光电技术范文（精选12篇）
光电技术 第1篇
随着军用电子技术、微电子技术和计算机技术的发展,光电对抗武器装备的技术性能得到了极大的提高,形成了较完善的装备体系。飞机、舰船、装甲车等现代作战武器,普遍装备了前视红外系统、红外热像仪、激光测距、微光夜视等光电侦测设备。以光电技术为基础的激光制导导弹和炸弹、电视制导导弹和炸弹以及红外制导导弹等光电精确制导武器得到了广泛的应用,使现代战争作战样式发生了巨大的变革。
2 光电对抗的内涵、作用及发展状况
2.1 光电对抗的内涵
光电对抗是指为削弱、破坏敌方光电设备的使用效能,保护己方光电设备正常发挥效能而采取的各种措施和行动的统称。具体而言,就是指敌对双方在光波段范围内,利用光电设备和器材,对敌方的光电武器进行侦察告警并实施干扰,使敌方的光电武器削弱、降低或丧失作战效能;同时利用光电设备和器材,有效地保护己方光电设备和人员免遭敌方的侦察告警和干扰。通常,光电对抗按波段分类包括激光对抗、红外对抗和可见光对抗;按平台分类包括车载光电对抗装备、机载光电对抗装备、舰载光电对抗装备。
2.2 光电对抗的地位及其作用
随着红外和激光技术在军事上的应用,特别是光电探测和光电制导技术的发展,光电对抗技术和装备在现代战争中发挥着越来越重要的作用,各军事强国在光电对抗领域的竞争也日愈激烈。有军事分析家预言:“在未来战争中,谁失去制谱权,就必将失去制空权、制海权,处于被动挨打、任人宰割的境地;谁先夺取制光电权,谁就将夺取制空权、制海权、制夜权.由此也可以认为,谁拥有了更先进的光电对抗技术和装备,谁就掌握了战场的主动权。光电对抗在军事上的作用主要表现在:
1)为防御及对抗提供及时的告警和威胁源的精确信息。实现有效防御的前提是及时发现威胁。光电侦察告警设备能够查明和收集敌方军事光电情报,为及时采取正确的军事行动、实施有效干扰或火力摧毁提供依据。美军非常重视战场信息采集及综合处理技术的研究,已连续多年把它列为国防关键技术和重点研究内容,并且在大的军事项目中加以应用。
2)扰乱、迷惑和破坏敌光电探测设备和光电制导系统的正常工作。通过有效的干扰使它们降低效能或完全失效,以保障己方装备和人员免遭敌方光电侦察、干扰或火力摧毁,为己方的对抗行动创造条件。光电干扰技术和装备作为对抗敌方光电探测和制导的有效手段,是各军事强国重点研究的内容[1]。
2.3 国内外发展状况
国外机载光电对抗技术近些年有较大发展,光电告警、光电干扰手段日趋完善,机载光电对抗设备已大量装备和应用。光电告警方面,红外告警、紫外告警设备经过几代产品的研制,已经成熟并大量装备;激光告警设备已在“三代半”战机上服役。光电有源干扰方面,红外定向干扰系统已取代红外有源干扰机,激光干扰设备开始应用。光电无源干扰方面,各种新型诱饵、复合诱饵、拖曳诱饵相继研制并逐步取代传统诱饵。光电干扰、光电告警技术及电子技术的发展促进了航空电子系统和综合光电对抗系统的进步,以“三代半”、“四代机”为代表的新型多功能电子战系统,大多具有激光告警、雷达告警、导弹发射探测告警功能,并具有箔条/红外干扰弹、红外有源干扰以及雷达干扰等综合干扰能力。如美国F-22战斗机的综合一体化电子战系统(INEWS),"JSF”的电子战系统和分布式孔径系统;法国“阵风”的“频谱”电子战系统;瑞典“鹰狮”的电子战系统;欧洲“台风”的电子战系统防御援助子系统(DASS)。其特点是系统的综合化程度进一步提高,它将雷达告警接收机(RWR)、导弹攻击告警(MAW)、电子支援设备(ESM)、有源电子千扰和无源干扰(ECM)、内部通信系统等综合为一个系统,系统频谱覆盖范围包括微波、红外、激光,具有全频谱告警、硬武器资源等组成,实现资源共享和功能综合,“四代机”更是实现了传感器综合[2]。
3 光电对抗技术
3.1 光电侦察告警技术
光电侦察告警技术是指通过光电手段对敌方光电设备进行侦察,确定其位置,探测其技术参数,并在必要时发出报警的技术。它是对敌方进行攻击与实施有效干扰的基础。目前已投入使用的侦察告警设备种类繁多,主要有红外告警器、激光告警器、紫外告警器和光电复合告警器等。
3.1.1 红外告警器
红外告警是利用来袭目标(导弹、炸弹)的红外辐射特征进行探测、截获、定向和分析。主要装在飞机、舰船上,频段覆盖范围为3~5微米和8~l4微米波段;当有来袭导弹威胁时,告警装置便发出告警信号,启动与之相连的系统实施对抗,进行自我保护。红外告警器既可以采用扫描型红外探测器,也可以采用凝视型红外探测器。
1)扫描型红外告警器。采用单元探测器或阵列探测器,通过二维光机扫描完成对空域的监视。光机扫描可分为物方扫描和象方扫描,物方扫描需要比象方扫描大的机械运动部件,扫描型的优点是可利用现行探测技术实现大视场的监视,可以用较少的探测器提供高的分辨率。
2)凝视型红外告警器。采用焦平面探测器和固定视场完成对空域的监视。扫描系统对探测短持续特征的信号不太实用,而对于某些类型导弹的判决和假目标的抑制很重要。凝视系统因为连续覆盖整个视场,因而不会错过短持续事件,凝视系统需要大数目的探测器阵列来完成只需少量元数扫描系统完成的角分辨率,但大视场光学系统设计较为困难。
3.1.2 激光告警器
激光告警器主要装在地面重要目标、坦克及飞机等被保护目标上。它的功能是当目标被敌方激光测距机、激光目标指示器及激光雷达等军用激光装置的激光束照射时,探测和识别激光辐射,探测激光辐射源方向、波长及使用方法等战术技术参数,发出声光告警并引导光电干扰设备实施干扰,它是进行激光对抗的前提和首要工作。根据其工作原理的不同,大致可分为下列几种类型:
1)光电探测器阵列型激光告警器。最常见的阵列型激光告警器是硅光电二极管做为探测器,以接收大气气溶胶的激光能量和直接拦截激光束能量。此类告警系统在技术上最成熟,应用最广泛。
2)CCD摄像型激光接收机。它是广角鱼眼透镜与CCD面阵相结合,可以比较精确地确定激光源的方位。广角鱼眼透镜的视场覆盖整个上半球,可以接收来自任何方位的激光辐射,通过光学系统成像在CCD面阵上。CCD面阵上产生整帧视频信号,用快速模数转换变换成数字形式,存储在单帧数字存储器中,当包含背景信号和激光信号的帧信号写入存贮器时,即与仅包含背景信号的前一帧信号用数字方法相减。帧减结果作为一个表示位置(方位与仰角)的亮点,在显示器上显示出来,利用这种数字背景减去法,可以在显示器上清晰地把每个脉冲位置都显示出来,并可以跟踪激光源的位置。
3)利用全息技术的激光告警器。利用全息象限透镜可以确定激光源的大致方向,全息象限透镜是一种分成任意个象限的全息光学元件,它可以把入射到不同象限上的激光辐射分别成像在特定位置上,成像的位置仅由被照明的象限所决定。
3.1.3 紫外告警器
紫外告警器是利用敌方导弹的发射和进入时紫外辐射特征进行探测、截获、定位和分析,并发出来袭导弹威胁的告警信号,以便实施干扰。紫外告警是利用“太阳光谱盲区”(波长大约220~280纳米之间)的紫外波段来对目标进行制导与探测,在军事上应用的主要表现在紫外线制导、紫外线报警、紫外线干扰、紫外线通信方面。
1)概略型紫外告警。以单阳极光电倍增管为核心探测器件,概略接收导弹羽烟的紫外辐射,具有体积小、重量轻、低虚警、低功耗的优点,缺点是角分辨率差、灵敏度较低。尽管存在这样两个缺点,但它作为光电对抗领域的一项新型技术,在引导红外弹投放等许多领域仍十分实用。
2)成像型紫外告警。成像型紫外告警以面阵器件为核心探测器,精确接收导弹羽烟紫外辐射,并对所观测的空域进行成像探测,识别分类威胁源。优点是角分辨率高、探测能力强、识别能力强。具有引导红外弹投放器和定向红外干扰机的双重能力和很好的态势估计能力。
3.1.4 光电复合告警器
复合告警器是目前研究的一种新型的告警装置,它能够同时探测射频和光频威胁信号,并可探测到红外、紫外、可见光、激光和射频等带来的各种威胁,更适合未来信息化战场环境需要。研制复合告警器是光电对抗侦察告警器的一个发展趋势。其技术组合模式如下:
1)光电威胁告警与侦察交联。红外告警设备的任务是全方位无源检测威胁目标平台(飞机、舰艇)引擎和烟囱的排出气,侦查并接收敌对导弹火箭发动机的辐射热,或是导弹高速飞行过程中与周围空气摩擦产生的热源,及时进行威胁报警。
2)光电威胁告警侦察与光电干扰交联。光电对抗系统的作战对象是采用电视/红外/激光制导的导(炮、炸)弹和鱼雷等兵器,以及装备各种军用光电设备的作战平台。为此光电对抗系统威胁告警侦察与干扰交联方面主要有三种作战功能组合模式:一是红外告警侦察与红外诱饵交联;二是红外告警侦察与红外有源干扰机交联;三是激光告警与激光干扰交联。这三种交联方式的系统,其干扰能力:红外诱饵弹从点燃到辐射强度最大的时间小于0.5秒,燃烧时间在40~60秒,可诱骗工作在3~51um/8~121um波段的红外制导导弹[3]。
3.2 有源干扰技术
光电有源千扰技术是利用光电干扰设备辐射或转发干扰光波,压制、致盲或欺骗敌方的光电制导武器或光电瞄准跟踪设备。机载光电有源干扰主要是红外有源干扰和激光有源干扰。红外有源干扰手段有红外干扰机和红外定向干扰[4]。
红外干扰机是针对导弹导引头工作原理采取的针对性极强的有源干扰方法。它是由高能红外光源、离合开关、调制器和光学系统(发射天线)组成红外光源,辐射出与目标发动机及其它发热部件峰值波长相近但强度很高的红外光波,经过多次调幅,由光学天线发射出去。一般要求其干扰视场处于威胁、告警之内,调制频率在导弹制导系统电路频带之内。这样在导引头视场内出现两个目标,经调制盘加工后同时进入跟踪回路,诱使导弹偏离真目标。
定向红外干扰(DIRCM),是红外干扰技术的发展趋势。定向红外干扰系统由导弹告警设备(红外或紫外)探测导弹,引导发射机发射较高能量窄波束红外脉冲,将干扰光束引向来袭导弹方向,照射来袭导弹的导引头,压制导弹的光电传感器,使其光电探测器输出信号混乱、饱和甚至损坏,无法正常工作,从而使来袭导弹不能继续跟踪目标,迷茫而脱靶。
当前,随着激光技术的迅速发展,激光制导武器以及激光干扰武器受到世界各国的重视。激光有源干扰技术是指有意发射或转发激光,对敌方光电设备和武器系统进行压制或欺骗的技术措施。
3.3 无源干扰技术
无源干扰主要是指利用投放在空间大量的随机分布的金属散射体产生的二次辐射,来改变目标对电波的反射,改变电波的传播特性,对雷达造成干扰,在雷达荧光屏上产生杂乱回波,掩盖目标的回波,以破坏和妨碍雷达对目标的发现和跟踪。
无源干扰中使用最早、最为广泛的要数箔条干扰。雷达出现初期,箔条干扰就成为一种重要的雷达对抗手段+目前箔条干扰凭借价格低、效果好、使用简单的优点仍被广泛使用+根据箔条干扰物的战术使用及所要达到的目的来看,主要有两种:一是布撒干扰走廊,掩护攻击机群;二是载机自卫,诱骗制导武器,保护自身。
3.4 光电综合干扰
光电综合干扰也是一种发展趋势。光电综合干扰是集红外、可见激光、紫外等某几个波段内的有源干扰和无源千扰手段于一体的干扰方式。也就是将许多单一的对抗设备有机地结合在一起。要实现综合干扰对抗,必须满足光电频谱匹配、干扰视场相关、干扰实时和最佳距离有效四个要求,即大视场、宽光谱响应,高灵敏探测,实时识别目标特征、方位并告誓。对多个威胁源的信息进行综合处理、判断、识别,威胁等级排队,融合天气等各类情报信息,进行对抗决策,确定最佳的对抗方案、最佳对抗条件和环境,达到最佳的对抗效果[5]。
4 总结
现代战争不是陆上、海上近距离的人对人的对抗与杀戮,而是空中、海上远距离的先进技术尤其是光电对抗技术间的对抗,不需要将大量兵力运送到主战场,只需要各种先进光电制导导弹从空中、陆地、海上实施远匪离攻击,就可以决定战争的胜负。
我国的光电对抗技术及其武器装备的研制起步较晚,与世界发达国家相比差距较大。因此,必须发展具有中国特色的光电对抗技术.才能使中华民族屹立于世界先进行列中。
参考文献
[1]黄泽贵,等.光电对抗新技术的应用与展望[J].电子对抗技术,2002,(4):39-40.
[2]王小英.基于HLA光电对抗系统仿真的研究[D].西北工业大学,2007.
[3]周芸,邹振宁.光电对抗技术分析[J].战术导弹控制技术,2004(4).
[4]付伟.红外有源干扰机作用机理分析[J].红外技术,2000,22(4):19-22.
光电信息技术介绍 第2篇
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。
在信息科技领域，电子学在20世纪做出了巨大的贡献，但由于其信息属性的局限性，使其无论在速度、容量还是在空间相容性上都受到很大限制。而光是生命的源泉，它为人类提供青山绿水的生活环境和丰富的衣食住行的资源，并使我们目睹五彩缤纷的世界。因此，光(光学)是人们获取信息的最基本的和最有效的手段之一，以光子或光波作为信息载体的光电信息技术则表现出巨大的发展潜力和明显的优越性。如在信息处理速度上，电子器件的响应时间最快也只能达到1011s，而光子器件则可达到1013～1015s，比电子器件快了103～104倍。并且，光子在通常情况下互不干涉，具有并行处理信息的能力，在光计算中可大幅度提高信息的处理速度。此外，在存储能力、传播速度、抗干扰能力等很多方面，光子器件弥补了电子器件的很多不足。尤其光电信息技术在高技术战争中扮演着十分重要的角色，如在预警、监视、侦察、观察、瞄准、通信、精确打击、作战效果评估、电子对抗等方面都发挥了极其重要的作用，使作战方式、部队编制和后勤供应都发生了重大变化。因此，光电信息技术不仅全面继承与兼容电子技术，而且具有微电子无法比拟的优越性能与更广阔的应用范围，从而成为人类进入信息时代的具有巨大冲击力的高新技术。
光电信息技术是由光学、光电子、微电子、微计算机、微材料等科学技术相结合而成的多学科综合的高新技术，涉及光信息的辐射、探测、变换、传输、处理、存储与显示等众多的内容。它以极快的响应速度、极宽的频宽、极大的信息容量、极高的存储密度、极快的处理速度、极高的信息效率和分辨率，以及微型化、集成化等特点，推动着现代信息技术的发展，以适应现代信息社会以Tbit/s(1 Tbit/s = 1012 bit/s)为起点呈现超越摩尔定律的爆炸性增长的信息量的要求，从而使光电信息产业在市场的份额逐年增加。在发达国家，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，对从业人员和人才的需求逐年增多，竞争力也越来越强。为适应现代信息技术的发展，迫切需要培养一大批掌握光电信息技术的专门人才，也迫切需要普及光电信息技术方面的基础知识，虽然不少高等学校相继增设了光电信息类专业或院系，但现行出版的光电信息技术或光电技术等教材的信息流程的内容不全、不新，而不能满足目前光电信息方面人才的需求。基于这样的形势，作者为满足新增光电信息类专业的教学需求，在参考国内外有关文献资料与书籍，并借鉴以前所编教材《光电技术》、《光电检测技术》、《光电检测技术习题与实验》及《光电信息实用技术》经验的基础上编写了本教材。
光电告警技术分析及现状 第3篇
摘 要：光电告警技术日益成熟发展，在信息化战争中得到了广泛应用，使战争的进程和结局产生极速变化。文章介绍了光电告警技术及装备的发展现状，并对激光、红外与紫外告警三种光电告警技术做了分析比较。
关键词：光电告警；激光告警；红外告警；紫外告警
中图分类号：TN249 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）23-0014-02
光电告警技术日益成熟发展，在信息化战争中得到了广泛应用，使战争的进程和结局产生极速变化。光电告警是指运用光电技术手段，对敌方光辐射源或光散射源进行探测、搜索、定位、辨识、测定，并确认其威胁程度，提供相应情报和发布告警信息的战争行动。目前主要的光电告警技术有激光告警、红外告警、紫外告警，下面分别进行阐述。
1 激光告警
激光告警装备所告警的主要对象是1.06 μm、1.54 μm和10.6 μm的激光。最近正在开发以伤害人的眼睛为目的的激光武器，Nd：YAG激光的2次谐波（波长：0.532 m）和氩激光（波长：0.515 m）等可见光波段的激光也成了威胁。
按照工作原理分为光谱识别型和相干识别型两种，光谱识别型又分为非成像型和成像型。现装备的激光告警器大多为光谱识别型，并采用直接探测拦截方式。探测光源时需要将目标和背景分离，通过波长识别和时间识别，提取出激光光源。波长识别利用光谱滤光技术，能够探测限定了探测波长范围的脉冲激光和连续振荡激光。时间识别探测激光的脉冲重复频率，与背景光的直流信号分离，波长范围很宽，但只限定脉冲激光。激光告警装置的告警范围，水平方向必需做到360 °，采用两种方法实现，一是采取多个单元探测器并联的方式，二是采用2维阵列凝视探测器方法。
单元探测器并联方式通过结合集光（聚光）透镜和单元探测器，比较各个探测器的信号水平（电平），进行方位分辨。方位分辨能力取决于各个传感器的视场角和传感器的数目。2维阵列探测器配有宽视场光学系统，探测器自身具有角度分辨能力，能够进行精密的方位测定。单元探测器方式的角度分辨能力为15～ 45 °， 2维阵列方式的为< 1 °。探测波长区域由使用的光学系统和探测器的波长来决定，现正在研究开发有望成为威胁激光波长的0.5～1.1 μm区域。另外，单元探测器使用的是硅发光二极管，而2维阵列使用的是硅/CCD固体摄像器件。
经过20多年的发展，各国研制的激光告警设备已多达百种，陆军典型装备有英国的LWD21车载激光告警器、法国的OBRA车载激光告警系统、南斯拉夫LIRD激光告警器、挪威RL1激光告警器，德国的COLDS通用激光探测系统、美国的HALWR高精度激光告警接收机和FOALLS离轴激光定位系统等。
例如，美国AIL系统公司研制的“高精度激光告警接收机”（HALWR），覆盖范围为方位角30 °，俯仰角为20 °，灵敏度为
0.28 mW/cm，而测量角精度接近1 mrad，这足以支持激光武器对抗威胁目标。
2 红外告警
红外告警器可分为扫描型和凝视型。前者的红外探测器采用线列器件，靠光机扫描装置对特定空间进行搜索，发现目标。后者采用红外焦平面阵列器件，直接搜索特定空间。
红外告警器主要由光学接收系统，红外传感器，信号处理器，显示告警以及伺服系统等部分组成。其中光学接收系统主要由光敏材料，光学系统，光信号处理设备，和集光装置组成，光学系统主要起到滤光的作用，防止受到可能的背景红外辐射干扰，导致告警失败，虚警率高。光信号处理装置将光信号处理后经集光器把光信号传到红外传感器上，实现光电转换，在进一步在电信号处理器中完成处理，判别目标类型，进行告警。
使用红外探测器在进行宽视场预警时，云、海面以及地面物体的阳光反射等所谓的背景光噪声都会被当作目标被探测，所以会发生虚警。为减少这种虚警，需要进行利用探测波长区域、滤光（波）器特性以及信号处理技术等来降低虚警的研究。
另外，还要利用导弹和背景光噪声的红外反射特性的差异研究识别处理两波长光谱的方法。
现已发展成熟的红外告警系统有法国的“旺皮尔”（VAMPIR）系列、美国和加拿大联合研制的AN/ SAR-8系统、法国和荷兰联合研制的“天狼星”系统等。典型的陆军红外告警装备有英国的ADAD防空红外告警机、意大利的ELT/CAT手持红外导弹告警机和以色列的“钢琴”车载无源导弹逼近告警系统等。
美国和加拿大联合研制的AN/SAR一8红外搜索与跟踪系统，用于补充舰载雷达警戒系统功能，探测掠海飞行导弹。其技术性能是：视场方位角360 °，俯仰角20 °；虚警率为1/40 min；工作波段为3～5 μm和8～14 μm；探测距离大于10 km。
3 紫外告警
紫外告警是通过探测导弹羽烟中处于日盲光谱区的紫外线辐射来发现目标的。日盲光谱区是指波长在200～300 nm波段的紫外辐射，由于太阳辐射（紫外辐射的主要来源）在这一波段的光波几乎完全被地球的臭氧层所吸收，即在这个波段，大气层中的背景辐射几乎为零，所以称为日盲。
在该空域内，太阳光紫外辐射的能量极其有限，而常见的战术导弹飞行的动力是燃料加助燃剂，在低空飞行时燃烧形成处于日盲光谱区波段的紫外辐射源，利用紫外探测器就能在微弱的背景下探测出导弹。紫外告警器主要由两种告警方式：概略型紫外告警，成像型紫外告警。
目前研制的第二代导弹逼近紫外告警系统是以多元或面阵器件为核心探测器，它角分辨率高，探测能力强，可对导弹进行分类识别，所以具有优异的技术性能。德国宇航公司研制的MILDS22紫外告警系统，用来探测超音速导弹的发射与逼近。它采用高灵敏度、高分辨率的成像型紫外传感器，使用实时图像处理和专用软件算法，并能有效抑制虚警。系统反应时间 0.5 s，角分辨率为17 mrad，总重8 kg，探测距离为5 km。
4 几种告警技术的比较
目前在导弹临近告警方面采用的技术方法主要有四种：依赖雷达工作的主动式告警系统， 被动式的红外、激光和紫外告警系统。由于雷达是主动式工作， 因此具有易于暴露自身目标和目标到达角测量精度较低的缺点。
激光告警方式只对激光制导导弹有效， 而对于红外制导和图像制导导弹则不起作用。
红外和紫外告警方式由于分别是探测导弹尾焰中的红外线和紫外线， 因此对以任何方式制导的导弹都有效， 被作为主要告警方式。
4.1 红外型告警系统的主要优点
对于红外型告警系统来说， 其主要优点是：
①探测距离远。
②采用双色红外的告警系统， 8～14 μm 的探测器。当燃料已经燃尽时， 在处于最后惯性飞行的导弹仍有探测跟踪能力。
4.2 红外告警系统的缺点
①其虚警率较高， 尤其是在中低空的情况下（由于地面的红外源较多）。
②在体积、重量和造价方面都劣于紫外型系统。
紫外告警系统由于紫外线受大气散射的影响，所以在作用距离上， 目前劣于红外型。但是它具有较低的虚警率， （德国和法国研制的MILDS22的虚警率低于1/90 min ）。
此外，在体积、重量及造价方面也具有竞争优势， 特别是对于中低空飞行的直升机、运输机及地面战车来讲， 是一种较好的选择。根据目前的分析来看， 高空飞行的飞机以采用双色红外（可降低虚警率） 告警系统为好， 而中低空或地面则需采用紫外告警系统。
此外还有一种将两者共用的作法， 但值得注意的是， 在红外紫外共用的系统中，首先由紫外系统确定目标（因为其虚警率低）， 然后转变为红外系统（因其精度较高， 且8～14 μm 的红外系统可在导弹燃料燃尽时仍可探测跟踪） 来继续跟踪。
从目前国外研制、使用和评估的情况来看， 红外和紫外两种告警系统都是很具有生命力的， 并且具有各自的优势领域。对于紫外告警系统来讲， 如果能进一步提高紫外探测器的灵敏度， 将会因其虚警率低， 体积小、造价低而得到更广泛的应用。
参考文献：
[1] 韩冰.激光告警与欺骗和致盲的干扰技术[J]舰船电子工程，2007，（2）.
[2] 李炳军，梁永辉.紫外告警技术发展现状[J]激光与红外，2007，（10）.
[3] 李丹.光电侦察告警技术浅析[J]中国科技信息，2007，（22）.
[4] 芦汉生，白廷柱，钟生东，等.紫外告警技术的现状与分析[J]光学技术，
光电技术 第4篇
关键词：复杂光电环境,光电装备,半实物仿真,评价
引言
现代光电技术的迅猛发展极大地促进了光电侦察、光电制导装备的广泛应用,也改变了现代战争的作战模式,实现了侦察的全天候和打击的精确化。但是,在近似理想环境下测试出来的光电装备的性能指标,在复杂环境下的性能如何,还不能确定。科学技术发展的今天,现代战场变得空前复杂,爆炸烟尘、战场火光会使得光电装备作战效能明显下降;激光目标照射会严重影响光电装备的成像性能,甚至对使用安全性造成威胁;烟幕干扰、激光诱偏、强光致盲会严重影响光电制导武器的打击精度;现代战场上光电装备的多频谱性、装备种类的多样性也会造成战场光学环境不断恶化,对光电装备的作战使用产生严重影响[1]。因此,在复杂光电环境下光电装备的作战性能已成为光电设备研制过程中不可回避的问题。
1光电侦察与制导机理与受干扰因素分析
光电侦察是利用光电探测器接收目标与背景发射或反射的光学信号,经信号处理,将目标从背景中区分开来,从而实现对目标的侦察。光电制导就是光电手段引导弹药实现对目标的精确打击[2]。对光电侦察与制导的干扰分为路径干扰(含发射路径和接收路径)、对探测器的干扰、对目标的干扰三种。
对路径的干扰,就是利用衰减或切断光信号传输路径的手段,使探测器不能接收到信号或接收到的信号太弱,不能从背景中区分出来。典型的就是烟幕遮蔽。
对探测器/制导装置的干扰,就是把干扰信号直接加载到探测器或制导装置上,使探测器不能正常工作或不能从背景中区分出目标。典型的包括强光干扰、电磁干扰等。
对目标的干扰,就是使目标信号减弱或运用假目标的方式使光电装备不能区分真实目标的确切位置。典型的包括目标隐身、各种假目标等。
2复杂光电环境下光电装备半实物仿真试验平台的建立
2.1复杂光电环境下光电侦察与成像制导装备半实物仿真试验平台的建立
如图1所示,光电侦察与成像制导装备复杂光电环境半实物仿真试验平台由两轴转台、目标与背景模拟器、激光干扰模拟器、二维运动转台、控制与显示子系统、烟幕发生器、太阳光模拟器、定向电磁干扰装置等组成。
其中,两轴转台提供光电侦察装备的运动姿态,目标与背景模拟器模拟不同条件下的目标与背景,激光干扰模拟器模拟激光干扰源,烟幕发生器模拟烟幕干扰,太阳光模拟器提供强光干扰,定向电磁干扰装置提供定向电磁干扰。
图1光电侦察装备复杂光电环境下半实物仿真试验平台Fig.1Hardware-In-the-loopsimulationplatformofopto-electronicreconnaissanceequipmentinthe complexopticalenvironment
目标与背景模拟器可根据不同试验需要选择可见光目标与背景模拟器、红外目标与背景模拟器、毫米波目标与背景模拟器。目标模拟器能够够根据试验时不同的大气(含大气抖动)、照度、目标与背景对比度需要进行调整,满足试验的需要。
激光干扰模拟器由激光器、二维运动转台、控制与显示子系统、激光探测子系统组成。激光器可根据干扰需要选择不同波长的激光器;二维运动转台用于控制激光投射的位置,由二轴转台、平面反射镜组成,平面反射镜安装在二轴转台上,由二轴转台带动其进行空间运动,试验时,根据控制与显示子系统指令要求,由控制系统控制安装在二轴转台上的反射镜的俯仰和方位,来调节激光光斑的投射位置。
太阳光模拟器用于模拟不同天气条件下太阳的辐射,可根据需要进行调节(衰减),用于光电侦察装备的抗强光性能试验。若装备是微光装备,可用微弱光源代替太阳光目标模拟器。
电磁干扰模拟器主要模拟光电侦察与成像制导装备所处的电磁干扰环境,用于考核光电侦察装备在电磁干扰环境下的工作及性能情况。注意,使用时应定向对准被试装备,而要避免对试验装备造成干扰。
在进行光电侦察与成像制导装备复杂光电环境下的半实物仿真试验时,可根据不要需要构建不同的复杂光电环境,既可进行单项环境模拟,如激光干扰或烟幕干扰,也可组合进行复杂光电环境模拟。
2.2复杂光电环境下激光半主动制导装备半实物仿真试验平台的建立
激光半主动制导装备复杂光电环境半实物仿真试验平台主要由三轴转台、激光目标模拟分系统、激光干扰分系统、烟幕发生器、太阳光模拟器、定向电磁干扰装置等组成。工作原理示意图见图2。
图2复杂光电环境下激光半主动制导装备半实物仿真试验工作原理图Fig.2 Hardware-in-the-loopsimulationschematicofsemi-activelaser-guidedopticalequipmentinthe complexopticalenvironment
其中,三轴转台提供导引头运动姿态,激光目标模拟分系统提供激光半主动制导照射激光,激光干扰模拟器提供激光干扰源,太阳光模拟器提供太阳光干扰,烟幕发生器实现烟幕干扰。
激光干扰模拟器由激光光源子系统、光斑特征模拟子系统组成。激光光源子系统用来产生与激光目标模拟器相符合的脉冲激光光源,光斑特征模拟分系统用来改变激光信号能量、光斑大小、编码形式,使模拟的光斑信号满足干扰性能要求。试验时激光目标模拟器和激光干扰模拟器分置于激光漫反射屏同侧或两侧,激光目标信号和干扰信号投射在反射屏上并形成漫反射,接收系统控制指令,在规定的时段发射干扰进行诱骗。
二维运动转台用于控制激光光斑投射在漫反射屏上的位置,由二轴转台、平面反射镜组成,平面反射镜安装在二轴转台上,由二轴转台带动其进行空间运动。试验时,根据控制与显示子系统指令要求,由控制系统控制安装在二轴转台上的反射镜的俯仰和方位,来调节激光光斑在漫反射屏上的投射位置。
控制与显示子系统主要由主控计算机、数据处理服务器、应用软件、数据库等组成,完成工作模式选择、试验态势设置、二维运动转台的运动控制、干扰模拟器状态控制、态势显示、数据显示、试验记录、事后分析等,可通过实时网络连接到系统仿真计算分系统和试验控制分系统,接受指令和反馈状态、数据信息。
激光漫反射屏为激光目标模拟器和干扰模拟器提供具有一定漫反射率的照射目标,由漫反射板、支架、调整机构等组成。
抗激光干扰半实物仿真试验时,激光导引头在照射激光的引导下正常工作,当激光探测子系统截获到对方激光威胁信号时,探测子系统中的激光编码识别器对敌激光信号进行解码,所获得的敌方激光编码信号经同步延迟器延迟后,触发激光编码器产生同步码,同步码调制激光干扰模拟器中的激光电源并激励激光发射器发射与敌激光信号波长、脉冲宽度、码型相同的激光干扰脉冲,经漫反射屏反射后对激光导引头进行干扰[3]。
3试验实施与评价
3.1光电侦察与成像制导装备复杂光电环境半实物仿真试验
3.1.1单项环境模拟
(1)烟幕环境:利用目标模拟器产生目标与背景,在光电侦察或成像制导装备捕获或跟踪目标的状态下,启动烟幕发生器,调节烟幕浓度,直到目标消失或丢失,记录烟幕干扰浓度值。侦察状态下选择4判读,以多数人的判读结果为准,跟踪制导状态下以导引头丢失跟踪的目标为准。
(2)强光环境:利用目标模拟器产生目标与背景,在光电侦察或成像制导装备捕获或跟踪目标的状态下,用太阳光模拟器(微光时选择微弱光源)以不同的入射角和不同的辐射亮度照射侦察装备或导引头,直到目标淹没或丢失,记录干扰光源强度值和照射角。侦察状态下选择4判读,以多数人的判读结果为准,跟踪制导状态下以导引头丢失跟踪的目标为准。
(3)激光环境:利用目标模拟器产生目标与背景,在光电侦察或成像制导装备捕获或跟踪目标的状态下,用激光照射目标,调节干扰激光功率直到侦察装备或成像导引头图像饱和或跟踪精度下降直至丢失目标,记录干扰激光功率值。侦察状态下选择4判读,以多数人的判读结果为准,跟踪制导状态下以导引头丢失跟踪的目标为准。
3.1.2复杂光电环境模拟
根据战场环境需要,构建出不同作战条件下的复杂光电环境,研究光电侦察和成像制导装备的成像和跟踪制导性能。试验时,侦察状态下选择4判读,以多数人的判读结果为准,跟踪制导状态下以导引头丢失跟踪的目标为准[4]。
3.2激光半主动制导装备复杂光电环境半实物仿真试验
3.2.1单项环境模拟
(1)强光环境:在导弹成功捕获并跟踪目标的状态下,用太阳光模拟器以不同的入射角和不同的辐射亮度照射导引头,直到目标丢失,记录干扰光源强度值和照射角。
(2)编码激光干扰环境:在导弹成功捕获并跟踪目标的状态下,用和制导激光编码一致的干扰激光照射目标临近的另一目标,调节干扰激光功率直到导弹丢失目标或偏离原目标,记录干扰激光的功率值。
(3)烟幕环境:利用烟幕箱模拟烟幕对激光的衰减,在导弹成功捕获并跟踪目标的状态下在激光光路上加入烟幕箱,调节烟幕浓度,直到导弹丢失目标,记录干扰烟幕的浓度值。
3.2.2复杂光电环境模拟
根据战场环境需要,构建出不同作战条件下的复杂光电环境,研究激光半主动制导装备的跟踪制导性能。
4结束语
构建复杂光电环境是武器装备试验鉴定发展的迫切需要,在外场构建复杂光电环境需大量的经费投入和不同型号试验鉴定的特定支出,而采用半实物仿真技术,把复杂光电环境的构建纳入其中,既能满足大量重复试验的需要,也因费用低、条件控制简便,可满足不同型号的光电装备在复杂光电环境条件下的试验鉴定需求[5]。
参考文献
[1]李保中,韩邦杰,李艳晓.光电系统半实物仿真系统技术概述[J].电光与控制,2010,17(4):30-33.
[2]范鹏飞,范秀英,杨必军.基于信噪比模型的航空光电成像侦察装备仿真试验研究[J].装备制造技术,2011,(1):40-42.
[3]单家元,刘藻珍,李钟武,等.激光制导武器半实物仿真试验系统[J].计算机仿真,2002,19(2):15-17,66.
[4]戴哲,田颖,石岩.光电模拟器的设计及在半实物仿真试验中的应用[J].光电技术应用,2010,25(2):68-70,74.
光电子技术论文 第5篇
【摘要】本文主要论述了一些新型光电子器件及其发展方向 【关键词】： 新型光电子器件 发展方向 应用
【前言】所谓光电子器件，广义上讲是指通过以光电互相转换为主要形式的光效应完成信息或能量转换的功能性器件它是光电系统及其应用的基础它是光学和光电子学与其应用之间以及与其它学科之间联系的重要纽带因此它对光学和光电子以及相关学科的发展起着关键性促进作用。光电子器件的种类有很多，本文重点论述了纳米光电子器件、光通信光电子器件、光显示用光电子器件等
1、纳米光电子器件： 1.1紫外纳米激光器
继微型激光器、微碟激光器、微环激光器、量子雪崩激光器问世之后，美国加利福尼亚伯克利大学的化学家杨佩东及其同事制作成室温纳米激光器。它在光激励下，发射线宽小于0．3nm，波长385nm的激光。这种氧化锌(ZnO)纳米激光器被认为时世界上最小的激光器，也是纳米技术的首批实际器件之一。由于能制作高密度纳米线阵列，所以ZnO纳米激光器能开发许多今天的GaAs器件不可能涉及的应用领域。这种短波长纳米激光器可应用于光计算、信息存储和纳米分析领域。
1.2 微型激光器
2010年左右，蚀刻到半导体上线条的宽度将窄到100nm以下。在这些电路中穿行的将只有少数几个电子，因此增加一个或者减少一个电子都会造成很大差异，这就明确地把片制造商放到了量子世界中。
1.3量子阱激光器
由直径小于20rim的一堆堆物质构成或者相当于60个硅原子排成一串的长度的量子点，可以控制非常小的电子群的运动而不与怪异的量子效应冲突。量子阱激光器是由两层其他材料夹着一层超薄的半导体材料制成的。处在中间的电子被圈在一个量子平原上，只能够在两堆空间中移动。这使得为产生激光而向这些电子注入能量变得容易一些。其结果是，用较少的能量可以产生较多的激光。1.4量子点激光器
科学家们希望用量子点方法代替量子线方法来获得更大的收获，但是研究人员已制成的量子点激光器却不尽人意。原因是多方面的，包括制造一些大小几乎完全相同的电子群有困难。大多数量子装置要在极低的温度条件下工作。甚至微小的热量也会使电子变得难以控制，并且陷入量子效应的困境。但是，最近已制成可在室温下工作的单电子晶体管。不过很多问题仍有待解决。因此，大多数科学家正在努力研制全新的方法，而不是试图仿照目前的计算机设计量子装置。
专家预言，有朝一日数以十亿计的量子点可能会堆在平常传统的硅片上，这有望成为一台尖端的超级计算机。这一前景使得量子点激光器成为最热门的研究开发课题。1.5 微碟激光器
微碟激光器是贝尔实验室的Richart E．Slusber及其同事们开发出来的。运用先进的腐蚀工艺，刻出了直径只有几微米、厚度只有lOOnm的极薄的微碟。这些半导体碟的周围是空气，下面靠一个微小的底座支撑(类似于制造计算机芯片 时使用的光刻技术)。由于半导体和空气的折射率相差很大，微碟内产生的光在此结构内发射，直到所产生的光波积累足够多的能量后，沿着它的边缘掠射出去，这种激光器工作效率很高、能量阈值很低，工作时只需大约100llA的电 流。微控激光器时当代半导体研究领域的热点之一，半导体激光器的应用覆盖了整个光电子学领域。已成为当今光电子科学的核心技术。忧郁半导体激光器阵列在军事领域的重要作用，该类激光器阵列在工业、医疗、信息显示等领域具有广泛的应用前景，也可以用于军事上的跟踪、制导、武器模拟、点火引爆、雷达等诸多方面。
长春光学精密机械学院高功率半导体激光国家重点实验室和中国科学院北京半导体研究所制成了InGaAs／InGaAsP多量子阱碟状微控激光器。长春光机与物理所的科技人员在国内首次研制出直径分别为8IJm，4．5lJm和2 um的光泵浦 InGaAs／InGaAsP微碟激光器，其中2 ll m直径的微碟激光器在77K温度下激射阙值功率为5lI W，是目前国际上报道的最好水平；他们还在国际上首次研制出带有引出电极结构的电泵。1.6新型纳米激光器
这种新型激光器实际上是以半导体硫化镉为原料制成的纳米线，直径仅一万分之一毫米。研究人员将硫化镉纳米线安装在涂有硅材料的基底上，制成一个回路。接通电源后，研究人员观察到，在一定电压下，电流通过硅材料流向硫化镉纳米线，纳米线的另一端随即发出蓝绿色的光。随着电流强度增大，光的颜色变得单一。波长也相当短。由于白炽灯泡和二极管发出的光波长都很好，因此研究人员断定硫化镉纳米线发出的光是激光。新型纳米激光器的技术关键就在于，它具备电子自动开关的性能，无需借助外力激活。由于光纤激光技术目前广泛应用于信息通讯领域，这一新的技术成果无疑会使纳米激光 器的实用性大为增强。
2、光通信光电子器件
光纤通信作为当今世界走向信息社会的重要支柱产业，随着信息网络化的发展，对传输容量的要求不断提高，密集波分复用技术与时分复用技术的结合，已成为光纤通信发展的主流技术。
F—P腔1.3um半导体激光器已成为常规商品，正在想可靠性低价位方向发展。在1.55umDFB激光器与1.3um大功率高线性度DFB激光分别在高速大容量光纤通信和CATV中得到广泛应用，特别的是用作
DWDM的光源DFB激光器，在同一芯片上的多波长DFB-LD光源也在发展中。还应该提到的是，GaALInas激光器的发展使器件的温度特性得到很大的改善，目前温度特性已经达到125k。
3、光显示用光电子器件
显示技术是光电子技术应用范围最广产值最大的一个领域而半 导体发光二极管则是光显示技术中最活跃的分支。
近年来AlGaInP材料的应用可以制备出重650nm到560nm的红、橙、绿LED。在最求显示的完美境界---全色显示中，长期以来受干扰的是蓝光的缺失。从禁带能量相宜而入选的材料有ZnSSe系和GaN系材料，前者在P-掺杂和降低位错方面有重大突破，但是因为可靠性问题而终难实现。后者则发展迅速，主要技术突破有岑迪的选择、双流生长MOCVD技术、超晶格缓冲层、横向外延OVERGROWTH等.4、其他
除了上面提到的光电子器件意外，还有很多其他种类的光电子器件，如新型光电存储器、新型光电探测器、光学计算机、二维平板光子晶体、电驱动量子点单光子发射器件等
【结论】新型光电子器件的种类非常的多、其应用领域时分广泛，潜力巨大。未来光电子器件将向着低功率、高效率、高集成度、高可靠性等方向发展。
参考文献：
【1】 干福熹 光盘存储技术、应用及产业的发展 激光与光电子学进展 1955年第4期
【2】 董孝义 吕学身 光电子器件的发展 光电子.激光 1990年4月 【3】 张瑞华 光电子技术及光电子器件的趋势 MSN 【4】 量子点光电子器件及其研究进展 彭英才 ZHAO Xiaowei 马蕾 固体电子学研究与进展 2008年 第26卷 第2期
光电技术 第6篇
1、拥有领先的技术水平和优质的客户资源；
2、第二大股东是康佳，公司对康佳的供货增长潜力大；
3、综合毛利率保持稳定，在行业内位居上游。
深圳市瑞丰光电子股份有限公司（以下简称“瑞丰光电，代码300241”）是国内领先的LED 封装厂商。根据国家半导体照明工程研发及产业联盟数据统计，在SMD LED细分市场，2009年公司位居国内第三。国内领先的技术水平和优质的客户资源是公司成为行业龙头的两张“王牌”。有业内人士认为，随着公司登陆资本市场，募投项目将大幅增加产能，未来业绩高增长可待。
专注SMD LED封装业务
公司主要从事LED封装技术的研发和LED封装产品制造、销售，提供从LED封装工艺结构设计、光学设计、驱动设计、散热设计、LED器件封装、技术服务到标准光源模组集成的LED光源整体解决方案，是专业的LED封装商和LED光源的系统集成商。从封装结构来分，公司的产品全部为先进的SMD LED。
据了解，目前液晶电视背光源LED主要由日本、韩国、台湾地区的LED企业提供，国内企业中有能力生产电视背光源LED的企业极少，公司是少数几家可批量提供电视背光源LED 的国内企业之一，是国内中大尺寸背光源领域最大的LED封装企业。此外，在汽车应用LED方面，公司是目前国内品牌汽车生产商的光电器件主流供应商，在汽车应用的耐高温材料开发、荧光粉配色技术、产品耐振动性能等方面居于国内领先水平。
手握两张“王牌”
公司拥有较强的技术优势。公司及其全资子公司宁波瑞康拥有27项专利，已受理的专利申请33项，囊括了可靠性、光效、显色性、寿命等LED封装的核心技术。公司的16项核心封装技术水平处于国际先进或国内领先水平，均来自自主研发。公司SMD LED器件在显色指数、发光效率、稳定性、失效性等方面的指标位于国内领先水平，与国际较高水平接近，符合美国“能源之星”LED产品标准。在LED照明方面，公司是国内该领域前3名企业中唯一专注LED器件封装的企业，在共晶技术、无光点面光源、硅胶molding、陶瓷产品开发等技术方面居国内领先水平。公司建立了具有独特优势的三级立体研发机制，实现了“来源于客户、集成于公司、服务于客户”的良性循环，实现了LED封装技术的持续创新。
优质的客户资源是公司的另一张“王牌”。公司为安华高科技（全球领先的电子公司）提供OEM和ODM服务，并在此过程中提高技术水平，产品也通过安富利、大联大等全球领先的电子元器件代理商销往海外市场，并已向康佳、创维、长虹等电视机厂家批量供应液晶电视背光源LED。康佳是公司的第二大股东，康佳电视的年产量约为1000万台，随着LED背光的国产化程度提高，公司对康佳的供货增长潜力大。此外，公司已间接向现代、一汽、哈飞等汽车厂商供货。
业绩高增长可待
2008-2010年，公司分别实现营业收入10481.08万元、18666.37万元和26160.80万元；净利润分别为1737.98万元、2199.15万元和4399.31万元，成长性突出。过去三年，公司综合毛利率分别为32.56%、26.60%和30.98%，处于稳定态势，且超过了同行业上市公司国星光电和雷曼光电。
《光电子技术》投稿指南 第7篇
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《光电子技术》的发稿周期一般为3~6个月。国家重点科技攻关项目和基金课题论文优先发表。在读研究生一般要求导师出具稿件审核意见书, 对稿件的独立完成、数据论证、创新性作出评价。其它投稿如果附有同行专家或本单位推荐信将予以优先考虑发表。
文中使用他人成果, 请标明并在文后参考文献中列出细目。本刊参考文献采用顺序编码制, 参考文献序号按在文中出现的先后顺序排列, 正文中参考文献序号加[]置于右上角, 文末将参考文献按序号逐条列出;书写格式按GB/T7714-2005要求。
《光电子技术》征稿简则 第8篇
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《光电子技术》征稿简则 第9篇
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《光电子技术》征稿简则 第10篇
《光电子技术》主要刊登国内外光电子领域的学术论文、研究报告和综述文章, 及时报道该领域的新工艺、新材料、新产品以及有关器件、整机的应用。
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光电技术 第11篇
[摘 要]光电材料制备与加工技术是光电材料专业的必修课，该课程涉及内容广泛和实践性很强。结合新型的教学技术和实际教学情况，提出在教学过程中引入微课教学和创新实验教学等新型教学方式，提高学生的学习热情和学习效率，改善教学质量，实现光电功能材料专业人才培养，提高学生就业和创业的竞争力。
[关键词]光电材料；微课教学；创新实验教学
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）02-0123-02
信息、能源和材料是目前国民经济的三大支柱，尤其自20世纪90年代末开始，世界各国积极发展光电市场，极大促进了光电产业的发展。光电产业以光电技术为核心，光电材料制备为基础，实现光电器件的生产与制造，光电产业涵盖发光二极管、光伏发电、光通信、激光等各领域。光电产业作为一门新兴的高新技术产业，自2004以来一直快速稳步增长，据预计2015年其产值将达9631亿美元。光电产业将成为21世纪最大产业，各个国家对于该产业发展及其人才培养都投入了大量的人力物力，例如美国率先在亚利桑那大学建立“美国光谷”，我国也在武汉也建立“中国光谷”。光电产业被认为是21世纪全球经济发展的“战略性行业”之一。目前，发达国家光电产业非常完备，已进入大规模商业化阶段。而我国光电产业尚在起步阶段，光电技术及光电人才的不足极大影响了光电产业的发展。光电产业的发展急需大量的具有扎实的半导体物理、光电技术和材料制备技术等基础知识的综合性人才，尤其是偏重于光电材料及其制备方面的工程类人才极度欠缺。为了迎合光伏产业发展的需求，各高校积极培养光电材料方向的创新性技术人才。辽宁工业大学材料科学和工程学院开设了光电材料和器件方向专业，积极培养光电材料方向人才。光电材料制备与加工技术是光电材料与器件专业的必修课，介绍了各种光电器件的基本结构、工作原理和各种制备工艺，着重从材料制备和性能的角度出发，主要阐述了光电材料的制备技术以及材料的成分、结构及缺陷和对各种光电器件的影响。由于该课程开课时间较晚，课程内容较新，如何讲授好光电材料加工与制备技术这门课仍然在探索过程中。
一、教学中存在的问题
1.光电材料制备与加工技术课程的综合性较强，几乎涵盖了信息、能源和材料三大领域，因此教学内容比较广泛而且抽象，使学生难以理解，各个知识点也比较分散，课程学习的连续性差。一般课程安排只有40学时内，因此很难在规定的学时内将所有内容讲授清楚，尤其对于材料科学与工程学院的学生，半导体物理方面知识比较薄弱，对于光电器件的理解不够透彻，更增加了讲授难度。
2.该课程涉及的制备及加工技术部分的实践性较强，很多的生产设备及其工艺过程很难用简单的示意图来表达清楚，单纯的理论教学不能满足学生对光电材料的直观认识，导致教学效果不佳。如果能够带领学生到半导体企业和光电器件生产企业参观实习，较为理想，但是受多数高校条件限制，无法满足学生实习需求，例如：辽宁工业大学所处区域范围内的半导体企业较少，异地实习所需时间较长，花费较大，难以满足学生需求。
3.光电材料制备与加工技术也是一门创新性较强的学科，光电材料发展非常迅速，相对而言，其教材教学内容相对滞后，如何使学生紧跟学科前沿，了解最新学科动态，培养认识事物探索知识能力，成为创新性技术人才是另一难题。
针对以上提出的教学难题，本论文提出几种教学方案，通过引入微课教学和创新实践教学，提高学生学习热情，进而提高光电材料制备与加工技术课程教学质量。
二、微课教学的引入
微课教学概念是在当前通信技术发展的基础上出现的一种新型的教学手段，以其直观可视、短小精悍、重点突出等特点，在高等教学界受到教育工作者的极大重视，并应用到教学中，取得十分理想的效果。微课教学是以视频教学为主要载体，围绕某个知识点开展的简短、完整的教学活动。这种教学视频，学生可以随时随地的通过各种移动终端的接受设备，比如手机、手提电脑等加以展示，利用自己零散的碎化时间来快速学习自己想要了解的知识点和教师在课堂上的教学内容。
光电材料制备与加工技术这门课程所包含的光电材料及器件较多，知识点比较分散。光电器件包括各种太阳能电池、光电倍增管、发光二极管、摄像管和光电二极管等；光电材料包括光伏材料、光电子发射材料、光电导材料、透明导电薄膜材料和光电显示材料等。然而由于课程学时限制，无法将所有器件和材料情况一一阐述，例如，本课程的第三章太阳能电池制备，主要介绍各种太阳能电池的工作原理、结构以及电池工艺过程，其中所涉及的电池种类繁多，知识点零散，无法利用课堂有限时间将所有电池的工作原理和结构一一阐述。在本课程引入微课教学，将部分太阳能电池的结构和光电转换通过视频的形式展示出来，而且每个视频包含一个知识点，授课目的明确，充分发挥多媒体教学的优势，学生通过直观观察可以更好的理解，达到教学目的。
光电材料制备与加工技术课程涉及的制备及加工技术部分的实践性较强，很多的生产设备及其工艺过程难以用文字和简单图形表达清楚，导致学生理解困难，失去学习兴趣，无法达到教学目的。例如，在讲授单晶硅光电材料制备工艺流程时，单晶硅的制备包括：籽晶的制作、原料的清洗与处理、装料、多晶硅熔融、种晶、缩颈、放肩、等径以及收尾等多步工序，工艺过程繁琐，仅从简单的工艺流程图很难讲述清楚。而利用微课教学模式，可以通过模拟单晶硅现场的工艺过程将整个单晶硅制备流程视频展示出来，学生可以通过观看生动的视频，进而了解单晶硅生产的整个过程，该种教授形式直观、生动，便于理解，解决了学生无法现场实习的问题。
微课教学作为一种新型的教学模式，教学形式灵活、授课时间短，不再局限于课堂，学生的注意力集中，提高了学习效率。微课教学充分利用学生的课外时间，进行知识传授，可以很好解决课时不足的问题，拓展了学生的知识面，具有重要的意义。
三、创新实验教学引入
培养创新性的人才是目前光电材料学科的关键问题，也是难题之一。相对于光电科学发展的速度，课堂内的教学受时间限制，教学内容相对滞后。为了使学生了解最新光电材料发展动态，应调动学生学习热情，拓展学生视野，进而提高学生创新能力。本文提出在光电材料制备与加工技术的教学环节中引入创新性的实验，将先进光电材料生长设备和光电检测设备引入课堂，开展一系列的光电材料制备和器件性能测试实验，让学生掌握各种光电材料的制备流程，熟悉光电器件的工作原理，起到事半功倍的作用，同时还可以让学生在实验过程中不断思考和探索一些前瞻性的科学研究问题。例如，磁控溅射制备光电薄膜材料实验，通过现场操作和原理讲解，使得学生能够深刻理解光电薄膜的生长过程、生长原理，引导学生思考如何提高光电薄膜材料质量等问题，培养学生的创新思维。此外，可以在教学过程中将教学和科研统一起来，引导学生参与教师的科研工作，形成对科研工作的感性认识，进而培养学生的创新精神。
四、结语
光电材料制备与加工技术是一门综合性和实践性较强的新兴学科，课程几乎涵盖了信息、能源和材料三大领域，要求光电材料方向人才不仅具有较广泛的基础知识，也要具有较强的创新能力。在教学过程中，引入微课教学和创新实验教学，微课教学形式灵活、授课时间短，不再局限于课堂，提高了学习效率，可以很好解决课时不足的问题，拓展了学生的知识面。创新实验教学不仅能拓展学生视野，还能培养其探索事物的能力，提高其创新的能力，使他们成为创新性技术人才。
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《光电技术应用》期刊简介 第12篇
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