激光在光電子學(xué)中的應(yīng)用第1頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日一、激光器二、光電子器件三、光電技術(shù)的應(yīng)用

1、光通信

2、光計(jì)算機(jī)

3、光電子武器

4、其他方面第2頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日綜述

高技術(shù)已日益成為決定各國綜合國力強(qiáng)弱的要素之一，它對(duì)各國的經(jīng)濟(jì)增長、國家安全、人民生活富裕都具有十分重要的意義．激光與光電子技術(shù)是當(dāng)前最引人矚目的高新技術(shù)之一，并已列為國家重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目．就當(dāng)前激光與光電技術(shù)發(fā)展情況作一綜述．第3頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日1.激光器

第一臺(tái)激光器是在1960年由美國科學(xué)家T·H·

梅曼用紅寶石制成的，它是一種固體激光器，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)四十多年，激光技術(shù)也逐漸走向成熟，發(fā)展了多種形式、多種用途和多種功能的激光器，有固體激光器、氣體激光器、半導(dǎo)體激光器、化學(xué)激光器以及自由電子激光器等；就各種激光器所發(fā)射的光，其波長已覆蓋從遠(yuǎn)紅外、紅外、可見、紫外直至真空紫外的整個(gè)“光波段”范圍。第4頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日1.激光器氬離子激光器固體激光器可調(diào)頻半導(dǎo)體激光器化學(xué)激光器第5頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日

在應(yīng)用上需求量最大的可推選為半導(dǎo)體激光器，它不僅在光通信、光盤和激光打印機(jī)上，同時(shí)還在測量、檢測和醫(yī)療等方面都有廣泛應(yīng)用．由于可見光的半導(dǎo)體激光器研制成功，已有逐步替代目前應(yīng)用最廣泛的氦氖氣體激光器的趨勢．半導(dǎo)體激光器的發(fā)展，現(xiàn)時(shí)集中在量子阱激光器上，正在向?qū)嵱没哪繕?biāo)迅速發(fā)展，必將形成產(chǎn)業(yè)。近來可調(diào)諧激光器的研制也已進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。第6頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日2.光電子器件

光電子器件是光電技術(shù)的基礎(chǔ)，是光電系統(tǒng)中不可缺少的光探測器，主要適應(yīng)于紅外探測和成象儀器上．紅外線具有比可見光更好的全天候性，又可采用無源被動(dòng)接收系統(tǒng)和能自動(dòng)鑒別真?zhèn)文繕?biāo)而在戰(zhàn)爭中發(fā)揮作用，因此紅外技術(shù)在軍事上顯示出它特殊的功能．目前紅外探測手段已日趨完善，如夜視、制導(dǎo)、測溫、遙感、紅外光潛和遠(yuǎn)紅外加熱等方面都得到了廣泛的應(yīng)用．第7頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈紅外夜視儀紅外探測器第8頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日

光電子器件的另一發(fā)展方向是集成光學(xué)。近年來國際上為發(fā)展光通信、光交換、光信息處理和光計(jì)算的需要，已研制出多種光電子集成器件，把一些不同功能的器件集成在一個(gè)基片上(如將激光器、探測器等集成，或?qū)⒄{(diào)制器、光開關(guān)、濾波器等集成，或?qū)⒄{(diào)制器、渡分復(fù)用器、探測器等集成)，以達(dá)到器件小型化(微型化)、多功能．由此可見，器件發(fā)展的目標(biāo)是大規(guī)模集成，多功能、低成本和高可靠性．光電子器件第9頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日3.光電技術(shù)的應(yīng)用

光電技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了激光器和光電子器件的發(fā)展．而光輝器和光電子器件的發(fā)展又推動(dòng)了光電技術(shù)的應(yīng)用．光電技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，下面簡單介紹一下光電技術(shù)的應(yīng)用。第10頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日光通信光計(jì)算機(jī)光電子武器其他方面光電技術(shù)第11頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日（1）光通信

光通信包括空間通信和光纖通信，它們都離不開光電技術(shù)作支撐．空間通信主要是發(fā)展衛(wèi)星通信，關(guān)鍵是要尋找一種穿透大氣能力強(qiáng)的通信波段，目前開始采用亞毫米波和毫米波，正在探索利用紅外、紫外以及激光進(jìn)行衛(wèi)星通信．光纖通信以它的大容量、高速度和經(jīng)濟(jì)效益高的特點(diǎn)，大有替代傳統(tǒng)的電通信的趨勢．當(dāng)前光纖通信的發(fā)展有四個(gè)方面：一是擴(kuò)展容量和加快速率，二是加快全光化，三是發(fā)展相干光纖通信，四是繼續(xù)完善綜臺(tái)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)。第12頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日Yoursubtopicgoeshere通信衛(wèi)星光纖第13頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日（2）光計(jì)算機(jī)

光計(jì)算機(jī)具有高度并行和自由空間不受串?dāng)_的特點(diǎn)，突破了電子計(jì)算機(jī)的局限性，因此成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。下圖為未來超級(jí)光計(jì)算機(jī)：第14頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日對(duì)光計(jì)算機(jī)的研究有四：

一是研究各種結(jié)構(gòu)的算法，光互連是其構(gòu)成的基礎(chǔ)；二是發(fā)展低功耗、高響應(yīng)的可見光激光器、光并聯(lián)邏輯運(yùn)算單元、大容量高速隨機(jī)光信息存取單元、并聯(lián)轉(zhuǎn)換開關(guān)等元器件，并進(jìn)行多個(gè)元器件的并行安排和提高各種器件的運(yùn)行速度；第15頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日

三是研究電光混合型計(jì)算機(jī)，利用電子計(jì)算機(jī)的靈活性和可編程性和光計(jì)算機(jī)的并行輸入和高靈敏度，兩者的結(jié)合，各取所長；四是探索光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)，利用光電信號(hào)傳輸?shù)母咚?、并行、抗干擾等優(yōu)點(diǎn)，又有信息容量大．綜合信息速度快、處理信息精度高、修正誤差能力強(qiáng)等特點(diǎn)，使之具有智能化運(yùn)算、學(xué)習(xí)、推理、識(shí)別、聯(lián)想等功能，以求達(dá)到“人腦”的作用．第16頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日

但是光計(jì)算機(jī)在技術(shù)上尚有一定難度，離實(shí)用目標(biāo)還有一定距離，可以相信人類終能克服種種困難，達(dá)到成功的彼岸．第17頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日（3）光電子武器

由于激光器的研制成功大大促進(jìn)了光電子武器的發(fā)展．光電子武器可分為兩大類：一是用以直接摧毀敵方目標(biāo)和殺傷人員的，這類光電子武器往往與束能技術(shù)（也是當(dāng)前高新技術(shù)之一）相結(jié)臺(tái)，以生成強(qiáng)大的光能束燒毀目標(biāo)第18頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日

二是以提高現(xiàn)代武器的性能為主要目的的，如激光測距、激光制導(dǎo)．激光雷達(dá)等，都是應(yīng)用了激光，從而提高了現(xiàn)代武器的威力或創(chuàng)新了軍事裝備；另外如紅外夜視儀器、紅外制導(dǎo)、紅外遙感等也都是光電子技術(shù)和紅外技術(shù)的結(jié)合在軍事上的應(yīng)用．紅外夜視儀光武器飛機(jī)第19頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日下面，我們來看一段光電子武器的視頻第20頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日（4）其他方面的應(yīng)用

在太陽能利用方面，主要是發(fā)展太陽能電池，但如何提高其光電轉(zhuǎn)換的效率和降低生產(chǎn)成本是制作和發(fā)展太陽能電池的關(guān)鍵。第21頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日

光電技術(shù)在生產(chǎn)加工過程中常常用作光電自動(dòng)控制、光電自動(dòng)檢測、光電自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，完善生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。光電檢測傳感器光電開關(guān)第22頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日

光電技術(shù)為物理學(xué)的發(fā)展提供了測試手段，在原子、分子領(lǐng)域，強(qiáng)光物理的研究已成為熱點(diǎn)．在一般性基礎(chǔ)研究方面，激光物理．非線性光學(xué)、激光光譜學(xué)、量子光學(xué)等這些分支學(xué)科，也由于光電技術(shù)的發(fā)展而向縱深發(fā)展。第23頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日

另外，激光在生物醫(yī)療、切割加工、全息照相等方面也都有很廣泛的應(yīng)用激光切割激光雕刻全息全息介紹視頻第24頁，共27頁，2023年，2月20日，星期日總之

激光和光電子技術(shù)目前正處在迅速發(fā)展的鼎盛時(shí)期，新的產(chǎn)業(yè)不斷涌現(xiàn)和擴(kuò)大。同時(shí)也促進(jìn)它的應(yīng)