耗很多能量。因而，固相反应只能在高温下发生，而且一般情况下反应速度很慢。根据Wagner反应机理可知，影响固体反应速度的三种重要因素有：①反应固体之间的接触面积及其表面积；②产物相的成核速度；③离子通过各物相特别是通过产物相时的扩散速度。而任何固体的表面积均随其颗粒度的减小而急剧增加，因此，在固态反应中，将反应物充分研磨是非常必要的[6]。而同时由于在反应过程中在不同反应物与产物相之间的不同界面处可能形成的物相组成是不同的，因此可能导致产物组成的不均匀，所以固态反应需要进行多次研磨以使产物组成均匀。另外，如果体系存在气相和液相，往往能够帮助物质输运，在固相反应中起到重要作用，因此在固相反应法制备发光材料时往往加入适量助熔剂。在有助熔剂存在的情况下，高温固相反应的传质过程可通过蒸发-凝聚、扩散和粘滞流动等多种机制进行。（2）实验步骤根据配方中各组分的摩尔百分含量（表3-1，表3-2，表3-3中给出了实验所需主要样品的成分与掺杂稀土离子浓度），准确计算各试剂的质量，使用电子天平精确称量后，把原料置于玛瑙研钵中研磨均匀后装入陶瓷坩埚中（粉体敦实后大概占坩埚体积的1/3），再放入电阻炉中保温一段时间。冷却之后即得到了实验所述的红外激光显示材料样品。图2-1为实验流程图：图2-1 实验流程图 红外激光显示材料的表征 XRDX射线衍射分析是当今研究晶体精细结构、物相分析、晶粒集合和取向等问题的最有效的方法之一[10&9]。通常采用粉末状晶体或多晶体为试样的X射线衍射分析被称为粉末法X射线衍射分析。1967年，Hugo 鉴于计算机处理大量数据的能力，在粉末中子衍射结构分析中，提出了全粉末衍射图最小二乘拟合结构修正法。1977年，Malmros等人把这个方法引入X射线粉末衍射分析中，从此Rietveld分析法的研究开始迅速发展起来[16&10]。本实验采用丹东方圆仪器有限公司生产的DXJ-2000型晶体分析仪对粉末样品进行数据采集，主要测试参数为：Cu靶Kα线，管压45kV，管流35Ma，狭缝DSlmm、.、SS1 mm，扫描速度10度/min（普通扫描）、度/min（步进扫描），通过测试明确所制备的材料是否形成特定晶体结构的晶相，也可以简单判断随着掺杂量的增加，是否在基质中有第二相形成或者掺杂的物质同基质一起形成固溶体。
热心相助 开题报告参考模板XXXXXX学院毕业论文开题报告课题名称 手机无线联网安全技术及应用研究 学 院 电子信息学院 专 业 网络工程 班 级 BX0907 学 号 12 姓 名 XXX 指导教师 XXX 定稿日期： 2013 年 01 月 18 日 手机无线联网安全技术及应用研究摘要：从第一台计算机发明到现在短短的几十年内，计算机和网络使得人们的生活发生着巨大的改变。电脑上网方式发生了很大的改变，人们不在局限于通过网线接入网络，出现了各种无线网络。但随着手机技术的发展，人们开始使用手机来接入网络浏览网页，聊天，下载各种需要的事物等等。但是手机网络就如同计算机网络一样不是一个很成熟的，其中有着各种漏洞，黑客可以通过相关的漏洞来进行对手机用户的攻击。很多人通过手机下载各种java程序，而java程序中可能包含着木马病毒等等不利于手机用户的东西。本文重点进行手机上网安全，手机病毒的危害，黑客攻击手机的方法手段，以及对应的预防措施等等关键词：手机上网，网络安全，手机病毒，防范措施。1 文献综述 随着手机技术的日趋成熟，接入互联网轻松获得大量的信息已成为未来手机发展的必然趋势。而且随着配备Java功能的i模式手机登场，手机接入互联网更为便捷，势必会因此增加手机感染病毒的机会。由于通过网络直接对WAP手机进行攻击比对GSM手机进行攻击更加简便易行，WAP手机已经成为电脑黑客攻击的重要对象。黑客对手机进行攻击，通常采用以下三种方式：一是攻击WAP服务器，使WAP手机无法接收正常信息;二是攻击和控制“网关”，向手机发送垃圾信息(严格地说，以上两种手机病毒还属于电脑病毒，不会破坏手机本身);三是直接攻击手机本身，使手机无法提供服务。新一代的WAP手机由于其功能的多元化，因此病毒带来的灾害也会更大。侵袭WAP手机的病毒可能会自动启动电话录音功能、自动拨打电话、删除手机上的档案内容，甚至会制造出金额庞大的电话账单。手机上网：WAP无线应用协议是一个开放式的标准协议，可以把网络上的信息传送到移动电话货其他无线通讯终端上。WAP是由多家通信业巨头统一制定的，它使用一种类似于HTML的标记式语言WML，并可通过WAP Gateway直接访问一般的网页。通过WAP,用户可以随时随地利用无线通讯终端来获取互联网上的即时信息或公司网站的资料，真正实现无线上网。CMWAP多用于WAP开头的网站为主。CMNET可以浏览WWW网站。手机上网（WAP）是移动互联网的一种体现形式。是传统电脑上网的延伸和补充。通过WAP，用户可以随时随地利用无线终端来获取互联网上的即时信息货公司网站的资料，真正实现无线上网。手机病毒：手机病毒是一种具有破坏性，传染性的手机程序。可以通过发送彩信、短信，浏览网站，下载铃声，蓝牙等方式传播，会导致用户手机关机、死机、向外发送垃圾邮件泄露个人信息、自动拨打电话、发短信彩信等进行恶意扣费，甚至会损毁芯片、SIM卡等硬件，导致手机用户无法正常使用手机。史上最早的手机病毒于2000年被发现，在当时手机公司Movistar大量收到名为“Timofonica”的骚扰短信，该病毒由西班牙电信公司 “Telefonica”的移动系统向系统内的手机用户发送垃圾短信。此病毒仅仅被称作为短信炸弹。真正意义上的手机病毒直到2004年6月才出现，为一种名为“Cabir”蠕虫病毒，通过诺基亚s60系列手机进行复制，然后不断寻找安装了蓝牙的手机。在此之后手机病毒正式开始泛滥。据统计2012年二季度手机病毒数量达到23413个，接近2011年度全年数量。 2 选题背景及其意义随着手机技术的日趋成熟，以及手机的便于携带功能使得手机接入网络的频率越来越高了，然而手机网络和计算机网络有很多的相似点，对于网络方面的法律不是很完善所以如何处理手机联网安全变成了一个广大手机用户的一个重要的问题。智能手机（smartphone）与一般手机相比，它具有一般手机的通讯功能，还带有相应的操作系统（OS），可以通过下载安装应用软件来拓展手机的其他功能，如安装浏览器来浏览网页，收发邮件，查看股票、交通情况、天气情况，看电影，通过相应的软件来听音乐，玩游戏等，这类具有独立操作系统的手机被称之为智能手机。智能手机具有以下几个特点：1、具有接入无线互联网的能力, 2、具有PDA(Personal Digital Assistant),包括PIM(个人信息管理) 日程记事，任务安排，多媒体应用，浏览网页；3、具有开放性的操作系统，可以根据需求来安装需要的应用程序，使手机的功能等到极、大地拓展；4、具有强大的功能，极强的拓展能力，大量的第三方软件支持。据统计至2012/06，中国手机上网用户人数突破3亿，手机上网用户比例占全部使用互联网人数的10%。手机用户多用于QQ聊天，微博，微信，查收电子邮件，手机游戏等等，通过以上所诉的方式可以使各种病毒在手机之间传播，而现在随着电脑和手机的高速发展，手机病毒发展的速度也日益加快。由于3G的高速数据传播使得3G渐渐地取代了以前的2G以及。据调查WCDMA是世界上运用最广泛的，终端种类最多样的一种3G标准，已有538个WCMDA运营商于世界上246个国家和地区开通了WCDMA网络，3G商用市场份额超过80%，而WCDMA向下兼容的GSM网络已覆盖184个国家，遍布全球，WCDMA用户已超过6亿。因此研究手机联网安全随着Symbian系统渐渐地退出智能手机的舞台，现在智能手机使用的主要操作系统分为Android系统以及IOS系统。Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，主要适用于便携设备。据2012年11月数据显示Android系统在全球智能手机操作系统市场所占的份额为76%，在中国市场占有率为90%。IOS系统是由苹果公司开发的操作系统，同样适用于便携设备。IOS是一种闭源系统，但IOS系统又不是传统意义上的闭源系统，随着Android系统地不断进化，IOS系统想要保持客户的情况，必须有所发展以适应相应的变化，因此IOS系统出现了一种新的闭源方式，系统代码封闭，其他的可以与第三方软件商分享利益；苹果手上的代码不会开放，但它们也会随着时间地变化而出现变化。于2011年11月数据显示，IOS占据全球智能手机系统市场份额的30%，在美国的市场占有率为43%。随着通信技术地进步，智能手机与第三方软件的开发和普及等在一定的程度上促使了手机病毒的制造和传播，据统计在Andriod平台上的病毒已经占到所有手机病毒的84%，研究手机安全的主要在于Andriod平台。但是2012年12月13日全球知名信息安全专家、亚洲网络信息安全组织SyScan创始人Thomas Lim在360SyScan国际安全会议上透露：“随着全球智能手机普及化的迅猛发展，苹果的IOS系统已成为黑客们攻击的新热点。”目前黑客正在试图通过程式组来攻击IOS，以一连串的方式对系统中的多个漏洞进行攻击。通过攻击，黑客完全控制掌握用户的IOS系统，录像、录音，通话等信息将会被攻击者窃取。由于这种形式的攻击复杂程度高，涉及底层系统的各个层面技术较为繁琐，现在还没有安全的预防方式。但是这是因为技术的复杂程度，所以目前对于IOS系统的攻击还是相对较少。故而目前研究手机病毒的焦点在于开放的Andriod平台。现在无线互联网领域的焦点是智能手机的信息安全，在移动安全领域出现的新威胁展现出了“作恶手法创新、危害加剧”的态势。根据目前智能手机市场上的占有量，Andriod系统的手机是信息安全、手机木马的重灾区，苹果IOS系统和塞班系统紧随其后。现在安全趋势主要体现在三个方面：首先，黑客借助鱼恶意软件来进行垃圾、欺诈短信的传播；其次，流氓推广木马趋泛滥，危害方式愈发隐蔽；第三，感染的途径方式在日益增多，二维码、微博正成为智能手机用户“中招”的新途径。 权限管理；一般指根据系统设置的安全规则或者安全策略，用户可以访问而且只能访问自己被授权的资源，不多不少。在安装应用程序的时候，手机用户需要注意应用程序索要的权限，有些病毒是在安装的时候通过获得更高地权限来进行各种不法的行为。手机“肉鸡”如同电脑“肉鸡”一样也给手机用户带来极大的危害，许多手机在出厂前便被植入各种木马病毒，然后在用户使用手机的时候来进行各种操作，手机“肉鸡”的危害远大于电脑“肉鸡”，手机病毒可以给植入者带去相当可观的收入来源，曾报道过服务供应商可以在一个月内收入数亿的重款，因此导致相关的手机病毒木马更加频繁地出现在各种手机平台。除此外在手机中的各种乱收费业务中，不少的是在于手机购买时的问题，由很多山寨的手机在出厂的时候内置各种系统，很多用户在不知不觉中被强制性地扣掉了不少的费用。有的却是在送去维修的时候被不甚感染了病毒木马等。 3 研究内容手机联网所受到的威胁1）应用程序的漏洞 2）病毒 3）恶意或间谍软件 4）网络监听5）手机出厂时内置的系统无线网络的完全无线网络是利用无线电技术取代传统网线进行连入互联网。通过现在流行的手机无线联网方式（WIFI，3G等）来进行无线网络安全分析和研究。无线网络安全标准(Wired Equivalent Privacy)B. WPA(WI-FI Protected Access)C. WAPI(WLAN Authentication and Privacy Infrastructure) 网络安全的攻防方式通过现有的各种手机上网的威胁进行研究，了解现阶段的攻防方式网络边界安全网络边界是内部网络和公共网络的分界线，网络边界路由器是所有流量出入内部网络的关键设备。网络边界安全是指在网络边界上采用的安全措施和手段，他通常包括防火墙，VPN设备等部件。网络终端安全终端的安全是网络安全的重要组成部分，只有首先保证终端上没有病毒或木马的存在，才能最大可能地保证网络中数据的安全。 4 工作特色及其难点，拟采取的解决措施了解手机用户使用手机时遇到的各种病毒有些困难。拟通过网络投票方式来查看一下有多少用户遇到过类似恶意扣费，自动拨打电话等问题，以及问题的种类。通过网络投票来了解用户使用的手机类型以及手机系统。手机安全方面目前还没有一个完整的体系，使得应对手机安全有着不小的难度。由于安卓的开放源代码使得手机病毒可以迅速发展，当出现新的病毒时，不能够及时的了解和预防。通过查找文献资料来研究手机病毒和黑客攻击手机的各种方式，对此进行如何使用手机来进行防御。 5 论文工作量及预期进度2012/11/15-2013/01/ ： 确定选题、资料准备、翻译有关外文资料及阅读技术文献、撰写开题报告。2013/01/ -2013/02/30： 调研分析、具体研究及新技术应用2013/03/01-2013/05/01： 撰写毕业设计报告2013/05/26-2013/06/05： 毕业设计答辩6 预期成果及其可能的创新点预计成果：通过研究黑客入侵手机的方式以及手机病毒的种类来了解和处理手机联网安全问题。通过手机病毒与计算机病毒的对比，来了解和应用手机联网安全技术，掌握有关手机联网安全的一些实际应用。通过文献资料来研究骇客攻击手机的方式，手机病毒的传播方式，手机权限相对应的功能，以及手机病毒的预防措施等。可能的创新点；通过现在主流的各种上网方式（wifi,3G等），不同手机操作系统来研究手机的安全问题。 参考文献[1] 贾铁军主编. 网络安全实用技术清华大学出版社.2011[2] 贾铁军主编. 网络安全管理及实用技术. 机械工业出版社.2010[3] 杨哲、 Zerone无线安全团队．无线网络黑客攻防．中国铁道出版社．2011[4] 中国密码学会．无线网络安全．电子工业出版社，2011[5] 贾铁军．网络安全技术及应用（第2版）．机械工业出版社，2014．[6] 王继刚．手机病毒大曝光．西安交通大学出版社，2009．[7] 诸葛建伟.网络攻防技术与实践. 清华大学出版社，2011[8] 米歇尔(Mitchell .). 大数据技术丛书：机器学习. 机械工业出版社，2008[9] 王建锋.计算机病毒分析与防治大全(第3版).电子工业出版社，2011[10]金光，江先亮. 无线网络技术教程:原理、应用与仿真实验.清华大学出版社，2011[11]斯托林斯，无线通信与网络.清华大学出版社，2005[12]雅各布森(Douglas Jacobson),网络安全基础:网络攻防、协议与安全.电子工业出版社，2011[13]海吉(Yusuf Bhaiji).网络安全技术与解决方案(修订版).人民邮电出版社，2010[14]麦克卢尔(Stuart McClure) , 斯卡姆布智(Joel Scambray), 库尔茨(George Kurtz).黑客大曝光:网络安全机密与解决方案(第6版).清华大学出版社,2010[15]石志国 , 薛为民, 尹浩. 计算机网络安全教程(第2版).清华大学出版社，2011[16]杨哲.无线网络安全攻防实战进阶.电子工业出版社，2011指导教师意见 随着手机技术的日趋成熟，接入互联网轻松获得大量的信息已成为未来手机发展的必然趋势。而且随着配备Java功能的i模式手机登场，手机接入互联网更为便捷，势必会因此增加手机感染病毒的机会。由于通过网络直接对WAP手机进行攻击比对GSM手机进行攻击更加简便易行，WAP手机已经成为电脑黑客攻击的重要对象。 黑客对手机进行攻击，通常采用以下三种方式：一是攻击WAP服务器，使WAP手机无法接收正常信息;二是攻击和控制“网关”，向手机发送垃圾信息(严格地说，以上两种手机病毒还属于电脑病毒，不会破坏手机本身);三是直接攻击手机本身，使手机无法提供服务。新一代的WAP手机由于其功能的多元化，因此病毒带来的灾害也会更大。侵袭WAP手机的病毒可能会自动启动电话录音功能、自动拨打电话、删除手机上的档案内容，甚至会制造出金额庞大的电话账单。 该生能够按要求针对论文所涉及课题目的和意义进行分析，文献综述叙述较完整，研究内容阐述较合理，对实现设计的技术路线有初步的了解，对后期论文工作的进度安排较适当。 在以后的工作中，要按开题的要求进行论文工作，每周应按时与指导老师针对论文撰写及程序编写、调试过程中遇到的问题进行交流和沟通。因此，同意开题。指导教师签名： 2013年2月28日评议小组意见 1、论文选题：□有理论意义；□有工程背景；□有实用价值；□意义不大。 2、论文的难度：□偏高；□适当；□偏低。 3、论文的工作量：□偏大；□适当；□偏小。 4、设计或研究方案的可行性：□好；□较好；□一般；□不可行。 5、学生对文献资料及课题的了解程度：□好；□较好；□一般；□较差。 6、学生在论文选题报告中反映出的综合能力和表达能力： □好；□较好；□一般；□较差。 7、学生在论文选题报告中反映出的创新能力： □好；□较好；□一般；□较差。 8、对论文选题报告的总体评价：□好；□较好；□一般；□较差（在相应的方块内作记号“√”）二级学院所确定评议小组名单（3-5人） 组长： 、 组员： 、 、 、 单位盖章 主管领导签名： 年 月 日 评议结论 评议小组组长签名： 评议小组组员签名：年 月 日
以下就是我为大家带来的无线 网络技术 论文三篇。
无线网络 技术论文一
试想一下，在有线网络时代，用户的活动范围受限于网线，无论到哪里必须要拖着长长的缆线，为寻找宽带接口而苦恼。为此，无线网络应运而生。和有线网络相比，虽然无线网络的带宽较小;相对目前的有限网络有较多的等待延迟;稳定性较差;无线接入设备的CPU、内存以及显示屏幕等资源有限等 缺陷。但无线网络可适应复杂的搭建环境，搭建简单，经济性价比强，并且最大的优点是可以让人们摆脱网线的束缚，更便捷，更加自由的沟通。故自开发之初，就迅速抢占着市场。目前无线网络从覆盖范围上可以大致分成以下三大类：(1)系统内部互联/无限个域网(2)无线局域网(3)无限城域网/广域网。故本文就此介绍各类无线网络的的应用现状。
一、无限个域网(WPAN)
无线个域网主要采用标准。无限个域网可以看成是无线局域网的一个特例。其覆盖半径只有几米。其主要应用范围包括：语音通信网关、数据通信网关、信息电器互联与信息自动交换等。WPAN通常采用微微蜂窝或毫微微蜂窝结构。WPAN是当前发展最迅速的领域之一，相应的新技术也层出不穷，主要包括蓝牙技术、IrDA、Home RF、超宽带技术和ZigBee技术等，具体介绍如下：
(一)蓝牙技术 是一种支持点对点，点对多点语音和数据业务的短距离无线通信技术。其基本网络结构是微微网。其优点在于低功耗、具有很强的可移植性，集成电路简单，易于推广等。蓝牙技术工作在全球通用的 ISM频段，消除了国界的限制，可在短距离中互相连接，实现即插即用，在无线电环境非常嘈杂的环境下，其优势更加明显。目前在为3个使用短距离无线连接的通用应用领域提供支持，分别是数据和语音接入点、电缆替代和自组网络。
(二)IrDA技术 是目前几种技术中市场份额最大的，它采用红外线作为通信媒介，支持各种速率的点对点的语音和数据业务，主要应用在嵌入式系统和设备中。
(三) Home RF 用于在家庭区域内，在PC和用户电子设备之间实现无线数字通信的开放式工业标准。
(四)超宽带技术 是一种新技术，其概念类似于雷达，它的高性能和低功耗的优点将使它成为未来市场的强有力的竞争者之一。
(五)ZigBee技术 是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术。它是一种介于无限标记技术和蓝牙之间的技术提案，主要用于近距离无线连接。
二、无线局域网(WLAN)
无线局域网主要采用标准。通过利用空中的电磁波代替传统的缆线进行信息传输，可以作为有线网络的延伸、补充或代替。相比较而言，无线局域网具有以下优点，
(一)移动性：通信范围不在受环境条件的限制，可以为用户提供实时的无处不在的网络接入 功能，使用户可以很方便地获取信息。
(二)灵活性：无线局域网的组网方式灵活多样，可方便的增减、移动、修改设备。
(三)经济型：无线局域网可用于物理布线困难或不适合进行物理布线的地方，可将网络快速投入使用节省人缘费用。
它是目前发展最热的无线网络类型，具体应用非常广泛，应用方式也很多，但目前还只能用于不移动或慢速移动的用户或业务，可能会在不久的将来开发出适合高速移动的无线局域网。按应用类型分为两大类，一类是有固定基础设施的，一类是无固定基础设施。无固定基础设施无线局域网又叫自组网络(Ad Hoc)，其中最突出的是移动Ad Hoc网络，它在军用和民用领域有很好的应用前景，它可在任意通信环境下迅速展开使用、能够对网络拓扑变化做出及时响应。是目前和未来发展前景看好的一种组网技术。
三、无限广域网(WWAN)
无线广域网主要采用标准。它更强调快速移动性，其连接能力可覆盖相当广泛的地理区域。但其信息速率通常不是很高，只有115kb/s。当前无线广域网多是移动电话及数据服务所使用的数字移动通信网络，常用的有GSM移动通信系统和卫星通信系统，而3G、4G技术也都属于无限广域网技术。该技术是使得 笔记本 计算机或者其他的设备装置在蜂窝网络覆盖范围内可以在任何地方连接到互联网。
四、结束语
基于Wi-Fi技术的无线网络不但在带宽、覆盖范围等技术上均取得了极大提升，同时在应用上，基于Wi-Fi无线应用也已从当初“随时、随地、随心所欲的接入”服务转变成车载无线、无线语音、无线视频、无线校园、无线医疗、无线城市、无线定位等诸多丰富的无线应用。以后，无线网络在学术界、制造业、仓库业、医疗界等扮演着至关重要的角色。但对于无线网络来说，在应优先解决以下问题：(1)加强移动设备管理(MDM)和安全系统;(2)部署大规模语音和视频无线局域网;(3)无线局域网控制器安装在企业内部还是外部? 这些问题是最迫切需要解决的，也是决定未来无线网络所扮演的角色。
无线网络技术论文二
说到无线网络的历史起源，可以追朔到五十年前的第二次世界大战期间，当时美国陆军采用无线电信号做资料的传输。他们研发出了一套无线电传输科技，并且采用相当高强度的加密技术，得到美军和盟军的广泛使用。这项技术让许多学者得到了一些灵感，在1971年时，夏威夷大学的研究员创造了第一个基于封包式技术的无线电通讯网络。这被称作ALOHNET的网络，可以算是相当早期的无线局域网络(WLAN)。它包括了7台计算机，它们采用双向星型拓扑横跨四座夏威夷的岛屿，中心计算机放置在瓦胡岛上。从这时开始，无线网络可说是正式诞生了。
从最早的红外线技术到被给予厚望的蓝牙，乃至今日最热门的IEEE (WiFi)，无线网络技术一步步走向成熟。然而，要论业界影响力，恐怕谁也比不上WiFi。
Wi-Fi (wireless fidelity(无线保真) 的缩写)为IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准()。 Wi-Fi第一个版本发表于1997年，其中定义了介质访问接入控制层(MAC层)和物理层。物理层定义了工作在的ISM频段上的两种无线调频方式和一种红外传输的方式，总数据传输速率设计为2Mbits。两个设备之间的通信可以自由直接(ad hoc)的方式进行，也可以在基站(Base Station， BS)或者访问点(Access Point，AP)的协调下进行。
下面介绍一下Wi-Fi联接点网络成员和结构：
站点(Station) ，网络最基本的组成部分。
基本服务单元(Basic Service Set， BSS) 。网络最基本的服务单元。最简单的服务单元可以只由两个站点组成。站点可以动态的联结(associate)到基本服务单元中。
分配系统(Distribution System， DS) 。分配系统用于连接不同的基本服务单元。分配系统使用的媒介(Medium) 逻辑上和基本服务单元使用的媒介是截然分开的，尽管它们物理上可能会是同一个媒介，例如同一个无线频段。
接入点(Acess Point， AP) 。接入点即有普通站点的身份，又有接入到分配系统的功能。
扩展服务单元(Extended Service Set， ESS) 。由分配系统和基本服务单元组合而成。这种组合是逻辑上，并非物理上的--不同的基本服务单元物有可能在地理位置相去甚远。分配系统也可以使用各种各样的技术。
关口(Portal) ，也是一个逻辑成分。用于将无线局域网和有线局域网或 其它 网络联系起来。
这儿有3种媒介，站点使用的无线的媒介，分配系统使用的媒介，以及和无线局域网集成一起的其它局域网使用的媒介。物理上它们可能互相重迭。只负责在站点使用的无线的媒介上的寻址(Addressing)。分配系统和其它局域网的寻址不属无线局域网的范围。
没有具体定义分配系统，只是定义了分配系统应该提供的服务(Service) 。整个无线局域网定义了9种服务，5种服务属于分配系统的任务，分别为，联接(Association)， 结束联接(Diassociation)， 分配(Distribution)， 集成(Integration)， 再联接(Reassociation) 。4种服务属于站点的任务，分别为，鉴权(Authentication)， 结束鉴权(Deauthentication)， 隐私(Privacy)， MAC数据传输(MSDU delivery) 。
简单而言，WIFI是由AP(Access Point)和无线网卡组成的网络。AP一般称为网络桥接器或接入点，它是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁，也是无线局域网络与无线局域网络之间的桥梁，因此任何一台装有无线网卡的PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源，其工作原理相当于一个内置无线发射器的hub或者是路由，而无线网卡则是负责接受由AP所发射信号的CLIENT端设备。
虽然WIFI无线技术在前进的路上遇到了很多困难，但是随着产品技术的进步和技术标准的统一，WIFI一定会带给人们更大的便利和更光明的前景，无线网络技术也会向着更主流的方向发展。
无线网络技术论文三
一、引言
在人们即将迈入21世纪的时候，网络不知不觉成为每个人生活当中不可或缺的一部分，每天用它来查询所需的资料、浏览各方面的新闻、甚至查询当天出行的路线等等。 然而人们想要完成所有这些事情，基本上都是通过有线网络。对于慢慢发展起来的无线网络，大多数人都对它很陌生，而且目前在国内，如果你要使用它的话，费用还挺贵，因此，一些客观的原因导致大部分人远离它，甚至都从不过问它。
其实，无线网络是网络时代的一种进步、一种改革。它可以让生活变得更便捷，并且也推动着整个社会的进步;所以，为了让那些不懂它或者不想接近它的人，更多地知道、了解它，让它们去接触、甚至慢慢使用上它，下面就从五个方面简单地介绍一下无线网络。
二、无线网络的诞生
从1969年因特网诞生于美国开始至今，网络的历史并不算长;下面可以通过一个小小的 故事 来说明，故事开始于当年的8月30日，由BBN公司制造的第一台“接口信息处理机”简称IMP1，在预定日期的前两天抵达了加利福尼亚大学。克兰罗克是当时进行这次实验的教授，还有他的40多名工程技术人员和研究生。然而就在10月初的时候，第二台IMP2运到了阿帕网试验的第二节点，即斯坦福研究院(简称：SRI)。
经过数百人一年多时间的紧张研究，阿帕网远程联网试验即将正式实施。那台由IMP1联接的大型主机叫做Sigma-7，已运至加利福尼亚大学，与它通讯的那台SRI大型主机叫作SDS 940的机器，也在同一时间到达，经过一到两个月的准备工作，于10月29日晚上，在全球首次实现两台机器之间的通信实验，克兰罗克教授立即命令他的研究助理、加利褔尼亚大学学生名叫查理·克莱恩(英文名：C. Kline)，坐在一台名叫IMP1的终端前面，吩咐他要戴上耳机和麦克风，通过长途电话随时与另外一名负责SRI终端操作的技术员保持密切联系。
实验就这样开始了，据当时克莱恩的回忆，是他的教授让他首先传输5个字母，分别为：L、O、G、I、N。用它们来确认分组交换技术的传输效果。并且教授指导它，只需要键入其中的L、O、G三个字母，使IMP1机器传送出去，再由SRI机器自动产生“IN”，最后合成为前面要实现的五个字母组合，即：LOGIN。经过教授指导及克莱恩与SRI终端操作员的配合，就在22点30分的时候，带着激动的心情，就开始在键盘上敲入第一个字母“L"，然后对着麦克风喊：“请问您收到‘L’了吗?” 另外一头的回答是：“是的，我收到了‘L’。”
他继续做着同样的工作……
“你收到O吗?
“是的，我收到了‘O’了，
就这样一步接着一步地继续下去，突然出现了一个出乎意料的结果，IMP1仪表显示传输系统崩溃，通讯无法继续进行下去。克兰罗克教授与他的四十名学生在世界上的第一次互联网络的通讯试验宣告结束，当时仅仅传送成功两个字母L、与O、，也就这次字母传送实验真真切切地标志着网络的真正诞生;历史上把这一次事件的发生作为了互联网诞生的见证。
无线网络的诞生呢?那要追溯到第二次世界大战，那时的美国在科技方面领先于其他国家，不管是在通信还是网络方面，因此美国的陆军就采用了无线电信号，利用一套无线电传输技术，此技术具有高强度的加密保护功能，开始了他们在战场上的技术突破。从这一刻起，无线网络也算是正式诞生了。
三、无线网络的概念与安全
(一)概念
所谓无线网络，顾名思义，就是一种不需要通过线缆这种介质来做传输而已，另外用户可以建立远距离无线连接的一种全球语音和数据的网络，它与有线网络的用途十分类似，最大的不同除了传输介质：无线电技术取代网线之外，在分类上和有线网络也稍有区别，分无线个人网、无线局域网、无线城域网。
在一个无线局域网内，常见的设备有：无线网卡、无线网桥、无线天线、和无线路由器等等无线设备。一旦建立起一个局域网之后，无线网络就会存在着一定的辐射危险，甚至可以说比有线网络在时间以及范围上显得更加强烈，所以，为了尽少量地受到辐射，应该把常用的无线路由、无线AP摆放在离我们人体和离卧室远一些的地方，还要注意避免把一些无线产品过分靠近音响、电视等电子产品，防止它们之间互相的干扰产生的其它辐射。总之，只要我们与它保持较远的距离，避免长时间呆在无线网络环境中所产生的累积效应，养成一种良好的习惯，那么无线网络的辅射就对人类构不成多大的威协。
(二)安全
在使用无线网络的时候，安全性固然重要，在安全防范方面，与有线网络存在非常大的区别，无线网络的安全主要可以从以下六个方面进行把握：
1.采用强力的密码。谈到密码，是一个让人非常敏感的东西，足够强大的密码可以让暴力解除成为不可能实现的情况。相反，如果密码强度不够，几乎可以肯定会让你的系统受到损害。所以，不但要设密码，而且还要足够强力才行。
2.严禁广播服务集合标识符(简称：SSID)。SSID其实就是给无线网络的一种重命名，假如不能对它进行保护的话，带来的安全隐患是非常严重的。同时在对无线路由器配置的时候，须禁止服务集合标识符的广播，尽管不能带来真正的安全，但至少可以减轻威胁程度，因为很多初级的恶意攻击者都是采用扫描的方式寻找一些有漏洞的系统作为它们的突破口。一旦隐藏了服务集合标识符这项功能，也就大大降低了破坏程度。
3.采用有效的无线加密方式。相反，另一种动态有线保密方式其实并不算很有效。使用象aircrack等类似的免费工具，就可以在短短的几分钟里找出动态有线等效保密模式加密过的无线网络的漏洞;无线网络保护访问是目前通用的加密标准，当然，你也可以选择使用一些更强大有效的方式。毕竟，加密和解密的斗争是无时无刻不在进行的。
4.采用不同类型的加密。不要仅仅依靠以上谈到的无线加密手段来保证无线网络的整体安全。不同类型的加密可以在系统层面上提高安全的可靠性。例如：OpenSSH就是一个不错的加密选择，它可以在同一网络内的系统提供安全通讯，即使需要经过因特网也没有问题。与采用了SSL加密技术的电子商务网站是有着异曲同工之妙的。实际上，为了达到更安全的效果，建议不要总更换加密方式。
5.控制介质访问控制地址层。即我们所说的MAC地址，单独对其限制是不会提供真正的保护。但是，像隐藏无线网络的服务集合标识符、限制介质访问控制(MAC)地址对网络的访问，是可以确保网络不会被初级的恶意攻击者骚扰的。另外此种 方法 对于整个系统来说，无论是新手的恶意攻击还是专家的强烈破坏，都能起到全面的防护，保证整个系统的安全。
6.监控网络入侵者的活动。众所周知，人类无时无刻不在使用着网络。所以入侵者也随时会攻击到你的网络中来，那么你就需要对攻击的发展趋势以及了解它们是如何连接到你的网络上来的进行一定的跟踪，为了提供更好的安全保护依据，你还需要对日志里扫描到的相关信息进行分析，找出其中更有利的部分，以备在以后出现异常情况的时候给予及时的通知。总之，在随着社会的进步、科技的不断更新，未来，我们更需要对以上十点进行理解性地记忆与灵活性地变通使用。
四、无线网络的技术与应用
目前，在国内无线网络的技术并不算很盛行，与有线网络相比，它还不是很成熟，可是，发展至今，在无线的世界内，新技术层出不穷、新名词是应接不暇。例如：从无线局域网、无线个域网、无线体域网、无线城域网到无线广域网;从移动AdHoc网络到无线传感器网络、无线 Mesh网络;从Wi-Fi到WiMedia、WiMAX;从、、到;从固定宽带无线接入到移动宽带无线接入;从蓝牙到红外、HomeRF,从UWB到ZigBee;从GSM、GPRS、CDMA到3G、超3G、4G等等。
在应用方面，其中两种主要的方式分为：GPRS手机无线网络和无线局域网。从某种意义上来说，GPRS手机无线网可称作是目前社会上一种真正意义的网络，它主要是通过移动电话网络来接入Internet的，所以只要你所在的区域开通了GPRS业务，那么不管在任何一个角落都可以实现上网;后者呢，主要是与有线网络作比较，突出它的便捷性，因为它是利用射频技术(即：Radio Frequency简称：RF)来实现的一种数据传输系统， RF取代了旧式的那种通过双绞铜线来实现上网的烦索性;另外，除了以上谈到两种主流方式，在当今快速发展的科技形势下，我国通信方面出现了移动的TD-SCDMA和电信的CDMA2000以及联通的WCDMA三种无线网络通信方式，所以，未来只要有3G网络信号存在的地方，便可以实现上网。
五、就业前景
一种新型的产业必定会为社会带来不小的影响，并且推动整个社会走上更稳健的步伐 。例如：在就业方面，它产生了一批新型的就业岗位，比如：3G网络工程师、无线网络优化岗位等等，通信方面，出现堪察、无线网络测试等等，因此而减轻了整个社会在就业上不少的压力，再者，在另外一种无线局域网标准下生产出的产品技术应用逐渐成为无线网络市场主流的情况下,基于Wi-Fi技术的无线网不但在带宽以及覆盖范围等技术上取得了极大突破，而且在应用上，如今的无线网络也不再只是单纯地满足用户随时随地接入网络，甚至已经能更多地参于到行业信息化的服务中来，可想而知，将来出现无线医辽、无线校园、无线城市等其他行业应用成为无线网络市场的主流也不是梦想。
六、结束语
随着科技的不断演进与无线行业的飞速发展，无线网络将成为推动整个网络市场前进的新生力量，并且在不可预见的未来，纷繁多样、永远在线的智能终端技术将会把娱乐、办公、消费、医辽、 文化 教育 、生活服务等多种行业区域的全部功能融会贯通，一起服务于我们的工作和生活，使之变得更轻松、更智能。使智能技术与无线网络更好地密切结合，让越来越多的创新应用和新的生活方式进入到未来的社会当中。最后，让我们迎接一个“网聚万物”、“网随人动”的无线时代。
一、论文包括如下几方面
1、题目:论文题目要确切恰当、用语简明规范，强调的词语置于题首，能揭示论文的主题，提供论文的主要信息。论文题目一般不超过20个汉字。
2、摘要：独立成文，重点突出，内容完整，不加评论、包含与论文等量的学术信息，有独立意义，每项内容不展开论证说明。摘要包括①选题的目的、意义;②研究方法、手段;③简述研究内容、过程、结果;④结论性意见。字数控制在200—400字之间。
3、关键词：3-5个为宜。
4、引言：论文的开场白，毕业论文要阐述相关的专业知识，进行必要的文献综述评价，简述所选课题相关的文献观点和结论，说明前人的成果和知识空白，理论依据，研究目的、基础和预期目标，以及本课题的进展。以一定的思路引出当前研究的主题，使研究的意义凸现出来。简要阐述论文选题的缘起、目的、意义、主要方法、涉及的范围等相关的背景材料，如目前研究现状，病例收集时间等。
5、(正文)是论文的主体。临床研究型论文包括临床资料、诊断标准、方法(观察和治疗)、疗效标准与治疗结果;实验研究型论文：包括研究材料、方法、结果等内容。
6、结论(小结): 对研究内容、结果进行总体概括和科学总结，并
7、参考文献：列出主要参考文献，其顺序以出现的先后为序。在正文引用处右上角码标注 [] ，书写时杂志应按此顺序：作者名 . 文章名 . 杂志名 ,年, 卷(期);页 . 著作按此顺序：作者名 . 书名 . 出版社名 ,年, 页 .
二、字体行距等要求
1、字体(标题字体宋体三号加粗，摘要、关键词用五号黑体，“引言”这两个字用五号宋体加粗，引言的内容和正文都用小四宋体，一级标题如“一”“二”“三”、、、、、用小三宋体，二级标题如(一) (二)
(三)、、、、用四号宋体，三级标题如1、2、3、、、、用小四宋体)
2、行距
正文行距为倍行距，一级标题段前段后分别为1行，行 二级标题段前段后均为行，三级标题段前0行、段后行
三、选题范围
以下题目任选一题，题目自拟：
1. 深入学习贯彻系列重要讲话精神
2. 正确认识和判断当前党风廉政建设形势
3. 准确把握中央关于下半年经济工作的思路和部署
4. 全面认识当前我国社会领域的改革发展形势与措施
5. 认清当前我国周边地区发展形势与中国外交政策
6. 校史校情校训教育
要求：
1.切忌写成感性的心得体会，杜绝抄袭、代做等舞弊行为。
2.论文不得抄袭，任课教师批阅论文时将进行横向比对、上网检索，一旦发现学生中有雷同论文或与网上论文雷同者，该门课程成绩记载为不及格。
3.本论文成绩为本学期期末考核成绩，计学分。
2011年度教育教学——本科生科学研究计划
远程视频监控的设计与实现
研究报告
北京工业职业技术学院
2011年12月北京工业职业技术学院
课题名称：远程视频监控的设计与实现
完成单位：北京工业职业技术学院
课题组成员：
组 长： 韩 诚 算机0751 计算机应用
成 员： 赵凯毅 算机0751 计算机应用
曹欣宇
ⅹⅹⅹ
ⅹⅹⅹ
算机0751 计算机应用 班级、专业 班级、专业 2远程视频监控的设计与实现 目 录
1视频监控研究综述 .................................................. 4
基于wifi的无线ipcamera方式 ................................. 4
基于公众无线网的移动监控方式 ................................. 4
基于无线扩频技术的无线监控方式 ............................... 6
基于无线公众网的手机监控方式 ................................. 7
总结 ......................................................... 7
2基于公众无线网的移动监控系统 ...................................... 7
3g无线视频监控系统系统架构 .................................. 8
3g无线视频服务器优势 ........................................ 8
3 结束语 ............................................................ 9 3北京工业职业技术学院
1视频监控研究综述
目前涌现的无线监控技术方案较多，从无线与视频编码器的耦合程度可分为无线融合ip camera、无线融合编码器+摄像头和无线+编码+摄像头等几种方式;从无线技术角度可分为wifi技术、、3g和其他单独的视频传输信道等方式;从应用场景分为室内应用、室外固定应用和室外移动应用等方式;从监控系统的前后端又可分为前端无线和后端无线;总而言之目前应用的无线监控技术方案种类较多。
基于wifi的无线ipcamera方式
当前wifi技术已广泛进入家庭承载宽带数据业务，最具代表的就是无线宽带路由器和无线网卡，型号和功能都非常齐全且价格低廉;无线ip camera的无线监控方案就是基于较为普及的wifi无线网络来承载视频监控业务，同时将前端进行高度集成：无线网卡+编码器+摄像头三合一，即无线ip camera。该种方式通过摄像头采集图像，编码器进行图像编码和压缩，最后通过无线网卡传送到ip网络中供管理和图像查看。无线ip camera在提供web查看功能的同时还提供第三方控制管理的sdk或试用的管理软件。
无线ip camera方式具有无线网络可获取性高、部署成本低廉和安装方便等优点，已逐步为家庭用户或其他中小客户所接受，目前能提供无线ip camera的厂商非常多，以无线厂商或摄像头厂商为主如axis和sony等。但此种方式也有其自身的缺点如摄像头类型较少，清晰度分辨率不高，缺红外或低照度，远不如模拟摄像头丰富的种类;还有无线ip camera以室内应用为主，目前市场尚无满足工业级要求;编码技术以mpeg-4为主，很少支持的。
目前来看基于无线ip camera的无线监控技术方案主要满足家庭和中小商户等低端用户需求，以其低廉的成本和快速的部署等优势，同时随着camera类型的增多将得到更广泛的应用。
基于公众无线网的移动监控方式
基于公众无线网的技术gprs和cdma1x在数据应用上较为成功如手机上网，此种无线技术实际最大传输速率能达到几十kbps，随着编码技术不断优化，这样的带宽已经可以满足部分视频监控的需求，基于移动监控技术逐步得到应用。此两种模式硬件成本较低，覆盖面大，传输速度慢，理论值传输速率最 4远程视频监控的设计与实现
高为，在实际使用中基本只达到60~80kbps。因为视频图像最底要求512kbps才能流畅传输，此速度远远达不到视频要求。因此在无线监控项目中，很少有厂商去选用。另外一个最大的缺点是运营商收取的流量费太高，每个月，每年，都会产生大笔的费用。一般只有在很偏远，wifi无线设备做不到的情况下，并有一定资金时才会考虑。
基于移动监控系统主要由监控管理中心、有线ip网络、无线分组网络和前端采集几部分组成;前端对图像采集并压缩完毕后，通过无线终端(数据终端)传送到无线分组网络中，转发到有线ip网络中，到监控管理中心，管理中心对前端进行管理和调度。
gprs和cdma1x的无线承载相对较为成熟，且两个无线网络的覆盖相对广泛，所以该种移动监控方式主要应用于移动车辆监控、监控点非常分散等应用场景，如城市出租车视频监控系统通过广角摄像头对乘客的图像进行抓拍，将图像上传到管理中心进行备案，也可在危机时对出租车内进行影像监控，同时也将部分广告信息和通知同步下发到各个出租车上。当然这种方式受限于其传输带宽，图像质量要求不高或只有高清晰的图片要求，不过随着3g和b3g的hspda和lte等技术的出现，无线传输带宽不断提高，基于公众无线网的移动监控方式将有更广泛的应用。
3g无线监控是采用移动(td-scdma)、电信(cdma2000 evdo)、联通(wcdma)运营商的3g技术接入方式，自09年起，经各运营商大力推广，已有不少监控厂家针对此方面研发相关的产品。而3g突出的优点即高速的下载能力，理想值可达到3kbps~20mbps的传输速率，但目前因其仍处于推广阶段，因此在传输速率这方面还有待进一步考证。3g目前存在无线带宽容量有限、接入用户有限、时延长等缺陷，在多用户共享的情况下，难以保证无线视频监控的速率和时延要求，主要缺点还是运营商收取的流量费太高，一般客户无法接受，所以目前常用在想公交无线监控方面。
5北京工业职业技术学院
基于无线扩频技术的无线监控方式
无线扩频技术简单来讲就是将调制后的信息扩展到较宽频带上的一种调制技术，目前较为成熟的就是标准中制定的直接序列扩频(ds)、跳频(fh)和正交分频多工(ofdm)等技术，其工作频率有和两个频段，可根据不同调制方式提供6m、12m、24m、36m和54mbps等不同带宽。由于扩频技术能提供高带宽，基于该技术的无线监控也成目前较为主流的技术方案;此外该技术标准成熟、抗干扰能力强、抗多径干扰和部署方面成本低等诸多优点，在油田、港口、景区、航道和城市监控等得到广泛的应用。
其优点是：省去布线及线缆维护费用，没有压缩损耗，几乎不会产生延时，因此可以保证视频质量。其缺点是：由于采用微波传输，传输环境是开放的空间，很容易受外界电磁干扰，并且频点也少，所以在无线信号环境复杂的情况(下雪，下雨，大雾)自身会产生很大干扰性，造成图像混乱，丢失等情况。所以不适合多路图像要传输和需要架设多个中继，远距离传输的情况下不适合采用并且调试比较麻烦已遭雷击。
基于无线扩频技术的无线监控系统主要有监控管理中心、有线ip网络、无线网络和前端采集等部分组成，工作流程与其他视频监控系统流程相同，不过在前端采集和无线网络的结合方面，技术方案有所变化，最常见的方式就是松耦合即摄像头+前端编码+无线ap，该种方式可将专业无线和专业监控系统结合起来，提 6
远程视频监控的设计与实现
供各方面都有优势的整体解决方案，也被多数厂商或集成商所采用，但此种方式在前端安装上故障点较多;当然还有部分耦合即摄像头+编码结合无线的方式，该方式安装简单、成本低和故障点少等优点，但该种方式受限于编码结合无线的类型，无法满足更多场景的需求。 基于无线扩频技术的无线监控方式随着无线扩频技术的发展将在带宽上优势非常明显，成为目前主流的无线监控技术方案。
基于无线公众网的手机监控方式
随着手机应用的逐步广泛且智能手机的普及，人们更希望能随时随地获取想要的信息和视频，目前无线公众网的数据通讯带宽不断增加，为该种需求提供了可能。当前一些技术厂商联同运营商共同推出手机监控的业务，该业务系统主要由前端编码和控制、无线公众网、wap服务器和手机监控客户端组成，前端编码和控制提供1路或多路的视频编码，将摄像头注册到wap服务器，手机登陆到wap服务器上，wap服务器则根据用户的权限提供相应的摄像头列表，手机通过点击相应的摄像头资源来查看相应的图像资源。由于手机监控业务可以随时随地获取监控图像，为家庭和中小企业提供非常方便的监察手段。
当然目前手机监控业务刚刚兴起，随着公众无线技术不断改进和增强，为客户提供高清晰监控图像和手机视频会议提供了可能，相信不久的将来手机监控将成为无线监控非常热点的应用模式。
总结
前面提到了目前几种主流无线监控的技术方案：基于wifi的无线ip camera方式、基于无线公众网的移动监控方式、基于无线扩频技术的无线监控方式和基于无线公众网的手机监控方式等，不同的技术方案具有各自不同的技术优势，适合于不同的应用场景。随着人们对无线监控的需求更新和细化，无线技术发展和视频编码技术优化，无线监控技术方案也会不断发展和更新，更加贴近客户的应用需求，相信未来的无线监控将得到更广泛和深入的应用。 2基于公众无线网的移动监控系统
近年来运营商在国内大力部署3g网络，视频监控出现了一个新的承载体。3g无线视频服务器融合了3g传输与视频服务器功能，成为了远距离、大范围视频监控的新亮点。 7北京工业职业技术学院
视频监控发展历程中经历了数字化、网络化、小型化、智能化几个亮点，随着3g网络在国内的实用化，3g无线视频服务器将是视频监控的下一个亮点，无线视频服务器包括专网型、wifi型、公网型视频服务器。公网型在2g移动通信时代主要以cdma1x为主，随着3g移动通信在全国的全面铺开，其较高的带宽将给视频监控带来一个全新的发展。
3g无线视频监控系统系统架构
3g无线视频服务器的传输采用3g网络，融合了视频服务器的功能。无线视频服务器对视频信号及其它传感信号进行处理，通过3g网络传到internet，最后传到视频中心，如需要手机监控，则由其转发到手机上。其典型架构如图1。
图13g无线视频监控系统
3g无线视频服务器优势
灵活性
不受制于固定的网络拓扑结构或系统建设，在设备的添加、移动方面享有更大的便利性。
安装方便无需铺设线路，节省大量人力物力。
视频监控范围广
随着图像信息管理系统应用范围的不断扩大，用户获取图像信息的要求越来越高，希望做到随时随地。如：公安机关在临时或突发治安及警卫事件发生时 8远程视频监控的设计与实现
用“移动图像传输系统”对现场的情况进行实时监控和录像的无线传输;交通警察利用移动终端及时掌握各个交通路口的情况;上班族工作繁忙，又需要监控家居安全，保姆对小孩的照顾情况;外出的公司主管希望方便、快捷地了解公司的工作情况以及生产线或经营场所各方面是否正常运转等。
适于远距离、位置分散点的视频监控
当被监控点距离远且位置分散，利用传统网络布线的方式成本高，只能采用无线视频监控。
能实时监控移动物体
对移动目标(如公交车、移动应急指挥车等)进行监控时，都需要用到无线视频监控，有线是无法办到的。
3g带宽能满足无线监控的需求
无线视频服务器主要有专网、wifi、公网传输，因专网与wifi网络部署造价高，范围有限，一直都没有发展起来。在3g未开通前，公网无线视频服务器主要是以cdma1x为主，少量城市开通了edge，受网络带宽所限，无线图像传输在cdma1x 、edge网络上的效果不尽如人意，只适合于低帧率、低画质视频的传输，不能满足高清晰图像传输的需求。以cdma 1x 无线传输视频为例，cdma网络带宽的理论值是，然而实际使用过程中在30kbps～70kbps之间的居多。视频(cif格式)传输帧率在1～10帧之间，延迟较大。3g网络部署后，具体带宽如表1，以td-scdma为例，绝大多数城市的上行带宽可以达到256kbps，实际带宽在100kbps以上，传输cif格式视频可以达到15帧以上，基本能满足视频监控的目的，3g将成为视频监控的一个新途径。
城市公交实时视频监控是一个典型需要无线传输的应用，基于wlan、专网造价太高，较为适宜的是采用公网，基于cdma1x因带宽较窄，传输图像质量较差，采用3g传输则能很好地解决此问题。
3 结束语
3g无线视频监控适用于市政、公安、交通、银行、环保、水利、电信等各种行业，真正解决了远距离、大范围的视频监控难题，适用于任何环境及流动性极 9北京工业职业技术学院
高的场合，是城市图像信息系统建设的新途径，3g无线视频监控还能够在公共安全方面起到重要作用。
10远程视频监控的设计与实现
参考文献
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[5] 丁文祥.数字革命与竞争国际化[n].中国青年报，2000-11-20(15)
不能，瘟疫细菌的传播途径是经过空气，艾草只能是一些预防的动作，但并不能阻挡细菌的传播，
在我国传统民间医药学中，艾叶用于预防瘟疫已经有几千年的历史，端午时节民间历来就有插艾叶的习俗，以期起到驱蚊杀菌、祛邪避秽的作用。
据介绍，艾条一根燃烧40~60分钟，艾绒燃烧约10分钟一小包，该院有工作人员专门负责熏艾。
《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第三版）》中的中医治疗方案，把新型冠状病毒感染的肺炎归属于“疫病”范畴，其病因为“感受疫戾之气”。
病邪为“寒湿”，中医可以使用如艾灸神阙、关元、气海、胃脘、足三里等，可以温阳散寒除湿，调理脾胃，提高机体的免疫功能。
病邪为“寒湿”，中医可以使用如艾灸神阙、关元、气海、胃脘、足三里等，可以温阳散寒除湿，调理脾胃，提高机体的免疫功能。
2、自古以来人们就用艾烟防瘟疫！
艾烟熏室可一定程度防范病毒传播，有空没空都要做起来，自古以来人们都是这么做的！在欧洲历史上导致超过百万甚至千万人死亡的各种瘟疫(包括流感等)大流行，为什么在古代的中国没出现过？这里面的因素很多，艾叶或居功至伟。
艾叶烟熏预防瘟疫，从古代起就有着广泛的应用——
如：东晋著名的医药学家葛洪在他的《肘后备急方》中就介绍了用艾叶烟熏消毒预防瘟疫传染的方法：在瘟疫流行时“ 以艾灸病人床四角，各一壮，令不相染”，而且认为用这种方法预防疫病传染，效果“极佳” 。
在03年非典的时候，北京所有的艾灸师没有一例得非典的，因为艾灸烟抗菌，抗真菌，抗病毒，医院儿科病室用艾叶烟熏对室内空气消毒已多年，效果理想。
特别对1例大面积辗挫伤继发绿脓杆菌感染的危重患儿，在无隔离间的情况下，用艾叶烟熏进行空气消毒，同病室患儿无1例续发绿脓杆菌感染。
艾条燃烧的烟对空气有很好的杀菌作用，并且对肺炎球菌、流感杆菌和金黄色葡萄球菌等流感病毒都有很好的抑制作用。
艾烟熏完房间，需要等一小时后通风，以避免艾烟浓度过大引起喉部不适、上火。
3、艾烟到底有没有害？
关于艾烟，国人多有争议。冬天艾灸，艾烟是一大困扰，有人说，艾烟等于二手烟，这是真的吗？艾烟到底有没有害？
传统艾灸有烟，这是不争的事实，也要承认艾条燃烧时，有时会产生一些其他的颗粒物。但要说艾烟对人有害，又另当别论了，因为任何物质有没有害，都要建立在量上，好比砒霜是有毒的，但少量砒霜却可以拿来用药。
艾烟有无害处，就要看看其燃烧时产生的一些物质是否达到了危害人体的标准。
有人为此利用检测的方法，检测艾条燃烧时产生的烟中含有的PM_()，要知道PM_()对肺的伤害是不可逆的，艾烟中的怎么样呢？
北京中医药大学一篇名为《艾灸诊室PM_()物理化学特征与毒理研究》的博士论文，以艾烟为研究对象，从诊室空气质量浓度、化学成分、健康风险、毒理效应等4个方面开展研究,监测艾灸诊室空气质量浓度，分析其微量元素特征，预估艾灸诊室暴露人群的健康风险，从体内外毒理实验评价艾烟的安全性。
构建艾灸诊室暴露人群健康风险评价预估模型，系统评价艾烟颗粒物毒理效应。结果表明：艾烟的健康效应与暴露风险较不明显，验证了艾烟的安全性。
纯正的艾条点然后产生的烟有益少害，或者说害处可忽略不计。
4、艾烟等于二手烟？
艾烟是艾燃烧后产生的，艾烟里的成分大多是艾草的本身成分，是艾草能量的载体。
艾烟从古代起就有着广泛应用，有不少古文献记载应用艾叶烟熏治疗和预防疾病。
孔瑶之《艾赋》中有“奇艾急病，靡身挺烟”的记载。孙思邈在《备急千金要方》中曾把熏烟作为主要的防疫方法之一。可见在当时民间已有用艾叶烟熏治疗和预防疾病的习惯。
艾烟与二手烟虽然都是烟，但两者天差地别。平时在家艾灸的灸友，只要不刻意大量吸入即可。
荨麻疹是一种过敏性的皮肤疾病，分为急性荨麻疹和慢性荨麻疹，常表现为皮肤出现风团或血管性水肿，可伴有瘙痒症状，荨麻疹一般会在20个小时内自动消退，但是会反复出现，如果时间超过6周，就变成了慢性荨麻疹。
那么荨麻疹发生后都有哪些症状呢?
1. 会在皮肤上出现风团，如果通过抓挠过后，会出现发痒或者是一连串的疙瘩。
2. 皮肤在刺激下八小时左右就会出现红斑，如果持续下去，皮肤损伤就会变大，局部还有发热的现象，在按压的时候会有疼痛感。
3. 皮疹出现后局部会有疼痛和肿胀的感觉，可能还会有头疼，发热，甚至全身不舒服等症状。
4. 有时身体会出现寒冷性的荨麻疹，也就是天气忽然降温或者接触冷水后，一般在面部或者手部出现红肿瘙痒的症状，有时会更加严重。
荨麻疹的发生和个人的体质有很大的关系，如果患者免疫力低下，很容易出现反复的现象，如果患者出现荨麻疹，应在医生指导下服用抗过敏药物治疗。如果身上反复出现荨麻疹，应注意什么呢?
1. 饮食
如果患者有吃海鲜或者吃蛋白质含量较高食物的习惯，那么很容易引起荨麻疹，高蛋白质和海鲜就是荨麻疹反复的诱因。
2. 外界刺激
如果患者经常受到阳光刺激或者一些化学物质等接触物的刺激，也容易引起荨麻疹，荨麻疹患者的皮肤比较敏感，任何忽冷忽热、压力摩擦等都可能诱发荨麻疹的出现。
3. 药物
我们平时生活中的一些抗生素也会引起荨麻疹，比如青霉素、一些血清疫苗会刺激身体的免疫系统，从而引起引起荨麻疹。
4.过敏
如果患者是过敏体质，在接触一些过敏原后，可能诱发荨麻疹的出现。
题主这个问题其实问的是：艾灸仪是什么原理，真的有效果吗？跟传统艾灸比有什么优势或者弊端？
作为一个专门做艾灸仪的品牌商，艾珍好有必要科普解释一下艾灸与艾灸仪的爱恨情仇。
首先我们先明确，艾灸在中国有着几千年的治疗疾病的历史，传统艾灸的治疗功效毋庸置疑（划重点，传统艾灸很有用），目前各大中医院大部分都有提供艾灸治疗，中医黑们请理智点。
但是！我们也要承认，传统艾灸存在着一些弊端！比如烟雾大、明火引发安全隐患、需要专人辅助操作、使用门槛高等等等等。（有的人会自动忽略这些，大写的“我不听我不听我不听”，心累）
科技创新在每个领域都会发生，目的是让我们的生活越来越好啊小仙女们。艾灸也如此，艾灸仪的出现是希望改善传统艾灸弊端，更好地传承艾灸文化，并不是推翻艾灸。所以仙女们，不要一听到老祖宗的技术被创新，就马上否定，请试图了解。
我们在研发艾灸仪的时候，发现许多人对“艾灸”本身就存在误解。在艾灸研究与科技艾灸日渐成熟的今天，网络上依旧存在着许多“不科学的艾灸原理与作用”，且传播广远，阅读量巨大。艾灸可保健养生，也可救命救急，错误的医疗信息将会对读者造成难以想象的潜在危险。下面小科爱会尝试用“科学”的角度解释一些艾灸真相。这是小科爱在查阅了大量科研论文，得出的一些结论，如有错误之处或疑问之处，请留言评论交流。
误区一：艾灸是中医疗法，不需要科学研究。
真相：
事实上，现代医学从未放弃对中医中药的科学研究，正是科研人员在医疗领域的不断深入钻研，才有今天医疗技术水平的显著提高。每年有大量创新的治疗方式、医疗器械、药物、日常保健养生用品推出，这些科学研究造福了整个人类的健康与未来，并会一直这么发展下去。
艾灸被广泛应用于现代临床，被科技革新智能化、商品化，甚至传承至千家万户，自然离不开科学研究。
误区二：无烟不为艾，无火不为灸，艾灸一定要有烟有火。
真相：
艾灸的一般定义是，点燃用艾叶制成的艾炷、艾条为主，熏烤人体的穴位以达到保健治病的一种自然疗法。这种说法并不十分准确，因为艾灸起效主要通过艾的药力、温热效应和光辐射效应等综合作用实现的。也就是说，如果可以复制艾灸的药力、温热效应和红外光辐射效应并达到相应效果，也是艾灸。
艾灸中的艾即艾草，灸即灸疗。灸疗是利用燃烧某些材料产生的温热，或利用某些材料直接与皮肤接触刺激人体的穴位，从而预防或治疗疾病的一种方法。
临床上，灸治材料不止有艾，也有选用其它材料的。燃烧的材料虽然不同，但温热作用是相同的，无论是艾灸、电热灸或其他致热物质的灸法，其防病治病均是温热刺激的结果。
说人话！！！！
那就是以前煮饭要柴火！现在电饭锅也能煮熟！！！作用的是热能！不是明火！！！
如传统的隔物灸也是把艾火隔绝了，通过热力传递药效刺激人体部位。
而艾烟的治疗作用其实一直存在争议，并不像大家都认为那样吸入越多越多。（我猜你也受不了）若说艾烟在艾灸中占重要作用，但在艾灸过程，艾热往皮肤传递，艾烟往上飘走，并没有直接作用在人体。现代研究表明艾烟的确有一定的空气消毒杀菌作用，但烟雾中伴随着一氧化碳和空气颗粒物，长期暴露在艾烟环境下的医生和养生工作人员，容易出现烟痒、喉痛、腹痛等症状。（吸多了太酸爽）
（隔姜灸，艾草与姜复合，通过艾热传递药效并刺激人体穴位）
误区三：无烟艾灸=暖宝宝？
真相：
上面已经解释过，艾灸是药力、温热效应、光辐射效应等的共同作用。无烟艾灸只要可以模拟艾灸的原理，就能发挥相近的效果。
网上流传一些说法：红外线和自发热贴都不足以称之为灸，没有灸火就跟暖宝宝没区别。
科爱元素再划一次重点：
灸疗是利用燃烧某些材料产生的温热，或利用某些材料直接与皮肤接触刺激人体的穴位，从而预防或治疗疾病的一种方法。
温热刺激就是重点！暖宝宝本就是灸法的现代发展产物之一，能缓解宫寒疼痛就已经证明温热刺激的作用，暖宝宝没有艾药与红外辐射效应，自然无法与艾灸比较。
大量科学研究的重心都放在现代艾灸研究，并为艾灸现代化作努力
误区四：现代艾灸仪没什么用？
真相：
多项临床研究表明，艾灸仪在艾绒不燃烧、不冒烟、无污染、操作简单方便的情况下，也能有与传统艾灸具有相当的治疗效果。通过比较传统艾灸疗法与现代艾灸仪，还发现现代艾灸仪远端升温效果优于传统艾灸，且持续时间较长。
市面上有多款艾灸仪，它们大多根据传统艾灸的作用原理制作，主要以艾绒、加热温热刺激与远近红外辐射为主，并在此基础上增添了更多智能操控功能，比如可以调节温度、时间、角度等。现代艾灸仪属于长久耐用型产品，建议消费者们在购买的时候选择质量过关、拥有全国联保以及具有良好用户口碑的产品。（比如我们科爱元素哈哈哈哈）
误区五：艾灸条件充分了，才对人体起作用？
真相：
前面解释道，艾灸是通过艾草药力、温热刺激和红外辐射效应等条件共同作用的，那么问题来了，如果这些条件并不完全满足，还能对人体起到作用吗？
答案是可以发挥作用的，但未必能做到艾灸的作用。
艾草本身就是一味中草药，《本草纲目》中记载：艾叶具有回阳、理气血、逐湿寒、止血安胎等功效。艾叶在现代医学中被制作成各种制剂，发挥着抗病毒、抗菌、镇咳平喘和止血作用。
也就是说，艾草在有效成分可被人体吸收的状态下，外力（如热力和红外线）只是帮助艾草药效更快更深地传递至人体，即使没有这些外力，还是能发挥一定作用的。
误区六：艾草的气味越大越好
真相：
艾灸当用陈艾，这个毫无疑问。我们去药店买艾条时，有经验的医师都会问要陈艾还是新艾呢？一般保存一年以上的艾叶谓之陈艾，以三年到五年陈为最好。
但是应该如何区别陈艾与新艾呢？
可以从颜色与气味鉴别，陈艾一般呈现淡黄色，新艾一般呈青绿色。（大家在某宝可以轻易买到艾草，会发现便宜的艾草一搜一大堆，而且大多是青绿色的。）
陈艾因其中大量挥发油已挥发，故气味纯净温和，烟少，艾灰不易脱落。而新艾因含油量高，烟大，气味辛烈，艾灰易脱落。在艾灸过程中，味道很大容易给人“很有效果”的错觉，但可能你只是遇上了新艾，不仅达不到治疗效果，还可能对人体产生一定危害。
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最后，还想跟大家说一句，艾灸仪和艾灸棒一样，都只是工具，真的要达到效果，你得坚持使用啊，它只是更便利，更智能，更耐用，更时尚而已啊，有什么错！
贴一张艾灸也可以美美的图：