公务员期刊网 精选范文 光学光电技术范文

光学光电技术精选(九篇)

光学光电技术

第1篇:光学光电技术范文

 

1 光电子技术科学的概述

 

1.1 光电子技术科学的概念

 

光电子技术自从在20世纪60年代诞生开始之后,在各个领域中得到了广泛的应用。具体来说,光电子技术科学是一项将光子、电子两项技术进行有效结合的高新技术科学,与微电子技术相对,光电子技术具有一定的优点。而光电子技术科学包括了光电子学、电子学、光学和计算机技术等众多学科,其将各学科进行相互的融合、渗透,是光电信息产业的基本和核心。

 

1.2 我国光电子技术科学的发展现状

 

随着我国信息技术产业的不断发展和规模的扩大,在各地中大量的兴建产业园区,为国家经济结构的调整起到了保障的作用,尤其是在我国加入了 WTO之后,对于光电信息产业的发展和规模提出了更加严峻的考验。目前在我国的各个地域中都建立了具有合理性的光电子产业园区,使我国的光电子产业格局得到初步的确定,但是对于光电子产业园区来说,其仍然处在发展阶段中。在时代和社会不断发展的环境下,尤其是信息时代的来临,光电子技术在众多领域中起到了重要的作用,并且对我国的科技水平和综合国力具有非常重要的意义。

 

2 光电子技术科学的实际应用(见图1)

 

图1 光电子技术科学的应用

 

2.1 光电子技术科学应用于民用领域

 

(1)液晶显示器。利用光电子技术对有源阵列液晶显示器进行制造,其主要是利用光刻技术,对薄膜晶体管着、色滤波器的阵列进行制作,并且通过对光学检测技术的利用,对显示器产品进行最后的监视。在显示器的制作中,光电子技术一直贯穿着整个过程,尤其是在诊断工艺的时候,对微粒的控制和检测则利用光学之后,还利用紫外光解决液晶在密封上的问题,最后,在对加工中存在的缺陷问题上利用了激光对其进行查找定位、处理。(2)信息储存。在进行信息储存的时候,主要采用的是DVD、CD等方式,其主要采用的技术就是利用光储存信号来进行储存的,而储存的容量大小则需要由写入的光源来进行决定,光盘储存量则和光斑之间具有反比的关系。从刚开始的时候,对于光电子激光器来说,主要采取的是气体激光器,随着社会的发展,逐渐发展成为半导体激光器。此时,当写入的光源产生的光斑则会与激光波的平方产生反比例的关系,使VCD、CD的储存量得到有效扩大。(3)通信技术。在通信技术领域中,应用光电子技术具有保密性高、信号容量大、结构轻便、通信距离远等优点,主要是利用激光技术,将信息都加载于激光束之上,利用激光束快速传播的方式来进行通信,与无线电技术相比,激光通信多了光电和光电转换过程,经由信号的转变其,将已有的影像、声音等进行转换,使其转成为电信号之后,将信号利用调制器进行调制成为一束激光,由于此调制成的激光参数会受到信号控制的影响,从而使信号在激光上得到加载。此时将激光利用发射端进行发射,在接收端进行接收,利用光检测器对电信号检测,最终使用调节器对信号进行还原。

 

2.2 光电子技术科学应用于军事领域

 

(1)激光测距仪。在飞机、坦克、火炮和舰艇中,激光测距仪是这些武器装备的重要组成技术装备,使各战术武器装备在系统上具有更强的攻击力,并且具有更高的准确性。通常情况下,能够使其首发的命中率高于80%,使各武器装备能够充分发挥自身的作用。(2)热摄像仪。在目前的热摄像仪中,GaAlAs/GaAa QW IRFPA是热摄像仪应用最为广泛的技术,而非制冷IRFPA的热摄像技术,不仅使在极度低温冷却的工作问题得到解决,而且还使热像仪在密度和成本上更具优势。在目前,非制冷热像仪主要应用在低中挡的传感器中,其所采用的阵列主要分为640×480、320×240,其可以进行探测的温差为0.05K。(3)预警和干扰设备。利用飞机对目标进行一系列的侦测,其主要利用的是加载在飞机上的光电子预警设备,其可以对空间坐标、技术参数等进行确定和侦测,经过相关判断之后,对存在的危险目标进行预警。其主要是利用在不同的物质上、背景上所产生的光电子电磁波存在不一致的反射,将四周反射出来的电磁波与目标进行差异性的比较,以此来得以识别和发现目标之后对其进行跟踪、预警。目前在火箭、导弹中的红外预警器得到应用。

 

3 结语

 

综上所述,光电子技术科学作为一项新兴的高新技术,其是在微电子技术之后进行发展的,可以说,光电子技术科学主要的重心点和中心点是光子学的研究,而为其进行支撑的则是电子学的研究。由于光电子技术科学的产生能够促进产业结构和技术的调整和改造,因此在民用领域和军用领域中得到普遍的应用,对社会经济发展、军事现代化作战中起到了促进作用。

第2篇:光学光电技术范文

2016年8月8日,全普光电助力大学生创业公益项目在北京国际会议中心隆重举行启动仪式。全普光电科技(上海)有限公司(以下简称“全普光电”)董事长汪际军,以及国内主流新闻媒体人士近150余人,共同见证了引领国内MEMS激光投影技术的全普光电公司助推全国大学生创业项目的启动。

全球首款

MEMS激光投影智能手机

汪际军在此次会上宣布,全普光电启动“万名大学生创业公益项目”,未来几年,全普光电将在全国各县市设立上千家全普体验店,进一步助推大学生创业创新,提高大学生创业成功率。

据了解,全普光电正式成立前,汪际军就带着他的技术团队,苦心专研8载,终于在MEMS激光投影领域取得了重大技术突破,使MEMS微激光技术实现了质的飞跃,先后成功研发出微型MEMS激光投影仪,全球首款MEMS激光投影智能手机,激光键盘、鼠标、控制器“三合一”的飞鼠等全普光电系列产品,拥有简单便捷、投影画质清晰、光路损耗小、系统功耗低、散热性好等优点,领跑国内外激光投影同类产品。

作为一项新兴的高新技术,MEMS(英文Micro-Electro-Mechanical System)是微机械(微米/纳米级)与IC集成的微系统,能够大幅提高智能装置、光学系统、计算系统等自动化、智能化的功能、效率和水平。而全普光电自主研发的MEMS微激光投影核心技术,突破性地创造了“随时随地大视屏”的全新生活体验。

前不久,全普光电推出的全新MEMS微激光投影智能手机,集手机功能与投影功能为一体,完美地演绎了一场私人家庭影院的视觉享受。

早在2009年,汪际军团队就开始研发MEMS微激光技术以及运用产品。通过与美国微视公司(MicrovisionLLC)合作,进一步提升和完善了MEMS微激光显示系统技术,是现今市场上最具竞争力的微激光投影模组。与此同时,光学系统的设计和改进一直在光学实验室进行,以不断优化光学系统的体积、光路损耗以及制作工艺,将MEMS微激光投影技术产业化。

推“万名大学生创业项目”

汪际军在会上表示,目前全普光电推出的一系列新产品,都是基于先进的MEMS微激光投影技术,与市面上普遍采用DLP技术不同的是,DLP技术采用的光源是LED,而全普光电选择的是激光光源。由于激光本身聚光的特性,即无论距离是一米还是两米,画面投射出来是清晰的,不受远近距离的影响,因此无需手动调焦。而且,激光光源比LED更耐用。

第3篇:光学光电技术范文

随着互联网和网络公开课的发展,网络上的教学资源构建成一个无国界的一个教育环境,可以让学生和老师免除地理环境和教学器材的限制,从而能够多方位、障碍地学习一门课程,并开始重新思考课程的具体内涵和意义。TED是其中的优秀代表,每个约18分钟的演讲视频,包含科技、娱乐、设计等主题的探讨。本文将以《光电技术》课程教学为例,将TED科技视频融入课堂教学,探索其在本课程中的一些运用和教学成效。

一、TED视频在《光电技术》课程教学中的具体运用

《光电技术》课程从TED科技主题内选取一系列和光电技术应用、研究相关的视频,融入到课程教学中。每堂课20分钟左右的TED科技视频播放,然后做一些简单的讲解。通过视频播放和讲解,同学们能够了解到一些相对比较新的光电技术的发展,不仅能够大开眼界,也能够激发学生对本课程的一些兴趣。《光电技术》课程主要内容包括:光的度量、黑体、光电效应、半导体以及一些基本的光电器件的原理和运用。在课程教学上存在以下问题。

1.教学内容的广泛,导致教学演示、实验的缺乏。课程内容所涉及到的光电概念及相应的传感器,如光电导器件、光生伏特器件、热辐射探测器件、发光器件等,由于种类众多,无法在课堂上通过实验一一展示。因此需要采用教学实验视频来展示该传感技术原理的实验验证,以及传感器在生活中的应用。

2.由于传感器的多种多样,且每一类型的传感器件也包含不同系列产品,导致课堂上对于传感器,只是概念、参数的简单介绍,且缺乏与同类相近产品的比较认识,使得这个教学过程比较枯燥、学生也兴趣缺乏。

3.课后作业是引导学生去学习光电原理、光电器件的应用,以便对该光电器件产生具体的印象。目前课本上的应用示例较少,且不够形象,还需要更多生动、形象的实际应用展示。

将关于光电技术领域最新的技术发展、应用的科技视频融入到课堂中,每堂课前播放二十分钟左右的视频和讲解。其中一部分是将课本上的传感器和传感技术,通过视频实际地展示在同学们的眼前。另一部分则是光电技术的最新发展与技术,用以拓展视野。在这二十分钟里,同学们通过实际应用以及新技术发展,去了解光电器件,感受其在日常生活、高科技领域的运用。结合实际不仅能给学生留下深刻印象,也能激发起他们的学习兴趣。例如:Johnny Lee[1]通过他的TED视频讲述了运用红外发光二极管、Wii游戏手柄上的红外照相机、投影仪来实现交互式的电子白板的过程。该电子白板能够满足大部分需求,且很大程度上降低了费用。另一个案例则是实现了游戏中的三维方案,游戏画面跟随着视角变化。很形象、很生动地向我们展示了简单光电器件的拓展应用。Michael Rubinstein [1]应用算法将拍摄到的微弱小移动放大,可以看到静态时人脸的微表情;也可以观察由声波引起的物体的振动从而恢复出声音。Ed Ulbrich[1]讲述了他的团队如何生成《本杰明.巴顿奇事》中巴顿从年轻到老的面容。Ramesh Raskar[1]应用飞秒成像捕捉万亿份之一秒的图像。这些相机的应用极大地拓宽了关于传感器的固定应用思路。另外还有研发新型光固化材料实现快速3D打印;利用LED灯实现可见光通讯LI-FI;对四旋翼飞行器进行编队控制,完成一系列动作;利用激光三维扫描,获得建筑的三维图像,用于数据保存传统古建筑,该数据可以通过网络浏览,且可以用来重建古建筑;等等。由于TED主要是英文?频,纯英文对于大三的学生来说还是比较困难,不能够很好地理解内容。目前,国内有网易云公开课提供中文字幕的TED视频在线观看,TED官方也提供中文字幕下载,这样即使同学们不能够完全理解英文的讲解,也可以通过中文字幕、课程中的讲解明白视频内容。当然,课堂上不仅仅是TED视频,还包含一些其他视频,例如可口可乐工厂生产纪录片、Intel芯片工厂的纪录片、佳能相机的生产纪录片、光电效应实验视频、赫兹实验视频、热电偶实验等,只要能够帮助课程内容理解的视频都将在课程中作为例子出现。

二、TED视频在《光电技术》课程教学中的影响

1.营造课堂氛围,激发学生对本课程的兴趣。TED科技视频主要来源于生活和高科技的应用。因此同学们不仅可以看到生活中的应用还可以看到在最新科技中的应用,这些生动活泼的例子将激发他们的学习兴趣。另一方面演讲者的风趣、演示产品的效果也带动活跃了课堂气氛。

2.了解演讲者的激情、对科学热爱、好奇心,激发学生的创新思维能力。这十八分钟的演讲也是演讲者在传达他们的思想,灵感的来源。演讲的内容要么是高科技行业的应用,要么是利用现有材料制作简单的器件以达到一定的目的。演讲者对其所从事的工作充满了激情与想法,对演讲内容有清晰的组织架构。观看他们如何传达思想、观点,听取经验,感受他们的激情,可以学习到如何演讲,如何表述自己的思想,同时跟随演讲者们开拓思路。

三、能够更好地激发学生创新思维

在TED演讲视频中,要求演讲人员应当在18分钟之内,对自身的一些观点、想法以及成果进行叙述和展示。所以,演讲人员更要充分的利用仅有的18分钟,以使自己的观点、成果可以更完美的展示。所以,演讲人员通常会花费几周甚至是几个月的时间,对演讲进行充分的准备。能够站在TED演讲台上的人,均有着个人不同寻常的故事与经历,这些演讲者包括某些行业中的精英、新兴行业的领跑者、或者是自身的行为对社会产生了极为重要的影响与改变。因为每一个演讲人员,对自身从事的工作拥有极度的热情,这些人员所作的演讲,通常是最具打动性,同时也可以引人深思,让人们可以对该行业和社会有更加深入的思索。而对于学生创新力的教育,一直以来是我国教育事业的重点工作。将TED演讲应用在《光电技术》课程的教学之中,其目的是可以更好的促进学生可以实现“群体加速创新”的目标,让学生开发陌生领域的一些爱好与兴趣,激发学生的创新灵感,让学生拥有更强的全球化以及多元化的视角。对于TED演讲的观看,不仅仅是为了观看演说,更为重要的通过TED演讲,让学生获得灵感,使学生的思维更加的拓展,让学生拥有多元化思考的技能,使学生在这一学习过程之中,可以具备更高的视角去看待学习中所遇到的问题。学生通过观看TED演讲,能够更好的激发创新意识以及反思精神。

四、TED社团可以促进高校之间的学术交流

在东西方的文化由于所处的地理位置不同,而出现一些差异性。通过互联网的教学与学习,可以让学生在互联网中获得学习资源,为真正促进东西方教育理念的融合提供了良好的平台。通过对TED演讲的学习,能够使学生以及教师对于地理位置差异进行重新的理解。我国高等教育培养学生的目标是要让学生成为国际市场所需求的人才。通过对TED演讲的学习,可以更加的丰富《光电技术》课程教学的课外学习内容,让课程教学的课内与课外可以更好的结合,并促进教师和学生之间形成多维性的交流,建立立体化教学模式。教师在教学中,能够按照《光电技术》课程的相关内容,而再结合TED演讲内容,对一些相关的课程进行开发,从而使学生的知识体系得以丰富。学生也能够建立TED演讲团体,对于TED演讲进行定期的学习与讨论,使学生拥有更强的自主学习能力。并且,通过高效TED团体之间的密切交流,可以使不同高校间形成更为良好与广阔的学习交流平台。

第4篇:光学光电技术范文

关键词:光学技术;数字电影放映;应用

进入数字电影时代以来,传统胶片电影的放映系统已经逐步淡出了电影舞台,影院工作者们曾经轻车熟路的放映胶片电影的技术也几乎没有用处了,因此,要了解数字电影放映系统,发展完善其放映技术,就必须深入开展数字电影放映系统工作原理和程序的研究。21世纪以来,光学技术的应用范围日益增加,研究和探讨光学技术在电影放映系统的应用不但可以了解光学技术在该领域的应用实效,而且可以增加人们对数字电影放映系统的知识累积,促进电影行业的稳健发展。

一、光学技术

光学,即研究光的科学,它的主要研究对象为光的产生、本质以及光与物质的相互作用。虽然光学是一门专门的学科,但是就光学的发展性来说,光学及自身工程学的应用领域已经发生了很大的变化。光学技术是一种应用极为广泛的载体,几乎所有大型系统都需要发挥其载体作用,信息技术、医疗行业、能源应用等诸多领域都需要光学技术的支持和传载。

二、数字电影放映系统

数字电影系统最重要的部分就是放映系统,它是决定数字电影放映实际效果的最终技术关口。绝大多数观众认为只有好的电影放映机加上最原始的拷贝电影,电影画面才能栩栩如生。然而,传统的胶片电影因为放映次数的增加,质量会随之下降,数字电影的效果不如将原始胶片电影进行拷贝的效果,但是他们也不得不承认数字电影的质量不会随着放映次数的增多而有所改变。

虽然传统胶片电影已经淡出电影舞台,但是从电影院发展放映技术的历程来看,数字电影放映系统的工作原理和使用的技术同传统的胶片电影的放映技术之间并不存在不可逾越的差距。同传统胶片电影相比,数字电影放映方式有所变化的是:胶片电影的放映机被数字电影的放映机和服务器所取代,卫星、光纤、硬盘等数字载体取代了传统的胶片拷贝。

三、光学技术在数字电影放映系统中的应用

(一)光学原理在数字电影成像中的应用

1.光学技术在数字电影投影成像中的应用

现今使用最为广泛的电影投影技术主要有数字光处理、直接光放大影像以及液晶显示三种,发展最为成熟的是数字光处理技术。数字光处理技术的关键部分是数字微镜器件[2]。它的工作原理:通过集合半导体晶片的“偶极”效应来驱使电路内部的微小动量围绕某一固定的轴进行偏转,以达到使在转向结构中位置相对固定的所有微镜都发生有规律的偏转的目的,在这种情况下,如果能够对电场电路进行控制,这些微镜就能按照电路控制进行预定的方向偏转,而照在微镜上面的光线也会随之反射在不同方向。把其中同一方向的光线经过镜头投射在银幕上,就形成了微镜在银幕上组成的图像了。

2.光学技术在数字电影彩色成像中的应用

光学技术应用在投影成像中虽然能得到图像,但是要得到完整的彩色图像,必须要将一个过滤光波的彩色轮应用在照射至靶面的光路中,如图1,2所示。彩色轮是由扇形的红色、绿色和蓝色的滤光片组成,它的旋转频率为60Hz,一秒内能刷出180个彩场。在该结构中,数字处理技术在确定彩色模式的顺序后,其被分解为RGB的数据会按照对应顺序存储入DMD。随后,彩色轮接收到聚光系统聚集的白光后,会将白光以单色光的形式照射到DMD的表面,随着彩色轮的旋转,红光、绿光和蓝光都会依序投射到DMD表面(如图2所示)。因为视频信号同彩色轮是同步的,因此当红光投射到DMD表面时,微镜就会根据红光的强度和位置等信息而决定“开启”状态,其他两种光线也是如此。DMD的图像被投射到屏幕以后就会形成方形的像素,这些像素就构成了数字投影的图像。人眼的“暂留视觉”将红光、绿光和蓝光的信息进行综合以后,就能得到全部的彩色图像了。微镜在“开启”状态(-10°)时,投射和聚焦的镜头就会将微镜反射出来的光线投射到屏幕上;相反,在“关闭”状态时,吸收表面就会将反射出来的光线吸收干净,从而消除无效光线干扰图像的可能性(如图1所示)。

(二)光学技术在终端投影镜头中的应用

1.光学技术在镜头工作环境中的应用

任何使用光学技术进行投影的系统,都必须有关于工作环境参数的具体要求,如镜头焦距、投影孔直径和安装尺寸等[1]。数字电影的放映镜头需要考虑的工作参数则更多,如投射靶面的尺寸、靶面反射彩色轮单色光线的光程、聚合镜片的有效厚度、分离色彩光线、镜头鉴别靶面像素的极限值等等。同时,在实际操作过程中,一旦图像亮度超过5000流明,就要考虑氙灯使用时产生的过高温度,提高镜头耐高温的水平。

2.确定镜头焦距

按我国目前使用最为广泛的BARCO公司出产的有2K像素水平的DP100的机型来说,依据以往设计和使用放映电影镜头的经验,影院都是在固定距离下进行放映,因此固定镜头的设计符合绝大部分影院的要求。从上面提到的DP100来看,有35mm-41mm, 42mm-52mm,40mm-67mm以及70mm-95mm这几种从35mm到95mm都有覆盖的焦距镜头可供选择,以最少的镜头达到了大多数使用者的要求。然而,虽然变焦镜头的种类较少,但是其价格相当昂贵,增加了使用者的消费成本。所以,通过自行设计变焦镜头,我们生产出了从40mm到120mm的10钟变焦镜头,在涵盖范围同上述机型基本一致的前提下,大大降低了使用者的采购成本。

3.确定光学镜头后工作的距离

要确定后工作距离有两种方法,第一种就是对放映机的光学引擎进行实际测量,但是因为光学引擎作为放映机的关键部分被存放在一个密封的地方,我们很难对其进行实际测量[3];第二种方法则是在了解靶面的长和宽以及分离色光和聚合镜片的形式后,根据逆向运算其对应比例得出相近的后工作距离的数值。这种运算方式能够实现,最主要的原因是分离色光和聚合镜片的形式都是固定的,其计算尺寸也是根据光束的尺寸而进行比例缩放的,在整个逆向计算过程中,唯一的可变因素就是分离红光和绿光的角度差异,而这个差异可以从放映机的外型结构获得,无需进入机器内部,相对第一种方法更为方便。

4.确定镜头结构

所有对光学技术了解透彻的工程师们都清楚的知道,当电影放映镜头的后工作距离同焦距的比例在0.5-0.7的范围内时,镜头的结构设计比较简单。然而,一旦镜头焦距达到40mm,两者之间的比例接近于3,这种情况下就只能选择远心光路的镜头结构。因为远心光路的镜头孔径相对较小,其设计难度较大,再加上要将镜头要承受照度为6000流明时的高温纳入考虑范围,因此,只能将远心光路进行权全分离式的改进,以期使改进后的结构满足以上所有要求。

(三)像差

使用光学技术形成的投像画面,画质效果会受到光学像差的影响,电影放映机也不例外[3]。光源、分离色光、靶面投射、聚合镜片以及投射镜头都会影响最终放映图像的效果,影响观众观看影片的效果。因此,研究投影像差、根据光学原理减少像差就变得极其重要。

四、结语

数字电影是以数码技术为工具进行拍摄、传播和保留的具有广大观众源的新型电影,光学技术对数字电影放映系统领域的发展有着至关重要的作用。了解光学技术在数字电影系统中的应用范围和应用原理是符合社会需要的具有实际意义的课题,它不但能满足学者们研究光学技术领域的要求,而且能为人们不断发展和完善数字电影放映系统提供技术支持和保障。

参考文献:

[1]陈琛,左治君,李臣友.数字电影放映系统中的光学技术[J].现代电影技术,2007(10):39-43.

[2]胡威捷.光学技术的新概念及其发展趋势的探讨[J].光学技术,2011(06):11-14.

[3]邹静娴.数字光处理(DLP) 投影系统[J].电视技术,2003(1):4-8.

第5篇:光学光电技术范文

【摘要】目的 探讨是否应建立儿童自己的电化学发光免疫技术测定肌酸激酶同工酶(cK-MB)浓度参考值。方法 对入院儿童应用电化学发光免疫技术测定血清CK-MB浓度,以目前未区分成人与儿童的参考值判别阴阳性。结果 总阳性率太高、女阳性率较男高。结论 儿童应建立自己的电化学发光免疫技术测定CK-MB浓度参考值。

【关键词】儿童;肌酸激酶同工酶;参考值;电化学发光免疫技术

血清CK-MB浓度的测定手段方面,电化学发光免疫技术质量测定方法正逐步取代目前仍广为应用的免疫抑制法。目前电化学发光免疫技术质量测定方法测定血清CK―MB的参考值未区分成人与儿童,工作中发现利用该参考值儿童CK-MB的假阳性率太高。现报告如下。

1资料与方法

1.1一般资料 对2009年2月5 日至6月5日期间入住本院14岁以下的356例患者。男148例,女208例,性别统计均无显著差异。3岁以内278例,3~7岁70例,7~14岁8例。入院诊断呼吸系统感染性疾病167 例,腹泻病169例,小儿病毒性心肌炎4例[1],先天性心脏病9例.过敏性紫癜3例,肾炎4例。

1.2方法 入院时采集血清标本约2.0毫升,以电化学发光免疫分析技术全自动免疫分析仪测定血清CK-MB浓度。采用罗氏公式生产的Elecsys2010及其配套试剂。参考值为罗氏公式提供,无儿童专用标准,男小于4.49ng/m1,女小于2.88ng/ml。

1.3 统计学处理 SPSSl7软件统计分析,性别阳性率分析用卡方检验。

2 结 果

参考罗氏公式提供参考值,阳性189例,总阳性率为57.3%;女阳性率68.27%,男阳性率41.9%,女、男阳性率差异具有非常显著的统计学意义(x2=24.59,P

3 讨 论

自从通过查血清CK-MB浓度来了解临床一些疾病对心肌有无损害、有无原发性心肌疾病广为应用以来,儿科临床工作中测定CK-MB广为采用未区分成人与儿童的参考值。临床上经常见到被诊断为心肌受损、原发性心肌疾病的患者,患者虽无临床症状及体征却给予长时间营养心肌等治疗,患者和家属背上沉重的经济、思想包袱。本研究发现在应用电化学发光免疫技术测定血清CK-MB利用未区分成人与儿童的参考值时,儿童CK-MB的总阳性率太高,且女的阳性率比男高,但患者临床上并无与心脏疾病相关的症状和体征,出现结果与临床不相吻合的现象。本研究中引用的未区分成人与儿童CK-MB参考值和儿童自己的参考值相比是否因值低而造成本研究中过高的阳性率?女的参考值明显比男低其和本研究中发现女CK-MB阳性率比男高是否具有某种联系?目前已有应用免疫抑制法测定血清CK-MB研究提示早产儿生后24~48小时血清CK-MB活性远高于未区分成人与儿童的CK-MB活性水[2];O~12岁以下CK-MB浓度较13岁以上CK-MB浓度高[3]。本研究和以上研究提示儿童血清CK-MB的参考值不能采用未区分成人与儿童的CK-MB标准。然而目前儿科界尚无儿童自己的CK-MB参考值,其对目前临床上儿童心肌受损、原发性心肌疾病的大量误诊、误治应该负有一定的责任。

目前临床上查血清CK-MB浓度广泛应用的方法为免疫抑制法。但该方法对CK-BB、CK-MM有交叉反应,故该方法特异性差。电化学发光免疫技术测定血清CK-MB的新方法以抗CK_MB特异性抗体来测定血清中CK一MB的浓度,具有高灵敏度、高特异性。故电化学发光免疫技术测定血清CK-MB的新方法极有可能取代目前正广为应用的传统免疫抑制法。让人优虑的是目前我国尚无电化学发光免疫技术查儿童血清CK-MB的参考值。尽快建立电化学发光免疫技术查儿童血清CK-MB的参考值极为迫切,其可以降低儿童CK-MB检验过程中过高的假阳性率,降低心肌受损、原发性心肌疾病的误诊、误治率。减少因误诊、误治造成的不应有的医药资源浪费,降低药源性肌体伤害性疾病的发生,降低患者因对心脏疾病的担忧而产生的恐慌心理及精神负担。

【参考文献】

[1] 吴铁吉.小儿病毒性心肌炎诊断标准[J].中华儿科杂志,2000,38(2):75-76.

第6篇:光学光电技术范文

黄 焰

[摘 要]针对高职(光电探测与处理技术)课程,编写适合高职教学的教材,以典型实用电路作为项目引导,以学生动手完成实践项目作为学习任务,并将课程知识重点贯穿其中。学生分组完成实践项目,学习项目对应的课程知识点,达到知识与技能双提高的人才培养要求,同时锻炼学生的团队合作能力。

[

关键词 ]项目化教学;光电探测;分组实践;课程设计

中图分类号:G642 文献标识码:A文章编号:1671-0568(2014)35-0077-02

基金项目:本文系2011年武汉市市属高校科研课题“光电子技术专业核心课程‘光电探测与处理技术’的项目化课程改革” (编号:2011102)的科研成果。

《光电探测与处理技术》课程是高职院校光电子技术专业的职业核心课程。该课程围绕各种光电探测器件的工作原理,介绍各种器件的特性参数和使用方法。以往在讲授这门课程时,任课教师一般会着重讲解理论知识,并辅以课内实践教学。由于课程讲授内容与企业生产实际脱节,学生实践技能锻炼有限,这种教学方式已无法适应当前职业教育的要求。因此,笔者与教学团队的教师在承担该课程教学时,大胆采用项目驱动、分组教学的方式,编写了适合高职教学使用的教材,搭建了实践教学平台,同时增大实践技能学习在课程中所占比例,取得了较好的教学效果。

一、项目教学,教材先导

高职光电子技术专业办学历程较短,很多专业课程没有匹配教材,只能选用本科教材。《光电探测与处理技术》课程的本科教材都是大篇幅地介绍器件工作原理,相关参数的计算等,而对于器件实际应用的内容比较少,高职学生在学习时往往感觉内容枯燥、理解困难,导致学习效果较差。

为适应职业教育的要求,笔者与教学团队的教师编写了一本适合高职教学、以实践项目为引导的项目化教学教材——《光电探测技术及应用》。教材以使用各种光电探测器件组成的实用型电路为项目,见图1,针对各个项目中使用的光电探测器件展开课程教学。

选取教材中项目二内容进行具体说明:

项目名称:光敏电阻控制的夜明灯电路

项目分析:完成光敏电阻控制的夜明灯电路,了解光敏电阻在电路中的作用及控制方法。

相关知识:光敏电阻的工作原理、检测方法、特性参数。由光敏电阻组成的其他电路及分析。

在该项目中,首先以常见的夜明灯电路为例,介绍了光敏电阻在电路中所起到的控制作用。学生通过完成该电路的制作,可掌握光敏电阻在受光照与不受光照时对整个电路起到的作用。教材中选取的实践项目都是由易到难,突出实用效果。例如,在项目二中以直流控制的夜明灯介绍到交流电控制的夜明灯,并给学生留下开发空间,如何加入声控和温控的装置改进电路。学生在完善电路的过程中,既掌握了光敏电阻的工作原理,又掌握了其使用方法,还会在使用过程中对其进行检测,参数测量,将枯燥的理论教学融入实践教学,让学生更容易接受和掌握。

目前,教学团队还在开发与本教材配套的实践平台,将一些常见的电路集成化、模块化,让学生能够用最短的时间掌握器件使用方法,并且能够在该平台的基础上扩展其他的功能,将课本知识融会贯通,牢固掌握。

二、分组实践,小组测评

在课堂上以具体的实践项目作为课程学习引导,可以极大限度地调动学生的学习积极性,同时也可以将枯燥的光电探测器件工作原理的知识融入各种光控电路之中。《光电探测与处理技术》这门课程本来就是研究各种光电探测器件的实用性,以实现光控制电路和光测量电路。学生就业的对口企业大多以生产光电探测器件为主,而生产制造光控制电路和光测量电路的企业则比较分散,难以从对口企业中寻找合适的实践项目。教师在教学过程中,以光控制电路和光测量电路的基础电路为起点,并要求学生在实践平台的基础上扩展电路,实现其他的功能。表1为课程教学中建议学生完成的几组拓展性课程设计项目。

这八个拓展性课程设计项目使用了常见的光电探测器件,并实现了光控、测量、机械控制、显示等实用的功能。教师在课程初期将学生进行分组,要求学生根据课内实践项目,自主选取合适的课程设计,并自主完成电路。在实践的过程中,可参考教材中光电探测器件的选取规则及特性参数,并加以应用及功能扩展。

教师在课上仅给出课程设计项目的要求及达到的效果,不提供具体的电路图和器件参数,要求小组成员自己查找相关电路并进行设计。例如,第三个项目光控自动跟踪玩具小车电路,教师仅提出电路的设计指标,要求使用光敏三极管,完成小车行进过程中循迹功能。学生在自己设计电路的过程中,根据课上内容和相关资料中的光电探测器件特性参数的列表,选取合适的材料,实现电路功能。完成课程设计项目的过程,实际上就设计了一个小型光控电路,了解光控电路的基本组成和功能。有的小组还在教师要求的基础电路上实现创新功能,如有的小组还加上了热释电器件,做出了小车避人功能等,如图2所示为学生自主完成的一个智能小车,他们发挥自己想想象力,在小车上添加了各种功能,由简单的项目中做出创新,从复杂的项目中领会新知,极大限度地调动了学生的积极性,并能够全局把握,灵活运用各种光电探测器件。

由于现在课程教学仍然实行的是大班教学,教师将班级人员划分成四到五个小组,每个小组七至八名成员。每个小组每次理论课完成后要自行进行讨论,总结学到知识和遇到的问题,并由组长负责总结。课堂实践时,也是以小组为单位,每次完成相应的实践项目,并记录数据。课程设计项目由小组成员讨论,选择自己所要完成的设计项目。小组长进行分工,安排成员负责采购器件、查阅相关资料、完成电路设计及制作、检测的工作,最后以小组为单位进行总结报告。完成课内实践项目及课程设计项目必须由小组成员互相合作,每个成员必须按时完成自己的任务。

实践类项目的最终结果作为小组各个成员总评成绩的重要考核指标。每个实践类项目最终是否完成,或者是否实现全部的功能并不能作为最重要的考核标准。学生选择的课程设计项目有难有易,关键要看学生能否掌握光电探测器件的应用,是否有一定的创新与创造能力。同时,团队协作的能力也非常重要。

课程设计项目完成后,最重要的环节是要求学生以小组为单位进行讨论,并对自己完成的项目成功与否、成败关键在全班同学面前做出汇报总结。任课教师及其他小组的同学,针对其汇报内容及课程设计项目的完成情况为每个小组打分。每个小组的成员都要以背靠背的形式为自己组的成员进行评分。最终的评分成绩作为小组成员的平时成绩、实践成绩的参考依据。小组的每个成员对课程设计项目所做的贡献多少,付出多少,都会在小组互评之中得到体现。在完成课程设计项目的同时,巩固了在课堂上学习的理论知识,也锻炼了团队协作能力。

三、课程延伸,学生受益

通过课程中大量实践的锻炼,学生逐渐掌握了各种光电探测器件的应用方法,并且具备了一定的自主设计电路、制造电路的能力。有的学生将课堂上课程设计的热情延续到课后,自己在完成本组课程设计项目后,还做出了不少其他的光控电路,在日后完成毕业设计的过程中更为得心应手。图3为学生将课程中完成的智能小车进行改造,添加蓝牙无线遥控功能后的新型智能小车。在完成毕业设计的过程中,学生还自主学习了各种机械控制方法及编程语言,将本课程中并未涉及的知识,全方位的综合性进行应用。有的学生将自己完成的光控电路设计作品在自己的求职简历中进行展示,作为他们自主动手能力的佐证,这为

另外,在小组分工合作的过程中,锻炼了学生的团队协作能力,各取所长,努力完成实践项目的过程中增进了学生之间的感情,同时让他们知道自己在小组中承担的责任,这为他们将来走上工作岗位,如何与工作伙伴协作共处,打下了基础。

四、初见成效,持续改进

应该说,在项目化的教材引导下,学生能够由浅入深的接触到各种光电探测器件、光控电路、光测量电路;而分组课程设计的过程中,能够最大限度地发挥各个学生的主观能动性,将书本的内容融会贯通于各个实用的项目之中,让学生真正学会使用各种光电探测器件。课程教学的过程中,既锻炼了学生的动手能力,同时也增强了他们自主解决问题的能力,完成一个完整课程设计项目的过程也让学生收获颇丰。

第7篇:光学光电技术范文

关键词:光电子技术;技术应用;发展态势

前言

光电子技术是一项非常复杂的技术,其涉及的学科领域非常多,如电子学、光学、光电子学、计算机学等。光电子技术作为当代科技的重要内容之一,其在社会信息化过程中发挥着举足轻重的作用。光电子技术作为推动社会向前发展的力量,其存在意义重大,值得各国投入大量的资本进行研究。伴随着光电子技术应用的广泛化,国内外学者都加大了对光电子技术的研究,推动着光电子技术的不断创新与发展。加强光电子技术的应用,对于促进社会经济的发展有着非常重大的影响。

1光电子技术的发展概述

光电子技术是由光子技术和电子技术相结合而成的新技术,是信息技术中的一个重要的硬件设备,是未来信息产业的核心技术。

1.1国外光电子技术的发展

由于国外技术水平相对较高,因此国外光电子技术发展的较为成熟。目前,国外光电子技术发展较为迅速的地区主要集中在北美和欧洲[1]。欧洲地区以德国为首也已经加大了对光电子技术的研究,积累了一定的研究理论,取得了重大的研究成果。日本作为亚洲地区的发达国家,其经济水平较高,对于新技术的发展具有一定的前瞻性,在光电子技术方面也取得了一定的成绩。通过对国外光电子技术的应用情况分析发现,国外光电子技术主要应用在了信息光电子技术上。随着光纤通讯网的开发与完善,目前信息光电子技术已经得到了迅速的发展,促进了国外一些国家通信传输量和通讯速度的提高,加速了国外信息产业的发展。

1.2国内光电子技术的发展

尽管我国的科学技术与发达国家相比较有一定的差距,但是随着近几年我国经济的不断发展,我国的光电子技术水平也得到了很大的提高。随着我国对光电子技术研究与应用力度的不断加大,目前我国形成了几大光电子技术发展较为领先的地区:京津地区、长三角地区、珠三角地区和华中地区[2]。由于每个地区发展速度及方向的不同,其依托的企业各具特色。以京津地区为例,其在发展光电子技术上主要以北京的高校、研究所为主要研究主体,以企业的应用为发展动力,在半导体激光器、光学仪器方面都有着较为深入的研究,并且取得了一定的成绩。

2光电子技术的实际应用

2.1信息领域

二十一世纪已经进入到计算机时代,网络应用逐渐普及化,渗透到社会生活的各个领域,如教学领域、医学领域、商业领域等。网络应用在社会中发挥着越来越重要的作用,因此高容量和高速度成为人们对网络提出的新的时代要求。传统的电子技术已经无法满足新时代对网络提出的要求,如何对网络技术进行革新成为新的社会问题。光电子技术的应用,恰好以光子的快速性提高了网络信息的传输速度,解决了人们对于网络信息的要求。随着光存储密度的不断提高,光电子技术在信息领域的应用程度得以加大,并且已经取得了一定的应用效果。

2.2能源领域

随着各国工业化进程的加快,对于能源的需求越来越大,随着不可再生能源储备的不断减少,对于新能源的开发成为人类研究的重大课题之一。高效、清洁的能源成为社会发展的宠儿,因此如何对高效、清洁能源进行开发成为研究的重点。太阳能作为一种新型的能源,受到各国的高度关注。在开发太阳能的过程中,光电子技术的应用能够提高太阳能再向电能转化的过程中的效率和稳定性,因此受到人们的广泛关注。为了促进太阳能的开发,目前众多国家纷纷制定了光伏技术发展计划,加大光电子技术在能源领域的应用。

2.3军事领域

随着军事武器的不断现代化,光电子技术在军事领域中同样具有很大的发展空间。目前光电子技术在军事领域主要应用在提高国防反应能力和准确攻击能力方面,一些发达国家针对激光制导武器已经展开了大量的研究,另外各国针对光电子技术在军事单兵作战武器中的应用也加大了力度[3]。随着光电子技术的不断发展,该项技术已经发展成为军事领域的核心技术。对于激光聚变在军事领域应用的研究,在未来将成为拥有重大价值的军事能源。

3光电子技术的发展前景

从光电子技术的发展状态和应用情况来看,光电子技术拥有很大的发展空间。近几年,随着激光技术的发展与应用,使得光电子技术在多个领域的发展速度得以加快,促进了光电子产业的发展。随着光纤网络在国内的不断发展与应用,光电子技术在信息领域的应用程度得以加深。伴随着光电子技术的不断发展,光电子技术将包含更多的内容。随着研究学者对光电子技术的不断研究,在光电子技术研究领域已经出现了很多新的发展趋势和研究热点。

3.1各种新型激光器的研究

光电子技术的核心是激光器,正是激光器的产生和发展促进了光电子学的兴起与发展。随着激光器的不断创新,为光电子学和光电子技术的发展注入了新的发展动力。随着半导体激光器在各领域的广泛应用,使其技术呈现出高速增长的趋势。正是由于半导体激光器的发展,才促进了其他各种类型激光器的发展。

3.2生物医学中的光电子技术

随着生命科学在科技领域的发展,为光电子技术的应用提供了新的空间。目前,生物医学中的光电子技术研究的主要内容包括两个方面:一是生物系统中产生的光子及其反映的生命过程,以及这种光子在生物学研究、医学诊断、农业、环境、甚至食品品质检查方面的重要应用,利用光电子技术对生物系统进行检测、治疗、加工与改造等。二是医学光电子学基础和技术,包括组织光学、医学光谱技术、医学成像技术、新颖的激光诊断和激光医疗技术及其作用机理的研究[4]。

3.3有机聚合物光电子材料的研究

随着材料科学的发展,有机聚合物材料作为一种新型的材料发展越来越成熟,聚合物光电子学逐渐被人们所认识和重视。为了对聚合物光电子学有更进一步的认识,人们开展了聚合物超快全光开关的研究,并取得了一定进展。聚合物电光调制器在CATV、高比特网络、相阵列系统和计算机平行互联等方面的研究也取得了很大的进展[5]。聚合物光电子材料的应用前景十分诱人。

第8篇:光学光电技术范文

【论文摘要】:介绍了光机电一体化技术特征,研究了国内外技术现状和发展趋势,指出了未来发展前景和一些重要技术热点。

近些年来,光机电一体化技术得到迅猛发展,在民用工业和军事领域得到广泛地应用。因此,光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。

1.光机电一体化技术特征

光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成,相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较,光机电一体化产品具有以下技术特征。

1.1 体积小,重量轻,适应性强,操作更方便

光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式,可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序,任何一台光机电一体化装置的动作,可由预设的程序一步一步控制实现,甚至实现操作全自动化和智能化。

1.2 功能增加,精度大幅提高

光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制 水平提高,运算速度加快,通过电子自动控制系统可精确按预设动作,其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差,达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时,由于机械传动部件减少,机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。

1.3 部分硬件实现软件化,智能化程度提高

传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序,指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能,使机械控制功能内容的确定和变化趋势向"软件化"和"智能化"。

1.4 产品可靠性得到提高,使用寿命增长

传统的机械装置的运动部分,一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差,导致可动摩擦、撞击、振动等加重,严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用,使装置的可动部件减少,磨损也大为减少,像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此,装置的寿命提高,故障率降低,从而提高了产品的可靠性和稳定性。

1.5 融合了多种学科新技术,衍生出许多功能更强、性能更好的新产品

光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识,包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等,就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来,衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。

1.6 产品系统性增强,各部分系统间协调性要求提高

光机电一体化是一门学科的边缘科学技术,多种技术的综合及多个部分的组合,使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求,这就要求各种技术扬长避短,提高系统协调性。

2.研究现状和发展趋势

2.1研究现状

自从我国实行改革开放以来,科技领域急起直追,我国的光机电一体化技术已取得明显的成效,数控产品有了很大的提高,尤其是经济型灵敏数控装置发展很快,是我国特有的经济实用产品,不但适用国内市场的需要,部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器(PC)和微电子技术控制设备也越来越多,覆盖面也日益扩大,从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此,我国自行研制和生产的光机电设备,在质量上也有重大突破,为今后的推广应用打下了良好的基础。

2.2 发展趋势

光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域,成为一种新兴的学科,并逐渐成为一种产业,而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。

从世界科学技术的发展情况来看,光机电一体化技术的未来技术热点主要包括:

(1)激光技术

1)高单色性,利用激光高单色性作精密测量时,可极大地提高测量精度和量程。

2)高方向性,因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力,从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。

3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温,可使照射点物体熔化或汽化,对各种各样材料和产品进行特种加工。

4)相干性,由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制,而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性,应用范围更广。

(2)传感检测技术

1)激光准直,能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三维空间的基准测量。

2)激光测距,其探测距离远,测距精度高,抗干扰性强,体积小,重量轻,但受天然影响大。

3)光纤探测器,在目标很小,间隔受限或危险的环境中,最常选用的是光纤探测器。

其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。

(3)激光快速成型技术

激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层,将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结,由点、线构造零件的面(层),然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场,极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。

(4)光能驱动技术

利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器,其工作原理是将光照在形状记忆合金上,反复地通、断使材料伸缩,再利用感温磁性体的温度特性,将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性,加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证,该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段,如果能发现具有优异光作用特性的动态物质,则可使光能驱动技术广泛应用。

3.结语

技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术,产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化,便具有很高的功能水平和附加价值,将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。

参考文献

[1] 刘志,朱文坚. 光机电一体化技术,现代制造工程,2001(12)

[2] 梁进秋. 微光机电系统国内外研究进展. 光机电信息,2000(8)

[3] 宋云夺编译. 光机电一体化业的未来. 光机电信息,2003(12)

第9篇:光学光电技术范文

关键词 多学科 跨大学科平台 研究生培养

在我国研究生规模化教育的背景下,提高研究生教育质量,培养高层次创新人才是深化研究生教育改革的核心问题。当今,不同学科的交叉融合成为优势学科的发展点、新兴学科的生长点、重大创新的突破点,同时也是人才培养的制高点。构建跨大学科的科研平台,探索跨学科研究生培养新模式成为解决高层次创新型人才培养核心问题的重要途径。

1.跨大学科的科研平台构建的必要性

随着研究生招生规模持续增长和研究生培养的多样化发展,跨学科、跨专业研究生的培养质量和创新能力成为高校关注的重要问题,而科研平台是支撑学科建设、布局研究领域、整合科技资源、聚集科研人才、争取重大项目、培育重大成果、促进合作交流的基础,也是高层次人才培养的关键,科研平台水平是高校教学、科学研究、人才培养、学科建设和管理水平的重要标志。围绕着创新能力提升、高层次人才培养的核心任务,进行科研平台的整体谋划和布局调整,以跨学科大平台的概念进行平台构建成为必要。重庆邮电大学适时进行了科研大平台的谋篇布局和规划发展,其中光电科研大平台是跨学科大平台中的典型实例。

2.工理结合的光电科研大平台

光电科研大平台包括中央与地方共建光电器件及系统科研和能力提升平台、微电子工程重点实验室、中地共建光信息材料实验室、中地共建射频技术平台,其整体统一在光电信息感测与传输技术重庆市科委重点实验室下,是整合光电工程学院、数理学院等多个学院的科研能力,共同构成的覆盖光电产业链上中下游的光电科研大平台,平台示意图如图1所示。平台支撑电子科学技术、光学工程、理论物理、生物医学工程等多学科的发展,并对信息与通信工程、控制科学与工程等学科的形成有力辐射。大平台学科涉及面广,学科交叉明显,为跨学科的应用型、复合型、创新型高层次人才提供了支撑。

3.光电科研大平台的研究生培养方向与内容

本跨学科科研平台主要在光电感测材料、光电感测器件与技术、光电信息传输体制与系统三个方向进行研究和高层次人才培养。三个方向彼此关系密切,有机结合,支撑了电子科学技术、光学工程、理论物理、生物医学工程等多学科的发展和高层次人才培养。

①光电信息材料的理论与技术

光电信息理论与技术体系的形成是光电感测技术应用的重要支撑,是发展新兴战略性产业的物质基础和技术关键。关于光电信息材料的理论与技术的研究近年来在国际国内都十分活跃。本研究方向以信息技术领域的新型功能材料为主要研究对象,以材料的计算机模拟、设计和仿真为主要研究方法,为新型光电信息材料,特别是新型光电传感材料的研发和改进提供理论指导,并在光电功能转化、光纤放大器、生物荧光探针等技术方面进行探索。本方向的研究能够有力支持理论物理专业、电子科学与技术中物理电子学专业的研究生培养。

②光电感测技术与器件

本方向主要对光电感测机理与技术、光电感测器件的设计与工艺技术进行研发。在光电感测机理方面,在光电信息材料理论与技术研究的基础上,针对位移、振动、角速率、光谱、光热、气体痕量分析、生命体征信息等感测对象,对其感测机理进行探索,对惯性传感、光纤传感、温度传感、光敏传感、气敏传感以及MEMS传感等单元感测技术进行探讨,对感知器件及系统的设计提出新的方案。在光电感测器件的设计与工艺技术方面,根据光电器件的基础理论及关键工艺技术,结合感测信息对象的需求,开展MOEMS传感器、角速率传感器、振动传感器、温度传感器、气敏传感器等器件及系统的设计与加工工艺技术研究,以此为基础,研究感测片上微系统、光电混合微系统集成等工艺,为光电信息的传输与系统设计提供依托。本方向是电子科学与技术、光学工程研究生培养的重要方面。

③光电信息传输体制与系统

光电信息传输的目的是将光电器件感知检测到的信息传送至上层应用,是感知层与应用层之间的连接纽带,负责总体数据传输和数据控制,提供传输连接服务和数据传输服务。在研究方向一光电材料理论探索和研究方向二光电感测器件设计的支撑下,结合国内外的技术发展和技术趋势,本研究方向重点面向智慧医疗应用,主要攻克体征信号处理、信息传输体制与标准、微系统结构与应用集成等方面的技术难题,形成智慧医疗与健康信息服务领域完整的自主知识产权,形成基于光电感测与传输的共性技术体系,为光电技术的工程化应用提供支撑。本方向是电子科学与技术、生物医学工程、通信与信息工程研究生培养重要依托。

4.基于跨学科科研大平台的研究生培养导师团队建设

学校在研究生培养过程中长期坚持导师团队的管理方式。基于跨学科科研大平台的研究生培养首先必须构建具备多学科学术背景、学术经历和研究领域的教学科研团队。在光电大平台基础上,所涉学院密切合作,形成了一支高素质的学缘结构、学历结构、学科结构合理的导师团队。团队拥有研究生导师30余名,重庆市学术技术带头人1名,重庆市巴渝学者1名,拥有智慧医疗系统与核心技术重庆高校创新团队,同时集成电路设计团队获得中国侨界创新团队贡献奖。团队具有指导电子科学与技术、光学工程、理论物理、生物信息工程、信息与通信工程等多学科研究生的多年经验,为跨学科研究生师生团队培养模式的具体实施提供了人才保障。

5.人才培养成效

近5年来,本平台在其他高校挂靠招收博士研究生3人,授予博士学位人数2人。累计招收硕士研究生已达到600余人,授予硕士学位人数超过400人,有20余名硕士生获得重庆市优秀硕士学位论文。在“挑战杯”等科技竞赛中上百人次获奖。同时,注重研究生创新实践能力的培养和提高,健全了研究生培养保障体系和质量监控制度,保障了人才培养的质量。

参考文献: