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光電檢測技術在監測中的應用及發展趨勢論文-資料下載頁

2026-06-09 21:56本頁面

　　

【正文】如激光器，光電探測器，太陽電池如等方面都需要光電結合。這就是早期的光電子學。隨著光電子學的發展，人們研究完全利用光來處理信息，于是誕生了光子學。所以可以說，先有了光電子學，又有了光子學。而最終的發展會是光電的再次統一，即更高一個層次上的光電子學?，F在正在發展單電子技術和單光子技術，那時信息的載體不再是束流，而是單個的粒子。光子和電子都是利用量子力學的概念，區別只是波長不同而已。我想我們在二十一世紀肯定會走到這一步。那時既不能叫光子信息技術，也不能叫電子信息技術，應該叫量子信息技術。由于光子具有電子所不具備的許多特性所以光子學有它獨特的優勢。尤其在信息領域。比如通信，我們現在大部分主干網用的都是光纖，信息的載體都是光。由于密集波分復用技術的發展，一根頭發絲粗細的光纖就可以傳輸一億門電話線路。這是電纜無法比擬的。再如信息存儲技術，光盤由VCD發展到DVD，容量增大了好幾倍，未來如果研制出能夠商用的藍光激光器，采用藍光波段的光來作為信息的載體，就又可以使同樣大小的光盤的容量增大近十倍。而且光具有相干性，可以實現全息存儲，在不到一個平方厘米的芯片上，我們可以把北京圖書館的所有的書都存進去。在計算機方面，未來的發展趨勢是光要進入計算機中，發揮光子的優勢實現開關的互聯，利用光來消除電子傳輸帶來的瓶頸效應。同時，光電的傳感器應用非常廣泛。近年來，傳感器正處于傳統型向新型傳感器轉型的發展階段。新型傳感器的特點是微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網絡化，它不僅促進了傳統儀器儀表產業的改造，而且可導致建立新型工業和軍事變革，是21世紀新的經濟增長點。微型化是建立在微電子機械系統(MEMS)技術基礎上的，目前已成功應用在硅器件上形成硅壓力傳感器(如上述EJX變送器)。微電子機械加工技術，包括體微機械加工技術、表面微機械加工技術、L1GA技術(X光深層光刻、微電鑄和微復制技術)、激光微加工技術和微型封裝技術等。MEMS的發展，把儀器的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度。傳感器和多通道檢測儀表，在微電子技術基礎上，內置微處理器，或把微傳感器和微處理器及相關集成電路(運算放大器、A/D、D/A、存貯器、網絡通訊接口電路)等封裝在一起完成了數字化、智能化、網絡化、系統化。網絡化方面，目前主要是指采用多種現場總線和以太網(互聯網)，這要按各行業的需求，選擇其中的一種或多種，近年內最流行的有FF、Profibus、CAN、LonWorks、ASI、Interbus、TCP/IP等。除MEMS外，新型傳感器的發展還有賴于新型敏感材料、敏感元件和納米技術，如新一代光纖傳感器、超導傳感器、焦平面陳列紅外探測器、生物傳感器、納米傳感器、新型量子傳感器、微型陀螺、網絡化傳感器、智能變送器、模糊傳感器、多功能傳感器等。多傳感器數據融合技術正在形成熱點，它形成于20世紀80年代，它不同于一般信號處理，也不同于單個或多個傳感器的監測和測量，而是對基于多個傳感器測量結果基礎上的更高層次的綜合決策過程。有鑒于傳感器技術的微型化、智能化程度提高，在信息獲取基礎上，多種功能進一步集成以至于融合，這是必然的趨勢。多傳感器數據融合技術也促進了顯示儀表技術的發展。多傳感器數據融合的定義概括為：把分布在不同位置的多個同類或不同類傳感器所提供的局部數據資源加以綜合，采用計算機技術對其進行分析，消除多傳感器信息之間可能存在的冗余和矛盾，加以互補，降低其不確定性，獲得對被測對象的一致性解釋與描述，從而提高系統決策、規劃、反應的快速性和正確性，使系統獲得更充分的信息。其信息融合在不同信息層次上出現，包括數據層(像素層)融合、特征層融合、決策層(證據層)融合。由于它比單一傳感器信息有如下優點，即容錯性、互補性、實時性、經濟性，所以數字壓力表逐步得到推廣應用。應用領域除軍事外，還適用于自動化技術、機器人、海洋監視、地震觀測、建筑、空中交通管制、醫學診斷、遙感技術等方面。隨著計算機輔助設計，輔助制造技術，集成電路技術和微機械電子系統技術等新技術以及新工藝、新材料的應用，出現了精度更高，性能更優、用途更廣的現代傳感器。現代化傳感器正在向智能化、集成化、多功能化方向發展。五、總結隨著現代科學技術以及復雜自動控制系統和信息處理與技術的提高，光電檢測技術將朝著檢測結果高精度、系統智能化、檢測結果數字化、檢測功能多元化、檢測器件微型化、檢測系統自動化的放向發展，它將廣泛應用于工業、農業、家庭、醫學、軍事和空間科學技術等許多科學領域，其應用前景是相當樂觀。六、參考文獻[1] [M].北京航空航天大學,2006. [2] [J].激光雜志,2000. [3] [D].廈門大學,200. [4] 王詣等. 新型光電檢測電路的研究與設計[J]. 光電子技術，2012，32(2)：131–136. [5] 朱仁盛，曲波. 光電傳感器及其應用[J]. 電氣時代，2010(4)：111–113. [6] [J].應用光學,2005,26(4):3641. [7] 馮夢云,[J].科協論壇，2012, (7) [8] 李菲, DNA 自組裝磁珠光電檢測系統及其在 DNA 計算機研制中的應用[J]. , 36(9)[9] [10]鄒振寧,冷鋒,周蕓光電對抗技術和裝備現狀評析2004

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