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光电检测技术的特点和应用论文

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光电检测技术的特点和应用论文

伞书共分10章,理论与实践相结合,主要内容有:光电检测技术概述、光电检测常用光源、光电探测器概述及光电导探测器、光伏特探测器、光电发射器件、光电成像器件、非相干检测方法与系统、相干检测方法与系统、光电检测技术的典型应用。概括地讲,本书内容包含4部分,即理论基础、各类电光与光电器件、光电变换检测技术与方法、典型应用。本书配有免费电子课件。

光电检测技术具有数字化、智能化的特点,而且检测精度高、速度快,是一种非接触式的检测,可以遥测遥控。最重要是寿命长,工作可靠,对被检测物体无形状和大小要求。

光电检测技术的应用论文

一、培养目标1.较好地掌握马克思主义基本理论,树立爱国主义和集体主义思想,遵纪守法,具有较强的事业心和责任感,具有良好的道德品质和学术修养,身心健康。2.在本学科内掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,具有良好的科学素养和独立从事科学研究工作的能力,在科学或专门技术上做出创造性的成果。3.能熟练地运用一门外国语。二、学科、专业及研究方向简介光学工程是一门历史悠久而又年轻的学科。它的理论基础——光学,作为物理学的主干学科经历了漫长而曲折的发展道路,铸造了几何光学、波动光学、量子光学及非线性光学,揭示了光的产生和传播的规律以及与物质相互作用的关系。随着激光技术和光电子技术的崛起,光学工程已经发展为以光学为主,并与信息科学、能源科学、材料科学、生命科学、空间科学、精密机械与制造、计算机科学及微电子技术等学科紧密交叉和相互渗透的学科。它包含了许多重要的新兴学科分支,如激光技术、光通讯、光存储与记录、光学信息处理、光电显示、全息和三维成像、薄膜和集成光学、光电子和光子技术、激光材料处理和加工、弱光与红外成像技术、光电测量、光纤光学、现代光学和光电子仪器及器件、光学遥感技术以及综合光学工程技术等。这些分支不仅使光学工程产生质上的跃变,而且推动建立了一个规模迅速扩大的现代光学产业和光电子产业。 本专业1998年获得“光学工程”硕士点授予权,2005年获得博士点授予权。本学科专业依托《发光与光信息技术》和《全光网络与现代通讯网》两个教育部重点实验室,在徐叙瑢院士和简水生院士的指导下,形成如下研究方向:1.平板显示技术与器件 平板显示是采用平板显示器件辅以逻辑电路来实现显示的。由于其电压低、重量轻、体积小、显示质量优异,无论在民用领域还是在军用领域都将获得广泛应用。该方向主要从事发光与信息显示前沿科学问题。既包括发光显示材料(有机材料、无机材料及其相关复合等材料),又包括诸多(场发射、等离子体、发光二极管、液晶及电致发光等)显示器件等方面的研究。2.全光信号处理及网络应用技术主要研究光通信网络、光纤传感及生物医学光子学领域的前沿课题——光分组交换全光网的网络技术及支撑光分组交换的全光信号处理技术,如光弹性分组环光纤通信网、全光缓存技术、光开关、光逻辑、光信头识别、分布式光纤传感系统、光纤性能在线检测、光纤技术在生物医学光子学中的应用等。3.光电检测技术主要研究先进制造技术、轨道交通等工程领域内各种几何及物理量的光电检测机理、方法、技术与实现途径,并采用各种信息与信号处理方法与技术来获得各种评价参数,最终实现对重要零部件与设备关键参数及缺陷的实时检测与故障诊断,确保其运行安全。4.生物分子光探测技术采用先进光电子学技术,以朊病毒、HIV等重要病毒为模型,开展病毒与细胞的相互作用机制、免疫保护机制研究,开展生物大分子的探测、分子相互作用识别等先进技术研究,发展快速检测技术。开展新型病毒载体、真核表达载体技术的研究。开发新型疫苗和药物。5.光电子材料与器件太阳能电池技术,主要研究先进的晶硅太阳电池工艺,以及单晶硅/非晶硅异质结(HIT)太阳电池技术、非晶硅薄膜太阳电池技术、有机薄膜太阳电池技术、染料敏化太阳电池技术、宽带吸收增强太阳电池技术等。研究稀土发光、半导体发光、白光LED照明、无汞荧光灯、光学薄膜基本设计、光存储、光电探测等材料及光电器件,研究这些材料和器件的新技术和新工艺以及它们的应用。三、培养方式及学习年限1.培养方式博士生的培养方式采取导师负责制,也可实行以导师为主的指导小组制。课程学习和科学研究可以相互交叉,课程学习采用学分制,在申请答辩之前应修满所要求的学分。2.学习年限全日制博士研究生在校学习年限一般为三至五年;硕博连读的研究生一般为四至六年。非全日制博士研究生在校学习年限一般不超过六年。四、课程设置与学分实行学分制,学分最低应修为12学分。课程设置分学位课和非学位课两大类,学位课分公共课、基础课、专业基础课、专业课,非学位课分必修环节和任选课。博士研究生在校期间,应修最低学分为12学分,其中学位课7学分,非学位课5学分。课程学习实行学分制,博士研究生应根据科学研究和学位论文的需要,在导师指导下选择适合的课程学习时间,在博士论文答辩前完成课程学分。

光电检测技术的背景,发展 国内外现状,开题报告要写的东西这个你还有吗??求助

光电检测技术及应用前景论文

这个题目太大了,传感器有很多种类,我建议你跳其中一个产品应用到一个项目上就可以了。比如将光电传感器应用在花苗移栽上,替代人工移栽等,随便乱想都可以想出很多,反正不要用你现在的这个题目,这个题目那么大,只能写一些发展趋势还差不多,只能给你点提示,我想没有人会去帮你写这个1500字的论文的。

传感器与检测技术属于自动化专业、电气工程及其自动化专业及过程装备与控制专业的技术基础课程,对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用,这是我为大家整理的传感器与检测技术论文,仅供参考!传感器与检测技术论文篇一 传感器与检测技术课程教学探索 摘 要:传感器与检测技术属于自动化专业、电气工程及其自动化专业及过程装备与控制专业的技术基础课程,对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用,文中针对课程的特点及现存的问题,对该课程的教学内容调整与 教学 方法 改进进行了有益的探讨,以期获得更好的教学质量与效果。 关键词:传感器与检测技术;教学改革;教学方法 中图分类号:G71 文献标识码:A 文章 编号:1009-0118(2012)05-0132-02 传感器与检测技术是自动化专业、电气工程及其自动化专业及过程装备与控制专业的技术基础课程,主要研究自动检测系统中的信息提取、信息转换及信息处理的理论与技术为主要内容的一门应用技术课程。传感技术是自动检测系统,更是控制系统的前哨,它广泛的应用于各个领域,在在促进生产发展和现代科技进步方面发挥着重要作用。学生学好这门课程不仅能为后续课程打下好的基础,也对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用,自从2005年课程教学大纲调整以后,在教学中出现了一些新的问题,原有的传统教学模式很难获得良好的教学质量与效果。 一、课程教学现存的问题 自2005年起我校重新制定了自动化专业的教学大纲,其中将传感器与检测技术由考试课调整为考查课,并将课时由64学时更改为32课时,通过几年的 教学 总结 出该课程在教学中存在的一些困难: (一)教学内容多而散 课程内容多且散,涉及知识面广,有物理学,化学,电子学,力学等等,属于多学科渗透的一门课程,学生学习有难度,特别是对于一些基础不太好的同学更是有困难。 (二)典型应用性 传感器与检测技术属于典型的应用课程,要学习各种传感器的原理,并掌握它的使用,在此基础上掌握搭建检测系统的方法,单靠理论的学习必定是有差距的。而实验课时不充裕,实验条件也有限。 (三)学时越来越少 学校目前对学生的定位是“培养优秀的工程应用型人才”,为了加大实践环节的因此对课程设置与课时作了调整,本课程课时被缩减至32课时。 (四)学生的学习主动性差 由于本课程被定为考查课,所以有相当一部份同学从 学习态度 上不太重视,没有投入必要的精力和时间,学习主动性差,直接影响教学效果。 二、教学内容与教学方法的探索 (一)教学内容的调整 目前大部分的传感器与检测技术的教材多侧重于传感器的工作原理、测量线路及信息处理等方面,而对具体应用涉及较少,针对课程的内容多课时少的情况,教学时无法做到面面俱到,教学内容必须做适当调整。根据学校对工科本科生工程应用型人才的定位,教学内容的调整遵循以下原则: 1、避免繁琐的理论推导过程,以避繁就简的方式向学生讲解传感器的工作原理。例如:用幻灯片演示使用酒精灯分别燃烧热电偶的两端,在两端存在温差的时候两电极间即出现电势差,无温差时电势差消失,通过这个实例讲解电势差之所以存在的原因,可以配以大家能够理解的简单的公式推导,而不把重心放在构成热电偶的温差电动势和接触电动势形成的公式推导上。 2、重点讲述传感器的实物应用。增加实际案例是学生能够对传感器的应用有更感性的认识。 3、适当补充传感器与系统互联的方法。在先期几种传感器的应用中加入传感器接入控制器的方式介绍,使其思考所学课程之间的关联,对所学专业课程之间的联系能更加深入的认识,建立起系统的概念。 (二)教学方法的改革 为了克服课程教学中客观存在的困难,获得良好的教学效果,在课堂教学使用多种教学方法和手段,力求将教学内容讲解得更加生动、具体。 1、采用多媒体技术,使用现代化的教学手段来提升教学效果和教学质量 采用多媒体课件教学,一方面可以省去教师用于黑板板书的大量时间,克服课时减少的问题;另一方面,以动画的形式生动形象的演示传感器的工作原理,展示所学传感器的各种照片、复杂检测系统的原理图或线路图,使学生能够直观地认识传感器,更容易理解传感器的工作原理和应用。例如,学习光栅传感器时,使用传统的教学手段,很难使同学们理解莫尔条文的形成及其移动过程,使用对媒体课件就可以以动画的形式使同学们直观的明暗相间的莫尔条纹是什么样子,还可以以不同的速度使指示光栅在标尺光栅上进行移动,清晰的看出条纹移动的方向与光栅夹角及指示光栅移动方向的关系。学习增量式光电编码器时,很多同学很难理解编码器的辨向问题,通过使用幻灯片展示编码器的内部结构,直接了解光栏板上刻缝、码盘及光电元件的位置关系后,同学们就能更容易的理解辨向码道、增量码道与零位码道形成脉冲的相位关系,佐以简单的辨向电路就可以使同学们更高效的学习该传感器的工作原理及应用方法。 总而言之,利用多媒体技术使学生能够获取更多的信息,增强学习的趣味性和生动性。 2、重视绪论,提升学生的学习主动性 很多教材的绪论写的比较简略,但我个人认为这不代表它不重要,特别是面对学生主观上不重视课程的情况下,更要下大力气上好绪论这第一次课,吸引学生的注意力,激发学习兴趣,使学生认识到这门课程的实用价值。通过幻灯片演示传感器与检测技术在国民经济中的地位和作用,使同学们了解到小到日常生活,大到航空航天、海洋预测等方面都有着传感器与检测技术的应用,更根据各种行业背景中需要检测的物理量,自动控制理论在实现过程中传感器与检测技术的关键作用,使学生认识该课程的重要性。另一方面,我校长年开展本科生科研实训项目,在开设本课程时已有部分同学成功申请实训课题,一般本专业的同学还是围绕专业应用领域申请课题,其中大部分会涉及传感器与检测技术的内容,所以也就他们正在进行的课题中使用传感器解决的具体问题进行讨论,更加直接的体会到本课程的关键作用,从而提升学生学习的兴趣,增强主动性,克服考查课为本课程教学带来的部分阴影。 3、加大案例教学比重、侧重应用 根据培养工程应用型人才的目标,本课程教学的首要目的是使学生能够合理选择传感器,对传感器技术问题有一定的分析和处理能力,知晓传感器的工程设计方法和实验研究方法。所以在教学中注意分析各类传感器的区别与联系,利用大量的具体案例分析传感器的应用特点。 例如,教材中在介绍电阻应变式传感器是,主要是从传感器的结构、工作原理及测量电路几个方面进行分析介绍的,缺乏实际应用案例。在教学中用幻灯片展示不同应用的实物图,譬如轮辐式的地中衡的称重传感器,日常生活中常见的悬臂梁式的电子秤、人体称、扭力扳手等。用生动的动画显示不同应用下的传感器的反应,例如,进行常用传感器热电偶的学习时,展示各种类型热电偶的实物照片,补充热电偶安装的方式,以换热站控制系统为案例,分析热电偶在温度测量上的应用,重点讲解传感器的输出信号及与控制系统互连问题。在介绍光电池传感器时补充用于控制的干手器、用于检测的光电式数字转速表及照度表的应用案例,通过案例是同学们对传感器应用的认识更加深入。 4、利用学校的科研实训提升学生的学习兴趣、加强学生的实践能力 我校学生自二年级起可以开始申请科研实训项目,指导老师指导,学生负责,本课程在学生三年级第一学期开设,在此之前已有部分同学参加了科研实训项目,在这些项目中,譬如智能车项目、数据采集系统实现等实训项目中都包含传感器与检测技术的应用,上课前教师了解这些项目,就可以就实际问题提出问题,让学生带着问题来学习,提升学习的兴趣。另外可以在学习的同时启发同学们集思广益,与实验中心老师联系,联合二年级同学进行传感器的设计制作,或者进入专业实验室进行传感器应用方面的实训实验,鼓励同学申报的科研实训项目,提高学生的实践能力。 三、结束语 通过几年的教学与总结,对教学内容、教学方法进行了分析研究,作了适当的改革。调整的教学内容重点更突出,侧重应用,补充了丰富的案例,激发了学生的学习兴趣,多媒体的教学方法增强了教学的生动性,与科研实训的相结合,对课堂教学进行拓展,加强了学习的主动性,提升了实践能力。从近几年的网上评教结果来看,所做的教学调整与改革受学生的欢迎和好评,取得了较好的教学效果。 参考文献: [1]袁向荣.“传感器与检测技术”课程教学方法探索与实践\[J\].中国电力 教育 ,2010,(21):85-86. [2]陈静.感器与检测技术教学改革探索\[J\].现代教育装备,2011,(15):94-95. [3]周祥才,孟飞.检测技术课程教学改革研究\[J\].常州工学院学报,2010,(12):91-92. [4]张齐,华亮,吴晓.“传感器与检测技术”课程教学改革研究\[J\].中国教育技术装备,2009,(27):42-43. 传感器与检测技术论文篇二 传感器与自动检测技术教学改革探讨 摘要:传感器与自动检测技术是电气信息类专业重要的主干专业课,传统授课方法侧重于理论知识的传授,而忽略了应用层面的培养。针对此问题试图从教学目的、教学内容、教学形式、教学效果等多个方面进行分析,对该课程的教学方案改革进行探讨,提出一套技能与理论知识相结合、行之有效的教学方案。 关键词:传感器与自动检测技术;教学内容;教学模式;工程思维 “传感器与自动检测技术”是电气信息类专业重要的主干专业课,是一门必修课,也是一门涉及电工电子技术、传感器技术、光电检测技术、控制技术、计算机技术、数据处理技术、精密机械设计技术等众多基础理论和技术的综合性技术,现代检测系统通常集光、机、电于一体,软硬件相结合。 “传感器与自动检测技术”课程于20世纪80年代开始在我国普通高校的本科阶段和研究生阶段开设。本课程侧重于传感器与自动检测技术理论的传授,重知识,轻技能;教师之间也缺乏沟通,教学资源不能得到充分利用,教学效果不理想,学生学习兴趣不高。 一、教学过程中发现的问题及改革必要性分析 笔者在独立学院讲授“传感器与自动检测技术”课程已有四年,最开始沿用了研究型大学的教学计划和教学大纲,由于研究型大学是以培养研究型人才为主,而独立学院是以培养应用型人才为主,在人才培养目标上有较大差异,在逐渐深入的过程中发现传统方案不太符合学院培养应用型人才的定位,存在以下几方面的问题。 1.重理论,轻实践 该课程是应用型课程,其中也有大量的理论知识、数学推导,而传统的研究型教学方法普遍都以理论教学为主,在课堂上大篇幅讲解传感器的原理,进行数学公式推导,相比而言传感器的应用通常只是通过一个实例简单介绍,导致最后大多数学生只是粗略地知道该传感器的结构,而不知道如何用,在哪里用。 2.教学模式单一 该课程传统上以讲授的教学方式为主,将现成的结论、公式和定理告诉学生,学生不能主动地思考和探索,过程枯燥乏味,导致学生产生了厌学情绪。同时理论教学与实训、实践教学脱节问题也很严重。 3.教学实验安排不合理 传统的实验课程安排,验证性实验比例高达80%,综合设计性实验极少,缺少实训、实践环节。然而应用型人才的培养应该以实践教学为核心,重点培养学生的工程思维和实践能力、动手能力,以在学生 毕业 时达到企业对技术水平与能力的要求,使学生毕业后能尽快适应工作岗位。 二、适合独立学院培养应用型人才的教学方案改革 传统的传感器与自动检测技术课程重理论、轻实践,教学模式单一,教学实验以验证性实验为主,这种方案能够培养研究型人才,但却无法培养合格的应用型人才。在教学过程中,笔者潜心研习,并反复实践,总结出以下几个可以改革的方面。 1.优化教学内容,注重工程思维 本课程一个很重要的内容是各种类型传感器的原理,传统的教学要讲清楚其中的来龙去脉,而本人则认为针对应用型人才培养,充分讲授清楚基本概念、基本原理和基本方法即可,涉及大额数学公式可以选择重要的进行讲解,其他则可作为学生的自学内容,让学生课余自学。同时应该重点讲解该传感器的工程应用实例;另一方面要结合最新实际工程讲解。这样才能激发学生的学习兴趣,培养学生应用型工程学习思维。 2.改革教学方法,改变教学模式 传统的教学是“灌输式”的方法,无论学生是否接受,直接把要讲的内容全部讲述给学生,而这也违背了培养学生分析问题和解决问题的能力以及创新能力的出发点和归宿。笔者认为应该应用工程案例教学,实行启发式、讨论式、研究式等与实践相结合的教学方法,发挥学生在教学活动中的主体地位。 3.与工程实际相结合,与其他课程相结合 教学过程中要从不同行业提取典型的工程应用实例,精简以后作为实例进行讲解。在进行教学时,要培养学生的系统观,让学生明白这不是一门独立的课程,而是与自动控制原理、智能控制理论等课程相融合的,以达到融会贯通的学习效果。 4.实验环节改革 实验教学主要是为了提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力,加深学生对课堂教学中理论、概念的感性认识。以往该课程的实验内容大部分为原理性、验证性的实验,学生容易感到枯燥无味,毫无学习积极性,很少有学生进行独立思考并发现问题,实验效果极不理想。为了改变这种模式化的教育,笔者将实验内容由传统的验证性实验调整为设计开发型实验。在实验教学中根据客观条件在适当减少验证性实验的基础上,增加了开拓性实验项目以及设计综合性实验。 5.改革教学评价方法,提高课堂教学效率 高效的学习成果反馈机制是促进教学相长的必要手段,目前该课程都是通过课程作业进行学习效果反馈,可以采用每一个章节布置一道设计型题目,让学生更加广泛地查阅资料,并在一定知识广度的基础上深入分析题目中用到的内容,进而从更深的层面分析解决问题,以达到深度、广度相结合的效果。 本文针对传感器与自动检测技术传统研究型大学的方案,提出了三个方面的问题,并根据四年的教学积累,在教学内容、教学模式、实验环节、教学评价及反馈等几个方面进行了探讨分析并提出了一套改革的方法和 措施 。本方案以实际工程应用实例为核心,在教学内容上侧重于传感器应用方面的讲解,以提出问题、分析问题、解决问题为主线调动学生的学习积极性和主动性,培养学生的工程思维和能力,重视实验环节,以设计性、综合性实验代替验证性实验培养学生将抽象的知识具体化、培养学生的实际应用能力、动手能力和创新能力。 参考文献: [1]吴建平,甘媛.“传感器”课程实验教学研究[J].成都理工大学学报. [2]曹良玉,赵堂春.传感器技术及其应用.课程改革初探[J].中国现代教育装备. [3]李玉华,胡雪梅.传感器及应用.课程教学改革的探讨Ⅱ技术与市场. (作者单位 重庆邮电大学移通学院)

光电检测的应用和方法论文

译文如下: Based on the principle of photoelectric detection technology and detection system design method, the design gives the research based on MSC1210 series microcontroller photoelectric detection system, discusses the photoelectric detection circuit are given the basic working principles, the detection system work circuit, determine the key components of parameters. Actual use based on the design of the proof that can be detected circuit effective measuring wide dynamic change range of light signals, used in general light signal detection situation the need.希望有帮助到您,乜希望您可以采纳我的答案。

光电开关是利用被测物体阻挡或反射光束,由同步电路选择电路,从而检测被阻挡物体的存在。所有反射光线的物体都能被探测到。光电开关将输入电流转换为发射器上的光信号并发射出去。然后接收器将根据接收到的光的强度或存在来检测目标物体。大多数光电开关使用红外线,其波长接近可见光。光电开关厂家表示,在各种光电开关分类时采用不同的标准和分类方法,代表不同的属性类别,它们之间有一些分类方法有交叉性,光电开关在选购时将无法通过一种分类方法的简化、融合利用需求进行多层次的对应选择。 1.按检测方法分类 一种是光量法,大部分光电开关用于检测物体是否为光量方式,既由光源由物体遮光还是反射,辐射和阴影引起的光线量变化来检测物体是否有。此外,光电开关厂家也引入了三角测距法,光线量容易受到物体表面平整度和粗糙度以及颜色的影响,因此在一些要求较高的场合需要采用距离法检测。激光测量方法是由激光对目标发射一个光信号,然后接受目标反射光信号,光电开关厂家表示,正是通过前后测量光信号计算出目标距离。 2.光源类型分类 光电开关厂家表示,目前光源大多采用发光二极管,根据使用目的不同,白炽灯型(可见光)需要白光标志探测器,由于使用寿命和抗震性能都比较少。发光二极管(LED)型(可见光和近红外光)调制方便,寿命长,体积小,消耗少,地震的优点是理想的光源光电开关,光电开关制造商表示可用于各种用途,荧光型(可见光)主要用于光电系统需要长度(图像传感器等)、紫外线(不可见)通过紫外线照射检测物体可见光(荧光整理缺陷、食品中异物等)。气体激光(可见光)光束相对较强,用于探伤系统和条码系统及强光衰减场合,光电开关厂家所说的稳定运行如蒸汽、火焰等场合。 光电开关厂家也纠正了一些人的错误,有人认为选购光电开关时只需选择高价产品,但实际上由于其空间环境适应的差异,高价产品将无法充分保证适用性,所以想通过光电开关的基本原理、元件结构和工作范围的任意选择,安装完成后将通过跟踪测量判断光电开关状态

军用光电子技术的研究和应用论文

以下简要介绍光电子技术在军事领域中的各种应用。(伊拉克战争中美军飞机、导弹、智能炸弹都应用下面的电子技术了) 1. 信息获取 军事上获取信息主要有三类传感器:雷达、光电子和声学。它们各有优缺点,适用于不同场合、不同对象,可以单独使用,也可以组合使用。 光电传感器由于工作波长短(频率高),所以角分辨率、距离分辨率(时间分辨率)和光谱分辨率都很高,特别是能够获取高分辨率图像信息。其缺点是大气传输衰减大(同微波雷达相比),尤其在恶劣天气条件下难以发挥作用。常用的军事光电传感器有: * CCD相机 * 红外(点目标)探测器 * 红外成像仪(热像仪) * 多光谱像机 * 紫外探测器 * 激光测距仪 * 激光雷达(成像、化学战剂和生物战剂探测、测振、测速) * 激光陀螺 * 光纤陀螺 * 光纤水听器 * 其它光纤传感器 值得指出的是,图像信息在军事上的地位和作用变得越来越重要,不仅各级指挥所需要在大屏幕上观察敌我态势,进行判决和决策;精确制导武器用成像制导代替点源制导,可提高目标识别能力和命中精度(譬如攻击一座大型建筑物时,可以选择攻击它的哪一层哪一部分);武器平台的驾驶员凭借图像信息可以更自如地操纵驾驶;甚至小分队和单兵如果有一台显示器在手,能显示他们在战场的准确位置以及周围的敌我态势,那么他们的生存能力和作战能力将大大提高。 红外焦平面阵列(IRFPA)经多年研究,到90年代初开始成熟。美、法、英等发达国家决定以IRFPA取代已使用了10年多的红外探测器组件。基于IRFPA的成像系统不仅显著提高了热分辨率和空间分辨率,还降低了成本压缩了体积和重量。新一代热像仪的作用距离可以提高40%至100%。现在,正在努力改善碲镉汞材料的工艺以提高成品率,降低造价,并向更大规模发展。同时寻求新的材料,以大幅度提高材料的均匀性和成品率,譬如量子阱IRFPA已有产品被改进的LANTIRN采用。值得注意的另一个发展热点是非制冷IRFPA,等效噪声温差0.075—0.1K;640×640元的即将推出。非制冷IRFPA的性能较差,但价格底、结构简单,适于轻武器观测瞄准,还可以用于战场监视、远距离警戒和某些战术导弹,并且在国民经济中有广泛的用途。 CCD相机在军事中大量使用。在高辐射环境下,作为CCD基片的Si材料易受伤,导致电荷转移效率下降,严重时会完全失效,被称为“CCD的辐射软化”。90年代初,研究开发出一种全新的“有源像素传感器”(APS)。它的每个像素有其自己的选择和读出晶体管,工作原理类似于RAM器件,将在高辐射环境下取代CCD。 为了在水下或雾天获取图像信息,发展了一种主动成像的“远距离选通成像技术”。它是用激光脉冲照射目标,用带距离门和像增强器的CCD探测从目标反射的回波而成像。由于距离门的宽度很窄(从几个ns到几百个ns可调),可以滤除绝大部分背景噪声,从而获得清晰图像,同时还获得目标距离数据。 2. 信息传输 情报侦察、指挥与控制以及后勤供应都有大量信息要传输分配,特别是图像信息的信息量很大。据美国国防部关于海湾战争致国会的最后报告称:在海湾地区的90天中,他们所进行的电子通信联络工作比在欧洲40年还要多。 作为军用信息传输的手段是多种多样的,主要有卫星通信、光纤通信、微波通信和短波通信,并用各种通信手段组成多种网络。以美国为例,美国国防部的通信系统网络有:自动数字网、国防通信系统、国防数据网、国防卫星通信系统、国防交换网、超高频卫星通信和全球军事指挥与控制系统;此外,海军、空军还有各自的通信网络。 值得注意的是空间激光通信重新活跃。70年代中期,空间激光通信的研究开发曾活跃了一个时期,但由于激光器泵源寿命和效率等问题没有大的突破。现在,由于DPSSL和大功率二极管的发展,空间激光通信(包括卫星间和卫星对地面通信)研究开发重新活跃。星对星通信主要解决互相对准和精密跟踪(微弧度级)技术,没有大气衰减问题。星对地激光通信则要考虑天气影响,云雾会不会完全遮挡激光。国外有人作了全面分析,认为只要地面站选择恰当,只要建3—5个地面站,则至少一个站处在无云雾视线上的概率为99—99.9% 。这就为星对地激光通信扫除了一大障碍。 光纤通信在军用信息传输中有重要地位。在干线通信方面,军用民用没有本质差别。 光纤在武器平台内部信息传输方面的作用越来越大,一是由于抗电磁干扰和无电磁辐射,二是由于带宽宽,三是由于体积重量远比同轴电缆小。此外,光纤可以把信息传输和传感器结合起来,形成“灵巧蒙皮”和“灵巧结构”。再发展一步,还有可能把信息获取同光电对抗结合起来,即以低功率激光进行测量以获取信息,在发现敌方目标的威胁时,即发射强激光进行对抗。 3. 信息存储与显示 军事上对信息存储的要求是多方面的, 而且要求越来越高。 光存储的优点是存储密度高,保存时间长,可用于训练、装备维修等。为适应恶劣环境, 需采用加固措施。星载侦察系统要求很高的存储密度, 人们寄希望于全息体存储, 其理论存储密度可高达1015字节/cm3, 但还存在不少问题待研究解决。 显示器作为人机界面,在军事上有很重要的作用。例如美空军F-22战斗机驾驶仓里有四个大的有源矩阵液晶显示屏(AMLCD),中间一个是战况显示,左边一个是防御显示,右边一个是目标攻击显示,下边一个是警告和导航信息显示。此外,高级指挥所需要大屏幕显示,“虚拟现实”(也作“灵镜”、“虚拟实境”)需要双目微型平板显示器以实现三维显示。 4. 光电对抗 光电对抗包括武器平台及其它重要军事设施的防卫(自卫),和对敌方侦察卫星等光电装备进行的先发制人的干扰和压制。常用的有激光警告器、激光干扰机、红外诱饵弹、红外干扰弹、烟幕或水幕、激光防护镜、红外隐身服等。 激光致盲武器研究了多年,美国已有装备,海湾战争时曾运到战场两台装有激光武器的战车,战后又生产了若干台。尽管国际上酝酿签订禁止激光武器的条约,但很难从根本上禁止。对于固定波长的激光器,比如0. 53μm绿光(Nd激光的二倍频),可以用防护镜加以防护,但对波长可调谐的激光器就很难防护.俄罗斯立了一个叫"光子屏障"的课题,拟综合运用多种技术包括可饱和吸收、非线性光学等来解决这个问题。其难点在于既要对强激光迅速(皮秒级)产生极大的衰减(106 — 107),又要不显著影响视觉,即除激光波长以外的可见光要高透过。 从对抗的需求,军方关注3—5μm和8—12μm的强激光源。解决办法之一是用光参量震荡器和其它非线性光学技术。用半导体激光器或其它激光器直接产生这两个波段的相干辐射也许是更好的办法。军用光电子技术在军事需求牵引和技术发展推动下正在迅速发展。值得注意的发展趋势有: 1. 光电子技术同微波的融合 这一融合过程早已开始,比如用光纤传输电视信号的有线电视,用光纤和T/R组件于相控阵雷达等。为了实现二者的融合,需要研制一些新型光电子器件,如光纤微波延迟线、光调制器、光开关、发生极短脉冲器件、光变换型电场采样头等。 2. 光电子器件和系统的微型化 微电子、微机械和微光学的结合,产生了各种微机电和微光机产品。人们正在研制具有各种功能的微型机器人,设想用它们去执行侦察、警戒、破坏等军事任务。为此,需要各种微型光电传感器。即使在较大的武器装备中也希望传感器做得轻小、省电、免维修。因此,各种军事光电子器件和系统的微型化已成为一个重要的发展方向。 3. 基于新型材料的光电子器件 光电子器件的性能在很大程度上取决于材料。值得注意的是,基于有机材料的各种新型光电子器件,包括有机聚合物光波导和发光器件,还有碳60和纳米材料等。 五十年代末出现的红外制导空空导弹开创了光电子技术军事应用的先河,六十年代诞生的激光和七十年代问世的光纤通信大大拓宽了军用光电子技术的活动天地。四十年来,光电子技术已取得长足进步,渗透到各种武器装备中使其威力倍增。广泛采用光电子技术已成为现代高技术局部战争的重要标志之一。展望二十一世纪,光电子技术在军事领域中必将扮演更加重要的角色。

这个太多了,像歼11B,美国F22\F35等等在机头都会有一个大的光电接收器,用来跟踪探测目标。超大功率激光打卫星;激光雷达;激光陀螺;激光火控;光电遥感;激光制导;甚至最新型的激光反导弹系统。非常多的。。。。。。

光电子技术是光波段的电子技术。军用光电子技术是电子技术的发展和补充,它大大扩展了军用电子装备的功能和应用范围。20世纪50年代,硫化铅探测器被用于响尾蛇导弹,开创了军用光电子技术的先河。自从1960年世界上第一台红宝石激光器诞生之后,光电子技术几乎每年都有新的突破。激光测距、光电火控、光电制导、光电监视、预警、侦察、光纤通信等一系列军用光电子技术应运而生并被广泛应用,成为高科技武器装备中必不可少的组成部分。

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