光电技术简介-PPT课件.ppt

1、光电技术光电技术Optoelectronic Technology 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平主讲教师：杨应平主讲教师：杨应平 教授教授学士毕业学校：北京师范大学学士毕业学校：北京师范大学博士毕业学校：华中科技大学博士毕业学校：华中科技大学(华中理工大学华中理工大学)研究方向：光电成像与图像处理、光电信号处理研究方向：光电成像与图像处理、光电信号处理联系方式 E-mail:ypyangwhut.edu办公室：行政楼：313 87108039

2、物理楼：307 87290042 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平参考书3.光电技术缪家鼎 等 编著5.光电检测技术北京航天航空大学出版社，罗先和 等4.光电子技术 电子工业出版社，安毓英 等编6.光电检测技术 机械工业出版社，钱俊霞 等 编著7.Optoelectronics and photonics:principles and practicesS.O.Kasap 2.光电技术(第2版)王庆有等 编著 电子工业出版社1.光电技术 江文杰等编

3、著 科学出版社 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平wlxt.whut.edu/new/gdjs/光电技术专业基础课光光电电技技术术光电探测与信号处理光电探测与信号处理光电成像技术基础光电成像技术基础光通信技术光通信技术光电显示技术光电显示技术光电信息技术实验光电信息技术实

4、验军用光电系统军用光电系统普通物理学普通物理学模拟电子技术模拟电子技术应用光学应用光学数字电子技术数字电子技术激光原理与技术激光原理与技术 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平 光电技术主要内容分四大部分光电技术主要内容分四大部分理论基础理论基础光电信号光电信号变换与处理变换与处理光辐射源光辐射源光电探测器光电探测器光电系统光电系统分析设计分析设计 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Sc

5、ience and Technology Department 杨应平杨应平绪绪 论论1光电技术及其研究内容光电技术及其研究内容2光电探测系统光电探测系统4怎样学好光电技术？怎样学好光电技术？3光电技术的应用及发展光电技术的应用及发展 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平1光电技术及其研究内容光电技术及其研究内容 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technolo

6、gy Department 杨应平杨应平21 世纪的人类社会将是一个高度信息化的社。世纪的人类社会将是一个高度信息化的社。社会社会对信息量的要求将以太比特对信息量的要求将以太比特/秒秒(1Tbit/s=1012 bit/s)为为起点呈现超越摩尔定律的爆炸性增长，物理学家又称起点呈现超越摩尔定律的爆炸性增长，物理学家又称它为它为三三“T”高度信息化社会高度信息化社会，即，即Tb/s 的信息传输容量，的信息传输容量，TB 位元的信息存储密度和位元的信息存储密度和T/秒的信息处理速度秒的信息处理速度半导体光电子学家半导体光电子学家中国科学院院士中国科学院院士 -王启明王启明高度信息化需要高度信息化需

7、要“电电与与光光”融合融合 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平信息载体电子(electron)光子(photon)光电子photoelectron电子学技术光子学技术光电子技术高度信息化需要高度信息化需要“电电与与光光”融合融合 光子与电子一起扮演着信息化光子与电子一起扮演着信息化社会两大关键支柱的重要角色社会两大关键支柱的重要角色 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science a

8、nd Technology Department 杨应平杨应平1.1 光电技术与信息技术光光 烽火台烽火台 舰艇间的旗语舰艇间的旗语 交通灯交通灯 化学物质光谱分析化学物质光谱分析电电 电话、电视、收音机、电话、电视、收音机、电子计算机电子计算机 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平“光光”和和“电电”彼此间渗透和彼此间渗透和结合结合=光电混合系统光电混合系统电电光：光：电信号的放大、震荡、编码、调制等移植电信号的放大、震荡、编码、调制等移植 到光学系

9、统；传统光学仪器电子技术，到光学系统；传统光学仪器电子技术，智能光电仪器；智能光电仪器；电子信息载体的电子信息载体的“瓶颈瓶颈”光光电：电：高精度测量、图像技术、高精度测量、图像技术、10-710-6m 数量级，超精细加工等数量级，超精细加工等-（简称）（简称）光电系统光电系统 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平1.2 1.2 光电系统光电系统研究大功率光辐射的产生、控制、研究大功率光辐射的产生、控制、利用和转换利用和转换-光电能量系统光电能量系统以

10、光辐射和电子流为以光辐射和电子流为(光电子光电子)信息信息载体，通过光电或电光相互变换方载体，通过光电或电光相互变换方法，进行相关的信息处理法，进行相关的信息处理-光电信光电信息系统息系统 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平-是一种利用定向发射的激是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。效的定向能武器。美国、俄罗斯、法国、以美国、俄罗斯、法国、以色列等国都成功进行了各种色列等国都成功进行了各种激光打靶试验

11、。激光打靶试验。美机载激光武器成功击美机载激光武器成功击中地面移动目标中地面移动目标(模拟图模拟图)-光电能量系统光电能量系统激光武器 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平光源光源放大器放大器光电二光电二极管极管判决器判决器光光电电电电-光电信息系光电信息系统统光通信系统光通信系统 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应

12、平杨应平光电技术光电技术是由光学技术、电子技术、精密机械是由光学技术、电子技术、精密机械和计算机技术有机结合起来而形成的一门崭新的和计算机技术有机结合起来而形成的一门崭新的技术。成为获取光信息或借助光提取其他信息的技术。成为获取光信息或借助光提取其他信息的重要手段。重要手段。光电技术的光电技术的主要研究内容主要研究内容是利用光电结合的原理是利用光电结合的原理和方法，实现和方法，实现信息信息的获取、发送、探测、传输、的获取、发送、探测、传输、变换、存储、处理和重现等的技术学科。变换、存储、处理和重现等的技术学科。理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,P

13、hysical Science and Technology Department 杨应平杨应平2光电技术与光电探测光电技术与光电探测 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平光光电型电型光电探测（系统）光电探测（系统）光电探测系统：光电探测系统：被动探测系统被动探测系统 主动探测系统主动探测系统 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Departm

14、ent 杨应平杨应平一般地，一个光电系统一般地，一个光电系统(被动)的构成如下：的构成如下：一个典型的光电系统由五部分组成:光学系统、光电探测器、前置放大器、信号处理与计算机系统.光电探测器是本系统的核心，其他部分都是围绕光电探光电探测器是本系统的核心，其他部分都是围绕光电探测器来设计的。测器来设计的。理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平3光电技术的应用及发展光电技术的应用及发展 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Sci

15、ence,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平-控制跟踪：控制跟踪：激光制导、飞行物自动跟踪、激光制导、飞行物自动跟踪、精密工作台自动定位、精密工作台自动定位、有视觉能力的机器人有视觉能力的机器人 等等-测量检查：测量检查：几何尺寸、运动参数、几何尺寸、运动参数、光学参数、电磁参量光学参数、电磁参量 等等-图像分析：图像分析：记录和再现目标图像并进行判读、识别记录和再现目标图像并进行判读、识别 或图像的运算处理或图像的运算处理光机电算混合型光机电算混合型 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Scienc

16、e,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平4怎样学好光电技术？怎样学好光电技术？理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平光电技术是一门以光电子学为基础，综合利用传统光电技术是一门以光电子学为基础，综合利用传统光学技术、现代微电子学技术、精密机械及计算机光学技术、现代微电子学技术、精密机械及计算机技术解决各种工程应用课题的技术学科。技术解决各种工程应用课题的技术学科。突出基本概念突出基本概念 强调基

17、础知识强调基础知识 培养基本能力培养基本能力三基原则：三基原则：理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平4.1 系统性系统性注意重温基础物理学、模拟数字电路等基础课程的相关内容。注意重温基础物理学、模拟数字电路等基础课程的相关内容。特别是模拟电路。上课时，特别是模拟电路。上课时，详讲主体思路、重点内容详讲主体思路、重点内容，简讲简讲一般内容及其他课程已有的内容一般内容及其他课程已有的内容4.2 实用性实用性属于应用技术学科，物理理论课程的学习有较大差异。要

18、求：属于应用技术学科，物理理论课程的学习有较大差异。要求：可可直接引用直接引用别的学科的相关理论、公式；查（网络）资别的学科的相关理论、公式；查（网络）资料方法等扩展知识面；料方法等扩展知识面；设计题设计题4.3 考核与考试考核与考试 笔试笔试 80；平时作业与网络测试；平时作业与网络测试20 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平附附1 1：与光电子相关的产业：与光电子相关的产业 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Sci

19、ence,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平功能器件RS光应用光的特征和应用技术光纤通信系统光智能系统功能器件激光、发光器件光接收器件太阳能电池光开关光调制器液晶器件集成光路量子效应器件新功能超大容量信息高速公路光纤传输相干光传输量子光传输光交换多媒体传真、电话、可视电话广播、有线电势光盘、CD激光打印机超高速光传感激光测量电场、磁场测量激光雷达激光陀螺仪高清晰度图像系统壁挂式大型电视立体显示器高清晰度摄像机光电子计算机超高速运算(psfs)2维并行处理光互连光医疗应用激光手术刀牙科医疗癌细胞检查X射线CTSR应用照 明室 内 采

20、 光照 明、色 彩 设 计海 洋 开 发光加工切割、焊接、开口SR应用微细加工新材料研制高能量密度激光切割激光核聚变高密度等离子体激光枪SR应用测量光谱测量物理性质测量表面、界面测量太阳能发电屋顶发电大规模集中发电太阳能汽车宇宙发电绿色能源相干性 高亮度超并行性 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平 能力能力Competence 交流交流Communication 合作合作Cooperation 敬业敬业Commitment4C附附:2:2：大学生能力

21、培养要求：大学生能力培养要求 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平大学三年级你的目标与定位是什么？理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平 热烈欢迎同学们开始热烈欢迎同学们开始 光电技术光电技术课程学习课程学习 预祝大家取得优秀成绩！预祝大家取得优秀成绩！wlxt.whut.edu/new/gdjs/理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science,Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平