光电子学课程论文

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光电子技术论文范例参考

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光电子技术论文范例参考光电子技术论文范例参考关键词:光电子,范例,参考,论文,技术光电子技术论文范例参考介绍:近三十年来的新时期,光子技术与电子技术相结合融合而成的光电子技术突出重围,以优于微电子技术的极高速度、超大容量以及极低损耗等显着特点成为本世纪研究的焦点,更上升为当今社会信息技术的重要支柱。

下面我们就为大家分享一篇光电子技术论文,希望能帮助到你论文的写作。

题目:光电子技术的发展现状及应用探讨分析摘要光电子技术论文范例参考详情:近三十年来的新时期,光子技术与电子技术相结合融合而成的光电子技术突出重围,以优于微电子技术的极高速度、超大容量以及极低损耗等显着特点成为本世纪研究的焦点,更上升为当今社会信息技术的重要支柱。

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题目:光电子技术的发展现状及应用探讨分析摘要:光电子技术近些年来在信://.031587/息、能源、航空和环境科学中得到了大量的发展和应用。

文章对比了国内外光电子发展的现状及,概况了光电子技术在一些重要领域中的应用,并总结了光电子技术的未来发展趋势。

关键词:光电子技术;应用;前景1光电子技术的发展现状1.1国外光电子技术的发展光电子技术主要包括信息光电子、能量光电子、消费光电子、军事光电子、软件与网络、光计算机等几个方面。

就目前发展程度而言,光电子技术比传统微电子技术具有更高的优越性能和更广阔的应用空间。

(1)://.007573/随着“地球村”的发展,更快捷、更紧密的通讯使人类更为便捷地进行实时通讯和联络,因此,在信息产业方面具有非常大的发展空间和应用规模。

而信息产业的基础即是大容量的光纤通讯网络,光纤已经成为通讯网络的重要传输介质。

所以,基于光纤通讯技术的各种新技术日新月异。

(2)随着互联网时代的继续高速发展,人们对通讯的带宽要求越来越高,希望信息传输的速度高、时间短。

为了满足互联网信息传输的需求,科学家们发展了以提高单独光纤的信息运载量来满足这个需求。

现代光电子技术论文

现代光电子技术论文

现代光电子技术论文1153454 高忱颖数学系理科实验班摘要光电子不是什么特殊的粒子,光电子学也并不能把光子与电子互相转变,而是要研究光子与电子之间的相互作用及其应用。

这篇论文分为三个部分,第一部分总结了光电子的传播原理,除了基本的原理与特性之外还介绍了一下光孤子通信;第二部分分别总结了电光效应以及光电效应;第三部分就几个不早于2012年12月的光电子领域的研究与新发现做了概述于评论。

关键字:光电子,传播原理,孤立子,电光效应以及光电效应,碳纳米管,原子X射线激光,美国国家点火装置(NIF),飞秒强激光,人工降雪。

第一部分——光电子的传播原理光(电磁波)束具有粒子性而电子流(尤其是高能电子流)具有波动性,所以光电子的传播方式大致与光的传播方式相同。

所以我首先总结一下光的传播。

从波动性的方面讲:1. 光的传播是首先一种横波的传播,电场、磁场的振动方向与传播方向两两正交且由右手螺旋定则确定,由此导致了光的偏振性;2. 光的传播满足费马的最快路径原理,由此导致了折射定律,也就有了光电子技术中常用的晶体双折射现象;3. 光的波动性决定了光能够干涉衍射。

从粒子性的方面讲:1. 光子有能量,有质量,有动量,所以在扭曲的引力场中会弯曲,并且在内光电效应中会有一个最小频率以及反向截止电压;2. 光子有自旋,且自旋的量子数为整数。

从光子与电子传播的区别方面:最关键的区别在于光的传播不必有介质且可在非金属导体中传播而电子的传播必须有金属导体传导。

光孤子通信【1】特别的,作为一名数学系的学生,再提一下光孤子通信。

在我将来要学的一门小波分析课程中将会提出孤立子这一概念。

孤立波的特性就是传播很远的距离而不减弱。

我们数学中最常用的两个例子是神经中信号的传导由Hudgkin-Huxley Equation确定界面是孤立子以及浅水波KdV (Kortweg-de Vries)的界面也是孤立子。

【2】在光纤的反常色散区,由于色散和非线性效应相互作用,可产生一种非常引人注目的现象-光学孤子。

光电子专业导论论文)

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光电子专业导论论文光纤技术的发展光波是一种电磁波,在19世纪末就有人尝试用光信号传送话音,但是,由于当时的光源相干性很差;光波在大气中传播受气候影响严重,很难获得长距离的稳定通信,这成为光通信领域的两大难题。

光纤的出现改变了这一状况。

世界光纤通信发展史光纤的发明,引起了通信技术的一场革命,是构成21世纪即将到来的信息社会的一大要素。

我国光电子行业:在科研上起步较早,也有一批水平较高的应用成果,其中光纤通信的发展尤快。

在国防上的应用也开展较早,如靶场用的激光、红外、电视等光测设备,以及红外导引装置、红外热像仪、激光测距仪、微光夜视仪等。

但民用市场开发较晚,真正能形成较大生产规模的产品不多。

我国在"八五"计划期间对一些光电器件企业进行了技术改造,已在"九五"计划中产生了效益。

例如,12英寸彩色液晶显示屏已经在1996年投产。

国家重大成套通信设备2.5Gbps同步数字系列(SDH)光通信系统,于1997年研制开发成功,现已广泛应用于国家通信骨干网的建设。

光电子的发展历程与成就史光发射机光发射机的功能是把输入电信号转换为光信号,并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。

光发射机由光源, 驱动器和调制器组成,光源是光发射机的核心。

目前广泛使用的光源有半导体发光二极管(LED)和半导体激光二极管(或称激光器)(LD), 以及谱线宽度很小的动态单纵模分布反馈(DFB)激光器。

有些场合也使用固体激光器,例如大功率的掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)激光器。

光发射机把电信号转换为光信号的过程(简称为电/光或E/O转换),是通过电信号对光的调制实现的。

直接调制和间接调制用电信号直接调制半导体激光器或发光二极管的驱动电流,使输出光随电信号变化而实现的。

这种方案技术简单,成本较低,容易实现,但调制速率受激光器的频率特性所限制。

间接调制(外调制)把激光的产生和调制分开,用独立的调制器调制激光器的输出光而实现的。

浅析光电子技术的发展综述及其应用论文

浅析光电子技术的发展综述及其应用论文

浅析光电子技术的发展综述及其应用论文浅析光电子技术的发展综述及其应用论文光电子技术的应用十分广泛,如其在现代通讯技术、先进制造技术、信息技术和国防领域中的应用。

不仅如此,光电子技术同时也是相关产业的核心技术。

以IT信息产业为样例,光纤互联网,密集波分复用器(DWDM)和激光多波长光源都是IT业的物理基础。

因此合理的分析光电子产业发展方向,把握光电子产业突出特点,将能够更好地使用光电子技术,为推进光电子技术产业的发展和社会经济的总体进步提供有力的保障。

本世纪初,人类已经进入了信息社会,随着信息需求的快速增长和对信息技术的重要性的认识的不断深入,信息技术产业正经历快速发展的,由此带来的经济增长点和经济爆炸增长模式比比皆是。

所以,光电子技术作为信息科技领域的领头羊,不仅在经济的增长上作用显著,更是极大的推动了社会的进步。

目前来说,科技进步及经济发展的增长速率已经十分缓慢,光电子技术犹如催化剂,其发展能极大地推动人类文明的进步。

1光电子技术的发展现状1.1国内发展现状1995年光电子技术总产值约10亿美元,2001年中国光电子产业产值超过800亿元,目前继续高速发展中。

近年来,中国光电子技术的研究水平已大体上趋于与国际同步发展的态势,整机系统以及器件的生产、制造等相关产业如雨后春笋般涌现,并呈现出一定的发展势头,我国光电子信息产业链基本形成。

近几年,由于光电子技术研究开发体系的不完整,促使训练一批高水准的光电子技术研究开发队伍成为迫在眉睫的任务。

二十世纪以来,中国科学院建立了半导体研究机构,武汉邮电科学研究院建立信息发展研究部,中国科学院在长春建立了光学精密研究所,一些大学,如清华大学、吉林大学、天津大学、东南大学、南开大学、华中科技大学等也先后建立了光电子技术研究所,并同时组建起高水平的研究开发队伍。

截止到2016年,各高等院校及研究机构已经在光电子材料、制作技术、器械等方面取得了突破,并有了显著进展。

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华中师范大学研究生课程论文论文题目脉冲宽度的测量和巨脉冲激光器完成时间课程名称专业年级目录摘要 (1)引言 (1)1 脉冲宽度的测量 (1)1.1 二次谐波法 (1)1.2 二次谐波系统 (1)1.3 几种测量飞秒脉冲宽度的方法 (2)1.3.1 FROG测量法 (2)1.3.2 SPIDER测量法 (3)1.4小结 (3)2 巨脉冲激光器 (3)2.1 调Q技术的概念 (3)2.2 调Q技术的方法 (4)2.3 调Q技术的工作原理 (4)2.4锁模法压缩脉宽 (4)2.5 巨脉冲激光器的应用 (5)2.6小结 (5)3光子学课程学后感 (5)3.1课堂所学所感 (5)3.2自己讲课的感悟 (5)3.3课后的展望 (6)4 总结 (6)参考文献 (7)脉冲宽度的测量和巨脉冲激光器摘要:本文主要论述了锁模超短脉冲的测量方法,介绍了二次谐波法测锁模超短脉冲的原理和装置。

本文简要介绍了巨脉冲激光器的原理,浅层次论述了调Q技术,简要介绍了几种调Q方法。

关键词:锁模超短脉冲;二次谐波法;巨脉冲激光器;调Q技术引言:激光自出现以来一直朝着提高功率、扩展波长范围、缩短脉冲宽度以及全固态化、小型化以至微型化方向发展。

因此研究超短脉冲激光和巨脉冲激光器具有重要的理论意义和应用前景。

本论文主要结合所讲课程,在原理上浅层次介绍锁模超短脉冲的测量与巨脉冲激光器的工作原理。

本分主要分为三个章节:第一章节介绍了锁模超短脉冲的测量,即二次谐波法;第二章节介绍巨脉冲激光器的工作原理;第三个章节介绍了自己对光电子学这门课程的理解以及自己在课堂上所学到的知识点。

1 脉冲宽度的测量关于脉冲宽度测量的问题,本文论述主要针对激光脉冲宽度的测量。

激光脉冲的测量主要分为普通激光脉冲宽度的测量与超短激光脉冲宽度的测量。

普通激光脉冲宽度的测量,是利用光电二极管或其他光电转换器件将光信号转换成电信号后输入示波器进行测量,该方法测量的激光脉冲的宽度极限为亚纳秒量级。

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石墨烯光电材料研究进展摘要:首先对石墨烯进行简单的介绍。

然后结合其性质,介绍了石墨烯复合光电功能材料的应用。

最后介绍了最新的研究进展。

关键词:石墨烯;复合;光电;进展Research Progress of Graphene Optoelectronic Materials Abstract: First of all, the Graphene was introduced briefly. And then combined with its properties, applications of Graphene compound optoelectronic materials were introduced. Finally, the newest research progress was introduced.Key words: Graphene; compound; optoelectronic; progress1 引言石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。

是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,是只有一个碳原子厚度的二维材料。

其结构示意图如图1。

石墨烯一直被认为是假设性的结构,无法单独稳定存在,直至2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯,而证实它可以单独存在,两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”,共同获得2010年诺贝尔物理学奖[1]。

图1 石墨烯的结构示意图硅基集成电路芯片技术正在逼近摩尔定律的物理极限,于是半导体纳米材料与技术成了纳米科技中研究最为活跃、应用最为广泛的前沿领域。

二维纳米材料石墨烯的发现为新型纳米器件的设计与制备注入了新活力。

科学家预言石墨烯可望替代硅材料成为后摩尔时代电子器件发展的重要角色[2]。

近年来,与石墨烯相关的材料制备、表征、功能器件设计等一系列理论与实验工作蓬勃发展[3-4],进展迅速。

光电子技术论文

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硅光电池——我们日常生活中的太阳能电池光电池也称为光伏电池。

它既可以作为电源,又可以作为光电检测器件。

作为电源使用的光电池,主要是直接把太阳的辐射能转换为电能,称为太阳能电池。

常见的光电池有硅光电池、硒光电池、硫化镉光电池、砷化镓光电池,还有硫化铊电池等。

其中硅光电池、因其价格便宜、光电转换效率高、光谱响应宽(很适合红外探测)、寿命长、稳定性好、频率特性好、能奈高能辐射、、等优秀的特点,备受人们关注。

所以,在此本人着重介绍硅光电池。

一、硅光电池的分类:1)单晶体硅光电池单晶体硅光电池用P型(或n型)硅衬底,通过磷(或硼)扩散形成Pn结而制作成的,生产技术成熟,是光伏市场上的主导产品。

单晶硅光电池面积有限,目前比较大的为Φ10至20cm的圆片,年产能力46MW/a。

目前主要课题是继续扩大产业规模,开发带状硅光电池技术,提高材料利用率。

国际公认最高效率在AM1.5条件下为24%,空间用高质量的效率在AM0条件约为13.5-18%,地面用大量生产的在AM1条件下多在11-18%之间。

2)多晶体硅光电池p-Si(多晶硅,包括微晶)光电池没有光致衰退效应,材料质量有所下降时也不会导致光电池受影响,是国际上正掀起的前沿性研究热点。

在单晶硅衬底上用液相外延制备的p-Si 光电池转换效率为15.3%,经减薄衬底,加强陷光等加工,可提高到23.7%,用CVD法制备的转换效率约为 12.6-17.3%。

采用廉价衬底的p-Si薄膜生长方法有PECVD和热丝法,或对a-Si:H材料膜进行后退火,达到低温固相晶化,可分别制出效率9.8%和9.2%的无退化电池。

微晶硅薄膜生长与a-Si工艺相容,光电性能和稳定性很高,研究受到很大重视,但效率仅为7.7%。

大面积低温p-Si膜与-Si组成叠层电池结构,是提高a-S光电池稳定性和转换效率的重要途径,可更充分利用太阳光谱,理论计算表明其效率可在28%以上,将使硅基薄膜光电池性能产生突破性进展。

本科《光电子技术》专业课教学方法论文

本科《光电子技术》专业课教学方法论文

本科《光电子技术》专业课的教学方法探讨摘要:国内光电子产业迅猛发展,低端产品的基础技术人员的需求也在迅速扩张,而自主研发电子产品的人才相当缺乏。

在大学本科阶段,《光电子技术》课程教学过程中,学生普遍反映抽象、难懂、不易掌握。

作者根据自己的教学实践和对光电器件的研究,总结了学生感到此课程难学的原因。

根据光电子课的特点,结合自己平时的教学与科研体会,从一些细节上对授课方法进行了探讨,希望能够为广大师生提供创造性的教学辅助。

关键词:感性认知;理性教学;实践教学中图分类号:g420 文献标识码:a 文章编号:1009-0118(2012)-02-00-02《光电子技术》课是培养学生基本动手操作技能的同时,也要求学生要有创新设计思维、积极探索真理的一门技术基础课,是提高素质教育的重要环节之一,其目的就是让学生理论联系实际,提高学生对电子产品的辨别、应用能力,同时也培养学生严格、仔细、认真及科学的学习作风,为以后的工作做好充分的准备。

尤其是在目前科技迅速发展的年代,由于电子设备都越来越精密,电子器件做的越来越小,芯片上电子器件的集成度也越来越高。

因此需要让学生提前对各种电子器件具有一定的感性认知,我们才可以在课堂上实施理性教学。

应该把《光电子技术》课作为一门实践性很强的课程,一定要通过实践环节来培养学生的职业能力和素质。

随着社会的发展和科学技术的不断进步,我们的教学也应适应社会的需求,对原有的教学模式进行改革,使之适应社会对新世纪素质教育的教学要求。

一、《光电子技术》课程教学现状我校为电子信息工程专业四年级上学期开设的专业课“《光电子技术》基础课”,共44 学时。

发现该课程在教学中存在着学生不积极主动学习的状况,在对教学实践进行总结和分析后,本人认为主要存在以下几点因素:(一)专业课学习往往难度较大,实际应用和理论综合性强,故在相对较短的学时内让学生深刻理解并掌握专业课的内容一定难度。

(二)本科阶段教学淡化本科专业课,重视基础课;而学生却是以拿学位为目的,功利心重,很少能够静下心来去刻苦钻研,探索科学真理。

光电技术论文(2)

光电技术论文(2)

光电技术论文(2)光电技术论文篇二光电子技术教改探索摘要:光电子技术课程是一门理论和实践紧密结合的重要课程。

针对我院实验课程的欠缺,我们进行了此项教改工作,希望这次改革成果能给本专业老师的教和学生的学带来益处。

关键词:光电子技术虚拟仪器LabVIEW 光电实验教学改革中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)02(a)-0067-01光电子技术课程是一门理论和实践相结合的一门课程。

但我们学院自从2003年开设光电子技术课程以来,由于因教学条件所限,该课程主要强调理论,实践教学内容很少,到目前为止还没有专门的光电子技术实验室。

这种情况下或多或少会影响到学生对本课程内容的理解和应用。

可见,我们学院的光电子技术课程教学改革势在必行,特别要把实验环节的教学提到日程上来。

1 改革理论课程1.1 教学内容改革光电子技术课程是我们学院光信息科学与技术专业和应用物理两个学科的专业课,最初选择的教材不太合适,经过两次调整,最终选定高教出版社张铁林主编的《光电子技术》的和科学出版社朱京平主编的《光电子技术基础》两本书作为我们的指定教材。

光电子课程是我院光信息和应用物理两个专业的学位课,原来把两个专业设置的课程内容是完全一样的,但由于光信息开设了激光原理,所以教改中将这部分内容从光电子技术课程中删减掉,而应用物理专业由于开设了固体物理课程所以他们的光电子技术课程中晶体部分就不再讲解。

1.2 教学方法的改革(1)提高教师自身能力和素质。

要想把这门是理论与实践高度结合的课程落到实处,该专业的教师应主动吸收社会高水平的一线工程技术人员的经验,聘请优秀技术人员参与指导综合设计和创新实践活动,以此提高自身的素质。

(2)建立以学生为中心的实践教学方法。

以各类创新活动激发学生参与的主动性和积极性。

注意将学生课外科技活动和教学体系结合起来,在学分承认下,既激发了学生学习和实践的积极性,又使科技活动取得了很好的效果。

光电子论文

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半导体激光器在光通信中的作用姓名:高迪学号:200801071348专业:应用物理指导教师:何巍巍半导体激光器在光通信中的应用高迪大庆师范学院物理与电气信息工程学院摘要:在当今的这个信息社会,半导体激光器己经被广泛的应用于光纤通信,激光医疗,激光加工,光电子集成电路等各个领域。

本文介绍了半导体激光器研究进展及在光通信中的重要应用。

关键词:半导体激光器,半导体材料,光电子,光通信,激光技术一前言半导体激光从它诞生的那天起,就和通信有着密切联系。

这种联系至今非但没变,而且越来越成为实现光通信中的关键器件。

特别是室温连续振荡激光器的出现,使人们对半导体激光器寄予更大的希望。

光通信的设想不是最近才提出来的。

早在昭和初期到二次世界大战期间日本国内便已着手这方面的研究工作。

二半导体激光器的原理从半导体的激光器的发展历程来看,自1962年问世以来,从最初的低温(77K)下运转发展到现在的室温下连续工作,由小功率型到现在实现的大功率输出,其结构也从最开始的同质结发展成异质结、量子阱,从F-P谐振腔到分布反馈型、布拉格发射型等270余种结构形式的半导体激光器。

同质结激光器是更复杂、更高性能报道提激光器的基本结构,简单直观地体现了半导体激光器的基本工作原理,其制作工艺也相对简单,但目前已基本不用该结构制作激光器,以下介绍半导体激光器的工作原理。

GaAs基的N-AlxGa1-xAs/un-GaAs/P- AlyGa1-yAs双异质结端面出光激光器,有源区为具有直接带隙的未参杂的窄禁带材料GaAs,其厚度通常约为0.2μm ,两侧的限制层为具有一定参杂浓度的宽禁带AlGaAs。

对于一般的异质结构,在外加正向偏压,理想情况不考虑复合电流的情况下,载流子在结区两边的注入比约为J宽/J窄=(N宽/N窄)*EXP(ΔEg/kT),所以由于带隙差ΔEg的存在以及窄禁带未参杂,宽禁带接近高参杂,使得注入比非常高。

双异质结激光器中有两个相对的异质结构成,两侧的宽禁带中多子电子和空穴均向中间的窄禁带GaAs中注入,使得其中有大量的电注入过剩载流子,从能带结构来讲,其非平衡费米能级分别进入了窄禁带材料的导带和价带,引起了粒子数翻转,这也是激光产生的一个必要条件。

光电论文

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在微电子技术蓬勃发展的同时,人们发现可以利用光电各自的优势来为我们服务。比如激光器,光电探测器,太阳电池如等方面都需要光电结合。这就是早期的光电子学。随着光电子学的发展,人们研究完全利用光来处理信息,于是诞生了光子学。所以可以说,先有了光电子学,又有了光子学。而最终的发展会是光电的再次统一,即更高一个层次上的光电子学。现在正在发展单电子技术和单光子技术,那时信息的载体不再是束流,而是单个的粒子。光子和电子都是利用量子力学的概念,区别只是波长不同而已。我想我们在二十一世纪肯定会走到这一步。那时既不能叫光子信息技术,也不能叫电子信息技术,应该叫量子信息技术。
一、发展状态、特点以及优势
光纤通信系统对比传统的电通信系统有一些显著的特点:通信容量大、传输距离远;信号串扰小、保密性能好;抗电磁干扰、传输质量佳,电通信不能解决各种电磁干扰问题,唯有光纤通信不受各种电磁干扰;光纤尺寸小、重量轻,便于敷设和运输; 材料来源丰富,环境保护好,有利于节约有色金属铜;无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外;光缆适应性强,寿命长。不可避免的,光纤通信也有一定的缺点:质地脆,机械强度差;光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术;分路、耦合不灵活;光纤光缆的弯曲半径不能过小(>20cm);有供电困难问题。
引言:随着1960年激光的出现光电子技术开始迅猛发展。激光器是光波短的相干辐射源,能发射激光的装置。它的理论基础是爱恩斯坦在1916年奠定的。1954年制成了第一台微波量子放大器,获得了高度相干的微波束。1958年微波量子放大器原理推广应用到光频范围,1960年制成了第一台红宝石激光器。1961年制成了氦氖激光器。1962年创制了砷化镓半导体激光器。以后,激光器的种类就越来越多。按工作介质分,激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类。这些激光器为光与物质相互作用的研究提供了一个崭新的、极其有效的工具,极大地推动了光电子技术的发展。几乎在第一台激光器诞生之时起,人们就开始探索激光的应用,特别优先考虑激光的军事应用。1961年,第一台激光测距仪出现,其后,各种激光制导武器、激光致盲武器、激光毁灭性武器等相继研制成功,激光可控核聚变等也在不断成熟中。

光电子学中的非线性光学研究毕业论文

光电子学中的非线性光学研究毕业论文

光电子学中的非线性光学研究毕业论文在光电子学领域,非线性光学是一门重要的研究领域,涉及到光的非线性现象和非线性光学器件的设计与应用。

本篇毕业论文将从理论和实验两个方面来探讨和分析光电子学中的非线性光学研究。

一、引言光电子学是一门研究光与电子相互作用的学科,非线性光学作为其中的一个重要方向,研究光在非线性介质中的行为以及非线性光学效应的发生原理。

非线性光学在通信、材料科学、生物医学等领域都有广泛的应用,因此对其研究具有重要意义。

二、非线性光学的原理非线性光学效应是指光在非线性介质中的传播过程中产生的光学效应。

光与介质的相互作用会引起介质的光学性质的改变,这种改变与入射光强的非线性关系称为非线性光学效应。

常见的非线性光学效应包括二阶非线性效应、三阶非线性效应和四阶非线性效应等。

三、非线性光学器件的设计与应用非线性光学器件是指利用非线性光学效应来实现光学信号处理和光学器件设计的设备。

根据应用需求和非线性效应的特性,研究人员设计了各种非线性光学器件,如光纤光学器件、光学调制器、光学共振器等。

这些器件在光通信、光计算和光存储等应用中起到了重要作用。

四、实验方法与结果分析在非线性光学研究中,实验方法的选择是非常重要的。

根据具体的研究目的和样本特性,可以采用不同的实验方法,如光学谐波发生、自相位调制等。

通过实验测试和数据分析,可以得到非线性光学效应的性质和特点,并进一步推导出相关的理论模型。

五、非线性光学的应用前景非线性光学在通信、材料科学和生物医学领域的应用前景广阔。

例如,在光通信领域,高速光纤通信系统中的光纤光学器件和光学调制器的研究与应用,可以实现信号传输的调制和控制,提高光通信的传输速率和性能。

在材料科学领域,利用非线性光学效应可以实现材料的光学非线性响应和光学信息存储。

在生物医学领域,非线性光学显微技术可以用于细胞和组织的成像和分析,具有较高的分辨率和成像深度。

六、结论本论文主要介绍了光电子学中的非线性光学研究。

光电子学

光电子学

摘要:随着科学的进步,光电子技术得到了蓬勃的发展。

他不仅由多科学互相融合和互相渗透,而且在各个科学领域的应用也十分广泛,光电子技术指利用光子激发电子或电子跃迁产生光子的物理现象所能提供的手段和方法。

本文主要研究了光电子技术的前世今生、发展历程、发展态势、重要应用以及光电子技术今后的发展应用和展望。

通过本研究,我们可以更进一步地了解光电子技术的含义,熟悉光电子技术的发展历史、重要应用和所研究的方向、领域。

引言随着社会科学的加速发展,光电子技术的应用越来越深入到社会生活的各个方面。

今天,各种电子高科技产品太多源于光电子技术,可以说,没有光电子技术的加速发展就没有我们现在的美好生活。

相信在以后的生活中,光电子技术会得到更普遍的应用,得到更多的人重视。

自1960年世界第一台红宝石激光器的诞生起,光电技术的发展步伐明显加速,仪器、技术等更新频繁。

目前,人们都倾向认为光电子技术的发展历史应从1960年激光器的诞生算起。

尽管其历史可追溯到19世纪70年代,但那时期到1960年,光学和电子学仍然是两门独立的学科,因而只能算作光电子学与光电子技术的孕育期。

光电子技术是光学技术和电子学技术的融合,靠光子和电子的的共同行为来执行其功能,是世纪之交继微电子技术之后迅速兴起的一个高技术领域,在当今信息时代愈发占有重要的关键地位。

20世纪60年代初出现的激光和激光科学技术,以其强大的生命力推动着光电子技术与产业的发展,至今光电子技术的应用已涉及科学、经济、军事和社会发展的各个领域,信息的探测、传输、存储、显示、运算和处理已由光电子和电子共同参与来完成。

1888年,德国H.R.赫兹观察到紫外线照射到金属上时,能使金属发射带电粒子,当时无法解释。

1890年,P.勒纳通过对带电粒子的电荷质量比的测定,证明它们是电子,由此弄清了光电效应的实质。

1900年,德国物理学家普朗克在黑体辐射研究中引入能量量子,提出了著名的描述黑体辐射现象的普朗克公式,为量子论坚定了基础。

光电子技术的发展综述及其应用论文

光电子技术的发展综述及其应用论文

摘要:光电子技术的应用十分广泛,如其在现代通讯技术、先进制造技术、信息技术和国防领域中的应用。

本文在对国内外光电技术发展现状研究的基础上,提出了光电子技术在激光、太阳能和LED产业中的应用,并对其应用前景进行了展望。

1 引言当今人类处于信息时代,信息渗透于农业生产、商业活动、医疗卫生、国防军事乃至日常生活的哥哥方面。

在空间科学、生命科学、遥感测绘等领域中都拥有大量科学信息要求在有限的时间、空间、甚至实时的进行准确处理。

信息技术的支撑学科是电子学和光学;光电子学则是由光学和电子学交叉形成的新兴学科,对信息技术的发展将起到至关重要的作用。

光电子学是光学技术和电子学技术的融合,靠光子和电子的共同行为来执行其功能,是世纪之交继微电子技术之后迅速兴起的一个高科技领域,在当今信息时代愈发占有重要的关键地位。

2 光电子技术的出现和发展光学的发展历程古老又漫长,电子学的发展则相对较短。

光电子学作为这两个学科的交叉点是一门新型的学科。

19世纪麦克斯韦的经典电磁理论证明了光的电磁性。

1917年爱因斯坦提出了光的辐射与吸收。

在20世纪60年代以前光学与电子学仍然是两门独立的学科。

直到1960年世界第一台激光器诞生,激光的发明对人类的社会活动产生了广泛而深刻的影响。

作为高技术的研究成果,它不仅广泛应用于科学技术研究的各个前沿领域,而且已经在人类和生活的许多方面得到了大量的应用,与激光相关的产业已经在全球形成了超过千亿美元的年产值。

[1]70年代以来,半导体激光器和光纤技术的突破,促进了光线传感、光纤传输、光盘信息存储与显示、光计算以及光信息处理等技术的蓬勃发展,从深度和广度上促进了光学和电子学及其他相应学科之间的相互渗透,形成了一个边沿的研究领域,即光电子学。

3 光电子技术的方向和热点光电子学一经出现就引起了人们的广泛关注,反过来又进一步促进了光电子技术及光电子技术的发展。

光电子技术包括光的产生、传输、调制、放大、频率转换和检测以及光信息处理等。

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华中师范大学研究生课程论文论文题目脉冲宽度的测量和巨脉冲激光器完成时间课程名称专业年级目录摘要 (1)引言 (1)1 脉冲宽度的测量 (1)1.1 二次谐波法 (1)1.2 二次谐波系统 (1)1.3 几种测量飞秒脉冲宽度的方法 (2)1.3.1 FROG测量法 (2)1.3.2 SPIDER测量法 (3)1.4小结 (3)2 巨脉冲激光器 (3)2.1 调Q技术的概念 (3)2.2 调Q技术的方法 (4)2.3 调Q技术的工作原理 (4)2.4锁模法压缩脉宽 (4)2.5 巨脉冲激光器的应用 (5)2.6小结 (5)3光子学课程学后感 (5)3.1课堂所学所感 (5)3.2自己讲课的感悟 (5)3.3课后的展望 (6)4 总结 (6)参考文献 (7)脉冲宽度的测量和巨脉冲激光器摘要:本文主要论述了锁模超短脉冲的测量方法,介绍了二次谐波法测锁模超短脉冲的原理和装置。

本文简要介绍了巨脉冲激光器的原理,浅层次论述了调Q技术,简要介绍了几种调Q方法。

关键词:锁模超短脉冲;二次谐波法;巨脉冲激光器;调Q技术引言:激光自出现以来一直朝着提高功率、扩展波长范围、缩短脉冲宽度以及全固态化、小型化以至微型化方向发展。

因此研究超短脉冲激光和巨脉冲激光器具有重要的理论意义和应用前景。

本论文主要结合所讲课程,在原理上浅层次介绍锁模超短脉冲的测量与巨脉冲激光器的工作原理。

本分主要分为三个章节:第一章节介绍了锁模超短脉冲的测量,即二次谐波法;第二章节介绍巨脉冲激光器的工作原理;第三个章节介绍了自己对光电子学这门课程的理解以及自己在课堂上所学到的知识点。

1 脉冲宽度的测量关于脉冲宽度测量的问题,本文论述主要针对激光脉冲宽度的测量。

激光脉冲的测量主要分为普通激光脉冲宽度的测量与超短激光脉冲宽度的测量。

普通激光脉冲宽度的测量,是利用光电二极管或其他光电转换器件将光信号转换成电信号后输入示波器进行测量,该方法测量的激光脉冲的宽度极限为亚纳秒量级。

超短激光脉冲的测量方法主要有条纹照相机或双光子荧光(TPF)法、二次谐波(SHG)法等方法。

由于锁模超短激光脉冲其脉冲宽度极窄,可以得到极高的峰值功率密度,应用领域较广。

因此测量锁模超短脉冲的宽度问题,在实际应用和理论分析中都十分重要。

本文介绍方法主要采用二次谐波法测量锁模超短脉冲。

1.1 二次谐波法二次谐波法主要采用了自相关倍频的原理,将时间测量转化到空间进行测量,然后通过计算得到脉宽,用该方法可以测量飞秒量级的脉冲宽度。

二次谐波法由于其较高的精度,成为一种广泛被应用的方法。

1.2 二次谐波系统图1.2表示测量锁模脉冲宽度的二次谐波系统。

激光器发射一连续的锁模脉冲,每个脉冲被分束器分为两个强度相等的脉冲。

其中一个脉冲与另一个脉冲相差为s(通过改变步进电机的转速可以改变时差),然后两个脉冲在非线性光学晶体中汇合。

由晶体产生的二次谐波入射到一个探测器,其输出电流在时间轴的宽度长于光脉冲宽度,以此实现对锁模超短脉冲宽度的测量。

该方法主要通过测量SHG信号,可以获得二阶自相关函数,由此推算出脉冲宽度。

图1.2 测量锁模脉冲的二次谐波系统1.3 几种测量飞秒脉冲宽度的方法双光子荧光法、条纹相机等测量方法由于其受时间、空间分辨率的限制,这些方法已经无法适用。

目前国际上用于测量飞秒量级脉冲宽度的方法主要有频率分辨光学开关法(Frog)和自参考光谱相位相干电场重构法(Spider)。

这两种方法均是基于干涉自相关测量法,下面分章节介绍这两种测量法的原理及测量装置。

1.3.1 FROG测量法Frog测量装置如图1.3.1所示,FROG的基本方法是将待测脉冲经分束器分为两束,一束作为探测光,另一束作为光开关,并且让作为光开关的光束引入一个时间延迟,然后再让两束光通过倍频晶体产生相互作用,经过光谱仪进行光谱展开后,用CCD进行测量,得到相互作用后的光强随频率和时间延迟变化的空间图形,成为FROG迹线。

利用脉冲迭代算法从FROG迹线中恢复脉冲的振幅和相位分布。

图1.3.1 FROG测量装置1.3.2 SPIDER测量法SPIDER测量装置如图1.3.2所示,其基本方法是基于一种叫做光谱剪裁相干上的方法。

待测脉冲经过分束器被分为两束,其中一束通过一块色散介质展宽为啁啾脉冲,另一束经迈克尔孙干涉仪分为两个时差为的脉冲对,然后聚焦到倍频晶体中进行频率的转换。

和频后的脉冲对经过光谱仪记录下光谱相干的干涉条纹,再利用反演算法,即可得到入射脉冲的相位。

图 1.3.2 SPIDER测量装置1.4小结测量脉冲宽度主要有直接测量法与间接测量法,由于直接测量法的诸多局限性,因此测量锁模超短脉冲主要采用间接测量法。

该方法虽然是间接的,但其优点较为突出,它的测量结果可以实时反映激光器的锁模情况,具有高分辨率、高灵敏度等优点。

2 巨脉冲激光器巨脉冲激光器主要用来从激光器中获取强而短的激光脉冲,其具有一定的重复频率、高能量、高峰值功率、高光束质量。

巨脉冲激光器具有三个工作区域:1.单脉冲区;2.多脉冲区;3.截止区。

激光器产生超短脉冲所采用的技术主要有调Q技术和锁模技术,本章主要介绍通过调Q技术获得激光巨脉冲。

2.1 调Q技术的概念调Q技术主要通过压缩激光脉冲宽度,得到脉宽为毫秒量级、峰值功率为前兆瓦量级的激光巨脉冲。

该技术的基础则是快速腔内光开关,简称为Q开关。

调Q概念最早于1961年提出,1962年制成了第一台调Q激光器。

2.2 调Q技术的方法根据调Q的技术的不同,调Q的方法较多。

目前调Q的方法主要由以下几种:●电光晶体调Q:在共振腔内放电光元件和偏振分析器。

●转镜调Q:用马达带动共振腔内的一块三棱镜高速旋转。

其优点是重复性好,缺点是容易产生噪声。

●可饱和吸收体Q开关:该方法属于被动Q开关。

在共振腔内放可饱和吸收染料盒、色心晶体等。

●声光调Q:2.3 调Q技术的工作原理在泵浦过程中可以采用一些方法使光学共振腔的品质因数Q降低,以致于粒子密度反转数累计达到很高水平也不会发生振荡。

当粒子反转浓度达到其峰值时,突然使Q增大,这时激光介质的增益会大大超过阈值,会引起极其快速的振荡。

存储在亚稳态的粒子具有的能量很快转换为光子的能量,光子如雪崩一样以高速率增长,激光器便可以输出一个峰值功率高、宽度窄的激光巨脉冲。

Q值是评定激光器中光学谐振腔质量好坏的指标。

图2.3为声光调Q连续YAG倍频激光器。

图2.3 声光调Q连续YAG倍频激光器2.4锁模法压缩脉宽随着技术的发展,很多领域需要应用到纳秒以下量级的超短光脉冲。

单纯调Q法由于受腔长和调Q器件等的制约,难以继续压窄脉宽。

正是由于调Q技术的局限性,人们找到了另一种压缩脉宽的技术,即锁模技术,主要包括被动锁模和主动锁模。

主动锁模是在谐振腔内插入一个受外界信号控制的调制器,用一定的调制频率周期性的改变腔内振荡模的振幅或相位。

被动锁模主要利用可饱和吸收体的非线性吸收效应。

与锁模法相比,Q开关方式的重复率,脉冲能量,脉冲持续时间更长,因此在很多地方,这两种技术会同时使用。

2.5 巨脉冲激光器的应用巨脉冲激光器主要应用于需要高功率和短脉冲宽度的场合,其主要可用于:非线性光学、激光打印、全色显示、测距、材料加工、钻孔、化学反应的触发和等离子体诊断学等。

2.6小结巨脉冲激光器主要通过调Q技术实现压缩脉冲宽度,提高峰值功率,从而将激光能量压缩到宽度极窄的脉冲中。

巨脉冲激光器由于其诸多优点,可以用于多种场合中,因此对巨脉冲激光器的研究具有极其重要的意义。

3光子学课程学后感光电子学这门课程起到了导论的作用,它对光电子学的方方面面做了浅层次的概述。

通过课堂教师的授课和课下自己搜集资料,我对光电子学有了全面的了解,对自己将来继续从事光电子学方面的研究起到了入门的作用。

3.1课堂所学所感通过课堂学习,我对光电子学的多方面有了初步的了解,主要表现在以下几个方面:●对激光器有了更为深刻的认识,了解了积累激光器,对激光器的工作原理有了一定的认识。

●对光的传输和光信号与电信号的转换技术有了初步的认识,了解了一些光电转换器件的工作原理。

●对光纤的工作原理及传输特性有了一定的认识,认识到了光纤主要应用的领域。

●对光信号与电信号的相互转换有了初步的认识,了解了其工作原理。

●对激光存储技术有了全面的认识,认识到了激光存储技术的优缺点,以及改进的方法。

●对光信号的调制与解调技术有了一定的认识,懂得了调制与解调的工作原理及实现方法。

光电子课程的学习使我学到了更多关于光电子学的知识点,为自己将来融入光电子研究所的研究以及这方面课题的开展起到了领路者的作用,希望自己以后通过后续课程的学习,对光电子学有更深层次的理解。

3.2自己讲课的感悟在本次讲课活动中,我主要负责讲了脉冲宽度的测量与啁啾脉冲的收缩以及巨脉冲激光器两节的内容。

在这个过程中,我主要通过查看英文书籍和一些中文论文完成了PPT的制作,锻炼了自己看英文书籍的能力和论文检索能力。

在此过程中,我加深了对光电子学课程的理解,培养了该方面的兴趣,更扫除了自己在光电子学上存在的一些错误认识,希望以后可以在光电子方向做出些有意义的成绩。

3.3课后的展望随着技术的不断发展,光电子技术已经变得逐渐成熟起来,目前有很多领域已经离不开光电子技术。

但由于受到某些条件的限制,目前光电子学中尚有许多问题等待解决。

希望通过该课程的学习可以找到自己感兴趣的方向,然后朝着一个方向做些研究,以求可以在某一点上获得突破,达到学有所用的目的。

4 总结本论文从大意上介绍了脉冲宽度的测量与巨脉冲激光器的实现,浅层次介绍了其基本概念与基本原理,并没有介绍公式的推导步骤,全文章节浅显易懂。

若要进一步学习这两部分的内容,请参考相关书籍,了解公式推导过程,并通过做实验深层次认识其实现过程。

参考文献[1] 侯洵超短脉冲激光及其应用[J].空军工程大学学报,2000.4,Vol.1 No.1[2] 陈碧芳.超短激光脉冲测量技术的发展[J].中国医学物理学杂志,2005(7).[3] 黄宏嘉.激光双Q调制据脉冲理论[J]。

中国科学,1974年5月第3期.[4] 刘江,吴思达,王科,曹镱,杨全红,王璞.基于石墨烯可饱和吸收体的被动锁模、被动调Q掺镱光纤激光器[J].中国激光,2011.8,38(8).[5] 于洪.飞秒激光脉冲宽度测量研究[J].激光技术,2013.9,37(5).。

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