光電子技術(shù)入門

光電子技術(shù)入門前言第一章緒論1.1我們的生活與光電子技術(shù)1.2光電子技術(shù)和器件1.3日益進步的光電子技術(shù)第二章光電子技術(shù)中有關(guān)光的基礎(chǔ)知識2.1對光的基本屬性—波粒二重性的認識2.2光是一種電磁波2.3光傳播的的一些基本現(xiàn)象2.3.1反射、全反射、折射2.3.2偏振2.3.3干涉和衍射2.3光也可以是一種粒子—光子2.4光電子的傳播第3章固體介質(zhì)和基本光電子現(xiàn)象3.1光學(xué)晶體結(jié)構(gòu)3.2光在固體介質(zhì)中的傳播速度和方向3.3晶體中的光電子能帶模型3.4半導(dǎo)體的電子能級3.5半導(dǎo)體中的基本光電子現(xiàn)象

第四章發(fā)光和光電變化的機理4.1自發(fā)發(fā)光的各種類型4.2光的吸收與發(fā)射4.3光電效應(yīng)和受激發(fā)光4.4非線性光電效應(yīng)第五章電光現(xiàn)象與發(fā)光圖像顯示器件5.1發(fā)光二極管5.1.1半導(dǎo)體光源的物理基礎(chǔ)5.1.2發(fā)光二極管的工作原理及結(jié)構(gòu)5.1.3發(fā)光二極管的特性及應(yīng)用5.2液晶顯示(Liquidcrystaldisplay,LCD)5.2.1液晶顯示的原理和特性5.2.2液晶顯示原理和顯示器基本構(gòu)造5.2.3液晶顯示器的應(yīng)用5.3陰極射線顯像管

(cathoderaytubeCRT)5.3.1陰極射線顯像管的基本結(jié)構(gòu)與工作原理5.3.2陰極射線顯像管的的特性和應(yīng)用5.4等離子體顯示板(plasmadisplaypanel,PDP)5.4.1等離子體顯示板的工作原理5.4.2等離子體顯示板的特性和應(yīng)用5.5其它顯示技術(shù)5.5.1投影顯示5.5.2電致變色顯示5.5.3電泳顯示第六章激光與激光器6.1激光的形成和基本特征6.2不同工作物質(zhì)的激光器6.2.1固體激光器6.2.2氣體激光器6.2.3液體（有機染料）激光器6.3幾種不同結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體激光器6.3.1同質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器6.3.2異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器6.3.3條形激光器6.3.4量子阱半導(dǎo)體激光器6.4激光和激光器的主要應(yīng)用

第七章光電變換和光電器件7.1光電轉(zhuǎn)換的幾個基本效應(yīng)7.1.1光電和光熱轉(zhuǎn)化的物理基礎(chǔ)7.1.2外光電效應(yīng)—光電發(fā)射效應(yīng)7.1.3內(nèi)光電效應(yīng)7.2太陽能電池（光伏電池）7.2.1太陽能電池的原理與結(jié)構(gòu)7.2.2太陽能電池的特性和應(yīng)用7.3光敏二極管（PD)7.3.1光敏二極管的工作原理和結(jié)構(gòu)7.3.1光敏二極管的特性及應(yīng)用7.4其它光敏管7.4.1PIN管7.4.2雪崩光敏二極管7.4.3光敏三極管7.4.4光電倍增管7.4.5熱釋電效器件第八章光的傳輸和光纖技術(shù)8.1光纖的基本知識8.1.1光的傳輸暨光通信的發(fā)展8.1.2光纖的結(jié)構(gòu)與分類8.1.3光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)8.2光纖的傳播特性8.2.1光線在光纖中的傳播8.2.2光在光纖中的傳播模式8.2.3光纖內(nèi)光的傳播速度8.3光纖使用的影響因素—損耗和色散8.3.1光纖的損耗特性8.3.2光纖的色散特性8.4光纖的應(yīng)用特點8.4.1應(yīng)用背景8.4.2光纖應(yīng)用的特點第九章光信息技術(shù)應(yīng)用舉例9.1激光印刷9.1.1激光打印機9.1.2靜電復(fù)印和激光印刷9.2光盤存儲9.2.1光盤存儲的類型和特點9.2.2光盤存儲的工作原理9.2.3光盤存儲系統(tǒng)9.3全息技術(shù)9.3.1全息攝影和全息圖像9.3.2全息技術(shù)的應(yīng)用9.4攝像機和數(shù)碼相機9.4.1電視信號光電傳播模式9.4.2光電導(dǎo)攝像機9.4.3CCD攝像機和數(shù)碼相機9.4.4攝像測量9.5激光通通信9.5.1光光纖通信9.5.2大大氣傳輸光通通信9.5.3衛(wèi)衛(wèi)星激光通通信9.5.4水下通信9.6激光在在工業(yè)加工和和其它方面的的應(yīng)用9.6.1激激光打孔9.6.2激光光切割9.6.3激激光焊接9.6.4激光光熱處理9.6.5激激光測距、激激光雷達9.6.6激激光應(yīng)用的新新探索參考文獻濱川圭弘，西西野種夫光光電子學(xué)北北京科學(xué)出出版社2002.2明海，張國平平，謝建平光光電子技技術(shù)合肥中中國科技大大學(xué)出版社1998.13.朱京京平光電電子技術(shù)基礎(chǔ)礎(chǔ)北京科科技出版社社2003.94.郭培培源，梁麗光光電子技術(shù)術(shù)基礎(chǔ)教程北北京航空航航天大學(xué)出版版社2005.95.（日）稻稻場文南，永永井淳等光光電子技術(shù)術(shù)入門北京京機械工業(yè)業(yè)出版社1991.16.安毓英英，劉繼芳，，李慶輝光光電子技術(shù)術(shù)北京電電子工業(yè)業(yè)出版社2004.77.楊小麗麗光電子子技術(shù)基礎(chǔ)北北京北北京郵電大大學(xué)出版社2005.28.張永林林，狄紅衛(wèi)光光電子技技術(shù)北京京高等教育育出版社2005.59.楊永才才，何國興，，馬軍山光光電信息技技術(shù)上海海東華大大學(xué)出版社2002.810.繆家鼎鼎，徐美娟，，牟同升杭杭州浙浙江大學(xué)出版版社1995.311.潘英俊俊，鄒建光光電子技術(shù)術(shù)重慶重重慶大學(xué)出版版社2000.712.彭吉虎虎，吳伯瑜光光纖技術(shù)術(shù)及應(yīng)用北北京：北京京理工大學(xué)出出版社1995.613.石順祥祥，過已吉光光電子技技術(shù)及其應(yīng)用用重慶：：電子科技大大學(xué)出版社1994.1114.傅竹西西固體光光電子學(xué)合合肥中中國科技大學(xué)學(xué)出版社1999.115.湯定元元，糜正瑜光光電器件件概論上海海上?？萍技嘉墨I出版社社1989.10前言光電子技術(shù)作作為一門研究究光與物質(zhì)相相互作用而發(fā)發(fā)展起來的新新興學(xué)科，已已經(jīng)成為現(xiàn)代代科學(xué)的一個個極為重要的的組成部分，，以光電子技技術(shù)為基礎(chǔ)的的光電信息技技術(shù)是當前最最活躍的技術(shù)術(shù)之一。眾所周知，光光電子技術(shù)已已滲透到各行行各業(yè)，它已已在科學(xué)技術(shù)術(shù)、軍事裝備備、工農(nóng)業(yè)生生產(chǎn)、交通、、郵電、天文文、地質(zhì)、醫(yī)醫(yī)療、衛(wèi)生等等國民經(jīng)濟各各個部門發(fā)揮揮著重要的作作用，在我們們的日常生活活中也到處可可見光電子技技術(shù)的應(yīng)用。。人們認為，，它對國民經(jīng)經(jīng)濟各個領(lǐng)域域的影響是很很深遠的，它它所產(chǎn)生的經(jīng)經(jīng)濟效益遠遠遠超過光電子子產(chǎn)業(yè)本身的的產(chǎn)值眾所周知，光光電子技術(shù)已已滲透到各行行各業(yè)，它已已在科學(xué)技術(shù)術(shù)、軍事裝備備、工農(nóng)業(yè)生生產(chǎn)、交通、、郵電、天文文、地質(zhì)、醫(yī)醫(yī)療、衛(wèi)生等等國民經(jīng)濟各各個部門發(fā)揮揮著重要的作作用，在我們們的日常生活活中也到處可可見光電子技技術(shù)的應(yīng)用。。人們認為，，它對國民經(jīng)經(jīng)濟各個領(lǐng)域域的影響是很很深遠的，它它所產(chǎn)生的經(jīng)經(jīng)濟效益遠遠遠超過光電子子產(chǎn)業(yè)本身的的產(chǎn)值什么是光電子子技術(shù)？光電電子技術(shù)是研研究從紅外波波、可見光、、紫外光、x射線直至Y射線波段范范圍內(nèi)的光波波電子技術(shù)，，是研究運用用光子和電子子的特性，通通過一定媒介介實現(xiàn)信息與與能盤轉(zhuǎn)換、、傳遞、處理理及應(yīng)用的科科學(xué)。人們認為，光光電子技術(shù)是是光學(xué)和電子子學(xué)發(fā)展的高高級階段，也也是高技術(shù)領(lǐng)領(lǐng)域內(nèi)的先導(dǎo)導(dǎo)和核心以光電子學(xué)為為理論基礎(chǔ)，，以光電子元元、器件為主主體，綜合利利用光、電、、機、計算機機和材料技術(shù)術(shù)，以實現(xiàn)具具有一定功能能的而且實用用的儀器、設(shè)設(shè)備和系統(tǒng)。。和電子技術(shù)相相比，光電子子技術(shù)具有頻頻譜寬、信息息容量大、傳傳輸速度快、、抗電磁干擾擾熊力強的特特點。光電子技術(shù)以以其獨特的優(yōu)優(yōu)點—具有極極快的響應(yīng)速速度、極大的的頗寬與信息息容；高的信信息效率推動動著信息科學(xué)學(xué)技術(shù)的發(fā)展展，具有越來來越強的競爭爭力。光電信息產(chǎn)業(yè)業(yè)已成世紀最最具有代表意意義的主導(dǎo)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)?，F(xiàn)代信息技術(shù)術(shù)的發(fā)展和科科技進步需要要培養(yǎng)一大批批掌握光電子子技術(shù)的專才才，也迫切需需要普及光電電子技術(shù)方面面的知識，本本著這樣的宗宗旨我們開設(shè)設(shè)了這門《光光電子技術(shù)入入門》的課程程。第一章緒緒言1.1光電電子技術(shù)與我我們的生活從手中的移動動電話到家里里電視機、到到辦公場所的的電話、電腦腦、打印機、、復(fù)印機、傳傳真機，這些些都是光電子子技術(shù)的產(chǎn)品品光電子技術(shù)的的產(chǎn)品都離不不開光學(xué)技術(shù)術(shù)和電子學(xué)技技術(shù)，因此是是光學(xué)技術(shù)和和電子學(xué)技術(shù)術(shù)密切結(jié)合的的產(chǎn)物。首先來說說光光和光學(xué)。我我們的生活離離不開光和光光學(xué)，地球上上可采集的99.98%能源都來自自太陽（光））能。光不僅給了我我們生存的能能源，同時也也是諸多信息息的載體。從從物質(zhì)的角度度看光是一種種頻率范圍很很廣的電磁波波，但我們?nèi)巳祟惾庋鬯苣芨惺艿降墓夤猓洳ㄩL僅僅局限在稱為為可見光的極極狹窄的范圍圍內(nèi)。一門稱之為光光學(xué)的學(xué)科正正是為此而形形成和發(fā)展起起來。光學(xué)是物理學(xué)學(xué)的一個分支支。光學(xué)是以我們們?nèi)祟惥哂械牡囊曈X作為出出發(fā)點，把觀觀察到的物體體的明暗和顏顏色、空間圖圖像等各種各各樣的光現(xiàn)象象加以正確采采集、探索和和總結(jié)，進而而記錄、再現(xiàn)現(xiàn)和顯示等發(fā)發(fā)展而來的。。經(jīng)典光學(xué)以電電磁輻射本身身為研究對象象，近代科學(xué)學(xué)技術(shù)的發(fā)展展使光與物質(zhì)質(zhì)的相互作用用成為更重要要的研究內(nèi)容容。今天天的的光光學(xué)學(xué)已已滲滲透透到到我我們們生生活活的的每每一一個個細細節(jié)節(jié)，，滲滲透透到到各各個個科科學(xué)學(xué)技技術(shù)術(shù)與與應(yīng)應(yīng)用用領(lǐng)領(lǐng)域域，，成成為為一一門門蓬蓬勃勃發(fā)發(fā)展展的的新新興興技技術(shù)術(shù)，，并并產(chǎn)產(chǎn)生生了了無無數(shù)數(shù)的的對對我我們們生生活活來來說說難難以以或或缺缺的的用用品品，，不不少少分分支支已已形形成成相相當當規(guī)規(guī)模模的的新新興興產(chǎn)產(chǎn)業(yè)業(yè)。。再看看電電和和電電子子學(xué)學(xué)。。我我們們與與電電和和電電子子學(xué)學(xué)密密不不可可分分。。與光光學(xué)學(xué)不不同同得得是是電電子子學(xué)學(xué)并并不不能能直直接接來來自自人人類類感感官官（（如如視視覺覺））的的感感覺覺，，而而是是應(yīng)應(yīng)用用我我們們?nèi)巳祟愵愔R識活活動動所所產(chǎn)產(chǎn)生生和和積積累累的的這這種種稱稱為為電電磁磁學(xué)學(xué)的的學(xué)學(xué)科科體體系系，，從從19世世紀紀末末期期開開始始醞醞釀釀建建立立的的。。從從20世世紀紀中中葉葉的的1949年年晶晶體體管管誕誕生生起起，，電電子子學(xué)學(xué)和和電電子子技技術(shù)術(shù)開開始始了了具具有有革革新新意意義義的的飛飛躍躍。。與光光學(xué)學(xué)相相同同，，電電子子學(xué)學(xué)也也是是建建立立在在電電磁磁學(xué)學(xué)的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上發(fā)發(fā)展展起起來來的的。。電電波波的的波波長長比比可可見見光光長長得得多多，，且且具具有有相相干干性性，，電電子子學(xué)學(xué)在在實實際際應(yīng)應(yīng)用用上上已已形形成成了了大大容容量量的的信信息息傳傳輸輸、、信信息息處處理理、、信信息息記記憶憶和和數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)演演算算等等強強大大的的技技術(shù)術(shù)體體系系。。今天天，，電電子子學(xué)學(xué)的的發(fā)發(fā)展展使使我我們們?nèi)巳祟愵惖牡纳罨畹牡馁|(zhì)質(zhì)量量和和生生產(chǎn)產(chǎn)的的效效率率的的提提高高產(chǎn)產(chǎn)生生了了難難以以估估量量的的飛飛躍躍。。這兩兩領(lǐng)領(lǐng)域域中中各各自自的的優(yōu)優(yōu)點點，，互互相相結(jié)結(jié)合合和和吸吸收收就就可可以以實實現(xiàn)現(xiàn)更更為為優(yōu)優(yōu)異異性性能能和和具具有有更更新新的的和和更更廣廣泛泛的的效效能能————于于是是光光電電子子學(xué)學(xué)及及相相應(yīng)應(yīng)的的光光電電子子技技術(shù)術(shù)逐逐漸漸形形成成了了，，光光電電子子學(xué)學(xué)是是光光學(xué)學(xué)與與電電子子學(xué)學(xué)相相結(jié)結(jié)合合的的產(chǎn)產(chǎn)物物。。上世世紀紀60年年代代前前，，光光學(xué)學(xué)和和電電子子學(xué)學(xué)基基本本上上是是兩兩門門獨獨立立的的學(xué)學(xué)科科。。60年代代激光的的出現(xiàn)，，人們對對光與物物質(zhì)相互互作用過過程的研研究呈現(xiàn)現(xiàn)出了空空前活躍躍的狀態(tài)態(tài)，導(dǎo)致致了半導(dǎo)導(dǎo)體光電電子學(xué)、、導(dǎo)波光光學(xué)、非非線性光光學(xué)等一一系列新新學(xué)科的的涌現(xiàn)。。經(jīng)過幾幾代人的的努力，，不僅光光電子學(xué)學(xué)和光電電子技術(shù)術(shù)得到了了廣泛和和深入地地發(fā)展，，還發(fā)明明和產(chǎn)生生了大量量服務(wù)于于我們?nèi)巳祟惖南认冗M的光光電子器器件和產(chǎn)產(chǎn)品。到了70年代光光纖、半半導(dǎo)體激激光器和和接收光光元件等等的生產(chǎn)產(chǎn)技術(shù)有有了驚人人的進步步，加速速了光電電子學(xué)的的發(fā)展，，其潛力力大大地地出乎當當時人們們的預(yù)料料之外。。我們的工工作和生生活生活活可清楚楚地看到到光電技技術(shù)：移動電話話、電腦腦和電視視機等的的顯示屏屏是光電電器件，，用到的的是光電電顯示技技術(shù)；傳真機、、復(fù)印機機、掃描描儀及自自動照相相機等，，的關(guān)鍵鍵部件是是光電傳傳感器，，用到的的是光電電子轉(zhuǎn)換換技術(shù)；；電話機和和電訊網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中進進行長距距離的對對話和信信息交流流的載體體—光纖纖也是光光電子產(chǎn)產(chǎn)品，用用到的是是光纖、、激光等等一系列列復(fù)雜的的光電子子技術(shù)；；CD和光光盤的高高密度信信息記錄錄涉及到到的是激激光存儲儲、傳輸輸?shù)裙怆婋娮蛹夹g(shù)術(shù)；利用光的的雙向傳傳輸性，，光電子子技術(shù)能能將圖像像、影像像信息相相互進行行通信的的可視化化電視多多媒體等等應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域，構(gòu)構(gòu)筑了使使用光纖纖通信以以及衛(wèi)星星通信的的信息高高速公路路，通過過局域網(wǎng)網(wǎng)和互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)編織織成了全全球通信信網(wǎng)。在能源危危機日益益威脅到到我們?nèi)巳祟惿娲婧桶l(fā)展展的今天天，太陽陽能光電電池提供供了化解解這一危危機的新新的出路路，太陽陽能電池池作為光光電子技技術(shù)及其其產(chǎn)品，，正日益益顯現(xiàn)出出其巨大大的生命命力。1.2光光電子子技術(shù)和和器件除了許多多在我們們?nèi)粘Ｉ钪写娲嬖诘墓夤怆娮蛹技夹g(shù)的應(yīng)應(yīng)用和響響應(yīng)的光光電子器器件，實實際上從從光電子子技術(shù)研研究初期期開始,人們特特別更更多考慮慮的是軍軍事及武武器方面面的應(yīng)用用，為此此投入大大量的人人力、物物力和財財力。20世世紀50年年代末末，美美軍將光光電探測測器用于于空一空空導(dǎo)彈，，取得了了明顯的的作戰(zhàn)效效果，，之后，，美、、英、、法等等國相相繼繼開發(fā)發(fā)多種種波長的的紅外光光電探測測器組件件、紅外外焦平面面陣列列等，廣廣泛應(yīng)用用于夜視視、偵偵查、、掃描，，火控制制導(dǎo)等等系統(tǒng)。。自60年代起起開創(chuàng)了了激光技技術(shù)到現(xiàn)現(xiàn)在，，激光器器的波長長覆蓋了了從軟X射線到到遠紅外外的各各個波段段，最高高的峰值值功率可可達1014W量級，，最高的的平均功功率達到到兆瓦級級，在激激光脈沖沖輸出性性能大大為提高高的同時時其結(jié)構(gòu)構(gòu)、工藝藝日趨成成熟，穩(wěn)穩(wěn)定性、、可靠性性和可操操作性顯顯著改進進，因此此進一步步擴展展了其應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域域。總之，，由由于光光電電子技技術(shù)術(shù)帶來來的的優(yōu)異異的的性能能特特征越越來來越多多地地被發(fā)發(fā)掘掘，這這使使得它它具具有越越來來越大大的實實用用價值值和和應(yīng)用用范范圍，，概括括如如圖1.1所示示。。圖1.1光光電子子技技術(shù)的的應(yīng)應(yīng)用光電子技技術(shù)各個個方面的的應(yīng)用的的特點大大概可以以歸納如如下：1)光光纖纖通信信：：從信信息傳輸輸?shù)慕嵌榷瓤?，光光波與與電電波相相比比具有有近近乎無無限限的帶帶寬寬，利利用光光纖纖進行行信信號傳傳輸輸，由由于光光纖微微小小的傳傳輸輸損耗耗，，使得得其在在長長距離離、、大容容量、、超高高速速通信信和和信息息處處理中中成成為主主體體。2)光光存存儲：：半半導(dǎo)體體材料料激激光器器體體積小小、驅(qū)動動功功率也也小、、可可以對對衍射射極極限尺尺寸的的微光光斑進進行聚焦焦，可可以制制成成小型型、大大容量量的的光存存儲裝裝置，，利用用激光光的并行行性性十分有有利利于二二維、、三維維圖圖像信信息息的存存儲儲與處處理理。3)光光計計算機機：利利用用光電電子技技術(shù)中中的的弱光光激發(fā)發(fā)三三次非非線線性等等現(xiàn)現(xiàn)象可可實現(xiàn)現(xiàn)光光學(xué)雙雙穩(wěn)穩(wěn)態(tài)，，在光光計算算機上有有重要要的價值值。4）在在線線檢測測：：根據(jù)據(jù)光光波具具有有直線線傳傳播的的性質(zhì)質(zhì)和和定向向性性，利利用光光電子子技術(shù)可可以以進行行非非接觸觸式式測量量和和控制制，，也可可以以在有有電磁磁場場感應(yīng)應(yīng)噪噪聲干干擾的的環(huán)境境中中進行行有有效的的在在線傳輸輸、、測量量和和控制制，，并可可實現(xiàn)現(xiàn)在在線檢檢測測。5)危危險環(huán)環(huán)境測測量：：隨著著光纖纖技術(shù)術(shù)的發(fā)發(fā)展，，可以方方便地地利用用光纖纖直接接對正正在運行行的有危險險的設(shè)備進進行信息的的傳輸、、測量量和控控制，，即使使在使使用高高電壓的的機器器內(nèi)部部和外外圍設(shè)設(shè)備上也也不會引起起絕緣緣的破破壞，，而且在易易爆的氣體體、液液體、、固體等等物質(zhì)質(zhì)或環(huán)環(huán)境中中都不不會有產(chǎn)產(chǎn)生電電火花花的危危險，，可以以確保保安全全地進進行通通信、、測量量和控控制。。6)激激光醫(yī)醫(yī)學(xué)：：光電子子技術(shù)中采采用的光纖纖，其其耐熱熱、耐潮潮性高高，芯芯徑細細，柔性性好，，使得得進入人體體的血管管、內(nèi)臟臟、器器官內(nèi)部部進行行測量和治治療成為可可能；；激光輸輸出的焦點點小，，適合合做角角膜焊焊接、、激光光碎石石等；；由于熱熱效應(yīng)應(yīng)好，，還適合做做穴位治治療儀儀等。。7)激激光加加工：：激光光的方方向性性好，，單位能能量密密度極極高，，可以方方便地地進行行激光光加工工，施施行切割割、打打孔、、焊接等等工藝藝操作作。高高功率率的強強激光光還可可用于于激光光可控控核聚聚變等等。8)軍軍事應(yīng)應(yīng)用：：光電電子技技術(shù)可可用于于精確制制導(dǎo)、偵偵察、、瞄準、、跟蹤蹤、監(jiān)測測、頻頻譜分分析等等軍事活活動。9)遙遙測遙遙感：：光電子子技術(shù)利用用激光不僅僅可以以改變變振幅幅、相相位、、偏振，，而且且還可以以改變頻頻率，，因而可可以進進行物物質(zhì)的的光譜譜分析析等特性，，以此此還可以以進行行遙感感測量量。10）光光傳感感：光光電子技技術(shù)利利用光波波的直直線傳傳播性性質(zhì)、、光調(diào)調(diào)制的的非接接觸性性、光纖纖的柔柔韌性性以及及各種種光調(diào)調(diào)制性性質(zhì)，，可以以制作作溫度度、濕度度、位位移、、加速度度光傳傳感器器，特特別是是各類小小型輕輕便的的光纖纖型傳傳感器器備受受矚目目。11)精精密計計量：：光波波長為為微米米量級級，因此此十分分適合合進行行距離離、時時間等等數(shù)據(jù)的精精密計計量。。上述各光電電子技術(shù)的的應(yīng)用，需需要依靠各各類光電子子器件來實實現(xiàn)。電子子技術(shù)術(shù)經(jīng)過過100多年年發(fā)展展已產(chǎn)產(chǎn)生了了比較完完善的電電子器器件，，并已已實現(xiàn)現(xiàn)了高高度集集成化，，而光光電子子技術(shù)術(shù)從激激光出出現(xiàn)以以來僅僅有40多年年歷史史，正正處在在發(fā)展期期，有有關(guān)器器件尚尚不完完善，，集成成化也也僅在在探索索之中中，因因此發(fā)展展空間很很大。。由光電子器器件組成的的光電子子信息息系統(tǒng)按按信息息傳遞遞的各各個環(huán)環(huán)節(jié)劃劃分，，應(yīng)包包括光光電子子發(fā)射射源、、光的的控制或或信號加載載模塊塊、光光信號號的傳傳輸體體系、、光信信號的的接收收和處處理裝裝置等等幾個個基本本部分分，每每一部部分都都存在一個個或數(shù)個光光電子器件件分別執(zhí)行行者各自的的功能。。根據(jù)功能能可以將將光電電子器器件分分為光光源器件、、光調(diào)調(diào)制器器件、、光傳輸輸器件件、光光探測測器件件、光顯顯示器器件、、光存存儲器器件等等幾個個大類類，如圖圖1.2所所示。在光電子技技術(shù)中光源源器件包括括發(fā)光元件件和波長轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換元件，，波長轉(zhuǎn)換換元件還可可以包含全全光學(xué)型的的器件，即即輸入和輸輸出都是光光波的器件件。在信信息光光電子子技術(shù)術(shù)中，，光源源主要要指各各種激激光器器，特特別是是半導(dǎo)導(dǎo)體激激光器；；光調(diào)調(diào)制器器件涉涉及了開開關(guān)、、偏轉(zhuǎn)、、調(diào)制制、傳感感等功功能器器件；；光傳輸輸器件件包括括光波波導(dǎo)管管、光纖纖、光光耦合合器、、光隔離離器、、偏振振器、、中繼和和反饋饋器件件等；；光探探測和和顯示示技術(shù)術(shù)涉及及光信信號的的解調(diào)調(diào)、整形形、放放大、、探測和和顯示示等光光電子器件件；光存存儲器件件的主要功功能是信息息的寫寫入、、儲存、、讀出出等。圖1.2光光電子器器件的應(yīng)用用1.3日益益進步的光光電子技術(shù)術(shù)圖1.3按按照光的特特性對光進進行的分類類及其新的的應(yīng)用領(lǐng)域域圖1.3展展示的是新新興的光學(xué)學(xué)工程和光光電子技術(shù)術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域，顯示示了光電子子學(xué)和光電電子技術(shù)在在人類文明明進程中發(fā)發(fā)揮的重要要作用。我們可以看看到光電子子技術(shù)已經(jīng)經(jīng)涉及到了了我們?nèi)祟愵惿a(chǎn)、生生活以及進進一步生存存和可持續(xù)續(xù)發(fā)展的各各個方面，，比如：綠綠色能源技技術(shù)、光電電子信息及及通信、光光電子加工工技術(shù)、光光電子測量量技術(shù)、光光電子醫(yī)療療技術(shù)等。。光電子學(xué)和和光電子器器件的一個個非常重要要的應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域與能源源和光源有有關(guān)在新能源和和高功率密密度光源領(lǐng)領(lǐng)域內(nèi)，科科學(xué)家通過過不斷地研研究和努力力開發(fā)、探探求太陽能能發(fā)電、激激光加工、、激光核聚聚變、光纖纖照明、激激光醫(yī)療等等新的應(yīng)用用。其中：太陽陽能發(fā)電可可以有效地地解決化石石燃料枯竭竭