第7章 光电信息的存储与显示
第7章 光电信息的存储与显示
内容提要：
信息存储是将字符、文献、声音、图像等有用数据通过写入装置暂时或永久地存储在某种存储介质中，并可利用读出装置将信息从存储介质中重新再现的综合技术。随着科学技术的发展，存储技术经历了由纸张书写、微缩照片、机械唱盘、磁带、磁盘的演变过程，发展到当今的采用光信息存储技术的新阶段。显示器是以视觉的形式将信息传达给人眼的器件，在进入高度信息化社会的今天，作为人机交互的界面，其重要性显得越来越大。本章主要介绍磁存储、光存储、半导体存储和显示器的基本原理和技术，重点介绍光盘存储技术、全息存储技术、液晶显示器(LCD)、LCOS 、等离子体显示器(PDP)和OLED 的原理和结构。
7.1 光存储技术
光存储技术是现代光学与信息科学相互交叉的学科。近年来，光存储技术取得了很大进展，在信息技术中起着越来越重要的作用。
光信息存储就是利用激光的单色性和相干性，将要存储的信息(模拟量或数字量)，通过调制激光聚焦到存储介质上，使介质的光照微区(直径一般在1μm 以下)发生物理、化学变化以实现存储，这就是通常所说的信息“写入”过程。读取信息时，用低功率密度的激光扫描信息轨道，其反射光通过光电探测器检测、解调以取出所要的信息，这就是通常所说的信息“读出”过程。本节主要介绍光盘存储技术、全息存储技术的基本原理与技术。
7.1.1 光盘存储
目前，光信息存储形式主要是光盘存储。其存储密度的极限量级为1010 bit/cm 2，比磁带或磁盘等磁存储的存储密度高两个数量级。
光盘是一种圆盘状的信息存储器件。它利用受调制的细束激光改变盘面介质不同位置处的光学性质，存储待存储的数据。当用激光束照射介质表面时，依靠各信息点处光学特性的不同提取出被存信息。在光盘上写入信息的装置称作光盘存储系统，如光盘文件存储器；能从光盘上读出数据的装置是光盘重放系统，如视频光盘放像机。大多数光盘装置具有存储和重放的双重功能。
1. 光盘存储的特点
(1) 存储密度高、容量大，在直径300 mm 的数字光盘中的数据总容量为10
810?位；光盘纹迹间距为1.6μm ，直径300 mm 的光盘每面有54 000道纹迹。如每圈纹迹对应一幅图像，则可容纳50 000多幅静止的图像；
(2) 写入读出速度快，数字光盘单通道可达6
2510 位/s ；
(3) 存储寿命长，库存时间大于10年以上，而商用磁盘仅为3~5年；
(4) 每信息位的价格最低，易复制、寿命长；
(5) 有随机寻址能力，随机存取时间小于60ms ；
(6) 光盘存储是非接触写入读出，防尘耐污染，操作方便，易与计算机联机使用。
2. 光盘存储的类型
按其功能划分主要有四种：
(1) 只读存储光盘(ROM)。这种光盘只能用来播放已存储在盘片上的信息；
(2) 一次写入光盘(WORM)。这类光盘具有写、读两种功能，它用来随录随放，也可用于文档存储和检索以及图像存储和处理；
(3) 可擦重写光盘(REWRITE)。这类光盘除用来写、读信息外，还可将已经存储在光盘上的信息擦去， 然后再写入新的信息；但写、 擦是分开的两个过程，需要两束不同的激光和先后两个动作才能完成， 即先用擦激光将某一信道上的信息擦除，然后再用写激光将新的信息写入；
(4) 直接重写光盘(OVERWRITE)。这类光盘可用一束激光、一次动作录入信息，也就是在写入新信息的同时旧信息自动被擦除，无须两次动作。
3. 光盘存储的工作原理
(1) 只读存储光盘的工作原理
只读存储光盘的存储原理可由图7.1形象地描述。
图7.1 激光刻录示意图
将事先存储在主磁带上的视频或音频信息通过信号发生器、前置放大器去驱动电光、声光调制器，使经过调制的激光束以不同的功率密度聚焦在涂有光刻胶的玻璃衬盘上，光刻胶曝光后，通过若干步骤和工序制成主盘(又称母盘，Master)和副盘(又称印模，Stamper)，再经过所谓的“2P ”复制过程制成视频录像盘(Video Disk-VD 盘)，或数字音响唱盘(Compact Disk-CD 盘)。
图7.2给出了光盘写入读出的原理示意图。图7.3给出了光盘的截面形状。将载有音频、视频或文件信息的调制激光束经聚焦透镜缩小成直径μm 1左右的光点。高能量密度的细束激光加热光盘的存储介质表面，使局部位置发生永久性变形，这造成介质表面光学特性的二值化改变。由于光盘是旋转的，而写入头是平移的，在光盘面上会形成轨迹为螺旋状的一系列微小凹坑或其他形式信息的信息存储点。这些信息点的不同编码方式就代表了被存储的信息数据。光盘的凹坑一般宽度为μm 4.0，深度为读出光束波长的1/4，约为μm 11.0，螺旋线型的纹迹间距为μm 67.1。
7.2光盘写入读出的原理示意图图7.3光盘的截面形状
在读出状态时，将照射激光束聚焦在光盘信息层上。当激光束落在光盘信息层的平坦区域时，大部分光束被反射回物镜，落在凹坑边缘的反射光因衍射作用而向两侧扩散，只有少量反射光能折回物镜。落入凹坑底部的光束由于坑深为(1/4)λ，故反射光相位与坑上反射光相位差为(1/2)λ。由干涉理论可知，当二束光相位差为(1/2)λ时，由于干涉而形成暗条纹。由此可见，当激光束全部照在光盘信息层的平坦区域时，反射光为亮纹；而当部分激光束落到凹坑底部时，反射光为暗纹。这样，当光盘按一定的速度旋转时，来自光盘的反射激光束亮度将随光盘上凹坑的变化而变化，只要用光电检测器接收反射回来的被信息点调制的光强，就可得到“0”或“1”的信号。
读出数据时，与写入信息相同，光盘转动，读数头作平移运动，即合成螺旋运动。
总的说来，只读存储光盘的存储介质是光刻胶，存储方式多数采用经声光调制的聚焦氪离子激光，将信息刻录在介质上，制成主盘及副盘，再用副盘作为原模，然后进行大量模压复制。一个原模一般可复制至少5 000片盘片。
(2) 一次写入光盘
一次写入光盘利用聚焦激光在存储介质的微区产生不可逆的物理―化学变化写入信息。这类光盘具有写、读两种功能，用户可以自行一次写入，写完即可读，但信息一经写入便不可擦除，也不能反复使用。它特别适合于文档和图像的存储和检索。
为了保证光盘能被用户写入，实现写后即读(DRAW)，存储的数据能够实时加以检验，一次写入光盘上应有的地址码(信道号、扇区号及同步信息等)都以标准格式预先刻录并复制在光盘的衬盘上。除了分辨率高，对比度、抗缺陷性能强等对光盘存储介质的共同要求外，一次写入光盘还要求介质具有较高的存储灵敏度和较好的存储阈值，并且存储介质的力、热及光学性能应与预格式化衬盘相匹配。
一次写入光盘的写入过程主要是利用激光的热效应，其存储方式有烧蚀型、起泡型、熔绒型、合金型、相变型等很多种。
现以烧蚀型光盘为例来阐述一次写入光盘的存储原理。
烧蚀型光盘的存储介质可以是金属、半导体合金、金属氧化物或有机染料。利用激光的热效应，使介质的微区熔化、蒸发以形成信息坑孔，信息坑孔形成的过程如图7.4所示。
图7.4 烧蚀信息坑孔的形成
以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为衬底，厚1.2mm ，上面溅射一介质薄层。用830nm 激光，聚焦在1μm 2范围内，温度呈高斯型空间分布(图7.4(a))。当中心温度超过介质熔点T m 时，在介质表面形成一熔绒区，周围的表面张力将熔区拉开成孔(图7.4(b))。激光脉冲拆去，孔的边缘凝固，在存储介质膜上形成与输入信息相应的坑孔(图7.4(c))。
(3) 可擦重写光盘
可擦重写光盘是利用存储介质在两个稳定态之间的可逆变化来实现反复的写与擦。光盘可擦重写技术的关键是解决新的存储介质材料。
磁光存储是可擦除重写光盘存储中较具有发展前景的一种存储技术。磁光盘也是目前使用的可擦除重写光盘。磁光存储主要是基于磁性材料的克尔效应。
信息的写入 在写入信息前，用一定的场强对介质进行初始磁化，使各磁畴单元具有相同的磁化方向。写入信息时，磁光头的聚焦激光束照射到磁性存储材料薄膜上，在照射微区域内，温度迅速上升，利用外加反偏磁场，使微斑反向磁化，而介质中无光照的区域磁化方向保持原来的方向，从而实现了磁化方向相反的反差存储(如图7.5所示)。
图7.5 磁光存储原理
信息的读取 信息的读取是利用磁光效应来实现的。
① 反射Kerr 检测存储单元的磁化方向。
② 透射情形，利用法拉第效应。当线偏振光传播方向与磁化方向一致时，透射光的偏振方向将沿入射光的偏振方向发生最大偏转，所产生的偏转角θ与介质厚度h 的关系为
F Fh θ= (7.1)
式中，F 为法拉第旋光系数。若磁化方向变反，则透射光偏转角大小不变，方向相反。
F Fh θ=- (7.2)
信息的擦除 擦除信息时用原来写入的光束扫描信息道，并施加初始偏置磁场，则存储单元的磁方向又恢复原状。如图7.5所示。
传统的磁光盘(MO)存储信息的写过程需三遍：第一遍擦除原有存储数据；第二遍存储数据。这时外加相反的磁场，用存储时调制的激光脉冲照射介质，使对应脉冲的地方被反
向磁化；第三遍验证数据是否正确地写入。每一遍对应盘片旋转一周。
目前，MO介质成为可移动式存储设备，在计算机外围设备中得到应用。在MO上，可以直接运行程序和存储文件。但这种先擦后写的两步过程限制了数据的存取时间和传输速率，因而尚未应用到计算机系统的主内存即随机存取存储器(Random Access Memory, RAM)。但是，用这类光盘代替磁带，用在海量脱机存储和图像数字存储方面已是事实。
(4) 直接重写光盘
前面介绍的可擦重写磁光盘，在存储信息时往往需要两次动作，即先将信道上原有的信息擦除，然后再写入新的信息。这可以用一束激光的两次动作完成，也可用擦除光束和随后的写入光束配合完成。无论采取哪种方式，都将限制光盘数据传输速率的提高。光盘存储技术目前的研究热点，一是提高可擦重写光盘的性能，二是研究直接重写光盘。直接重写光盘可用一束激光、一次动作录入信息，也就是在写入新信息的同时自动擦除原有信息，无需两次动作。显然，这种光盘能够有效地提高数据传输率，有希望应用到计算机系统的随机存取存储器。
实现直接重写的可能途径之一，是利用激光束的粒子作用，在极短的时间内使介质完成快速晶化。这种光致晶化的可逆相变过程可以非常快。当擦除激光脉宽与写入激光脉宽相当时(20~50 ns)，相变光盘可进行直接重写，从而大大缩短了数据的存取时间。近年来，国内外的大量研究工作都围绕着降低擦除时间(加快晶化速度)、提高晶态和非晶态的反衬度以及多次擦除中材料稳定性等方面进行。
4. 光盘存储器中的光学系统
随着光信息存储技术的进展，各类光盘的性能逐步提高，相应的光盘存储器功能日趋完善，门类也日臻齐全。但是各类光盘存储器中的光学系统大体类似，都由半导体激光器作光源、光学头及光学系统构成；或用一束激光、一套光路进行信息的写、读(如只读及一次写入存储器)；或用两个独立的光源、配置两套光路，一套用以读、写，另一套实现擦除(如可擦重写存储器)。直接重写式相变光盘存储器，在信息写入的同时，原有信息自动被擦除，从而也只需要一束激光一套光路完成全部读、写、擦功能，因此这种存储器可以和一次写入存储器兼容以便制成多功能相变光盘存储器。
现简要介绍光盘存储器的光学系统。各类光学系统虽然结构原理不同，但在光盘存储器中都具有信息写入、读取和擦除的功能。光学系统是围绕着以下几方面配置的：从半导体激光器发出的激光一般都有较大的发散角，为了更有效地利用光能量，首先要把半导体激光器中发出的发散光束准直成平行光束。半导体激光束的截面为椭圆，需要经过整形变成圆光束，才能最后在光盘上聚焦成圆光斑，满足读/写的要求。要采取措施使沿同一光路传播的入射到光盘的光束和从光盘反射回来的光束不致发生干涉。要防止光盘表面的反射光进入到激光器，否则会在激光输出中增加显著的噪声。由于写/读光束和擦除光束都是用同一个物镜聚焦在光盘上，因此，要高效地将经过准直以后的写/读光束和擦除光束耦合到同一光路中。
根据光盘存储介质的不同，其光学系统大致可分为单光束光学系统和双光束光学系统两类。单光束光学系统适合于只读光盘和一次写入光盘，具备信息的写/读功能；对于直接重写相变光盘原则上也可使用，只是激光器的功率及脉冲要求不同，因而激光器的驱动电路也不同。图7.6是具有代表性的单光束光学系统的光路。从半导体激光器1发出的激光束经利用透镜2、3整形准直后变成圆平行光到达偏振光分束器4。
偏振光分束器是由两块双折射晶体—方解石(负单晶)棱镜组成的光学器件，两棱镜之间是一层薄薄的空气层，垂直入射的光束进入第一个棱镜后，分解为两束相互垂直偏振的寻常光(o光)和非寻常光(e光)，其中o光在空气层界面全反射，而e光则进入第二个棱镜再无偏折地射出。因此，通过偏振分束器的激光变成了只有一个方向振动的线偏振光，此线偏振光通过λ/4片5之后变成圆偏振光，经反射镜6和聚集物镜7在光盘7的存储层聚集成所需要的圆光斑。从光盘反射回来的光束仍是圆偏振光，在再次通过λ/4片后，形成线偏振光，但偏振方向旋转了90o，即与原先通过偏振分束器的线偏振光振动方向互相垂直，这就避免了沿同一光路传播的来回两束光发生干涉。而且，此线偏振光进入偏振分束器相当于一束o光，在空气层界面全反射，从而防止了反射光进入激光器。最后，从偏振分束器出来的光束经过分束镜9，一部分反射经透镜10会聚于读出探测器11，得到读出信号，另一部分透射经透镜12会聚于聚焦，跟踪误差探测器13，得到聚集、跟踪误差信号。
图7.6单光束光学系统的光路图7.7 双光束光学系统的光路
双光束光学系统除上述写/读光路之外，还增添了一套擦除光路。这是由于一般可擦重写光盘在写入信息之前，要用一个长椭圆光斑将信道上原有的信息擦除，然后才能写入新的信息。图7.7示出一典型的双光束光学系统。器件1~8, 10~13 构成写/读光路，器件14~19, 5~8,20~21 构成擦除光路。一些关键器件的作用如下：5，二向色反射镜，为一干涉滤光镜，只反射特定波长的入射光；11，刀口，将从光盘反射回来的激光分割为两部分，分别进入探测器12和13，得到读出和聚焦、跟踪误差信号；18、19，一对正、负柱面透镜，改变光束为椭圆截面，以利擦除；17，偏振分束器；1，写/读激光器(0.83 μm)；14，擦除激光器(0.78 μm)。
5. 磁光存储的光学系统
图7.8是一个典型的磁光光盘写、读、擦光学系统，分为左、右两路，左路用来写、擦信息，右路用来读出。
图7.8磁光光盘存储器中的光学系统
使用时，当光盘转速稳定后(一般是1800r/min)，将要存入光盘的声、光信号由左路声光调制器的A端输入。这时由半导体激光器发出的光束，经过声光调制器调制、整形，经过1/2波长片变成直线偏振光，该偏振光经过分束器4分为两束，一束由P处转入读出光路；另一路通过全反镜5、分束器6进入1/4波长片后成为圆偏振光，由物镜9聚集到盘片记录介质表面，偏置磁场根据写入或擦除的要求设置。写入或擦除状态由反射光经1/4波长片后，恢复为直线偏振光，然后从分束器6反射，最后由探测器13从B端给出。
由分束器4的P端引到读出光路的直线偏振光，经分束器16后，具有一确定的偏振方向，通过全反镜17及物镜18，聚集在光盘上，对信道进行扫描，其反射光经分束器16和19后分为二路，一路经透镜20聚焦到探测器21上，该探测器给出聚集误差信号并由C 端引出，引出的信号即时送入调焦伺服电路实现自动调焦；另一路直线偏振光，经过检偏器22，检测其偏振方向即Kerr转角。得到的信号经柱面透镜分别聚集到中央处理单元，即可得到写入盘片的信号。探测器24的F端输出轨道跟踪信号；探测器26的E端输出轨道跟踪误差信号，该信号送入跟踪伺服电路进行轨道跟踪的校正。
分立元件组成的光学系统，适用于磁光光盘动态测试仪或模拟存储器中，因为实用化存储器要求体小质轻、性能优良，故对实用磁光存储器的光学系统进行了两点改进：
(1) 优化组合光学元器件，制成体小质轻的光学系统；
(2) 采用分离光学头，以减小平均寻址时间。
改进后的光学系统如图7.9所示。由半导体激光器发出的椭圆光束经准直和整形后成为截面为圆形的平行光束，再经偏振分束后成为具有一定偏振方向的直线偏振光，此光经反射转向、物镜聚焦后，可进行信息在介质写、擦过程中的退磁，以及写、擦后的信息读取。由盘片介质反射的光束，到达分束组件，在第一分束面上反射的偏振光，进入数据通道并经过温拉斯棱镜和两只PIN探测器实现对读取数据的差分探测。在第二分束面上反射的偏振光进入伺服通道，经过临界角棱镜送入四象限探测器。由该探测顺口给出聚集误差
和轨道跟踪信号，并送往伺服控制系统进行校正。
图7.9 组合件磁光光学系统
7.1.2 光全息存储
光盘存储系统虽然具有许多优点，但它和磁鼓、磁盘、磁带一样都要求光学头相对记录介质作机械运动，这就使记录信位的密度被限制在机械调节的精度内，并使存取时间只能限于毫秒范围。在计算机中，高速电子线路与毫秒机械系统的混合很难兼顾。为此，需寻求一种既能减少存取时间，又能在降低信息位价格的情况下增加存储容量的海量存储技术。光全息存储便是一条有效的途径。它是20世纪60年代随着激光全息术的发展而出现的一种大容量高存储密度的存储方式。
全息信息存储的大容量是利用傅里叶变换全息图，制作直径约为1 mm的小全息图，排成列阵，或者象唱片那样排列在旋转的圆盘上。全息信息存储具有高存储密度、海量高可靠性的特点。因为全息记录是分布式的，它把每一点的信息或者每一个信息单元记录在整个全息图上，所以全息图上有一点划痕并不影响信息的读出，对系统中信息位、字或页的快速寻址，则可通过激光束无惯性高速电子控制来完成。
1. 傅里叶变换全息存储系统
图7.10是一种能记录准确的傅里叶变换全息图的存储系统的光路，输入的信息置于傅里叶变换透镜L2的前焦面，在后焦面记录全息图。再现时也需要一个傅里叶变换透镜L3，若用原光路再现，则原始像对应再现照明光透过全息图后的＋1级衍射光，经L3变换后形成实像；若L2，L3的焦距分别为f，f1，则原始像的放大率M=-f1/f。在存储系统中，常把记录与再现称为写入和读出。
图7.10傅里叶变换全息存储光路
在高密度存储中，大都是先用普通照相方法将存储的信息(例如一页书或一幅图)用135胶卷缩小成(36?24) mm 2或 (24?16) mm 2的负片，负片的优点是黑背景，可以减少杂散光，使图像清晰。
全息图的大小与信息的最小分辨距离、光的波长和透镜的焦距有关。设透镜的最小分辨距离为ε，要使信息的一衍射光落在全息图上，全息图的直径H D 同衍射光的方向角θ和透镜的焦距f 之间应满足H sin /2/tg D f θθλε≈==(当θ较小)，因此有
H 2/D f λε= (7.3)
例如，信息的最小分辨距离为0.05 mm ，透镜的焦距为50 mm ，用633 nm 波长记录，则全息图的直径为1.27 mm 。如果用4040?的列阵，两全息图边缘的间距为1.2 mm ，则用2(1010)cm ?的银盐干版就可记录16000幅图或16000页书。
图7.11是两种能再现放大实像的光路。在这两种光路中，输入面位于透镜前二倍焦距与焦点之间，根据实像的放大倍率来安置，记录介质放在照明光源的共轭像面上。图7.11(a)用平行光照明，记录介质在透镜的后焦面上；图7.11(b)用球面波照明，记录介质在点光源的共轭像面上。图中p ,q 表示照明光源的物距。这种光路和傅里叶变换记录光路的不同点是输入面不在透镜前焦面上，因而物光波的频谱有一个二次位相因子，造成在频谱面上的波面弯曲。由图可见，频谱面上波面的曲率半径等于输入面的共轭像面到谱面的距离。因参考光用平行光，它在谱面上是线性(一次)位相因子，所以全息图的光强分布中二次位相因子抵消不掉，是一种夫琅和费全息图。
在这种记录光路中，可用照相机镜头来代替傅里叶变换透镜，如果用制作负片时的镜头，并且使放大的倍数与原来缩小的倍数相同，还可消除系统的畸变。这种光路的一个优点是读出时不需透镜(再现衍射光是会聚光)，用细光束照明即可。
图7.11中，全息图H 右边表示用原光路再现时的读出光路。如果需要快速读出，则可加一个光束偏转器D ，如图7.12所示，使激光束顺序地照射在全息图列阵上，就可相应地显示出实像。
另一种简单的记录光路是用会聚球面光波照明，记录介质置于会聚透镜的后焦面，输入面与记录介质之间的距离0z 在焦距范围内可以调节，如图7.12所示。因为输入的信息不再通过透镜，所以在频谱面上波面弯曲的半径等于输入面到透镜后焦面(即谱面)的距离。
图7.11再现放大实像光路
图7.12 光束偏转器图7.13 用会聚球面波照明的光路参考光可用平面或球面光波，若用平面光波，就形成夫琅和费型全息图；若用球面光波，并且点源位于输入平面，二次位相因子可消，就形成准傅里叶变换全息图。读出时若用原光路再现，就得到与原物相同的虚像；若用逆光路再现，可得到与原物相同的实像。要得到放大的再现像，可以用原光路再现，在全息图后面加一个放大镜头，其焦距应小于记录时输入面到全息图的距离，这样就可以把再现的虚像放大并形成实像。
这种光路的优点是输入面可以紧靠透镜，输入面的大小可以与透镜口径相同，对于一些较大的照片，如X射线照片、航空照片、遥感照片等，如采用大口径透镜，就可以不经过缩小，直接用来存储。
2. 光折变晶体的多重像存储
光折变晶体由于有大容量的存储信息的能力、低的写读功率、高灵敏度、高衍射效率以及可以擦除等特点，可以作为体全息记录材料而用于高密度多重存储、光学联想存储、光学互连及多种实时信息处理系统。
光折变晶体是指在光的作用下折射率发生变化的晶体，其原理在光波调制中已讲过。
当一束一定波长的光入射到晶体上时，晶体中将产生电荷载流子(电子或空穴)，由于扩散、
漂移、光生伏特等效应的单独或综合作用，载流子将在晶体点阵中迁移，直到被陷阱捕获于新的位置。由于产生的空间电荷在晶体中引起了电场强度分布，该电场通过电光效应使晶体的折射率发生相应的改变。常见的光折变晶体有：铌酸锂(LiNbO)，钽酸锂(LiTaO)，钛酸钡(BaTiO)，铌酸锶钡(SBN)，钾钠铌酸锶钡(NSBN)等。
光折变晶体的成像是由于在非均匀光场的照射下，通过复杂的光电过程，最终形成一种折射率分布与原光场强度相对应的像。当晶体在光场照射下时，光激发电荷进入邻近的能带。光生载流子在带中或因浓度梯度扩散，或在电场作用下漂移，或由光电伏特效应而运动，迁移的电荷可以被重新捕获。经过再激发、再迁移、再俘获，最终形成了与光场分布相对应的空间电荷分布，这些光致分离的空间电荷按照泊松方程产生相应的空间电荷场。如果晶体不存在对称中心，空间电荷场将通过线性电光效应在晶体内形成折射率在空间的非均匀分布，即所谓成像过程。如果用两束相干光干涉产生的调制光强照射光折变晶体，最终将形成一种折射率位相光栅。
3. 随机相移抽样全息图
在系统的傅里叶变换平面上，信息频谱的光分布随信息结构的不同而异。
计算机存储的是二进制的“0”与“1”，这种信息图样可以看做是由图7.14所示的圆孔列阵。设孔的直径为a, 孔的间距为b，则在变换平面上的光强分布如图7.15所示。虚线表示圆孔衍射的爱里斑，实线是由于多孔干涉形成的光强尖峰。
图7.14 圆孔列阵图7.15圆孔列阵衍射光强分布
根据中文字体的结构特点，一个字可看成由不同长短、宽窄的矩形孔组成。为保证一页资料的所有笔划都能得到清晰的再现像，可以选择最窄、最短的矩形孔作为分析基础，如图7.16所示。图中，a表示笔划的宽度，b表示笔划的间距，一般说来b>2a。在频谱面上的光强分布如图7.17所示，矩形孔的衍射斑中有较多的尖峰。
以上两种情况都是对二进制的信息而言，对于一般的图像如景片、X射线照片等，有一定的灰度等级，其频谱成分更是低频的较多。因此，为了能满足高质量高存储密度的条件，必须采用一些措施，使频谱面上的光强分布趋于均匀。对于文字存储，采用如图7.18所示的离焦法可以达到较满意的结果，其记录平面离开傅里叶变换平面大约是透镜焦距(或输入面与变换平面的距离)的百分之一。离焦法的缺点是全息图增大，这就降低了存储密度。
图7.16 圆孔列阵衍射光强分布图7.17矩孔列阵衍射光强分布随机相移法是对信息的一个分辨单元附加上一个位相，位相的大小在0～2π之间均匀等分取值，其分布是随机的，与信息的分布无关。附加的位相破坏了原来光栅结构造成的同相相加的强度尖峰，使光强分布均匀化。这样，就可以在傅里叶变换平面上记录信息，既满足了高密度存储，又满足高质量的条件。随机相移器用于计算机存储器的存储较为合适，对于一般图像，应当再加上抽样的方法，这就发展成随机相移抽样法。这种记录光路的布置如图7.19所示，载有信息的胶片O、抽样网格M和随机相移器P三者紧贴在一起放置，记录介质放置在确切的傅里叶变换平面上，于是待存储的信息被抽样网格分成大量的抽样点，然后通过随机相移器，把随机相移附加到每一个抽样点上。实际上，抽样网格和随机相移器可以制作在一起。
图7.18 离焦法记录光路图7.19 随机相移法记录光路
抽样技术把输入信息分成许多抽样点，抽样间隔等于所要求的分辨距离，这样，在频谱面上低频成分减少，所有的频谱分布在抽样点的整个爱里斑内。随机相移器的作用使其在频谱面上的整个爱里斑内的光强分布均匀。用这种方法记录的随机相移抽样全息图可以满足高质量存储密度的要求。
随机相移器的制作需要先用计算机控制绘图仪绘出随机相移器的掩膜，经过照相缩小
到实际尺寸，然后用真空镀膜法、光刻法或漂白法制成随机相移器，相移的阶数一般是两φ+)，最多是四阶，阶数越多，工艺越复杂。
阶(φ和π
4. 数字全息存储器
图7.20所示为数字全息存储器的方块图。由于它的输入和输出端考虑与现有的电子器件相兼容，因此在输入和输出端各自需要这样的接口。将输入的电信号变换为恰当形式的光信号，将光信号变换成读出的电信号。在大多数情况下，接口还具有缓冲的存储能力。
图7.20 数字光学全息存储方块图
存储器的心脏是存储介质，对于全息存储，信息是以干涉图样的形式存储在介质中的，并利用一寻址单元在存储介质上用光学方法寻址来写入和读出信息，寻址单元则被电-光驱动或在某些情况下被机-电驱动。光学存储器中的电子控制单元是作为所有存储部件的同步器用的；而且，如果需要，为了写入、读出或擦除，可从寻址输入和数据输入中计算出适当的控制信号来使存储器的所有部件工作。
图7.25所示为数字全息图的基本配置，它由组页器－全息图－探测器列阵构成。更复杂的海量存储器是以此单元以及一些附加器件为基础的，而这些附加器件则是用来对能并行地存储许多页的存储面上大量全息图进行寻址的。
图7.21 数字全息存储器的基本配置
-光束偏转器。它能使写入光束同参考通常采用在激光器的输出光束中配置一个x y
x y点，从而可在存储面上记录许多并行排列的小全息图列阵，光束重叠在存储面上任何(,)
-光束偏转器对光束方向的变每一个小全息图存储一页信息。组页器上的信息变换、x y
换是通过电光变换器同步快速地变化的。在读出时，每一个小全息图被一束方向与记录该小全息图的参考光束相同的激光束所照射，而其再现页(信息)则成像在同一个探测器列阵上(即不管小全息图在存储面上的位置如何，其再现像始终成在同一位置上)，所以只用一只探测器来探测由所有小全息图再现出的各个像。由此可知，激光束对全息图的寻址是由-光束偏转器来控制的，此偏转器即为存储器的寻址单元，它能控制光束使其指向每x y
一个所需的全息图上。在随机存取存储中，激光束是在相同的随机存取时间内导向和作用在所需的小全息图位置上的。
7.2 半导体存储技术
随着大规模集成电路技术的飞速发展，计算机特别是微型机的主存几乎全部采用半导体存储器。
7.2.1 半导体存储器特点
与磁芯存储器相比，半导体存储器具有明显的优势：
(1) 存取速度快、功耗低。半导体存储单元与外围电路均为电子线路，整个芯片可以工作在逻辑电平一级。
(2) 生产工艺简单，生产过程便于自动化。整个生产过程采用大规模集成电路工艺技术，可一次性完成。
(3) 体积小、结构紧凑、价格低廉。在同样存储容量情况下只有磁存储器的几十分之一。
(4) 可靠性高。
半导体存储器的主要缺点是断电后会丢失信息，存储单元保留信息需要一定功耗，动态系统需要定时刷新，这就使得在一些使用场合中减少了系统的可用率。此外，其抗辐射性能也不如磁芯。
7.2.2 半导体存储器的分类
半导体存储器的分类方法主要有两种：即按信息的存取方式分类和按所用材料的性质分类。
1. 按信息的存取方式分类
按照信息的存取方式，半导体存储器可分为随机访问存储器(RAM，Random Access Memory-RAM)和只读存储器(ROM，Read Only Memory)。
(1) 随机访问存储器—RAM
RAM存储单元的存储内容按需要可以随时读出和随时写入。它的主要用途是用来存放各种正在执行的输入/输出数据、处理程序、中间结果以及作堆栈用等。
RAM有静态随机访问存储器(Static RAM—SRAM)和动态随机访问存储器(Dynamic RAM—DRAM)之分。
①静态随机访问存储器—SRAM。由固定稳态及稳态的转换来记忆信息“1”和“0”的RAM存储器叫静态RAM。它有以下特点：
(a) 集成度高于双极型RAM，但低于动态RAM。
(b) 不需要刷新。
(c) 功耗比双极型低，但比动态RAM高。
(d) 易用电池作为备用电源。
(e) 存取时间较动态RAM长。
②动态随机访问存储器—DRAM 靠电容的存储电荷来表示所存内容的RAM存储器叫动态RAM。其特点是：
(a) 集成度高于静态RAM和双极型RAM。
(b) 比静态RAM功耗还要小。
(c) 比静态RAM价格低。
(d) 因其用电容来存储信息，而电容总有泄漏电荷的现象，故要对其进行刷新(再生)。
(e) 它的存取时间略短于SRAM，但较双极型长。
(2) 只读存储器—ROM
只读存储器(ROM)中所存的内容是预先给定的，在工作过程中，只能将其中所存的内容按地址单元读出，而不能写入新的内容。半导体只读存储器常作为计算机主存的一部分，用来存放一些固定的程序，如监控程序、启动程序、磁盘引导程序等。ROM也可作为控制存储器，存放微程序，应用于微程序控制器、字符显示器等外用设备。只要一接通电源，这些程序就能自动地运行。这些存储的信息是用特殊方法写入的，一经写入就可以长期保存，不受电源断电的影响。
从功能上说，ROM可分为四种类型：
①掩膜ROM(Mask ROM-MROM)。
②可编程ROM(Programmable ROM-PROM)。
③可擦除可编程ROM(Erasable PROM-EPROM)。
④在系统可擦除可编程ROM。这类ROM包括电可改写EPROM(Electrically EPROM-EEPROM or E2PROM)和快闪存储器(Flash Memory)。它们不仅有EPROM的性能，而且改写过程可直接在工作系统中进行，无需专用设备。
2. 根据所用材料的性质分类
根据所用材料的性质，半导体存储器又可分为金属-氧化物-半导体场效应管(Metal Oxie Semiconductor-MOS)存储器、双极型晶体管(Bipolar)存储器和双极-CMOS(Bi-CMOS)存储器。
(1) MOS存储器
MOS存储器以MOS晶体管为基本元件。MOS晶体管由源、漏、栅三部分构成，如图7.22所示。根据工艺的不同又可分为PMOS(仅使用P沟MOS)、NMOS(仅使用N 沟MOS)以及CMOS(P沟、N沟混合使用)三种。当衬底为N型硅，源与漏由距离较近的两个高注入P型区域构成时，称为P沟MOS晶体管；反之，则称为N沟MOS晶体管。
图7.22P沟金属栅MOS结构
若混合采用P沟和N沟，使其成为互补结构形式时，则为互补MOS晶体管(Comlementary MOS-CMOS)。栅极为一层沉积金属层，金属层与源、漏之间间隔了一层氧化层，它与源、漏之间是绝缘的。源、漏、栅与基底之间也是绝缘的，其输入阻抗可高达1014以上。栅作为控制极加上一定电压后(即所谓的开启电压)，则源、漏间
产生沟道，使MOS导通。其中，PMOS制造技术比较容易实现，故开发初期多数采用PMOS；但PMOS功耗大、集成度较低。随着工艺技术的进步，更多地采用NMOS 和CMOS。NMOS的开启电压低，便于与TTL匹配。此外，速度也比PMOS快。CMOS 电路具有无静态功耗，输出电压幅度大等优点。它的DRAM外围电路不需要预充和自举，可采用全静态电路和较简单的时序控制静态电路形式，工作速度更快、更可靠，但其工艺复杂。
与双极型存储器相比，MOS的主要优点是工艺简单、集成度高、功耗低。因而容量较大、价格便宜，但其工作速度较低。由于提供电流较小，驱动负载能力也较小。
(2) 双极型存储器
双极存储器以双极晶体管为基本有源元件，有NPN与PNP型两种。存储电路主要有TTL(晶体管-晶体管-逻辑)、ECL(射极耦合)和I2L(集成注入逻辑)三种形式。其中EL电路的特点是速度快，但功耗大。I2L电路集成度较高。TTL用得最为广泛。双极存储器的主要优点是速度高，驱动能力强，通常用于高性能的场合；但由于它工艺比较复杂，且集成度比MOS低，故成本较高。此外，由于双极晶体管是电流控制器件，即导通时需要电流流入晶体管基极和发射极回路中去，因此要维持晶体管的工作，就要消耗功率；而MOS 晶体管是电压控制器件，其栅极于源、漏之间不存在直接通路，而电流仅为泄漏电阻所构成，因而功耗极小。
(3) Bi-CMOS存储器
Bi-CMOS工艺将双极电路及CMOS电路两种工艺制造方法制作在同一芯片上，这是MOS工艺发展的一个新支，它兼有双极型的高速度及MOS高集成度的优点。
7.2.3 半导体存储器的基本结构和组成
一个半导体存储器芯片内，除了存储单元阵列外，还包括读写电路、地址译码电路和驱动器等，存储芯片通过地址总线、数据总线和控制总线与外部连接。地址总线是单向输入的，其数目与芯片容量有关。数据线是双向的，既可输入，也可输出，其数目与数据位数有关。控制线主要有读/写控制线与片选线两种。其框图示于图7.27中。
1. 存储单元阵列
存储单元是组成存储器的基础和核心，它用来存储一位二进制信息“0”或“1”。存储单元阵列是存储元的集合，如果一个存储单元为n位，则需由n个存储元才能组成一个存储单元。在较大容量的存储器中，往往把各个字的同一位组织在一个集成片中。例如，图7.23中的4096×1位，是指4096个字的同一位。由这样的16个片子则可组成4096×16的存储器。同一位的这些字通常排成矩阵的形式，如64×64=4096。由X选择线一行线和Y选择线一列线的交叉来选择所需要的单元。
图7.23 典型的RAM存储器示意图
2. 地址寄存器和地址译码器
中央处理器若要访问某“存储单元”，就在地址总线A0~A11上输出此单元的地址信号，并存放于地址寄存器。地址译码器把来自地址寄存器的表示地址的二进制代码转换成输出端的高电位，用来驱动相应的读写电路，以便选择所要访问的存储单元。
地址译码有两种方式：一种是单译码方式，也称字选法；另一种是双译码方式，也称位选法或重合法。
线选法存储器的特点是用一根字选择线(字线)，直接选中一个存储单元的各位(如一字节)。在这种方式中，地址译码器只有一个，译码器的输出叫字选线，而字选线选择某个字(某存储单元)的所有位。例如，地址输入线n=4，经地址译码器译码，可译出24=16个状态，分别对应16个字地址。这种方式结构较简单，但只适于容量不大的存储器。
双译码方式是指被选单元是X、Y两个方向地址决定的。为了节省驱动电路，存储器中通常采用双译码结构。采用双译码结构可以减少选择线的数目。在这种译码方式中，地址译码器分成X向和Y向两个译码器，若每一个有n/2个输入端，它可以译出2n/2个输出状态，那么两个译码器交叉译码的结果，共可译出2n/2×2n/2=2n输出状态，其中n为地址输入量的二进制位数。但此时译码输出线却只有2×2n/2根。例如n=12，双译码输出状态为212=4096个，而译码线仅只有2×26=128根。若采用单译码方式，则需要4096条译码线。
采用双译码结构的4096×1的存储单元矩阵如图7.24示。4096个字排成64×64的矩阵，它需要12根地址线A0~A11，其中A0~A5输入至X地址译码器，它输出64条选择线，分别选择1~64行；A6~A11输入至Y地址译码器，它也输出64条选择线，分别选择1~64列，控制各列的位线控制门。例如，输入地址为000000000000，X方向由A0~A5，译码选中了第一行，则X1为高电平，因而其控制的64个存储元分别与各自的位线相连，但能否与输入输出线接通，还要受各列的位线控制门控制。在A6~A11全为0时，Y1为高电平，从而
选中第一列，第一列的位线控制门打开，故最后译码的结果选中了左上角的(1，1) 这个存
储单元。
图7.24 双译码存储器结构
3. 驱动器
由于在双译码结构中，一条X方向选择线要控制挂在其上的所有存储元电路，例如在4096×1中要控制64个电路，故其所带的电容负载很大。为此，需要在译码器输出后加驱动器，由驱动器输出去驱动挂在各条X方向选择线上的所有存储元电路。
4. I/O电路
它处于数据总线和被选用的单元之间，用以控制被选中的单元读出或写入，并具有放大信息的作用。
5. 片选控制器CS(Chip Select)
单存储容量是有限的，所以需要一定数量的片子按一定方式进行连接后才能组成一个完整的存储器。在地址选择时，首先要对片子进行选择。通常用地址译码器的输出和一些控制信号(如读/写命令)来形成片选信号。只有当片选信号有效时，才能选中某一片，此片所连的地址线才有效，这样才能对这一片上的存储元进行读操作或写操作。用片选信号来确定哪个芯片被选中。读/写控制线决定芯片进行读/写操作。至于是读还是写，取决于中央处理器所给的命令是读命令还是写命令。
6. 输出驱动电路—三态输出缓冲器
为了扩展存储器的容量，常需要将几个集成片的数据线并联使用。另外，存储器的读出数据或写入数据都放在双向的数据总线上。这就用到三状态输出缓冲器。标准的逻辑门只有“1”和“0”两个状态，而三态逻辑门，除了通常的“1”和“0”输出态外，还有输出为高阻悬浮状态的第三态。
此外，在动态RAM中，还有预充、刷新等方面的控制电路。
7.2.4 快闪存储器(Flash Memory)
快闪存储器又称闪烁存储器，它是在EPROM和E2PROM的制造技术基础上发展产生的一种新型的电可擦除、非易失性记录器件。
EPROM为单管单元叠栅器件，编程靠沟道热电子，擦除靠紫外光。而E2PROM为带有选择管的两管单元，编程和擦除均靠F-N遂道效应。其可在系统中进行可编程，还可通过译码对个别位进行擦除和改写，因此，系统调试很方便。
闪烁存储器采用PEROM单管单元结构，其加工工艺和编程机理都与EPROM类似，只是浮栅氧化层采用E2PROM的隧道氧化层。因此，它既具有EPROM的价格便宜、集成度高的优点，又具有E2PROM的电可擦除性和可重写性。而且它的访问时间短(小于60ns)，擦除和重写的速度快。一块1M位的闪烁存储芯片，其擦除和重写一遍的时间少于5s，比一般标准的E2PROM要快得多。由于单元面积小，集成度可做到EPROM的水平，且全塑料封装，成本较低。但是它只能整片擦除，不能像E2PROM那样逐个字节进行擦除、重写，而且允许擦除的次数有限，目前只能达到10万次左右。
1. 快闪存储器的工作原理
快闪存储单元如图7.25所示。它是在MOS管中印入一个浮栅。此浮栅与源极、漏极以及控制栅之间都是电绝缘的。栅氧化层的厚度为10~20nm，其信息写入与读出原理与EPROM类似。假设，浮栅上注入电子状态表示“1”，无注入电子状态表示“0”。当漏极以及控制栅均加高压，源极接地时，漏极与控制栅间形成的电场使沟道中运动的电子加速，这些高能量的电子中的一部分将会获得足够的能量以穿过栅氧化层到达浮栅。高压撤除后，这些电子由于没有通路将仍被限制在浮栅上。读取信息时，在控制栅加上工作电压(+12V)，根据沟道有否电流流过，即可判断“1”和“0”。
信息的擦除过程为：将控制栅隔离(断开)，漏极接地，源极接正高压，使栅氧化层两边产生一个强电场，引起所谓的F-N(Fowler-Nordheim)隧道效应，即将电子从浮栅上拉下来，并在电场的加速下到达源极而复合掉，从而达到擦除的目的。
图7.25 快闪存储单元
2. 快闪存储器与其它存储器的性能
(1) 与其它半导体存储器性能的比较
从非易失性来看，半导体ROM是最早出现的一种非易失性存储器(NVM)，而现在又是最便宜的一类半导体存储器。它是在扩散级进行编程的，所以价格便宜，但不具有电可编程性(即所谓的灵活性差)。掩膜ROM主要用于设计成本低且量大的应用领域。
在20世纪80年代至1995年期间，EPROM在非易失性存储器市场中占有领先地位，
它的竞争优势在于热电子注入浮栅的方法使其具有可编程性(即所谓的灵活性)，但擦除不可在系统中进行，而要用紫外光，因此，需要一种特殊的陶瓷封装材料，这就使成本大大提高。另外，有一种组装在无窗口的塑料封装中的EPROM，它只能一次性编程，故被称为一次性可编程EPROM(OTP EPROM)。
E2PROM每单元有两只晶体管，能进行位级擦除和编程。它的优点主要还有耐用和功耗低。此外，因采用塑料封装而成本较低，但其单元面积较大，通常为EPROM的2~3倍。且因有10nm左右的薄隧道氧化层，工艺难度较EPROM大，因此，价格也高于EPROM。现已设计出由不同类型的组合而成的用于高速非易失性存储器的专用存储器(ASM)，当然，成本也相应地提高了。
快闪存储器是EPROM和E2PROM技术有机结合的产物，因而它兼有两者的优点。只是它工作于12V时，可以像E2PROM一样实现带电改写，而工作于+5V或0V时，其内容就像EPROM一样不可改写。它还具有不挥发性、存储密度高、功耗低等特点。快闪存储器与半导体存储器的性能比较如图7.26所示。
图7.26快闪存储器与半导体存储器成本与性能比较
(2) 与磁盘性能的比较
表7.1所示为快闪存储器和硬盘的几种典型参数值。
表7.1快闪存储器和磁盘的几种典型参数值
硬盘很容易受到各种机械震动的影响，受震动后，磁头就容易错位，而修复它既费钱又费时间。大部分磁盘规定的工作震动容量是10千兆次，而快闪存储器的工作震动容量
信息显示与光电技术专业实习总结范文
《浙江大学优秀实习总结汇编》 信息显示与光电技术岗位工作实习期 总结 转眼之间，两个月的实习期即将结束，回顾这两个月的实习工作，感触很深，收获颇丰。这两个月，在领导和同事们的悉心关怀和指导下，通过我自身的不懈努力，我学到了人生难得的工作经验和社会见识。我将从以下几个方面总结信息显示与光电技术岗位工作实习这段时间自己体会和心得： 一、努力学习，理论结合实践，不断提高自身工作能力。 在信息显示与光电技术岗位工作的实习过程中，我始终把学习作为获得新知识、掌握方法、提高能力、解决问题的一条重要途径和方法，切实做到用理论武装头脑、指导实践、推动工作。思想上积极进取，积极的把自己现有的知识用于社会实践中，在实践中也才能检验知识的有用性。在这两个月的实习工作中给我最大的感触就是：我们在学校学到了很多的理论知识，但很少用于社会实践中，这样理论和实践就大大的脱节了，以至于在以后的学习和生活中找不到方向，无法学以致用。同时，在工作中不断的学习也是弥补自己的不足的有效方式。信息时代，瞬息万变，社会在变化，人也在变化，所以你一天不学习，你就会落伍。通过这两个月的实习，并结合信息显示与光电技术岗位工作的实际情况，认真学习的信息显示与光电技术岗位工作各项政策制度、管理制度和工作条例，使工作中的困难有了最有力地解决武器。通过这些工作条例的学习使我进一步加深了对各项工作的理解，可以求真务实的开展各项工作。 二、围绕工作，突出重点，尽心尽力履行职责。 在信息显示与光电技术岗位工作中我都本着认真负责的态度去对待每项工作。虽然开始由于经验不足和认识不够，觉得在信息显示与光电技术岗位工作中找不到事情做，不能得到锻炼的目的，但我迅速从自身出发寻找原因，和同事交流，认识到自己的不足，以至于迅速的转变自己的角色和工作定位。为使自己尽快熟悉工作，进入角色，我一方面抓紧时间查看相关资料，熟悉自己的工作职责，另一方面我虚心向领导、同事请教使自己对信息显示与光电技术岗位工作的情况
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光电信息技术新进展及感想 20世纪后期是现代光学和光电技术取得辉煌成就的时代。电子学与光学的结合，产生和建立了光电信息学科，在高新技术领域里的发展势头迅猛，使人类进入了信息时代。“20世纪是电子的世纪，21世纪是光子的世纪”；“光电信息是朝阳产业” ；通过《光电世界》课上老师的讲解，我们了解了许多光电信息技术的内容。如沈京玲讲的：太赫兹科学与技术，何敬锁老师讲的：信息传递的载体----电和光，张岩老师讲的：光学信息处理，苏波老师讲的：太阳能光伏电池、LED应用技术，崔海林讲的：微电子技术、通信网技术。这些内容让我对光电信息技术的领域有了大致的了解，并且在老师的精彩的讲说下激发了我对于世界的兴趣。 光电 在众多光电信息技术中，我对光电子技术这一领域是十分感兴趣的，并且我也十分看好这一领域的发展前景。 光电子技术是指激光在电子信息技术中的应用而形成的技术。光电子技术确切称为信息光电子技术。20世纪60年代激光问世以来，最初应用于激光测距等少数应用，到70年代，由于有了室温下连续工作的半导体激光器和传输损耗很低的光纤，光电子技术才迅速发展起来。 在上网的查找中，我了解到世界光电子产业的总体发展情况，其结果更是让每个人欣慰。正是由于上世纪60年代激光技术的产生，极大地推动了光电子技术的发展。并由此形成规模宏大、内容丰富的光电子产业。近十余年来，光电子相关技术突飞猛进，产品种类也不断推陈出新，其应用更是无远弗届，层面扩及通讯、信息、生化、医疗、工业、能源、民生等领域。展望未来，在轻量化、便携性、低耗能、高效益、整合强的特性下，光电子产业将更深入各领域应用范围，是影响未来社会发展的战略性产业之一。 此外，随着信息化的发展,大型信息化工程的建设,及其带动起来的覆盖世界的在政府部门、企业和家庭的应用,使光电子市场连年保持12.8%以上的高速增长。从1996年至1999年四年间平均增长50%,成为世界光电子迅速发展的阶段。从光电子产业世界市场情况可以看出,光电子市场在几年来是一直保持着强劲的增长势头,其中世界通信行业的发展将光通讯市场推到了前所未有的高度。而光电子技术其他方面的应用也在迅速增长，它对全面提高整个经济层次和运作效率,促进经济各环节的协调整合,发挥着越来越重要的作用。 看一下这两个世纪的产业技术。二十世纪的主导产业是微电子技术，而二十一世纪的主导产业就将是光电子技术。光电子技术不仅能够推动世界光纤通信技术的革命和医疗及生命科学的进步，而且还能更有效地应用于国防建设和探索诸多新的科学前沿领域。它将以我们今天完全无法想象的方式改变我们的生活。而21世纪，我们将进入信息时代，光电子技术及其产业必将有高速的发展；第一，光电子器件在军事和民用方面将得到更大的发展和广泛应用；第二，互联网的发展要求建立更完善的以光纤联接的数字综合服务网络；第三，要进行高度并行运算和自由空间中不受串扰的互连能力的光子计算机的研发必需大力发展光电子技术。在21 世纪的知识经济时代，光电子技术和产业的发展必将对人类产生深远的影响。 在规模宏大、内容丰富的光电子领域，近年来其产业发展呈现出四大热点，即光通信与光网络的创新不断，光存储与光显示的潜力无穷，固态照明未来发展顺畅，多晶硅材料供不应求。
光学与电子信息学院2015级培养方案-光电信息科学与工程-光
光电信息科学与工程专业本科培养计划 Undergraduate Program for Specialty In Optoelectronic Information Science and Engineering 一、培养目标 Ⅰ．Program Objectives 培养德、智、体全面发展，具有系统、扎实的光电理论基础，在信息的获取、传递、处理及应用等方面具有较宽广的专业知识，英语应用能力和工程实践动手能力强，人文素质和创新精神优秀，并在激光科学与工程、光纤通信系统与技术、光电系统与信息处理、光电子集成器件技术等方向具有一定专长的高素质人才。毕业生能在研究院所、高等院校、信息产业部门及其相关领域从事信息科学与技术的研究、系统集成与设计、开发等方面的工作。 Aiming at preparing all-rounded, high-quality talents with international competence, this program will enable students to be solid grounded in basic theory, wide-ranged in specialized knowledge, capable of practical work and particularly specialized in Laser Science and Engineering, Optical Fiber Communication System and Technology, Optoelectronic System and Information Processing, Optoelectronic Integrated Devices. Students can be fit into jobs in IT department research centers and colleges. They can do research, design and develop the integrated system in Information Science and Technology area. 二、基本规格要求 Ⅱ．Learning Outcomes 毕业生应获得以下几个方面的知识和能力: 1．扎实的数理基础； 2．掌握光学与光电子学、电子与信息科学的基本理论和方法； 3．解决本学科领域内的科研及工程问题的能力； 4．了解本学科发展的前沿动态； 5．较强的英语语言能力； 6．优秀的文献检索、资料查询与综述，以及科技论文和研究报告撰写的能力；
电子信息工程简介.doc
电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科，主要研究信息的获取与处理，电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。现在，电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面，像电话交换局里怎么处理各种电话信号，手机是怎样传递我们的声音甚至图像的，我们周围的网络怎样传递数据，甚至信息化时代军队的信息传递中如何保密等都要涉及电子信息工程的应用技术。我们可以通过一些基础知识的学习认识这些东西，并能够应用更先进的技术进行新产品的研究和电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业。 本专业培养掌握现代电子技术理论、通晓电子系统设计原理与设计方法，具有较强的计算机、外语和相应工程技术应用能力，面向电子技术、自动控制和智能控制、计算机与网络技术等电子、信息、通信领域的宽口径、高素质、德智体全面发展的具有创新能力的高级工程技术人才开发。 电子信息工程专业主要是学习基本电路知识，并掌握用计算机等处理信息的方法。首先要有扎实的数学知识，对物理学的要求也很高，并且主要是电学方面；要学习许多电路知识、电子技术、信号与系统、计算机控制原理、通信原理等基本课程。学习电子信息工程自己还要动手设计、连接一些电路并结合计算机进行实验，对动手操作和使用工具的要求也是比较高的。譬如自己连接传感器的电路，用计算机设置小的通信系统，还会参观一些大公司的电子和信息处理设备，理解手机信号、有线电视是如何传输的等，并能有机会在老师指导下参与大的工程设计。学习电子信息工程，要喜欢钻研思考，善于开动脑筋发现问题。 随着社会信息化的深入，各行业大都需要电子信息工程专业人才，而且薪金很高。学生毕业后可以从事电子设备和信息系统的设计、应用开发以及技术管理等。比如，做电子工程师，设计开发一些电子、通信器件；做软件工程师，设计开发与硬件相关的各种软件；做项目主管，策划一些大的系统，这对经验、知识要求很高；还可以继续进修成为教师，从事科研工作等。注：不同院校的课程设置可能不同。 [编辑本段] 基本介绍 学科：工学 门类：电气信息类 专业名称：电子信息工程 相近专业：通信工程 [编辑本段] 业务培养要求 本专业是一个电子和信息工程方面的专业。本专业学生主要学习信号的获取与处理、电厂设备信息系统等方面的专业知识，受到电子与信息工程实践的基本训练，具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的能力。
大屏显示系统方案
大屏显示系统方案 一、设计方案 （一）设计概述本方案提供的大屏幕拼接显示系统是依据用户需求而设计，推荐采用行业内著名品牌——清投视讯DID液晶大屏幕拼接显示系统。清投视讯DID液晶大屏幕拼接显示系统以系统工程、信息工程、自动化控制等理论为指导，将国际最卓越的超窄边液晶显示技术、电视墙拼接技术、多屏图像处理技术、网络技术等融合为一体，使整套系统成为一个高亮度、高分辨率、高清晰度、高智能化控制、操作先进的大屏幕显示系统。能够很好地与用户监控系统、指挥调度系统、网络信息系统等连接集成，形成一套功能完善、技术先进的交互式信息显示及管理平台。 建设完成后的DID液晶大屏幕拼接显示系统满足以下要求：支持Windows、UNIX、Linux操作系统。支持TCP/IP等标准网络协议。能够与用户各种应用平台，如监控系统、指挥调度系统，CCTV视频监控系统、SCADA（数据采集与监视控制）系统、ATS调度系统、EMCS 环控系统、GPS系统、GIS系统等各类子系统进行连接集成。可根据用户需要在大屏幕上任意显示各种动态、静态视频和计算机/工作站图文信息。系统支持单屏、跨屏以及整屏显示模式，可实现多路动/静态信号窗口的缩放、移动、漫游等功能。 整套系统的硬件、软件设计上已充分考虑到系统的安全性、可靠性、可维护性和可扩展性，存储和处理能力可满足后期扩展的要求。 （二）技术规范和标准
本设计方案设备选型、系统设计、设备运输及安装、售后服务等严格遵循国际及国家相关标准，遵循下列标准： IEC——国际电工委员会标准 ISO——国际标准化组织 CCC——中国产品强制认证标准 RoHS——电子信息产品污染控制管理办法 《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92） 《低压电气设计规范》（GB50054—95） 《工业企业通讯设计规范》（GBJ42-81） 《电气装置安装工程接地装置、施工及验收规范》（GB／T50169） IEEE802.3以太网规范 《安全防范工程程序与要求》（GA/T75） 《信息技术设备（包括电气事务设备）安全规范》（GB4943-1995） 《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93） 《电工电子产品基本环境试验规程试验方法》（GB2423.1/2/3-89） 《电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验》（GB/T17626.5-1999） 《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》（GB/T17618-1998） 《电子测量仪器振动试验》（GB6587.4-86）
光电信息技术习题
中国海洋大学命题专用纸（附页A） 2007-2008学年第 2 学期试题名称：光电技术（A卷）共 4 页第2 页
中 国 海 洋 大 学 命 题 专 用 纸（附页B ） 2007-2008学年第 2 学期 试题名称 ：光电技术（A 卷） 共4 页 第 3 页 四、简答题（15分） 1、（5分）简述光电三极管的工作原理。 2、（5分）简述声光相互作用中产生布喇格衍射的条件以及布喇格衍射的特点。 3、（5分）什么是热释电效应？热释电器件为什么不能工作在直流状态？ 五、计算分析题（34分） 1、（5分）假设将人体作为黑体，正常人体体温为36.5°C 。计算（1）正常人体所发出的辐射出射度；（2）正常人体的峰值辐射波长。（斯忒藩-玻尔兹曼常数 )(10670.5842K s J/m ???=-σ，维恩常数为2897.9μm ） 2、（7分）用Si 光电二极管测缓变光辐射，伏安特性曲线如图1所示，在入射光最大功率为8μW 时，屈膝电压10V ，反向偏置电压为40V ，Si 光电二极管的灵敏度S=0.5μA/μW ，结电导为0.005μS ，求（1）画出光电二极管的应用电路图（2）计算二极管的临界电导（3）计算最大线性输出时的负载R L 。 图1 图2 3、（7分）与象限探测器相比PSD 有什么特点？如何测试图中（如图2所示）光点A 偏离中心的位置？ 5、(8分)依据图3提供的结构和脉冲电压图说明CCD 电荷转移的过程。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 装 订 线 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 3 21ΦΦΦt 1 t 2 t 3 t 4
光电检测技术
光电检测技术总结 经过一学期的光电检测技术课程的学习，我们大致上了解了光电检测技术有许多方面的知识，按照传感器、转换电路、检测装置划分排列。接下来我们来仔细探讨一下究竟有什么值得我们学习的。 首先是光电技术的定义。何为光电技术？光电检测技术是以激光、红外、光纤等现代光电子器件作为基础，通过对被检测物体的光辐射，经光电检测器接收光辐射并转换为电信号，由输入电路、放大滤波等检测电路提取有用信息，或进入计算机处理，最终显示输出所需要的检测物理参数。其中检测和测量有一些不同的地方：检测：通过一定的物理方式，分辨出被测参量并归属到某一范围带，以此来判别被测参数是否合格或是否存在。测量：将被测的未知量与同性质的标准量比较，确定被测量对标准量的倍数，并通过数字表示出这个倍数的过程。而光电检测技术的应用存在在生活中的每一个部分。比如人的视觉功能，人眼是一个直径为23mm的近似球体，眼球前方横径为11mm的透明角膜具有屈光作用，角膜后的虹膜中央有称为瞳孔的圆孔，它可以扩大或缩小以调节进入眼球的光亮。虹膜后的水晶体相当于光学系统中的透镜，其直径为9mm。在眼球的后方有视网膜，这是光学细胞和杆状细胞，它们和视网膜上的其他细胞组成的微小感光单元。这些感光单元接收光刺激后转化为神经冲动，经视神经传导到大脑的高级视觉中枢，从而产生亮度和彩色的感觉，同时也形成有关物体状和大小的判断。因此，人眼是一个高灵敏度、高分辨率和极为复杂而精巧的光传感器。正好光学仪器是人眼的视觉扩展，通过利用光辐射的各种现象和特性，摄取信息实现控制的有力工具，它是人类视觉参与下才能工作的。光学仪器一共在人类视觉上做出了以下的扩展：1、时间上扩展，可以通过摄像机记录过去的样子；2、空间上的扩展，通过地球卫星观看世界个地的样貌；3、识别能力的扩展，通过放大镜和显微镜我们能够观测到人眼看不见的细微东西。 光电检测系统由哪些东西组成？典型的光电仪器包括了精密机械、光学系统、光电信号传感器、电信号处理器和运算控制计算机以及输出显示设备等环节。各种环节分别实现各自的职能，组成光、机、电的综合系统。一个典型的光电检测系统的组成由辐射源开始，依次为传输媒质、检测目标、光学系统、光点检测器件、信息处理、输出设备。其中辐射源通过传输媒质由对象空间进入到光电系统。
2017电子信息工程考研方向：光电信息工程
2017电子信息工程考研方向：光电信息 工程 光电信息工程 主要课程：电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、通信原理、信号与系统、数字信号处理、微机原理及应用、单片机、软件技术基础、物理光学、应用光学、信息光学、光电信息处理基础、光电检测技术、近代光学量测技术、传感器原理、激光技术、光纤通信、光电子学、数字图像处理等。 学制：4年。 授予学位：工学学士。 本专业培养以光电信息工程为主干的光电信号获取、光通信、光电信息处理、光存储、光显示及光电信息应用等信息光电子工程领域的基础知识、基础理论、基本技能，能在工农业生产、国防军工、生物医疗、环境监测、文化娱乐、科学研究等领域相关的行业与部门从事光电技术与系统相关产品的设计、制造、开发、应用、研究、教学、管理、营销等方面工作，德、智、体、美全面发展的复合型高级专门人才。 就业前景：主要在光电信息工程、光电子工程、光通信、计算机、等领域从事科学研究、相关产品设计与制造、科技开发与应用、运行管理等工作。 光电信息技术是由光学、光电子、微电子等技术结合而成的多学科综合技术，涉及光信息的辐射、传输、探测以及光电信息的转换、存储、处理与显示等众多的内容。光电信息技术广泛应用于国民经济和国防建设的各行各业。近年来，随着光电信息技术产业的迅速发展，对从业人员和人才的需求逐年增多，因而对光电信息技术基本知识的需求量也在增加。光电信息技术以其极快的响应速度、极宽的频宽、极大的信息容量以及极高的信息效率和分辨率推动着现代信息技术的发展，从而使光电信息产业在市场的份额逐年增加。在技术发达国家，与光电信息技术相关产业的产值已占国民经济总产值的一半以上，从业人员逐年增多，竞争力也越来越强。 提供此专业的院校： 清华大学、北京航空航天大学、天津大学、哈尔滨工业大学、浙江大学、电子科技大学、四川大学、杭州电子科技大学、中国计量学院、南京理工大学紫金学院、重庆大学、南京邮电大学、南京理工大学、华中科技大学、哈尔滨理工大学、长春理工大学、西安邮电学院、山东轻工业学院、中北大学、深圳大学、华南师范大学、西安工业大学、常熟理工学院、上海电力学院、上海理工大学、南昌航空大学、暨南大学、南昌理工学院、大连海事大学以及长沙大学等。 光电信息工程A++专业排名 1.浙江大学 2.清华大学 3.天津大学 4.哈尔滨工业大学 5.北京航空航天大学 6.复旦大学 这个排名是传统排名，随着各个学校的光电国家实验室的建设，各个排名也发生了不小
信息显示与光电技术专业大学生个人职业规划
信息显示与光电技术专业大学生个人职业规划 一、自我分析 1、价值观 我崇尚自由自在的生活，不喜欢被拘束。舒服安逸富裕的生活，是我的向往。从小就被教育要有团体合作精神，所以我一直认为，人最可贵的就是能团结合作，全力以赴。这样可以做到事半功倍。 我的职业价值观(进行过职业价值观测试)：工作的目的和价值，在于不断创新，不断取得成就，不断得到领导与同事的赞扬或不断实现自己想要做的事、、获得优厚的报酬，使自己有足够的财力去获得自己想要的东西，使生活过得较为富足。希望一起工作的大多数同事和领导人品较好，相处在一起感到愉快，，是一种极大的满足。是一种极大的满足。 2、个人性格 比较外向，开朗，幽默，乐观的。也很率性。喜欢交朋友，擅长于与人沟通，人际关系佳，忠实可靠。 3、个人兴趣 平常喜欢打篮球，听音乐，逛街，交朋友。还喜欢上网，看些小说，喜欢看各种杂志类书籍。积极的培养各方面的兴趣，比
如学吉他，对辩论方面的知识也很想去了解，想成为全方面人才。 4、个人能力 计算机应用，office软件应用，听从指挥，有计划有思考的 去完成一件任务。有责任心，上进心，做事认真投入，擅长想象 思维。可以充分发挥善于运用抽象思维、逻辑推理等能力来分析 解决问题的优势，发扬独立钻研的学习精神。由于参加学生会和 长期担任班干部，有丰富得管理经验，实践能力强。但缺乏耐心、毅力。 5、职业兴趣 我的职业兴趣很广泛，由于我是学管理的，对管理方面的知 识比较了解，可以学以致用。希望能够在企业人事行政管理方面 有所发展，自我表现和体现我的价值所在。 6、职业个性 喜欢独立地计划自己的活动和指导别人的活动，在独立的和 负有职责情景中感到愉快，喜欢对将来发生的事情作出决定，想 努力成位一位优秀的领导者。在工作中形成一定个人魅力，得到 大家的肯定及尊重。软硬兼用，以身作则。对自己未来有信心。 7、职业价值观 希望工作以团队合作的方式进行，大多数同事和领导在工作 中有融洽的人际关系，相处在一起感到愉快、自然，认为这就是 很有价值的事。重视工作中人与人之间的关系，希望能建立良好 的同事关系。愉快、协调的团队协作是我这种类型的人所追求的。
(完整版)现代光电信息技术的发展及应用
现代光电信息技术的发展及应用 光具有极快的速度、极大的频宽、极高的信息容量，在现代信息技术中得到了广泛的应用。现代光电信息技术是光学技术、光电子技术、微电子技术，信息技术、光信息技术、计算 机技术、图像处理技术等相互交叉、相互渗透和相互结合的产物，是多学科综合技术，它 研究以光波为信息的载体，通过对光波实施控制、调制、传感、转换、存储、处理和显示 等技术方法，获取所需要的信息，其研究内容包括光的辐射、传输、探测、光与物质的相 互作用以及光电信息的转换、存储、处理与显示等众多领域。 现代光电信息技术具有如下特点：其一，有效延伸人眼的视觉功能，使其探测阈值达到光 子探测的极限水平，而探测的光谱范围在长波方向达到了亚毫米波段，在短波限则延伸到 紫外线、x射线、y射线乃至高能粒子；其二，以光为信息载体，结合计算机的研究成果，极大地提高了光电系统的响应速度、带宽和信息容量。使超快速现象（核爆炸、火箭发射等）可以在纳秒（ns）、皮秒（ps）甚至飞秒（fs）量级得以记录，利用光网络的多台计 算机传输和处理海量信息得以实现。正是光电信息技术的上述两个重要的特点推动着信息 科学技术的迅速发展。 一、光电信息技术的发展 1.光电信息技术的发展简况 1873年发现了硒的光电导性（内光电效应） 1888年德国的H.R.赫兹观察到紫外线照在金属上时，能使金属发射带电粒子 1890年P.勒纳通过对带电粒子电荷质量比的测定，证明它们是电子 1900年，M.普朗克提出黑体辐射能量分布的普遍公式 1929年，L.R.科勒制成银氧铯（Ag-O-Cs）光电阴极,出现了光电管 1939年，苏联的V.K.兹沃雷金制成实用的光电倍增管 20世纪30年代末，硫化铅（PbS）红外探测器问世 40年代出现用半导体材料制成的温差型红外探测器和测辐射热计 50年代中期，可见光波段的硫化镉（CdS）、硒化镉（CdSe）光敏电阻和短波红外硫化铅光电探测器投入使用 20世纪60年代之后的几十年间，红外探测器及红外探测系统得到迅速发展 2.光电子器件方面的发展简况
电子信息工程简介
电子信息工程 电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科，主要研究信息的获取与处理，电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面。电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业。 目录 1专业简介 2专业要求 3背景预测 4培养目标 5主要课程 数学 理论 电路 计算机 6详细介绍 c语言 高等数学 信号系统 电路分析 微机原理 通信原理 数字电路 模拟电路 7培养要求 8院校排名 9就业 电子系统
信息处理 空天电子技术 电磁场与微波 企业需求 10中国信息产业 11考研方向解读 12就业方向 13就业前景 1专业简介 电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科，主要研究信息的获取与处理，电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面，像电话交换局里怎么处理各种电话信号，手机是怎样传递我们的声音甚至图像的，我们可以通过一些基础知识的学习认识这些东西，并能够应用更先进的技术进行新产品的研究。电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业。 本专业培养掌握现代电子技术理论、通晓电子系统设计原理与设计方法， 电子信息工程 具有较强的计算机、外语和相应工程技术应用能力，面向电子技术、自动控制和智能控制、计算机与网络技术等电子、信息、通信领域的宽口径、高素质、德智体全面发展的具有创新能力的高级工程技术人才开发。 电子信息工程专业主要是学习基本电路知识，并掌握用计算机等处理信息的方法。首先要有扎实的数学知识，对物理学的要求也很高，并且主要是电学方面；要学习许多电路知识、电工基础、电子技术、信号与系统、计算机控制原理、通信原理等基本课程。学习电子信息工程自己还要动手设计、连接一些电路并结合计算机进行实验，对动手操作和使用工具的要求也是比较高的。譬如自己连接传感器的电路，用计算机设置小的通信系统，还会参观一些大公司的电子和信息处理设备，理解手机信号、有线电视是如何传输的等，并能有机会在老师指导下参与大的工程设计。学习电子信息工程，要喜欢钻研思考，善于开动脑筋发现问题。 随着社会信息化的深入，各行业大都需要电子信息工程专业人才，而且薪金很高。学生
电子图文显示屏系统(10页)
仅供个人参考
第十一章
第十一章
电子图文显示屏系统
电子图文显示屏系统 ............................................................... 错误！未定义书签。
第一节 LED 产品简介 .................................................................. 错误！未定义书签。 第二节 LED 显示系统、LED 电子显示屏 ................................. 错误！未定义书签。 第三节 主要产品选型 ................................................................. 错误！未定义书签。 3.1 室外大屏幕及电子门楣的设置 ...................................... 错误！未定义书签。 3.2 电子门楣系统 ................................................................... 错误！未定义书签。 3.3 高分辨率背投式 120 寸整屏显示系统 .......................... 错误！未定义书签。 3.4 大屏幕广告屏 ................................................................... 错误！未定义书签。 3.5 触摸屏系统 ....................................................................... 错误！未定义书签。
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光电技术应用及发展展望
光电技术应用及发展前景 43年前，世界上第一台红宝石激光器诞生。那是的人们可能还没有意识到，由这台激光器引发、孕育出的光电技术将会给人类的生活带来翻天覆地的变化。随着光电子技术的发展，当今社会正在从工业社会向信息社会过渡，国民经济和人们生活对信息的需求和依赖急剧增长，不仅要求信息的时效好、数量大，并且要求质量高、成本低。在这个社会大变革时期，光电子技术已经渗透到国民经济的每个方面，成为信息社会的支柱技术之一。总之，光电子技术具有许多优异的性能特征，这使得它具有很大的实用价值。而今天，光电子产业已经成为了21世纪的主导产业之一，光电子产业的参天大树上也结出了丰富的果实，它们包括但不限于光通信、光显示、光存储、影像、光信号、太阳能电池等，也可以简单地把现在的光电子产业分为信息光电子（光纤光缆、光通讯设备等）、能量光电子（激光器、激光加工成套设备、测控仪表、激光医疗设备等）和娱乐光电子（VCD、DVD等）等方面。而本文将介绍光电子技术在以下几个领域的应用前景： 光通信： 目前，光通信网络行业进入高速发展期，以光纤为技术基础的网络通信现在已经覆盖了许多地区，我国的光通信技术也走在世界前沿。2011年，武汉邮科院在北京宣布完成“单光源1-Tbit/s LDPC 码相干光OFDM 1040公里传输技术与系统实验”，这一传输速率是目前国内商用最快速率（40Gb/s）的25倍。十年发展，光通信商用水平的最高单通道速率增长16倍，最大传输容量增长160倍。2005年，邮科院实现了全球率先实现在一对光纤上4000万对人同时双向通话。2011年7月29日，该院在全球率先实现一根光纤承载30.7Tb/s信号的传输，可供5亿人同时在一根光纤上通话，再次刷新了世界纪录。而正在研制中的科技开发项目，有望在2014年实现12.5亿对人同时通话。这一技术打破了美国在该领域保持的单光源传输世界纪录。在2012年的中国光博会上，新技术新产品层出不穷。随着“宽带中国”上升为国家战略，中国得天独厚的优势将使光通信制造企业信心十足。通过对各技术分支专利的分析看出，光传输物理层PHY和光核心网OCN已相对成熟和大规模商用，PHY作为各类网络传输技术的基础，既有相对成熟、淡出主流研究视野的部分，也有业界正致力于寻求最佳方案的技术点；无光源网络PON技术作为世界普遍应用的接入网技术，在“光纤到户”、“三网融合”等概念家喻户晓的今天，已成为各国基础设施建设投资中不可或缺的一部分；分组传输网PTN既是新兴技术，又得到了相对广泛的商用，其在移动回传中的应用使其成为下一代移动通信网络建设中的一种较优的可选方案，同时相应技术标准正在争议中发展，其技术发展将带来难以估量的商机；智能交换光网络ASON技术和全光网AON技术是光通信网络技术中的前沿技术，目前处于研发的活跃期。 此外，复旦大学近期研发的可见光通讯技术也是光通信的发展前景之一，通过给普通的LED 灯泡加装微芯片，使灯泡以极快的速度闪烁，就可以利用灯泡发送数据。而灯泡的闪烁频率达到每秒数百万次。通过这种方式，LED灯泡可以快速传输二进制编码。但对裸眼来说，这样的闪烁是不可见的，只有光敏接收器才能探测。这类似于通过火炬发送莫尔斯码，但速度更快，并使用了计算机能理解的字母表。使用标准的LED照明灯，哈斯与他的同事戈登·波维创建的研究小组已经达到了两米距离的130兆比特每秒的传输速度。随着白炽灯、荧光灯逐渐退出市场并被LED取代，未来任何有光的地方都可以成为潜在的LiFi数据传输源。想象一下这样的场景：在街头，利用路灯就可以下载电影；在家里，打开台灯就可以下载歌曲；在餐厅，坐在有[4]灯光的地方就可以发微博；即便是在水下，只要有灯光照射就可以上网。LiFi另一个巨大的好处是在任何对无线电敏感的场合都可以使用，比如飞机上、手术室里等。光显示：
光电信息科学与工程导论论文
光电信息科学与工程导 论论文 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
光电信息科学与工程 专 业 导 论 论 文 学院：光电信息学院专业：光电信息科学与工程 姓名：杨杨学号： 光电信息科学与工程导论论文 内容摘要：光信息科学和技术是光学和光电子学的一个分支。从光学 与光电子学的发展即可看到该学科的发展态势，20世纪六十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信息科学与技术的发展，至今光电子（光子）技术的应用已遍及科技、经济、军事和社会发展
的各个领域。人们普遍认为，光电子产业将成为21世纪的支柱产业之一。所以近年新设这样的一个专业来满足社会需求。 关键词：光信息激光光学前景问题专业研究对象以及应用 一、光电子技术 光电子技术主要是研究光（特别是相干光）的产生、传输、控制和探测的科学技术。通过光电子技术与微电子技术的结合，以及在各种科学和技术领域的应用，产生并形成了一系列新的交叉学科和应用技术领域，如信息光电子技术，激光医疗与光子生物学，激光加工技术，激光检测与计量技术，激光全息技术，激光光谱分析技术，非线性光学，超快光子学，激光化学，量子光学，激光（测污）雷达，激光制导，激光分离同位素，激光可控核聚变，激光武器等等不胜枚举。这些技术应用的快速发展及向其它科技领域的渗透，形成了许多市场可观、发展潜力巨大的光电子产业，包括光纤通讯产业、光显示产业、光存储-光盘产业、光机电一体化、激光材料加工和合成产业、办公自动化与商用光电子产业、激光医疗器械产业、激光器件产业、激光全息产业、光电子材料产业、光电子检测产业和军用光电子产业。预计未来具有重大发展前景的光（电）子产业有：光子计算与光信息处理产业、全光光子通信产业、光子集成器件产业、聚合物光纤光缆产业、聚合物光电器件产业和光子传感器产业等。 综上所述，光电子产业大致可分为五大类：光电子材料与元件产业、光信息（资讯）产业、传统光学（光学器材）产业、光通信产业、激光器与激光应用（能量、医疗）产业。 二、光子产业的发展前景
电子信息工程排名
清华大学A++ 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 2 西安电子科技大学A++ 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 3 北京邮电大学A+ 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 4 电子科技大学A+ 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 5 华中科技大学A+ 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 6 北京航空航天大学A 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 7 武汉大学A 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 8 北京理工大学A 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 9 北京大学A 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 10 东南大学A 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 11 华南理工大学A 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 12 浙江大学A 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 13 上海大学B+ 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 14 北京交通大学B+ 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 15 中国科学技术大学B+ 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 16 南京航空航天大学B+ 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 17 南京理工大学B+ 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 18 山东大学B+ 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 19 四川大学B+ 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 20哈尔滨工程大学B 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 21厦门大学B 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 22吉林大学B 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 23西南交通大学B 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 24天津大学B 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 25南京邮电学院B 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 26大连海事大学C+ 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 27北京广播学院C+ 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 28中山大学C+ 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 29东北大学C+ 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 30中国矿业大学C+ 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 31云南大学C+ 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 32重庆大学C 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 33福州大学C 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 34武汉理工大学C 081001通信与信息系统0810信息与通信工程08 工学 追问： 请看清要求 前50的排名 补充： 我就知道这么多了额.. 相关问题: 有谁知道电子信息工程专业的最新大学排名
光电信息技术实验
光电信息实验（二）学生姓名：代中雄 专业班级：光电1001 学生学号：U201013351 指导老师：黄鹰&陈晶田
实验一阿贝原则实验 一、实验目的 1.熟悉阿贝原则在光学测长仪中的应用。 二、基本原理 1.阿贝比较原则 万能工具显微镜结构及实物图所示。 万能工具显微镜的标准件轴线与被测件轴线不在一条直线上，而处于平行状况。产生的阿贝误差如下： 1=tan a δ? g 35 =(13215) a??? +++??? g a? ≈g 一阶误差，即阿贝误差 2．结论 1）只有当导轨存在不直度误差，且标准件与被测件轴线不重合才产生阿贝误差（一阶误差）。 2）阿贝误差按垂直面、水平面分别计算。 3）在违反阿贝原则时，测量长度为τ的工件所引起的阿贝误差是总阿贝误差的L τ。 4）为了避免产生阿贝误差，在测量长度时，标准件轴线应安置在被测件轴线的延长线上（阿贝原则）。
5）满足阿贝原则的系统，结构庞大。 3.阿贝测长仪 阿贝测长仪中，标准件轴线与被测件轴线为串联形式，无阿贝误差，为二阶误差，计算形式如下： 22=C ?δ 三、 实验内容 1. 万能工具显微镜进行测长实验 1）仪器：万能工具显微镜，精度：1微米。 用1元、5角、1角的硬币，分别测它们的直径，用数字式计量光栅读数及传统的目视法读数法。每个对象测8次，求算数平均值和均方根值。 2）实验步骤： 瞄准被测物体一端，在读数装置上读一数；瞄准被测物体另一端，在读数装置上再度一数（精度1微米）；两次读数之差即为物体长度。 3）实验结果： 数据处理： 由8次测量结果可以算出硬币的平均直径，算数平均值： ()1 11.45311.45111.45611.45811.46411.43811.44511.4508 11.452D mm =?+++++++=
光电成像原理复习指南(含答案)
复习指南 注：答案差不多能在书上找到的都标注页数了，实在找不到的或者PPT上的才打在题后面了，用红色和题干区分。特此感谢为完善本文档所做出贡献的各位大哥。(页码标的是白廷柱、金伟其编著的光电成像原理与技术一书) 1.光电成像系统有哪几部分组成?试述光电成像对视见光谱域的延伸以及所受到的限制(长波限制和短波限制)。(辐射源，传输介质，光学成像系统，光电转换器件，信息处理装置。P2-4) 答:辐射源，传输介质，光学成像系统，光电转换器件，信息处理装置。 [1]电磁波的波动方程该方程电磁波传递图像信息物空间和像空间的定量关系，通过经典电磁场理论可以处理电磁波全部的成像问题 [2]收到的限制：当电磁波的波长增大时，所能获得的图像分辨力将显著降低。对波长超过毫米量级的电磁波而言，用有限孔径和焦距的成像系统所获得的图像分辨力将会很低。因此实际上己排除了波长较长的电磁波的成像作用。目前光电成像对光谱长波阔的延伸仅扩展到亚毫米波成像。除了衍射造成分辨力下降限制了将长波电磁波用于成像外，用于成像的电磁波也存在一个短波限。通常把这个短波限确定在X 射线(Roentgen 射线)与y 射线(Gamma 射线)波段。这是因为波长更短的辐射具有极强的穿透能力，所以，宇宙射线难以在普通条件下聚焦成像。 2.光电成像技术在哪些领域得到广泛的应用?光电成像技术突破了人眼的哪些限制?(P5) 答：[1]应用：(1)人眼的视觉特性(2)各种辐射源及目标、背景特性(3)大气光学特性对辐射传输的影响(4)成像光学系统(5)光辐射探测器及致冷器(6)信号的电子学处理(7)图像的显示 [2]突破了人眼的限制:(1)可以拓展人眼对不可见辐射的接受能力(2)可以拓展人眼对微弱光图像的探测能力(3)可以捕捉人眼无法分辨的细节( 4)可以将超快速现象存储下来 3.光电成像器件可分为哪两大类?各有什么特点?(P8)固体成像器件主要有哪两类?(P9，CCD CMOS) 答：[1]直视型：用于直接观察的仪器中，器件本身具有图像的转换、增强及显示等部分，可直接显示输出图像，通常使用光电发射效应，也成像管.[2]电视型：于电视摄像和热成像系统中。器件本身的功能是完成将二维空间的可见光图像或辐射图像转换成一维时间的视频电信号使用光电发射效应或光电导效应，不直接显示图像. 电荷耦合器件，简称CCD；自扫描光电二极管阵列，简称SSPD，又称MOS图像传感器 4.什么是像管?由哪几部分组成?(P8第一段后部) 器件本身具有图像的转换、增强及显示等部分，它的工作方式是：通过外光电效应将入射的辐射图像转换为电子图像，而后由电场或电磁场的聚焦加速作用进行能量增强以及通过二次发射作用进行电子倍增，经过增强的电子图像轰击荧光屏，激发荧光屏产生可见光图像。这样的器件通常称为像管。 基本结构包括有：光电发射体、电子光学系统、微通道板(电子倍增器件)、荧光屏以及保持高真空工作环境的管壳等。 5.像管的成像包括哪些物理过程?其相应的物理依据是什么?(P8第一段工作方式) （1）像管的成像过程包括3个过程 A、将接收的微弱的可见光图像或不可见的辐射图像转换成电子图 像B、使电子图像聚焦成像并获得能量增强或数量倍增C、将获得增强后的电子图像转
浅谈中国电子信息技术发展
浅谈中国电子信息技术发展 发表时间：2019-01-02T16:19:16.287Z 来源：《知识-力量》2019年3月中作者：李一鸣 [导读] 随着科学技术的发展，电子信息技术在各个领域均得到了较为广泛的应用，并且发挥了一定的作用，正是因为不断发展的经济和科技，拓宽了电子信息技术所适用的范围 （河南省焦作市博爱县第一中学，454450） 摘要：随着科学技术的发展，电子信息技术在各个领域均得到了较为广泛的应用，并且发挥了一定的作用，正是因为不断发展的经济和科技，拓宽了电子信息技术所适用的范围，其发展速度也因此而得到了显著的提升。文章首先概括了信息电子技术在发展过程中面临问题，例如，技术人员稀缺，接下来又从实际出发，围绕着电子信息技术在中国的发展趋势展开了讨论，讨论的重点集中在更加发达的网络信息技术等方面，供有关人员参考。 关键词：中国；电子信息技术；发展趋势 引言： 经济一体化水平的不断提升，加快了社会经济全面发展的步伐，电子信息技术也变得越来越完善，这使其获得了比过去更加广泛的发展空间。科技和经济的发展水平与过去相比明显提高，电子信息技术自然面临着更加要个的要求，只有推动其向着更加科学的方向前进，才能使社会发展的需求得到最大程度的满足，现阶段，越来越多的企业将工作重心转向更新和强化电子信息技术方面，围绕着信息技术的发展展开讨论，自然很有必要。 1电子信息技术在发展过程中面临的问题 1.1技术人员稀缺 技术人员是推动信息技术发展的核心力量，与西方发达国家相比，电子信息技术在中国仍旧处于发展初期，技术人员稀缺的问题始终存在，现有技术人员的水平参差不齐，由此而引发的问题，主要体现在处于发展过程中的信息技术，面临着较多的阻碍。综上，要想使电子信息技术在中国得到良好的发展，引进和培养技术人员的工作应当引起有关企业的重视。 1.2环境资源不足 越来越完善的信息技术，推动了电子产品的优化进程，作为对电子产品的更新具有决定作用的因素，电子信息技术具有的重要性不言而喻，通过分析不难看出，可能给电子信息技术在发展方面带来影响的因素主要是经济环境资源，之所以得出这一结论，是因为研发技术、更新产品都需要得到资源和资金的支持，环境资源不足，导致有关技术在发展的过程中无法获得足够的资金，不仅电子产品质量无法得到保证，其发展速度也会因此而减缓[1]。 1.3产业结构不合理 产业结构的作用是呈现电子信息技术所处的发展阶段和质量，因此，只有保证产业结构合理，信息技术才能与发展模式相匹配，从而实现快速发展的目标，调查结果表明，由于信息技术在中国出现和发展的时间较晚，产业结构不合理的情况尚未得到有效解决，处于发展状态下的电子信息技术，也因此而受到了相应的阻碍和制约，要想解决该问题，关键是优化并完善产业结构。 2电子信息技术在中国的发展趋势 2.1更加发达的网络信息技术 互联网和经济技术的发展，无形中推动了中国电子信息技术的发展，企业生产和人们生活也因此而变得更加便利，越来越高的企业生产水平，帮助企业获取了更加可观的经济价值，科学技术也因此而得到了快速的发展，随着经济水平的提高，人们的生活水平与过去相比也明显提高。综上，中国的经济社会和人们生活的水平都会随着电子信息技术的发展而得到不同程度的提高。 2.2更加智能化、多媒体化 多媒体时代的来临为信息的交流提供了更加有效的取代，电子信息技术也因此而得到了快速的发展。多媒体技术以电子信息技术为基础，将多种媒体进行了结合，并且将图片、文字融入了电子信息技术之中，可以说，对电子信息技术而言，智能化是指将网络和智能操作技术相结合，决定智能化水平的因素主要是所应用技术的水平，现阶段，在日常生活中较为常见的智能监控系统，即为电子信息技术的延伸。 2.3将光电技术作为发展重点 随着光电子学的迅速发展，在电子信息领域，光电技术已然成为发展的重点内容，3D显示在软性显示器及相关设备中，得到了较为广泛的应用，LED技术所具有的低碳、环保等特性，决定其必然会拥有广阔的发展前景，正是因为这样，在未来的一段时间内，光电技术才会作为服务企业生产和人们生活的技术，在社会中得到大量应用，与此同时，该项技术还为可持续发展目标的实现，奠定了良好的基础[2]。 2.4越来越强大的通信技术 近几年，通信技术在中国得到了飞速的进步，不断更新和发展的光纤技术，使得移动通信在较短的时间内就替代了模拟通信，通信技术因此而实现了显著的发展，电脑的网速也随着越来越完善的光纤宽带技术而逐渐加快，4G网络得到全面普及。因此，通信技术在未来一段时间内，必然会伴随着电子信息技术的进步而进步，在为人们生活提供便利的基础上，推动社会经济的发展。 2.5多核成为计算机发展的主要方向 传统的单核计算机已经被四核甚至八核计算机所取代，由此可以看出，不断发展的电子信息技术，使多核成为计算机发展的主要方向，计算机运行的速度和效率，也会因此而得到进一步的提升。越来越小的体积和越来越轻的质量，增加了计算机的便携性，使其成为人们工作和生活的主要帮手，社会经济的发展速度随之加快。 结论： 综上所述，不断发展的电子信息技术，推动社会向着更加信息化、便捷化的方向前进，不仅人们的工作和生活会变得更加便利，收益