生物光电技术精选(九篇)

第1篇：生物光电技术范文

关键字：生物化学检验;发展趋势;常用技术;临床诊断

0引言

在检验医学中临床生物化学检验是重要的组成部分之一，在实验室有主要地位。临床生物化学检验主要是通过现代科学技术，对患者体液中的化学成分进行分析，在临床诊断中有助于医师对患者的病情进行分析、预防、治疗，临床生物化学检验是一门新兴技术，随着医疗技术的不断发展，改线技术也逐渐的完善、成熟，逐渐的成为临床诊断中重要的技术之一。对生物化学检验进行深入的研究与分析，能在一定程度上促进临床医学的发展。

1临床生物化学检验概述

在对临床生物化学检验进行了解前，首先应对生物化学进行简单的认识，生物化学是对生物的化学组成、生物结构与生命中的化学变化进行研究的学科，生物化学的内容包含了激素、核酸、维生素、无机离子、蛋白质、遗传、繁殖、结构、功能以及物质代谢等等[1]。进行研究的目的是对疾病发生过程中生物化学的变化情况进行描述，帮助临床医师对患者病症的生物化学成分进行分析、判断，提供相应的治疗依据。临床生物化学检验主要是通过生化检验对主要化学成分进行分析，对患者的机能、病情进行有效的评估，为临床疾病的治疗与预防提供依据。

2临床生物化学检验技术发展趋势

20世纪末期，随着生物化学、临床医学及分析化学的发展与进步，同时计算机技术与自动化技术的迅猛发展，在一定程度上促进了生物化学的进步，提升了临床生物化学检验技术水平。新世纪以后，随着分子生物学的逐渐成熟与核酸分子杂交技术的推广[2]，临床生化试验在一定程度上提高了生物学检验技术水平。另一方面，临床生化检验技术在计算机信息技术与自动化分析技术的支持下迅速发展。目前，临床生物化学检验在电介质平衡、酸碱平衡、糖尿病、精神疾病、肾脏疾病、心肌损伤等多种疾病的检验中得到了广泛的应用，且取得了显著的效果，该项技术的发展也开始从横向发展专为纵向深化。

3临床生物化学检验常用技术

临床生物化学检验技术是在自动化生化仪器的广泛应用的基础上对生物化学检验技术进行推动的一种检验技术，现阶段医学技术中生化检验的频率逐渐的增加，现代科学技术与生化技术不断融合，产生了一些新兴的检验技术，例如：生物传感、光谱分析等，取得了显著的应用效果，其中光谱分析技术与电化学分析技术是临床生物化学检验中最常用的两种技术。

3.1光谱分析

发射光谱分析技术发射光谱分析技术主要包含了火焰光谱与荧光分析两种方法，其中火焰光谱主要是在火化与电弧的作用下，让物质在高温状态离解为离子或者原子后，发射出光谱线，然后根据强度在试样品中的含量为标准，得到具体的含量。荧光分析则是利用荧光强弱对物质的含量进行测定，该种方法具有高灵敏度，能够对复杂组分进行微量分析的应用优势，但是对测定条件与仪器的要求较高。原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法是待测元素灯的特征谱线穿过供试品，经过试原子化产生原子蒸汽以后，将蒸汽中需要测量的元素基态原子吸收，并对辐射光的强度减弱情况进行测定，得到供试品内元素的含量。进行原子吸收测定会受到背景干扰，因此在进行原子吸收分光广度分析时，必须对背景影响进行考虑，同时原子化条件、波长变化也会影响检测的灵敏性与稳定性[3-11]，因此在检测时应尽可能的避免影响因素，提高检测质量。可见分光光度法该方法的应用原理是朗柏-比尔定律，比较法、标准曲线法师进行吸收光谱法的定量测量方法。

3.2电化学分析

在实验技术与电化学基本原理的基础上，根据物质的电化学性质，例如：电导、电量、电位计化学含量的多少进行分析的一种方法。电化学分析技术具有高灵敏度、高精确度、高选择性、操作简单等优点。现阶段所应用的例子电位选择分析法，其原理是根据溶液内活性物质与电极电位之间的关系进行分析，具有操作简单、选择性好、分析效率高的优点。

3.3生物传感技术

第2篇：生物光电技术范文

关键词：中央空调；净化系统；改进措施

中图分类号： TU834 文献标识码： A

随着我国社会主义市场经济的高速发展，我国建筑数量和规模也在直线上升，大量新建的建筑基本都是采用中央空调系统来营造室内较为舒适的人工环境。但是由于中央空调带来的室内环境的封闭，往往造成室内空气循环不畅快，室内的空气污染物形成累积，大大降低了室内空气质量，加之在现在建筑的室内装饰上大量建筑材料的使用也造成室内散发大量有害人体的污染物，进一步造成室内空气质量的下降。人们享受中央空调带来舒适的室内环境同时，也日益关注中央空调引起的室内空气质量下降，根据相关统计表明，人们大约超过80%的时间都是在室内度过，长期生活在空气质量不高的室内环境下，容易引发人类多种疾病，并且发病率逐年上升随着人们健康意识和环境意识的提高，室内空气污染问题己经引起了我国的高度重视。

现在我国的中央空调系统广泛应用于宾馆、酒店、超市、大型商场、医院等人们生活必需的场所，我国的中央空调系统技术从最开始完全依赖外国进口技术到现在培养本土技术，已经发展到自身拥有一定空调系统相关技术自主研发能力。但是一直以来，我国的中央空调研发技术上主要集中在中央空调的制冷技术和安全运行方面，却较为忽视中央空调对空气品质的净化效果。现有研究已经表明不良的中央空调空气净化质量对人类的健康有重大影响。比如中央空调对空气净化效果不佳，就会导致室内较多空气污染物，其中粗颗粒物和细颗粒物二者容易引发呼吸道炎症、肺癌等疾病，而空气污染物中的气态污染物对人体有致癌、致畸等危害，微生物容易引发人体多种过敏性疾病，而室内一些放射性元素对人体则容易诱发肺癌。

1现今空气净化主要手段

一般说来，室内空气净化的主要手段有:通风换气式、过滤式、光催化、静电以及负离子、吸附式、催化净化式等多种方式。

1.1通风换气式

通风换气式是最为简单的一种室内空气净化手段，主要是在室内开窗保持通风或者安装换气机，这种方式最为经济有效并且简单环保；因为开窗通风换气时，当室内平均风速满足通风率的要求时，可减少甲醛的蓄积；而且合理使用空调的附加功能，如负离子发生器、高效过滤等功能，对改善室内空气品质有一定的作用，但所起的作用有限，不能完全依赖。

1.2过滤式

室内空气净化过滤技术是目前应用较广泛的一种室内空气净化方式，通过设置过滤材料对室内空气过滤、筛选、拦截等作用，将室内悬浮在空气中的一些大于或者接近过滤材料孔径的固体微粒或者液体微粒截留下来，达到室内空气净化的目的。室内空气净化过滤器主要有粗效过滤器、中效过滤器、高效过滤器三种。

1.3光催化

光催化空气净化技术，主要是采用纳米级二氧化钛TiO2对室内空气进行光催化，比如利用太阳光等在常温下进行氧化还原反应。常见的光催化剂N型半导体种类很多，大多数的光催化剂研究主要采用TiO2来作为催化剂。由于细菌属于单体有机大分子，光催化杀菌效应是细菌与TiO2间广泛的相互作用，浮游于空气中的病菌被吸附在TiO2表面，受到紫外线和氧气分解的双重作用，最终被杀灭。其抗菌与杀菌效果迅速、杀菌力强，光催化反应发生的活性能迅速有效地分解构成细菌的有机物，同时其它活性氧物质能够产生协同作用，因此与同样具有较强抗菌效应的银担载型无机类抗菌材料相比，其作用效果更为迅速。

1.4静电技术

静电技术主要应用在小环境的空气净化中，是目前一种较为新型的室内空气净化手段。静电技术是利用高压静电场形成的电晕，让电晕溢出的带电粒子在空气中运动并且碰撞和吸附到空气中的尘埃颗粒之上，然后让空气中的灰尘在电场力作用下沉积滑落，这样去除空气中污染物，达到室内空气净化的目的。

1.5吸附式

吸附式主要利用一些吸附能力较强的物质来吸附室内空气中的有害成分，达到室内空气净化的效果。现在较为常见的一种吸附式就是活性炭吸附，但是活性炭有一定的缺陷，因此活性炭吸附在室内空气净化上受到一定的限制，近几年关于活性炭吸附出了一些新的产品，如蜂窝状活性炭、活性炭纤维等，这些新的活性炭吸附其吸附性能较好，能够有效去除室内空气中的一些有害气体，并且还有吸附一些室内空气在的颗粒物。

1.6臭氧净化方法

由于臭氧具有强氧化性和高效消毒的作用，所以将臭氧和室内的空气混合，可以达到消毒杀菌的目的，同时臭氧的强氧化性可以分解带有异味的无机或有机物质，起到消除异味的作用。所以臭氧被广发应用于医院、公共场所、特殊场所等。

2 中央空调净化系统的改进措施

2.1 中央空调净化系统改进的必要性

目前市面上存在的空气净化器对于颗粒物的去除效果较为理想，对于气态污染物的去除效果却不如人意。而且，它们大多是供独立房间使用的，若直接用来净化大型空调系统的回风，还存在以下问题:(1)阻力大；(2)有些净化器设计不合理，达不到应有的净化效果；(3)能耗高，运行费用高；(4)后期维护工作量大。

因此，针对以上问题对现有的集中、半集中式空调的净化系统进行改进，研制出适合大型中央空调的净化系统，才能使真正意义上的洁净空调系统推广开来，有效消除“病态建筑综合症”，使人们享受到健康舒适的室内环境。

2.2 新型中央空调净化器的改进措施

由于单一的室内空气净化方式都有各自的局限性，因此，要使大型中央空调净化系统达到理想的净化效果，就要综合利用多种技术，取长补短，开发一种净化效果理想的组合净化系统。

2.2.1 中央空调系统改进的技术方案

鉴于大型空调系统要求净化系统阻力小、处理风量大的特点，本文提出了大型中央空调净化系统的改进措施:静电活性炭-纳米TiO2光催化复合技术方案。此技术方案综合运用了静电除尘技术、活性炭吸附技术和纳米TiO2光催化净化技术。净化系统由粗效过滤器、高压电场、金属网、电源、紫光灯、活性炭-TiO2复合光催化网等6部分组成。此系统采取模块化设计，可以根据空调系统的实际情况设计不同的外形尺寸，与风道采用法兰连接，连接方便，密封性好。

粗效过滤器的作用是拦截空气中较大的颗粒物及纤维，以免它们飞入高压电场引起火花；高压电场结构简单，性能稳定，可以除去空气中绝大多数颗粒物，由于颗粒物还是病原体的生存土壤，因此静电净化还有很强的除菌功能，一般情况下单级除尘效率可达90%以上，除菌效率可达99%以上；金属网可以吸附经过电场荷电而未在电场集尘区沉降的带电颗粒物，进一步提高对颗粒物的净化效果；紫光灯和活性炭-TiO2复合光催化网共同组成复合光催化部分。紫光灯是光催化网进行光催化反应的光源。

复合光催化网为不规则波浪形布置，呈半圆形围绕在紫光灯周围。这种布置方式旨在提高空气粒子在复合光催化净化层的碰撞几率，增大光催化剂与灯光的接触面积，从而提高光催化剂的光催化效果。复合光催化部分的主要作用是去除空气中的挥发性有机化合物及异味。

2.2.2 中央空调系统的改进技术方案的其他形式

此技术方案的静电净化部分可以有线板式、蜂巢式和针板式3种型式，而且可根据空调系统的具体要求设计单级或多级静电场。活性炭- TiO2复合光催化净化网分为普通的(未改性的)和改性的(负载铁离子的)2种。

因此，静电净化和复合光催化净化的组合方式有以下6种:(1)线板式电场+普通活性炭-TiO2复合光催化技术。此组合技术方案集合了线板式电场和活性炭- TiO2复合光催化技术的特点，适用于没有特殊要求的大多数中央空调系统；(2)蜂巢式电场+普通活性炭- TiO2复合光催化技术。此组合形式结构紧凑、体积小，适用于中央空调净化段的预留空间较紧张的场合；(3)针板式电场+普通活性炭-

TiO2复合光催化技术。此组合方式适用于风速变化较大、粗颗粒物浓度不大的空调场所；(4)线板式电场+改性活性炭-TiO2复合光催化技术。负载铁离子的TiO2光催化剂在普通的日光灯、自然光下就可以发生光催化反应，光催化效率也相应提高。此技术方案适用于挥发性有机化合物或异味释放量较多的建筑物，如新装修的高层建筑、办公设备较多的写字楼、吸烟室等；(5)蜂巢式电场+改性活性炭-TiO2复合光催化技术。此技术方案综合了蜂巢式电场和改性复合光催化技术的特点，适用于净化系统预留空间紧张且气态污染物含量较高或异味源较多的场所； (6)针板式电场+改性活性炭-TiO2复合光催化技术。此技术方案综合了针板式电场和改性复合光催化技术的特点，适用于颗粒物浓度不高，有机污染物浓度较高的空调场所。上述技术方案中，建议采用双级或者多级电场型式，以达到理想的净化效果。

2.2.3 静电活性炭-TiO2光催化复合技术的特点

静电活性炭- TiO2光催化复合技术具有以下优点:(1)净化效果好。静电技术、吸附技术和光催化技术有机结合，对悬浮颗粒物和气态污染物都有很好的净化效果，还可以有效去除异味、臭味；(2)杀菌消毒效果显著。静电技术和光催化技术具有双重杀菌消毒功效，除菌率高达99.9%，可有效防止空气中病毒的扩散和传染病的交叉感染；(3)阻力小。高压电场型式不同，阻力也不同，但阻力都比较小，光催化净化网的直通式蜂巢状结构也大大减少了流通阻力。净化系统的低阻力有助于减轻空调系统的负担，降低空调系统的阻力，有效减少空调系统的共振和噪音，降低能耗；(4)维护工作量小。活性炭- TiO2光催化净化网具有原位再生能力，更换周期长。用户只需定期冲洗静电场、粗效过滤网和金属网上即可，操作方便；(5)运行费用低。由于此系统的部件都可长期使用且损耗率低，因此运行费用主要是电耗，与需要频繁更换过滤和吸附材料的普通净化方式相比，运行费用大大降低；(6)价格合理。此净化系统改进措施系统简单，静电净化段成本低，而且随着光催化技术的不断发展，活性炭-TiO2复合光催化网的价格也由以前较高的价位逐步降至大众所接受的价位。因而，此净化系统具有优越的性价比和很好的市场竞争力。

参考文献:

第3篇：生物光电技术范文

关键词：光电子技术；理论教学；实验教学

Study on the teaching method in the optoelectronic technology course of electronic information engineering major

Luo Binbin, Zhao Mingfu, She Li, Zhou Dengyi, Cao Yang, Quan Xiaoli

Chongqing university of technology, Chongqing, 400054, China

Abstract: The importance of the optoelectronic technology course in electronic information engineering major is elaborated in this paper, and then according to author’s teaching experience of many years, the content, method and means of theoretical and experimental teaching of optoelectronic technology course in electronic information engineering major are discussed in details.

Key words: optoelectronic technology; theoretical teaching; experimental teaching

电子信息工程专业是一个包含电子科学技术、信息与通信工程、计算机科学与技术设计、研究、应用与开发，电子设备和信息系统的工程专业。当代信息技术的高速发展离不开电子信息科学技术，但是当今很多高端的信息技术成果融合了微电子学、光电子学、计算机工程及通信工程等多门学科的交叉知识。而且，目前很多具有良好基础的电子信息工程专业的学生在他们的硕士和博士阶段，通常会选择光电子技术的相关研究方向，而具备了良好电子学知识的学生更容易将电子学中的概念移植到光频段中，如果在本科阶段也修习了光电子技术这门基础课程，那么在他们的深造阶段将会更容易进入光电子相关领域的课题研究。因此，电子信息工程专业的学生除了需要掌握本专业的课程知识以外，也应该熟悉现代信息技术的其他相关知识，如光电子技术。然而根据笔者的调研，虽然目前很多重点大学及二本院校的电子信息工程专业都意识到光电子技术的重要性，但很少开设光电子技术这门课程。本文从光电子技术的研究内容、应用及发展等方面说明其在电子信息工程专业教育中的重要性，并研讨电子信息工程专业中的光电子课程的理论和实验教学方法。

1 光电子技术简介

早在19世纪，人们就已经用麦克斯韦(Maxwell)的经典电磁理论对光的本质进行了研究，认为光是波动的电磁场，关于光的吸收和辐射，1917年爱因斯坦(Einstein)建立了系统的光电子学理论，使人们认识了光的波粒二相性。但是直到20世纪60年代之前，光学和电子学仍然是两门独立的学科。1960年世界上第一台激光器研制成功，这标志着光学的发展进入了一个新阶段。随后在对激光器和激光应用的广泛研究中，电子学发挥了重要的作用，光学和电子学的研究有了广泛的交叉领域，形成了激光物理、非线性光学、波导光学等新学科。20世纪70年代以来, 由于半导体激光器和光纤技术的重要突破，推动了以光纤传感、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(数学、物理、材料等)之间的相互渗透，形成了一个边缘的研究领域。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学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存储和处理等。

因此，可以这么说，现代信息技术的支撑学科是微电子学和光学，光电子学则是由电子学和光学交叉形成的新兴学科，对信息技术的发展起着至关重要的作用。光电子技术是光频段的电子技术，是电子技术与光学技术相结合的产物，光电子技术是光电信息产业的支柱与基础，涉及光电子学、光学、电子学、计算机技术等前沿学科理论，是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术学科，其技术广泛应用于光电探测、光通信、光存储、光显示、光处理等高新技术光电信息产业。同时，随着生物医学、生命科学等新兴学科的发展，其中的信息获取手段对光电子技术的依赖程度越来越高，加快了这些学科之间的交叉融合，从而诞生了很多边缘学科，比如生物光子学、光医学等。

综上所述，可见光电子技术在现代信息产业技术中的重要地位，因此，光电子技术这门课程不仅是光学工程专业的基础必修课程，也应该作为电子信息工程专业的专业选修课程来开设。

2 光电子技术课程教学研究

2.1 光电子技术课程的理论教学

第4篇：生物光电技术范文

关键词：生物质；植物发电；分布式电源；可行性

中图分类号：TM61 文献标识码：A

能源对一个国家生存与发展的重要性不言而喻。随着我国近年来经济的迅猛发展，能源与环境的矛盾也日益突出。能源成为制约我国国民经济可持续发展的重要环节，只有积极开发清洁可再生能源，才能从根本上解决这一问题。生物质能源以生物质为载体，可谓取之不尽，用之不竭，是理想的可再生能源，近年来发展迅速。但如今的生物质能源的利用方式都必须将其转化为其他能源才能使用，多次转化的过程，不仅使开发成本提高，也会造成能量损失和污染。本文所述的植物发电技术，即是生物质能源的一种创新利用方式。以下对基于此技术的分布式电源进行分析探讨。

1 技术开发背景

1.1 我国能源现况与特点

经济的发展，人口规模的不断提高，我国能源短缺现象也日益严重。而按照中国长期的经济发展目标，中国的能源消费总量将一步上升，未来中国的能源问题可能会成为制约经济发展的一大“瓶颈”。我国能源现况有以下三个特点：

（1）人均能源水平低

虽然我国能源总储量较高，但人均能源可采储量远低于世界平均水平。其中，石油总储量是世界总量的2%，人均储量为世界水平的10%，目前进口依存度约为40%。

（2）能源利用效率低，污染严重

国际上一般用能源强度来衡量能源利用效率，能源强度越低，能源利用效率越高。我国能源利用效率目前为32%，生产同量的GDP所消耗的能源是世界平均水平的3倍多。由于技术水平不足，能源在利用过程中产生大量SO2、N0X、烟尘等多种污染物，使得能源消费成为我国环境污染的主要根源。

（3）能源分布不均

我国能源分布整体呈现“西北多，东南少”的局面，仅东北地区的石油、天然气储量就占全国储量的一半，能源消费集中的东南地区却资源匮乏。近年来的西气东输，西电东送，西煤东运等项目的实施，虽解决了部分矛盾，但大规模能源运输所带来的高成本和资源损耗也随之而来。

（4）能源结构不合理

我国能源消耗主要以煤炭为主，甚至达到了70%左右，而其他能源所占份额相对较低。这种不合理的能源消费结构，进一步加剧了我国能源利用效率低，污染严重的问题。

1.2 我国环境污染现况

由于化石燃料的大量燃烧，排放大量污染物，我国目前的环境污染十分严重。近年来雾霾天气的常态化，更加说明了中国空气污染的形式不容乐观。我国的大气污染主要为煤烟型污染，能源消费的污染是其根源。所以，开发清洁可再生能源是解决能源与污染矛盾的唯一途径。

1.3 生物质能及其利用方式

生物质能源是一种通过光合作用，以生物质为载体，间接利用太阳能的一种可再生能源。据统计，地球上的植物每年通过光合作用固定的太阳能约为3乘1018kJ，为每年全球总能耗的10倍。并且，生物质能源能够显著降低温室气体的排放，减少污染，其原料也便于获取、运输和储存。我国的生物质能源资源丰富，如果能充分利用，必能解决我国的能源与环境问题。

目前，生物质能源的利用方式主要有以下几种：

（1）燃烧乙醇；

（2）生物柴油；

（3）生物质液化；

（4）沼气；

（5）生物质燃烧发电。

2 植物发电技术发展及原理

2.1 植物发电技术发展

早在19世纪，就有人发现，如果用铜线和锌线分别插入柠檬，就可以驱动小型钟表的电机5个月之久。原来，植物里本身就有电流，这一发现让人们惊喜不已。随着科学家的探索研究，近年来，在利用活体植物直接发电技术领域已有了不少成果。日本研究人员发现从植物中提取的叶绿素与卵磷脂混合物被太阳光照射时，会产生电流，并且发现，其转换效率为普通太阳能电池的3倍以上。用此方法制成的电池称为“生物光伏电池”。英国剑桥研究人员发现，一盆蕨类植物的发电量可达每天一度。如今，这种植物发电技术的应用也日渐广泛，市场上已经出售有植物电能时钟，植物电池等产品。

2.2 植物发电技术原理

光合作用（Photosynthesis）是绿色植物利用叶绿素等光合色素和某些细菌利用其细胞本身，在可见光的照射下，将二氧化碳和水（细菌为硫化氢和水）转化为储存着能量的有机物，并释放出氧气（细菌释放氢气）的生化过程。光合作用可以说是地球上所有能源化石能源的根本来源，是十分重要的一个反应。光合作用可分为光反应和碳反应两个阶段。其光反应部分方程如下：

H2O2H+2e-+1/2O2（水的光解），NADP++2e-+H+NADPH（递氢）

在此过程中，电子从H2O传递给NADP，这是一个逆氧化还原电势的反应，一个电子从H2O传递到NADP必须克服1.13V电势差。当光子打到色素分子上时，叶绿素会吸收特定波长光线，激发高能电子，植物就是因此利用光能为这个反应提供电子流。我们可以用装置把植物光反应过程中激发的电子流引出，再通过升压电路，将其电压升高。这样就可以在植物正常生活的状态下直接获取其光合作用过程中的电流。

2.3 基于植物发电技术的分布式电源

分布式电源一般指功率较小，与环境兼容的独立电源，包括发电设备与储能装置。分布式电源能够高效利用各种发电技术，能源成本低，通常为可再生能源，有巨大的环境效益。从可持续发展和降低环境污染观点看，分布式发电技术是我国的必然选择。基于植物发电技术的分布式电源能够将生物质能源的利用最大化，在智能系统的规划下，保持独立电源的供电稳定性，满足负荷要求。

3 可行性分析和前景展望

3.1 中国生物质能源发展政策

为保障生物质能源产业稳定发展，我国政府出台了一系列法律法规和政策措施，积极推动了生物质能源的开发与利用[7]。2005年《中华人民共和国可再生能源法》提出，国家鼓励清洁、高效地开发生物质能源。国家“十一五”规划纲要也提出，加快开发生物质能源。

3.2 能源分布状况和大规模开发可行性

植物发电的载体分布范围广泛，从乔木，藻类，蕨类，以及其他灌木类杂草，可以有针对性的对不同类别植物进行发电技术的调整，让我国大量森林资源、湿地资源和海洋资源能在最小的破坏度下实现充分利用。如果大规模推广该技术，也能间接保护植物资源，促进环保事业的发展。从成本经济来看，发电植物易于获取，原料成本几乎为零。如果研发出可靠的电流调控电路，并将其发出电能集中并储存，再将一定范围内无数供电模块用智能系统相连，通过最优化设计方法进行规划并网，就能形成大规模基于该技术的分布式发电系统。

3.3 植物发电技术的分布式电源存在问题分析

目前，基于植物发电技术的分布式电源存在的问题主要为：

首先，相关科研技术开发仍处于初级阶段，还没有形成完整的技术体系。其次，缺乏大规模开发的动力，政策鼓励和市场吸引力不足。最后，在能源市场的竞争力较弱，无法短期内在市场中取得优势地位。

3.4 可行性建议

为加快基于植物发电技术的分布式电源的发展，在此提出以下三个可行性建议：

（1）呼吁政府机构加大对植物发电领域的科研项目投资，逐步完善技术体系，主要是电流调控技术和储能技术的改善。

（2）政府能够出台相关鼓励政策，对开发该项目的企业给予技术支持与经济奖励。

（3）加大市场宣传，让更多人了解生物质能源的优越性，吸引企业投资，提高其能源市场的竞争力。对使用该分布式电源的用户也给予电价上的优惠。

（4）可利用我国植物资源丰富的地理优势，把一部分植被密集区域作为技术开发试点，建立小型的分布式发电系统，用于当地公共设施或农业生产用电，再进一步推广该技术，最终实现大规模分布式电源的可靠并网。相信在不久的将来，基于该技术的分布式发电系统能获得广泛应用。

参考文献

[1]王强.我国社会能源消费现状分析[R].前瞻网综合，2014-07-30.

[2]倪守强，李兴华.我国能源现状及可持续利用对策[J].工业安全与环保，2004：30（07）.

[3]陈曦，韩志群，孔繁华，胡徐腾.生物质能源的开发与利用[J].化学进展，2007：19（08）.

[4]白木.活生生的植物发电机[J].知识就是力量，2012（06）.

[5]叶子飘.光合作用对光和CO2响应模型的研究进展[J].植物生态学报，2010，34（06）：727-740.

[6]钱科军，袁越，石晓丹.分布式发电的环境效益分析[J].中国电机工程学报，2008，28（29）：11-15.

第5篇：生物光电技术范文

关键词：新型氧化物半导体光电极；合成；浅析

中图分类号：TM914.4

1 新型氧化物半导体光电极合成的开发背景

对二氧化碳的排出进行有效的抑制，有效运用可再生能源等在摆脱对化石资源的依赖、构建可持续发展的社会中具有重要的作用和意义。太阳能在可再生能源中具有最为庞大的潜力，但是由于技术条件的限制，太阳能还没有得到充分有效的利用。各种太阳能转换利用技术如图1所示[1]。

1 各种太阳能转换利用技术图

在各领域中，“人工光合成”的含义各不相同，依据目的，我们可以将其定义为运用太阳能使低能量的物质向高能量的物质转化，然后储存起化学能的技术，低能量物质如水、氮等，所转化成的高能量物质如氢、氨等。完成这一过程的途径是有机结合金属络合物或粉末光催化剂、传送电子的氧化还原物等，其中金属络合物和叶绿素作用相同，粉末光催化剂包括有机色素、半导体等。运用光电极或氧化物半导体的光催化剂大大减小了制造的难度。此次的半导体光电极是电极化形态，存在于板状或膜状的半导体中，连接物质为导线，其结构为用导线流动光照产生的光电流。

太阳电池可以运用半导体光电极，但是一般情况下，电流产生的途径是光能，化学能由其所发生的氧化还原反应转换而来，然后将其储存起来以备用。1972年，有关学者首次在分解反应的研究中运用了氧化钛单晶半导体，日本研究者称其为“本多效应”，意为是日本开发了在制氢的过程中运用氧化物半导体光电极对水进行分解的太阳能转换技术。同时，他们还对光电极半导体材料进行了分类，将其分为两类，即氧化物体系和非氧化物体系[2]。90年代，科学家在导电性剥离上调制出了单纯的氧化物，所使用的方法是用纳米结构的“多孔半导体薄膜”湿法[3]，此次所运用的材料就是氧化物类材料，成膜之后显著提升了其性能，对其的研究最为迅速的地方是欧洲。由于和光催化剂的分离原理相同，因此每个纳米微粒中的电荷分离原理又被成为“光催化剂电极”。“太阳光制氢技术”将氢和氧从水中直接分解出来所使用的手段是光催化剂和光电极，具有较低的成本，因此在未来氢能社会的构建过程中，可以将其作为基础技术[4]。目前，各地正在对其进行不懈的深入研究。

2 新型氧化物半导体光电极合成中的氢气制备

在制氢的过程中对水进行分解时运用氧化物半导体光电极时，从理论上来说，水的分解反应中电解电压为1.23V，但是实际情况是，在过电压的影响下，要想使分解反应正常进行，电解电压必须大于1.6V。但是，在辅助电源电压较低且运用光电极的情况下，低成本制氢是具有极大的发展前景的。此次光电极辅助电压只需要0.7V，随着科技的不断进步，光电极辅助电压可能达到0V。

氧化钛的单晶体或高温烧结体是研究的初级阶段所使用的材料，但是其无法对紫外线进行充分的应用。随后，以欧洲为中心，世界范围内逐渐盛行起杂导电性基板上运用湿法成薄膜将多孔质电极制作出来的研究，在这一过程中对可见光的氧化物半导体材料进行了充分的应用，所使用的材料为氧化物或三氧化二铁。n型是多数氧化物半导体的类型，最适于生成氧的那一侧电极，涂覆后在空气中烧制成膜，有利于大面积制作。但是，太阳能制氢具有较低的转换效率，只有促进单层转换效率的显著提升，才能使其实用化。此次研究的出发点为对电荷进行有效的抑制，然后和增大光吸收有机结合起来，在大幅度提升转换效率的过程中运用三种氧化物半导体薄膜多重叠层等方法。半导体光电极分解水制氢体系如图2所示[5]。

2 半导体光电极分解水制氢体系

半导体光电对光进行吸收之后，激发价带电子到导带。这导带的电子送入电极的途径是通过辅助电源的作用，对水进行有效的还原从而将氢制作出来这一全过程在电极上进行。由于导带的电子具有较高的能量，因此即使水的分解电压高于辅助电源太阳电池的电压，电子也能被送入电极。此外，空穴在价带电子被激发走后形成，“正孔”是其中一部分，形成的原因是正电荷带电。由于“正孔”极易氧化，将电子从其他物质中夺取过来，因此在光电极侧氧化水促使氧产生。在这种情况下，和只用点样电池水分解制氢相比，光电极在分解水时位于低电位，性能一旦被提升，将极易实现整个体系的成本化。

3 新型氧化物半导体光电极合成的技术前景

光电极制作运用三种半导体层叠的方法，并使水解反应发生在浓度较高的碳酸盐电解液中，能够达到0.85%的太阳能转换效率。进一步层叠这样的二块光电极，将光封闭其中的结构制作出来，同时使水解反应发生在浓度较高的碳酸盐电解液中，能够达到1.35%的太阳能转换效率[6]。氧化物光电极没有添加贵重金属，已经使光电极的最高值翻了一倍。

在对水的分解过程中运用这种层叠氧化物光电极的系统，从电极中产生氢的气泡，从光电极中产生氧的气泡。对现阶段的材料进行有效的利用能够将水分解的电解电压降低至少40%，有利于实现水分解制氢的低成本化。该技术显著提升了光电极的太阳能转换效率，辅助电源电压需要随着光电流的增大而降低。半导体能够对长波长的可见光进行充分的利用，具有更大的导带准位负值和较高的电荷分离效率，这三个特征是其开发变得更有意义。

目前，有关学者正在进行高速筛选试验，试图在较短的时间内，在无数复合材料及各种组合中，对机器人系统进行自动的探寻并将其开发出来，该机器人系统运用最理想的半导体材料，具有最适合的多层组合膜结构。同时，在对材料进行探索的基础上，对光电极的调制方法进行有效的改良，从而促进太阳能转换效率的显著提升。未来在浓度较高的碳酸盐中氧化还原碳酸离子，从而解明水分解的详细机理，最终促进水分解系统效率的显著提升。

参考文献：

[1]吴伟才，周印华，温善鹏.溶剂效应对聚苯撑乙烯掺杂二酰亚胺太阳电池性能的影响[J].物理学报，2007，8.

[2]戴松元，史成武，翁坚.染料敏化纳米薄膜太阳电池最新研究和产业化前景[J].太阳能学报，2005，1.

[3]马廷丽.新型有机太阳电池塑料薄膜化的研究进展[J].化学进展，2006，Z1.

[4]李书平，李成，陈松岩.半导体光电结构材料及其应用[J].厦门大学学报（自然科学版），2011，2.

[5]日本开发出新技术使太阳能组件成本减半[J].中国电业（技术版），2012，6.

[6]罗文俊，于涛，邹志刚.光电化学电极的研究及其在太阳能转化方面的应用[J].物理，2006，6.

第6篇：生物光电技术范文

【关键词】光电检测技术 课程内容 实验 考核

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2016）02-0069-02

随着现代科学技术的快速发展，光电检测技术作为一门研究光与物质相互作用的新兴技术，因其测量精度高、速度快、非接触、频宽与信息容量极大、传递信息效率高、自动化程度高等突出特点，成为现代检测技术最重要的手段和方法之一。在工业、农业、军事、航空航天以及日常生活中应用得非常广泛，是现代信息类工科学生必须掌握的知识。

自2004年起，光电检测技术课程成为北京信息科技大学光信息科学与技术和测控技术与仪器两个专业共同的一门重要专业课。该课程将光学检测技术与现代微电子技术、计算机技术紧密结合起来，深入讲解各种光电转换技术及器件的原理、特性和基本用法，结合具体应用，详细介绍各种激光干涉、衍射，光纤传感等光电检测方法、技术及系统，最终让学生深入理解光电技术的基础理论和基本知识，对各种光电器件和光电检测技术有一个全面的认识，并且掌握多种光电检测方法，以便在实践中熟练应用，为学生今后的工作打下坚实的基础。理解和掌握这门课程，对于提高学生素质和培养分析能力、创新能力都有重要意义。

同时由于光电检测技术以光电子学为基础，以光电子器件为主体，研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用，这正是学院仪器科学与技术和光学工程两个一级学科共同的研究方向。学院众多教师在该方向的长期科学研究过程中，不断加深对光电检测技术的基本理论、实施方法、系统和关键技术的理解和应用，在光、机、电、计算机相结合的激光干涉测量、激光衍射测量、激光跟踪测量、光纤传感检测、光电多自由度监测等各种物理参数测量仪器和系统方面展开了深入研究，取得了丰硕的研究成果并积累了丰富的科研经验。

2013年开始，以精品课程为目标，我们深入开展了光电检测技术课程建设，涉及课程教学内容的更新、实验环节的改进和考核方式的改革等。

一 教学内容

如图所示，一个典型的光电检测系统包括光学处理部分、电子学处理部分，两者通过光电转换部分有机连接成一个整体。与之相对应，光电检测技术课程内容多、发展快、涉及知识面广。为此，我们首先对授课内容进行比较分析和归纳总结，提炼出最基础的关键原理，同时吸取众家之长，结合专业特点，补充有代表性的最新应用。

首先对应用光学、物理光学、信息光学等课程已经讲授的内容大幅度减少授课学时，例如光电检测中常见光源、光学系统和设备相关内容的学时压缩一半；但鉴于辐射度和光度学是专业选修课，一部分学生没有选修，一部分学生选修后掌握不够多，将该部分知识的讲解课时适当增加，补充了一些与学生日常生活关联度高的内容，增强学生学习的兴趣；强化光电转换器件部分，如前所述，该部分所介绍的各种光电转换器件是光电检测技术的关键环节，深入介绍了各种光电子发射探测器、光电导探测器、光伏探测器、光电成像器件的原理、特性和基础应用，还专门介绍了应用日益广泛的红外热成像探测器；同时考虑到调制解调技术在光电检测系统中的广泛使用，专门对此技术做了重点讲解。调整后整体内容更丰富，兼顾了基础原理和实际应用，学生反馈良好。

――――――――――――――――――――――――

* 北京信息科技大学课程建设项目资助

我们还将课程内容与后续的专业综合实践环节相配合。因为学院两个专业都开设有专业综合实践环节，该环节主要培养学生综合运用所学知识掌握某些光机电系统的设计能力，将所学与实际应用有机结合起来，最终提高学生分析问题和解决问题的能力，培养他们的创新意识及创新能力。光电检测技术正是与专业综合实践相对应的一门重要的综合性课程，我们在授课过程中有意识地将后期综合实践可能涉及的内容经提炼后引入到课程教学中，前期培养学生的综合应用意识和能力，为后续的综合实践环节打好基础。

二 实验环节

课程设有8个学时的实验。通过较充分的实验，使学生在掌握光电检测技术基本理论知识的基础上，培养设计和实施工程实验的能力，并能够对实验结果进行分析。

但我们发现，学生在综合运用理论和技术手段设计系统的能力有所欠缺，主动性不足。为此，我们特别增加了学生自主设计实验，例如让学生自主设计一个光强自动控制装置，能够探测环境的光强，当环境光暗到一定程度后（根据环境情况，制定特定的照度值），能点亮LED。并且环境光越暗，LED越亮。通过此实验，促使学生了解各种光强探测原理及传感器，选择合适的光强探测传感器并设计其驱动电路，掌握输出光强控制方法并设计相关电路，掌握实验调试方法和实验数据分析处理方法。整个实验由学生自主设计，在设计方案审核通过后自主搭建系统并完成功能调试，最终提交完整的设计报告，包括任务分析、调研、系统方案设计、成本核算、具体电路设计、调试过程和测试结果处理。这样的实验学生参与度高、效果更好，对提高学生知识的综合运用能力和手脑结合的能力有较大帮助。

三 考核方式

该课程加强了过程考核，增加了平时作业、课堂表现、小组专题宣讲和实验部分在总成绩中的占比，特别是对于平时表现和实验部分成绩优秀的学生，本人申请获批后，可以免书面考试，以实物作品、论文、竞赛来代替。

对于大多数学生的期末考试，在出题过程中有意识地与课程目标紧密呼应。本课程的课程目标按照工程教育认证标准，主要涉及了通用标准毕业要求各种能力的培养，因此试卷题目也从各个角度对学生的以上能力进行考核。例如，为考核学生了解光电检测技术的现状和发展趋势情况，我们出了让学生填写近年来诺贝尔物理奖主要内容的题目。又比如，为了考核学生掌握基本的创新方法，具有追求创新的态度和意识；具有综合运用理论和技术手段设计系统的能力，设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素的情况，我们在考试中有针对性地出了分值较高的光电检测系统综合设计型题目，加强了对学生综合分析和设计能力的考核。

四 结束语

借助光电检测技术课程建设，我们对该课程展开了全面探索和改进，紧密结合工程教育专业认证的要求，梳理了课程教学的内容，增加了学生自主综合实验，改进了课程考核方式，增强了学生的学习兴趣，提高了学生的综合分析和设计能力，初步达到了建设目标。

参考文献

[1]雷玉堂.光电检测技术（第2版）[M].北京：中国计量出版社，2009

[2]浦昭邦、赵辉.光电测试技术（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2010

第7篇：生物光电技术范文

关键词：生物化学检验；发展；展望

1临床生物化学检验的概念

所谓临床生物化学检验，就是将生物化学的研究成果及相关新型技术应用到临床，借助现代化的仪器进行化学成分分析，帮助疾病的诊断及病情检测，为治疗提供确切依据。生物化学定义为研究生物体的化学结构、化学组成、及生命体化学变化的一门学科[1]。主要研究组成生命体的各种蛋白质、核酸和相关酶类的化学组成、结构、代谢、遗传等方面。应用到临床上，可以帮助临床医师分析患者机体相关化学指，以此来判断病情、病变程度等等。

2 临床常用生物化学检验技术

随着现代医学技术的不断发展，临床生物化学检验的方法和技术越来越多，也日渐成熟，在临床工作中起着不可替代的作用。这些新型技术主要包括光谱分析、电化学分析，还有近年来逐渐发展的高效液相层色谱法、生物传感器等等，下面对临床常用技术一一介绍。

2.1光谱吸收法紫外可见分光光度发和原子吸收分光光度发是目前普遍应用于临床的光谱吸收分析技术，主要是利用物质对不同波长的吸收程度不同进行测量的一种定量定性分析技术[2]。光谱吸收的理论基础是朗伯-比尔定律，物质辐射能的吸收与该物质的浓度与吸收层的厚度有关。

2.2紫外-可见分光光度法此法应用是根据物质分子对波长为200~760nm的吸收特性为原理的定性、定量方法。测定时须设立空白对照，边长1cm的石英吸收池，可同时测定几试样的吸收度该方法操作简单，而且准确性和重现性较好。

2.3原子吸收分光光度法使待测元素灯所发出特征谱线，该谱线穿过试样，试样原子化会产生原子蒸汽，蒸气中待元素基态原子会吸收该谱线，使之强度降低。最后是利用辐射光减弱程度，求得试样中待测元素的含量。因背景对辐射光强度的吸收，会对测定结果产生明显的影响，因此，要将背景吸收对实际测量值的影响降到最低，并在最后结果分析时考虑背景吸收因素。应用火焰法时需选择适宜谱线，加入适当络合剂。

2.4电化学分析技术应用电化学的电位、电流、电导等基本原理及现代的实验技术，测定物质组成及化学含量大小的分析方法。该法具有高准确度，高灵敏度，高选择性的特点。可以测到10-10mol/l到10-12mol/l的物质，广泛适用于生物化学检测。

2.5发射光谱分析技术其主要形式就是火焰光谱法和荧光分析法。火焰光谱将被测物质处于火花的高温气态作用下，使被测物质离解成原子或离子，然后激发其解离粒子，发射光谱谱线。此时发出的谱线的强度与被测物质在被测样品中的含量成正比，可用标准公式来确定其具体含量。荧光分析较火焰法灵敏度高，利用荧光的强弱来测定物质的含量，其测定含量低，可进行微量分析，并对多组分的复杂混合物进行测定。但是，荧光分析测定限制条件较多，要求苛刻，常常需借助特殊仪器进行。

3 发展与展望

临床生物化学检验虽然只有短短十几年的历史，但其发展是极为迅速的，自动化生化仪器逐渐普及加上临床是的广泛应用大大推动了生物化学检验的发展，并对其今后的发展方向起着关键性作用。

目前临床上血气分析，钠、钾等离子含量的测定，最常应用的就是离子电位选择分析法，该方法选择性好，灵敏度高，操作简单，分析速度快，可以做到准确诊断，而且节省检查时间[3]。其缺点是运行成本较高，因此应用较局限，还并未普及到更多指标的测量，但相信这项技术的研究会越来越进步。

目前临床生物化学检验的发展方向是朝着分子诊断学的方向迅速发展，而且正在不断深入探究，寻找更加灵敏，特异性更高的诊断方法。随着现代检测技术和方法的不断更新和完善，患者的检测结果会趋于准确、快速，不管是指治疗质量还是预后判断方面，都会更加完善。

随着现代临床生物化学检验技术不断的深入研究与进步，现在还没有广泛应用到临床的电泳技术、高效液相技术、和生物芯片等会慢慢发展并得以广泛应用，将推动临床医学检验领域的新的重大历史性变化。

参考文献：

[1]乔博明.临床生物化学检验的概念及常用技术[J].求医问药（下），2012,10（5）：83

第8篇：生物光电技术范文

关键词：光电信息科学与工程；人才培养；教学改革

一、研究背景

光电信息产业是21世纪最具发展潜力的产业，随着合芜蚌自主创新产业示范区的建设和发展，安徽光电产业迅速发展，从而使光电专业技术人才需求快速增加。特别是生产加工类企业，对具有光电专业背景、熟悉光电原理和行业发展的技术管理人才需求旺盛。随着地方高校向应用型转型发展，对比企业对光电人才需求的状况，以前的培养方案存在与就业市场脱节，重视理论及系统性，实践教学环节薄弱，对学生的实践能力、应用能力和创新思维培养不足。为了解决以上问题，近年来，在广泛调研的基础上，借鉴兄弟高校的成功经验、认真吸取企业的建议、接受光电教指分委指导，逐步明确专业培养目标及建设思路，初步形成有特色、能满足地方光电企业人才需求的人才培养方案。根据市场需求，确定了“光电子技术”、“光通信与信息处理”两个专业方向，构建分层次、模块化的“平台”+“模块”式课程体系。建设了基础实验、专业实验、综合课程设计及企业实习等实践教学体系。

二、应用型人才培养模式改革的实践

（一）合理定位，优化课程体系

地方高校光电信息科学与工程专业主要培养适应光电信息类企业需要的应用型技术人才，以适应光电信息产业的快速发展。以培养企业需要的应用技术人才为培养目标，校企合作修订了2015级人才培养方案和教学大纲。课程体系分为公共基础课、专业基础课、专业课、专业方向课和专业选修课5个层次。在新的培养方案中，保证数理基础的前提下，适当合并调整压缩了物理理论课程，增加了应用型课程的比例，加强了实践教学环节。主要开设了，光电信息物理基础、物理光学、应用光学、信息光学、模拟电子技术、数字电子技术、激光原理与技术、光电子技术，光学系统设计、光纤通信原理、传感器原理与应用、数字信号处理，单片机原理等。

（二）加大实验室建设投入，强化实践教学

学生的实践能力、应用能力需要有良好的实验教学条件的保障，用好现有中央财政支持地方高校建设项目、安徽省高等学校振兴计划项目支持实验室建设。2013年光电信息科学与工程实验平台建设获批中央财政、支持地方高校建设项目，同年获批该专业获批安徽省振兴计划新专业建设项目。在大学物理实验中心的基础上，独立设立了光电信息科学与工程实验中心。从2012年至今，依托项目资金等共计投入760多万元用于购置各类光电仪器设备，组建了基础光学、激光原理与技术、光电子技术与检测、光通信与信息处理技术4个实验分室，建设了光学系统设计与制作、光电创新设计2个实训室。经过4年的实验课程建设，逐步形成了较为系统的、先进的、开放的实验教学环境。1.有机整合、独立开课，构建模块化实验教学体系。打破基础实验、专业基础实验、专业实验独立分块，实验从属于理论的传统实验教学体系，将光电信息科学与工程专业教学计划中的实验组成一个有机整体、独立开课，构建模块化实践教学体系。[2]如独立开设了基础光学实验、光电子技术实验、光通信与信息处理技术实验、激光原理与技术实验及课程设计等。2.改革教学内容，优化基础实验，增加综合性、设计性实验。光电信息科学与工程专业的实验教学在整合基础实验、独立开设模块化实验课程的同时，开设足够的高质量的综合性、设计性的课程设计项目，课程设计的内容与工程、社会应用紧密联系，开设有光学系统设计、光通信原理课程设计、光电检测课程设计等，通过课程设计培养学生的实践能力和综合应用能力。通过暑期小学期实践教学，积极引进企业工程技术人员，结合企业生产项目，实施暑假实践教学，使实践教学真正贴近企业，贴近市场。

（三）设立大学生创新实践计划，鼓励学生参与各种竞赛活动

学校积极实施因材施教的探索，在人才培养方案中设立了大学生科技文化与创新创业学分，设立大学生创新创业计划项目，学生自愿报名组队，在指导教师的指导下，完成创新创业项目。学校积极支持学生参加课外科技实践及竞赛活动，学生在全国挑战杯大学生创新创业大赛、全国大学生数模竞赛、电子设计大赛、飞思卡尔智能车大赛、全省大学生物理实验竞赛、及学校组织的光电设计竞赛中都取得较好的成绩。学生通过竞赛，提高学生专业学习兴趣，明确学习目标和方向，促进了学习积极性和主动性，提高学生分析问题和解决问题的能力、实践能力和综合素质，[3]从而也提高了人才培养质量，提高毕业生就业竞争力。

三、思考与建议

光电信息科学与工程专业建设和人才培养是一个长期的过程。我们在4年的建设实践中，有教训也取得了一些经验，培养光电企业真正需要的应用型人才，创新应用型人才培养模式是我们必须思考和研究的重要课题。首先，科学合理地设计和更新教学内容，淘汰过时的内容，将企业生产的实际问题与理论结合，特别是体现在专业课程的教学内容、实验教学项目、课程设计及各类设计、光电设计竞赛的项目上。其次，建设具有特色的专业实验室，建设好校内实习实训基地；建立稳定企业实习基地，推进实验及实训的项目化教学，通过企业技能学习，有助于提高学生的实际操作水平，培养学生实际应用能力，有利于学生针对就业岗位针对性学习，提高就业竞争力。第三，存在的问题和不足。专业设计软件的熟练使用也是企业技术人员的重要方面，而我校利用课程教学、暑假实践等对学生进行了单片机类教学，Matlab仿真等软件课程教学，但还缺少光学系统仿真设计等训练。因此，我们进一步建设光电仿真设计实验室，将加强学生专业设计软件使用能力的培养。同时，我们在2013级人才培养方案中增加了科技创新学分部分，以强化实践与科技创新能力的培养。光电信息科学与工程专业建设和人才培养模式的探索是一项长期工作。校企合作，创建以能力为中心的人才培养模式，注重提高学生的综合素质，培养学生综合应用能力，必然会培养更多适应社会、企业需求的光电技术应用人才。

参考文献：

[1]张海明,尚可可,等.地方高校工程应用型光电信息科学与工程专业人才培养的探索与实践[J].物理与工程,2015,(2).

[2]谢嘉宁,陈国杰,等.地方高校光信息科学与技术专业的建设与思考[J].中国校外教育,2010,(08).

第9篇：生物光电技术范文

婴儿呱呱坠地之后，接触到大自然的第一印象就是光。光是人类认识世界的工具。人类感官接收的外部信息中，约90%以上通过眼睛传递给大脑。有了光，人类才能看到这五彩斑斓的世界。

尽管如此，很多时候人们可能意识不到光就在我们身边，而且在不断改变我们的生活方式。因为人的眼睛只能看见可见光，这只是整个光谱中很小的一部分，却对大量红外光、紫外光和X光视而不见。与此同时，光基技术也经常是在幕后发挥关键性作用。

光和光基技术是现代科技和社会生产力的重要驱动力，下面仅撷取光基技术在几个重要领域中的应用加以介绍。

光与信息

光在信息的产生、调制、传输、存储、显示和处理等方面发挥着重要作用，其中光纤通信的重要性是不言而喻的。基于光的量子性的光量子通信更加安全、保密。巨幕立体电影、高清立体电视、虹膜级手机显示屏等先进设备，为人们带来震撼的观赏体验。光电检测仪器、光学遥感遥测仪器、机器人视觉、光学传感器、光盘存储等，在各个领域都大显身手。

国家安全

在很多场合，我们会通过X光、太赫兹光等检查是否携带枪支、弹药、易燃易爆、腐蚀、有毒放射性、等危险禁用物品。夜间可见光很微弱，但人眼看不见的红外线却很丰富，红外夜视仪可以帮助人们在夜间进行观察、搜索、瞄准和驾驶车辆。激光测距是雷达测距原理在光频段的延伸，使人类实现了以厘米级精度测定地球到月球这样遥远的距离。由于它能迅速准确地测出目标距离，广泛用于侦察测量和武器火控系统。激光陀螺广泛用于航空、航天、航海等领域的高精度惯性导航，由于没有机械转动部件的摩擦引起的误差，角位移测量精度高，被测角速度范围大。当激光制导武器攻击固定或活动目标时，就像长了眼睛一样，精度一般在1米以内，命中率极高。用高功率激光器制成的战术激光武器，可使人眼致盲，使光电探测器失效。利用高能激光束制成的战略激光武器，可瞬间摧毁飞机、导弹、卫星等军事目标，是真正让敌人胆寒的“死光”。

光与制造

激光加工可以实现高精度切割、焊接、表面处理、打孔、微加工，这种先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要部门，对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等方面起到愈来愈重要的作用。激光切割用于汽车行业、计算机、电气机壳、航天工业使用的钛合金的切割。激光焊接用于汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件，以及各种不允许焊接污染和变形的器件的焊接。激光处理技术大大改善了材料的机械性能、耐热性和耐腐蚀性等。激光打标技术在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用。激光打孔主要应用在航空航天、汽车制造、电子仪表、化工等行业。激光快速成型是将激光加工技术和计算机数控技术及柔性制造技术相结合而形成的新技术。激光3D打印技术近年来得到迅猛发展。

光与健康

光是生命之源，光技术已经应用到生命起源、健康体检、医学治疗等方面。X射线被发现后，仅仅几个月时间内，它就被应用于医学影像。利用X射线衍射发现DNA双螺旋结构模型，标志着医学研究进入了一个新的领域。蛋白质的结构解析依赖于X光衍射。荧光漂白恢复技术、激光衍射测量技术、激光流式细胞计、激光拉曼光谱技术等先进技术，能测出细胞内的分子结构或组分。在医学治疗方面，无影灯、激光刀、激光治疗机、激光微光束技术、内窥镜激光、光动力学疗法等，在临床各科都得到广泛应用。

光与能源

为人类提供能量的绝大部分能源都直接或间接地来自太阳。植物通过光合作用把太阳能转变成化学能并在体内贮存下来，煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物，经过漫长的地质年代形成的，实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、风能等也都是由太阳能转换来的。因为化石能源的存储量是有限的，直接利用太阳能而不是化石能源，在当今显得日益重要。太阳能是人类取之不尽、用之不竭的可再生清洁能源，因而光伏发电（太阳光直接转换为电）近些年来发展迅猛。与此同时，减少能源消耗同样重要。照明从白炽灯到日光灯，再到半导体二极管，照明质量越来越高，但能量消耗越来越小。发展绿色照明，对节约地球的有限资源意义重大。

光与文艺