導(dǎo)語：如何才能寫好一篇光電子技術(shù)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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論文摘要：光電子器件和部件廣泛應(yīng)用于長距離大容量光纖通信、光存儲、光顯示、光互聯(lián)、光信息處理、激光加工、激光醫(yī)療和軍事武器裝備，預(yù)期還會在未來的光計算中發(fā)揮重要作用。本文將介紹國內(nèi)外光電子技術(shù)及光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

如果說微電子技術(shù)推動了以計算機、因特網(wǎng)、光纖通信等為代表的信息技術(shù)的高速發(fā)展，改變了人們的生活方式，使得知識經(jīng)濟初見端倪，那么隨著信息技術(shù)的發(fā)展，大容量光纖通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，光電子技術(shù)將起到越來越重要的作用。美國商務(wù)部指出：“90年代，全世界的光子產(chǎn)業(yè)以比微電子產(chǎn)業(yè)高得多的速度發(fā)展，誰在光電子產(chǎn)業(yè)方面取得主動權(quán)，誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論：“21世紀具有代表意義的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，第一是光電子產(chǎn)業(yè)，第二是信息通信產(chǎn)業(yè)，第三是健康和福利產(chǎn)業(yè)……”，可以斷言，光電子技術(shù)將繼微電子技術(shù)之后再次推動人類科學(xué)技術(shù)的革命。

1世界光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

光纖通信技術(shù)的發(fā)展速度遠遠超過當初人們的預(yù)料，光纖已經(jīng)成為通信網(wǎng)的重要傳輸媒介，現(xiàn)在世界上大約有60%的通信業(yè)務(wù)經(jīng)光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發(fā)出來。目前，各種新技術(shù)層出不窮，密集波分復(fù)用技術(shù)（DWDM，在同一根光纖內(nèi)傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術(shù)（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優(yōu)點）已取得突破性進展并得到廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)在DWDM系統(tǒng)和光傳輸設(shè)備中，光電技術(shù)的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復(fù)用技術(shù)和摻鉺光纖放大器技術(shù)的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統(tǒng)上首次使用，給全球的通信業(yè)帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導(dǎo)體光電子器件和部件。光電子器件和技術(shù)已形成一個快速增長的、巨大的光電子產(chǎn)業(yè)，對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著越來越大的作用。美國光電子產(chǎn)業(yè)振興協(xié)會估計，到2003年，光電子產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值將達2000億美元。

Internet應(yīng)用的飛速增長對電信骨干網(wǎng)帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設(shè)更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現(xiàn)在主干網(wǎng)可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設(shè)備）。但更主要的方法卻是靠發(fā)展波分復(fù)用技術(shù)，增加光纖內(nèi)通光的路數(shù)（光波分復(fù)用的實驗記錄已經(jīng)達到2.64Tbps）。波分復(fù)用技術(shù)的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰(zhàn)略公司的報告指出：“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預(yù)期2003年將達到30億美元”。美國通信工業(yè)研究公司（CIR）的研究預(yù)測，北美市場光電子部件的市場規(guī)模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復(fù)用設(shè)備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內(nèi)全光通信還不會全面商業(yè)化，但是全光交換將在幾年內(nèi)成為市場主流，報告也指出盡管光學(xué)部件市場被大公司所占據(jù)，但仍有創(chuàng)新性公司進入的可能。

2我國的光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)

近10年來我國光電子技術(shù)研究在國家“863”計劃和有關(guān)部門的支持下有了突飛猛進的進展，在很多領(lǐng)域同國外先進國家只有兩三年的距離，個別領(lǐng)域還處于世界領(lǐng)先地位。

國內(nèi)光電子有關(guān)產(chǎn)業(yè)基地在光電子器件、部件和子系統(tǒng)（如激光器、探測器、光收發(fā)模塊、EDFA、無源光器件）等已經(jīng)占領(lǐng)了國內(nèi)較大的市場份額，初步具備同國外大公司競爭的能力，在毫無市場保護的情況下，靠自己的力量爭得了一席之地，市場營銷逐年有較大的增長，個別產(chǎn)品還取得國際市場相關(guān)產(chǎn)品中的銷量最大的成績。我國相應(yīng)研究發(fā)展基地和本領(lǐng)域高技術(shù)公司的許多產(chǎn)品填補了國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的空白，打破國外產(chǎn)品在市場上的壟斷地位，同時爭取進入國際市場。

摻鉺光纖放大器（EDFA）是高速大容量光纖通信系統(tǒng)必需的關(guān)鍵部件，國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品占國內(nèi)市場40%的份額。我國也是目前國際上少數(shù)幾個有能力研制PIC和OEIC的國家。808nm大功率激光器及其泵浦的固體綠光激光器，670nm紅光激光器已產(chǎn)品化和商品化并批量占領(lǐng)國際市場。國內(nèi)移動通信的光纖直放站所用的光電器件，90%使用國產(chǎn)器件，國產(chǎn)1.55μmDFB激光器戰(zhàn)勝了國外器件，占領(lǐng)了100%的國內(nèi)市場。

但是，我們應(yīng)當認識到在我國光電子技術(shù)發(fā)展中，光電子器件、部件雖是光通信、光顯示、光存儲等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵部分，但在整個系統(tǒng)和設(shè)備成本中所占的比重較小，其產(chǎn)值較低，目前科研開發(fā)主要處于跟蹤和小批量生產(chǎn)階段，光電子產(chǎn)業(yè)所需的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)目前還未有實質(zhì)突破；國內(nèi)研究生產(chǎn)的光電器件和部件有相當部分還未能滿足整機和系統(tǒng)的要求，導(dǎo)致國外器件占據(jù)國內(nèi)市場相當多的份額；在機制上仍未擺脫科研、生產(chǎn)、市場相互脫離的狀況。

篇2

近些年來，已經(jīng)占領(lǐng)電視傳播技術(shù)核心舞臺的信息傳輸工藝系把圖形和語音等相關(guān)信息依托模擬信號實施傳輸?shù)牟僮鬟^程。此類傳播模式很難保證傳輸質(zhì)量的穩(wěn)定，所以，此種原始的影像傳播技術(shù)已遠遠落后于現(xiàn)今時代人們對TV視覺效果的需求。網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化技術(shù)是對信息化傳輸工藝的突破。電視影像播放所依賴的信號傳播一改由過去的模擬信號而轉(zhuǎn)換成了數(shù)字信號，大大地改善了信息資料的傳播模式，其能夠給電視觀眾帶來更好的功能服務(wù)，并且優(yōu)化影像品質(zhì)，增強顧客的多維立體聲感受?；谶@些，于現(xiàn)時階段，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字型TV信息傳播工藝已開拓出了極大的運用空間，且越來越站穩(wěn)了行業(yè)市場。此項工藝系把網(wǎng)絡(luò)功能當做運行平臺，其對TV信號實施數(shù)字型調(diào)控，并且依托數(shù)字型的獨特優(yōu)勢使電視播放質(zhì)量跨入了一個嶄新的時代。

2網(wǎng)絡(luò)數(shù)字型廣播TV的優(yōu)越特征

2.1網(wǎng)絡(luò)數(shù)字型TV的獨特品質(zhì)

（1）數(shù)字型的利用趨勢

依托信息工藝技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新，TV信息傳播技術(shù)亦從以往的模擬化模式轉(zhuǎn)向了數(shù)字化模式。數(shù)字型技術(shù)，其所依托的信息傳播方式和信息品質(zhì)均存在著極大的強勢要素。它是科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的新型產(chǎn)物，其技術(shù)給電視播放帶來的高質(zhì)量及高效果是當今時期人們所有目共睹的。數(shù)字型信號依托其獨到的品質(zhì)而顯示出奇特的信號傳播穩(wěn)定性，即指其對周邊事物和其他信號顯示出明顯的無關(guān)聯(lián)性。也就是說它對外界信號有很好的屏蔽作用。所以，本著滿足觀眾對優(yōu)異品質(zhì)、高傳播效率、精彩逼真TV影像渴望的目的,我們必須大力發(fā)展具有優(yōu)秀品質(zhì)和高超效能的數(shù)字型廣播電視工藝技術(shù)。

（2）網(wǎng)絡(luò)型的運用方向

網(wǎng)絡(luò)型IT技術(shù)在我國近幾年各個領(lǐng)域中獲取了極為普遍的運用，人們已經(jīng)完全適應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)世界給他們生活、學(xué)習(xí)等各方面帶所來的舒適、快捷、高效的感受，不管是人手具備的移動通訊，還是汽車等交通工具的定位導(dǎo)航功能，無一不是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來的高科技成果。收看電視節(jié)目播放，它已成為人們精神生活的重要組成部分和主要生活方式。同時它還是人們獲取生存技術(shù)和其他相關(guān)資料的主要渠道。另外，它還擔(dān)負著充當政府口舌、宣傳黨和國家的重要方針政策、實施社會訊息大交流、開展信息共享等重要職能。所以，現(xiàn)在我們非常有必要把這一具有迅捷、平穩(wěn)功能的網(wǎng)絡(luò)IT平臺運用到TV傳輸技術(shù)之中，把無處不在、無時不有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)當做TV信息傳輸?shù)挠辛d體，它可以大力推動TV技術(shù)的拓展進程，進一步擴大TV節(jié)目的覆蓋面積。另外，網(wǎng)絡(luò)傳播平臺的有效運用，能夠給消費者帶來更優(yōu)質(zhì)的精彩節(jié)目信息，提升國民的生活品位。

2.2網(wǎng)絡(luò)數(shù)字型TV工藝技術(shù)的利用優(yōu)勢

（1）信息資源的高效獲取和共同享用

網(wǎng)絡(luò)數(shù)字型TV工藝技術(shù)能夠完全依托網(wǎng)絡(luò)獨特優(yōu)越功能，把最新的訊息憑借IT網(wǎng)絡(luò)傳遞，之后再依托TV影像、聲響工藝技術(shù)及時、清晰地轉(zhuǎn)傳給觀眾的視覺、聽覺感受之中。從而使觀眾收取到最新的價值信息，切實地實現(xiàn)社會信息的高效共享及廣泛的利用，體現(xiàn)了快捷高效的時代脈搏。

（2）信息資源的整合提煉

由于歷史的TV技術(shù)屬于憑借模擬信號實施傳播，此類傳播工藝較嚴重的先天性缺陷即為它的模擬信號強度無法通過人工實施合理的調(diào)控，沒有恰當?shù)霓k法對其進行剪裁。然而，數(shù)字型TV技術(shù)即可完全依托數(shù)字型控制。在實施TV節(jié)目播放以前，運用IT網(wǎng)絡(luò)工藝提取出所需要的相關(guān)訊息，爾后，依托數(shù)字型工藝技術(shù)對其實施整合及提煉，從而取得最有意義的資訊。再有，還能夠進行最大限度的整理已編輯的訊息，優(yōu)化視頻品質(zhì)，完善視頻效果。

3網(wǎng)絡(luò)數(shù)字型TV工藝技術(shù)的運用過程

該項先進的訊息數(shù)字型傳播過程，其基本是在依托網(wǎng)絡(luò)IT技術(shù)平臺的基礎(chǔ)上，對所收集到的各類相關(guān)訊息實施數(shù)字型整合、提煉處理，之后以數(shù)字型的模式進行網(wǎng)絡(luò)傳播，最終達到數(shù)字型TV的播放結(jié)果。詳細的操作過程為：于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器內(nèi)部編制本身自有的服務(wù)器網(wǎng)點，再于網(wǎng)絡(luò)的站點中設(shè)置TV服務(wù)器，切實保證TV在實施網(wǎng)絡(luò)數(shù)字型運行時能夠在很大程度上改善傳播效果。而后再對TV服務(wù)器實施遠程設(shè)置，包括一些使用和娛樂需求。之后，依托體系檢測過程，實現(xiàn)信息的傳遞功能。另外，給每個需求設(shè)置出高效的鏈接，加大鏈接的速率。還可依托終端的軟件挑選對照所需放映需要，在傳播數(shù)字型訊息時，參照傳播幀速度實施恰當判別，周密考量傳輸?shù)臄?shù)字量。遠程服務(wù)器給對應(yīng)需求以回應(yīng)響應(yīng)，把觀眾需要的訊息以數(shù)字化方式處理好后再優(yōu)質(zhì)地傳遞到終端TV中。

4結(jié)語

篇3

[關(guān)鍵詞] 揚州；光電類；高新技術(shù)企業(yè)；融資問題；對策

[中圖分類號] F230 [文獻標識碼] A

揚州光電技術(shù)產(chǎn)業(yè)以其低能耗、高效益等優(yōu)勢，快速發(fā)展并將成為揚州地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)和新的經(jīng)濟增長點，為科技進步與創(chuàng)新、生產(chǎn)力的快速轉(zhuǎn)化以及光電產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級提供動力。揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)的高投入性決定了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須有大量資金的保障，而融資結(jié)構(gòu)不夠合理以及資金短缺成為制約光電類高新技術(shù)企業(yè)快速發(fā)展的根本原因。初創(chuàng)期以及成長期的光電類高新技術(shù)企業(yè)規(guī)模有限，加之高新技術(shù)企業(yè)的高投入、高風(fēng)險、高收益的特點，因此很難從常規(guī)渠道進行融資，必須有不同的融資渠道支持來滿足企業(yè)的融資需求。因此，解決好融資問題可以促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)升級，為揚州地方經(jīng)濟建設(shè)與發(fā)展提供有力保障。

一、加強企業(yè)素質(zhì)建設(shè)，提高自身融資能力

揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)要想徹底解決融資問題，不能僅僅依靠外部條件與環(huán)境的改善，還必須致力于光電類高新技術(shù)企業(yè)綜合素質(zhì)與信用等級的提高，通過運用現(xiàn)代融資工具、轉(zhuǎn)變?nèi)谫Y觀念等方法，促進資本運營能力的提高。主要手段包括：

1.注重企業(yè)核心競爭力的培育和管理

核心競爭力是企業(yè)推行內(nèi)部管理性戰(zhàn)略和外部交易性戰(zhàn)略的結(jié)果，很大程度上體現(xiàn)了企業(yè)客戶的價值以便提高效用。揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)的核心競爭力具有持久性、獨特性和延展性的特點，對于企業(yè)實行相關(guān)多元化戰(zhàn)略提供支持幫助。核心競爭力能夠帶來長久的盈利能力，揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)要獲得這種競爭優(yōu)勢，就必須要形成核心競爭力。實踐證明，揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)完全靠自身力量來發(fā)展，通常會受到企業(yè)內(nèi)部資源和傳統(tǒng)觀念的約束，從而效率低下，通過戰(zhàn)略聯(lián)盟或并購本企業(yè)所需技能的企業(yè)則可以較快地獲得必要的競爭力要素；其次，揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)在企業(yè)內(nèi)部管理層各方面進行競爭力要素組合，以形成整體競爭力。

2.積極尋找風(fēng)險投資資金

揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)與國內(nèi)外風(fēng)險投資機構(gòu)應(yīng)當建立緊密聯(lián)系，對于那些處于成長階段且經(jīng)營前景廣闊的企業(yè)尋找風(fēng)險投資資金。與此同時必須建立健全內(nèi)部管理制度，加強內(nèi)部控制，強化生產(chǎn)經(jīng)營標準，塑造企業(yè)形象，與合作單位或客戶加強溝通，多層次、多渠道地獲取商業(yè)信息，積極推動交流合作，尋求支持與幫助。

3.提高信譽，樹立誠信形象

從企業(yè)發(fā)展角度出發(fā)，可以清楚地認識到，揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)的成長與發(fā)展需要一個漫長的過程。揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)首先應(yīng)當取得銀行等金融機構(gòu)的信任，建立起一種良好的長期合作關(guān)系，通過這種合作不斷提高企業(yè)的社會信譽，增強企業(yè)日常事務(wù)的自律意識，規(guī)范和健全財務(wù)管理制度，提高財務(wù)工作者信息化會計工作的水平，強化會計職業(yè)道德，在工作過程中不弄虛作假，樹立良好的企業(yè)形象。信用也可以視為企業(yè)無形資產(chǎn)，雖然不同于有形資產(chǎn)，但對于企業(yè)而言，充分認識到誠信的重要性，堅持信譽第一的原則，提高自身的信用程度，通過及時足額地償還金融貸款，提高企業(yè)資信度的手段，以獲取金融機構(gòu)的信賴信任與支持，從根本上提高了揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)工作人員的素質(zhì)，促進企業(yè)形象的改善，提高銀行等金融機構(gòu)的服務(wù)水平，改變?nèi)谫Y環(huán)境的同時促進了融資渠道的拓展。

二、加快融資創(chuàng)新，拓寬融資渠道和方式

1.加大信貸融資力度

在產(chǎn)業(yè)項目上揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)必須得爭取金融市場支持。有針對性地與多種金融機構(gòu)加強合作，創(chuàng)建創(chuàng)投基金，截至2011年末，全市累計建成11支創(chuàng)投基金，規(guī)模達20億元，爭取貸款規(guī)模繼續(xù)保持較快增長。整合揚州城市資源，注入融資平臺，提高融資平臺資質(zhì)，以符合商業(yè)銀行信貸要求。進一步加強與國開行政策性銀行的聯(lián)系和溝通，獲得信貸政策上的大力支持。充分運用財政貼息的方式，整合分散擔(dān)保資金，在稅收以及償債補貼等過程中利用擔(dān)?；鹣碛袃?yōu)惠，為信貸融資尋求政策的支持。揚州金融市場應(yīng)進一步加大引進境內(nèi)外金融機構(gòu)的力度，特別是與外埠銀行業(yè)金融機構(gòu)的聯(lián)系，努力爭取國際金融機構(gòu)貸款。招商銀行和農(nóng)業(yè)銀行設(shè)立了科技支行，投放科技型企業(yè)貸款12億元。與此同時，揚州首家科技小貸公司-揚州市金?？萍夹≠J公司已正式開業(yè)，為揚州金融市場注入了一股強心針。

2.積極推進股票融資

根據(jù)揚州市高新技術(shù)企業(yè)上市資源培育和儲備發(fā)展計劃，加大光電類高新技術(shù)企業(yè)上市培訓(xùn)力度，將揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)分批逐步推向股票市場，使得更多的光電類高新技術(shù)企業(yè)進入多層次且資金充裕的資本市場進行融資，幫助企業(yè)解決融資障礙，促進揚州地區(qū)光電類高新技術(shù)企業(yè)的新一輪發(fā)展，為揚州地方經(jīng)濟建設(shè)和發(fā)展貢獻力量。

4.嘗試其他融資創(chuàng)新方式

具體包括：典當融資方式、使用權(quán)抵押貸款方式和“孵化器”融資方式。典當是一種以特定物品或財產(chǎn)權(quán)利作為質(zhì)押的形式，以此向典當機構(gòu)借貸的特殊融資方式。作為間接融資方式，既表現(xiàn)為典當雙方的質(zhì)押擔(dān)保關(guān)系，又表現(xiàn)為債權(quán)債務(wù)關(guān)系，而且典當具有融資性、商業(yè)性、小額性、短期性、服務(wù)性、便捷性、安全性以及高利性的特點。據(jù)揚州商貿(mào)局市場建設(shè)處報道，2011年全年揚州5家典當行共完成典當金額約2.1億元，較往年大幅提高。揚州現(xiàn)代典當業(yè)的重點服務(wù)對象已從個人向中小企業(yè)及中小高新技術(shù)企業(yè)轉(zhuǎn)變，并已成為中小高新技術(shù)企業(yè)短期融資的重要途徑。信隆典當行是揚州成立最早的一家典當行，原來注冊資本金是500萬，因為這些年營業(yè)額激增，今年投資人準備追加注資，擴大營業(yè)規(guī)模。這些特點決定了典當與揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)之間可以建立密切聯(lián)系，為揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)融資發(fā)揮巨大的作用，尤其當這些企業(yè)出現(xiàn)短期緊急的資金需求時，更容易及時地通過典當渠道來獲得資金。這種融資創(chuàng)新方式，深受江蘇、浙江、上海等企業(yè)業(yè)主的廣泛歡迎，也適用揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)融資的需要?！胺趸鳌比谫Y方式是一種全新的海外融資方式，目前提供這種方式的是企業(yè)資產(chǎn)及股權(quán)交易所。假設(shè)某光電類高新技術(shù)企業(yè)向企業(yè)資產(chǎn)及股權(quán)交易所提出申請并得到確認后，即可在擁有上萬家的海外投資企業(yè)資源的企業(yè)資產(chǎn)及股權(quán)交易所掛牌，通過轉(zhuǎn)讓企業(yè)資產(chǎn)及股權(quán)，引入資金或合作伙伴。這種企業(yè)資產(chǎn)及股權(quán)交易所揚州地區(qū)目前沒有，所以，揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)只能了解這種融資方法，為今后的發(fā)展打下基礎(chǔ)。

據(jù)悉，目前僅有揚州星浪光電有限公司通過使用權(quán)抵押貸款進行融資，而且融資手續(xù)簡便，方便快捷，手續(xù)費也在合理范圍之內(nèi)，大大節(jié)約了融資時間，提高了資金的使用效率，保障了企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動的正常運轉(zhuǎn)。有了揚州星浪光電有限公司的成功融資經(jīng)驗，越來越多的光電類高新技術(shù)企業(yè)把融資的目光轉(zhuǎn)向了這些創(chuàng)新型的融資渠道，為揚州所有的企業(yè)融資環(huán)境注入了一股新鮮的血液，加快了揚州地方經(jīng)濟建設(shè)的步伐，促進了地方經(jīng)濟的迅速發(fā)展。

三、構(gòu)建政府服務(wù)平臺，提高服務(wù)水平

揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)的融資還要依靠各級服務(wù)平臺的建設(shè)，整合產(chǎn)權(quán)交易、信息、融資等相關(guān)社會服務(wù)資源，為光電類高新技術(shù)企業(yè)提供全方位服務(wù)，加快推進技術(shù)服務(wù)，提高企業(yè)核心競爭力，重點扶持企業(yè)研發(fā)機構(gòu)建設(shè)和新產(chǎn)品開發(fā)，建立健全技術(shù)創(chuàng)新支撐體系，加快科研成果的迅速轉(zhuǎn)化，建立專家技術(shù)服務(wù)隊伍，開展信息服務(wù)，進一步完善信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，推動揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)的信息化建設(shè)。

1.加大政策性支持力度

揚州市政府應(yīng)發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)，在發(fā)展光電類高新技術(shù)企業(yè)集群同時，逐步改善氛圍，加強和完善社會化服務(wù)體系，為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級增添動力。與此同時還應(yīng)當設(shè)置政策性中小金融機構(gòu)，最大程度地吸引民間閑散資金以及社會投資，便于發(fā)放貼息和低息貸款，解決融資問題。適當有效地解決光電類高新技術(shù)企業(yè)對資金的需求，充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)集群形成切實有效的示范效應(yīng)。

2.加快發(fā)展區(qū)域民營金融

當前揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)群的發(fā)展也需依托民營金融機構(gòu)，充分利用民營金融機構(gòu)在運作方式以及產(chǎn)權(quán)設(shè)置等方面的優(yōu)越性，發(fā)揮城市信用社等民營金融機構(gòu)扎根基層、規(guī)模小、機制靈活等特性，充分滿足揚州經(jīng)濟發(fā)展的需要，符合揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)融資需求的特點，整合社會資金，提供資金保障，促進集群中光電類高新技術(shù)企業(yè)快速成長。

3.設(shè)立發(fā)展和風(fēng)險投資基金

揚州地區(qū)現(xiàn)有的光電類高新技術(shù)企業(yè)約為50家，但是大部分企業(yè)在集群內(nèi)不能直接融資，揚州市政府應(yīng)當積極利用財政資金設(shè)立發(fā)展和風(fēng)險投資基金，針對一些生產(chǎn)技術(shù)先進、管理運作良好的光電類高新技術(shù)企業(yè)給予積極支持，根據(jù)揚州地區(qū)長期經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略，其主要目的是促進光電類高新技術(shù)企業(yè)擴大生產(chǎn)，抓住市場機遇，快速發(fā)展壯大，要加大此類基金對企業(yè)的投資，提高整體科技水平。

4.設(shè)立民營銀行和融資租賃公司等金融機構(gòu)

由于這類金融機構(gòu)對揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)資金需求有所限制，所需資金大量來源于社會資金。因此，資金規(guī)模小、產(chǎn)權(quán)明晰、決策程序簡單等優(yōu)點決定了民營銀行和融資租賃公司存在的必要性。同時，民營銀行和融資租賃公司等金融機構(gòu)具有便于及時全面地滲入市場，掌握相關(guān)信息，進而降低監(jiān)督管理成本的優(yōu)勢。

5.建立信用管理體系

根據(jù)揚州地區(qū)光電類高新技術(shù)企業(yè)發(fā)展特點，信用管理體系可包括：（1）建立信用等級評估體系，進一步完善信用信息統(tǒng)計平臺；（2）建立征信系統(tǒng)，降低銀行等金融機構(gòu)的信息成本，約束企業(yè)誠實守信；（3）建立信用擔(dān)保體系；（4）建立信用投資風(fēng)險基金和擔(dān)?；鸬取?/p>

總之，揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)融資問題直接影響了揚州光電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，使得大多數(shù)企業(yè)在發(fā)展過程中缺乏資金或因為資金成本較高而限制發(fā)展。企業(yè)的發(fā)展離不開揚州地區(qū)金融機構(gòu)以及揚州市政府的支持與參與，融資問題一定程度上影響了揚州地方經(jīng)濟建設(shè)。為解決揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)的融資問題，揚州市政府要積極完善和建立相關(guān)支持體系服務(wù)企業(yè)，轉(zhuǎn)變政府職能，重視直接與間接融資體系并重的策略，為揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)開拓融資渠道，提供良好的融資環(huán)境。要完善各項政策法規(guī)以及擔(dān)保體系，建立高效的社會中介服務(wù)機構(gòu)。進一步完善直接融資體系，建立健全場外產(chǎn)權(quán)交易市場，為揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)的資金流動、產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓以及高新技術(shù)企業(yè)間的并購等提供有利條件，拓寬企業(yè)的融資渠道，構(gòu)建適合揚州光電類高新技術(shù)企業(yè)的融資體系，促進中小型銀行等金融機構(gòu)的快速發(fā)展，解決企業(yè)融資困難等問題。

[參 考 文 獻]

[1]王新紅.我國高新技術(shù)企業(yè)融資效率研究[D].西北大學(xué)博士論文，2007（6）

[2]遲憲良.中小企業(yè)融資困境與對策研究[D].吉林大學(xué)博士論文，2007（12）

[3]趙國忻.高新技術(shù)企業(yè)融資[M].北京：高等教育出版社，2008（3）

篇4

Abstract： There is more emphasis on scientific research than teaching in current universities. In fact， teaching and research reinforceeach other. This article briefly analyzes the reasons why most universities focus on scientific research and underestimate teaching. Some methods on reinforcing teaching and research mutually are provided based on teaching of optoelectronics-related courses in Huaihai Institute of Technology. Initial teaching results show several methods on integrating scientific research into teaching can improve the training of the talents of the photoelectric information technology. Meanwhile， the teaching process has brought a lot of inspiration to the teachers' scientific research. To a certain extent， we obtain the improvement on scientific research and teaching at the same time.

關(guān)鍵詞：教研相長；方法；例子；光電子類課程

Key words： reinforcing teaching and research mutually；methods；example；optoelectronics-related courses

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）30-0172-02

0 引言

中國近代力學(xué)之父、著名的科學(xué)家錢偉長院士在談?wù)摻虒W(xué)與科研的關(guān)系時說：“大學(xué)必須拆除教學(xué)與科研之間的高墻，教學(xué)沒有科研做底蘊，就是一種沒有觀點的教育，沒有靈魂的教育?！苯虒W(xué)是科研的前提和基礎(chǔ)條件，科研是提高教育質(zhì)量和層次的關(guān)鍵，二者相互支撐、相輔相成。但是，當前對于大部分高校來說，教學(xué)和科研之間存在的主要問題在于過于重視科研。本文首先簡單分析造成這種重科研、輕教學(xué)的原因，然后以淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院的光電子類課程教學(xué)為例初步探討教研相長的具體實現(xiàn)途徑。相應(yīng)的研究成果可以在其他工科專業(yè)教師中推廣，以幫助他們在教學(xué)方面和科研方面都取得好的效果。

1 重科研、輕教學(xué)原因分析

目前造成大部分高校重科研、輕教學(xué)的原因是多方面的，大致可以總結(jié)為以下幾點：

1.1 與大學(xué)教師所處的大環(huán)境有關(guān)

“目前社會上有很多人認為，我國高校和世界一流大學(xué)的差距主要是科研水平低、師資差。包括時下流行各種“高校排行榜”，也多以科研為主要指標”[1]，而教學(xué)的實際效果對于學(xué)校的綜合排名則無足輕重。如，時下流行的“武書連2015中國734所大學(xué)教師學(xué)術(shù)水平排行榜”[2]。那些科研搞得好、綜合排名靠前的高校，其知名度也高。在這種情況下，高校為了自身的生存與發(fā)展，學(xué)校投入大量人力、財力力爭在科研上有所突破。作為高校一分子的大學(xué)教師自然也不可能置身世外。

1.2 與我國現(xiàn)行的職稱評審制度有關(guān)

目前我國大學(xué)教師的職稱評審，實際上主要依據(jù)的是科研， 包括有沒有科研論文、論著，有沒有科研立項和科研成果。如評講師、副教授、教授要多少篇論文，什么級別的論文，論著要有多少字，什么級別的立項和成果等。教學(xué)在職稱評審中雖然也受重視，作了許多規(guī)定，但大都顯得籠統(tǒng)模糊，而且缺乏可操作性。教學(xué)水平的高低和教學(xué)效果的好壞對教師職稱的評審幾乎沒有什么影響。

1.3 與學(xué)校的實際情況有關(guān)

有一部分教師，尤其是青年教師，幾乎很少主持或參與科研工作，這在淮海工學(xué)院非常普遍。不參與科研工作則容易造成理論與實踐脫節(jié)，除了不能提高自己的科研能力，也不利于教學(xué)能力和教學(xué)效果的提高[3]。這其中部分原因是由于這些教師教學(xué)任務(wù)繁重，還有一些承擔(dān)行政工作；同時沒有良好的科研團隊，形不成一個良好的科研氛圍，而不能提供有效的科研條件讓他們從事科研工作。

上述幾種情況造成科研與教學(xué)分離，更難做到相輔相成，共同進步。作為一名普通的高校教師，自然無法去改變整個社會的大環(huán)境，也無法撼動現(xiàn)有的職稱評審制度，但從大學(xué)教師的自身職責(zé)來看，我們不僅需要承擔(dān)教書育人的工作，還需要承擔(dān)一定的科研任務(wù)。同時做好科研與教學(xué)是每一位高校教師的職責(zé)所在。因此教學(xué)和科研孰重孰輕，如何處理好教學(xué)工作和科研工作的關(guān)系以及如何把自己的科研和教學(xué)很好地結(jié)合，對于教師自身非常重要。

2 教研相長途徑初步探索

本節(jié)從普通高校教師角度出發(fā)，探索如何處理好教學(xué)與科研之間的關(guān)系，如何把科學(xué)研究應(yīng)用到教學(xué)實踐，以做到教研相長。下面分別從專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)及教師的教學(xué)和科研能力提高三個方面，以淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院光電子類課程教學(xué)為例探討教學(xué)相長的方法和途徑。

2.1 專業(yè)建設(shè)方面

目前淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院的電子科學(xué)與技術(shù)、測控技術(shù)與儀器等專業(yè)僅有7年的歷史，雖已初具規(guī)模，但課程體系與專業(yè)建設(shè)仍需進一步完善和優(yōu)化。以光波為信息載體的檢測、控制技術(shù)、儀器系統(tǒng)、精密測試等內(nèi)容是電子科學(xué)與技術(shù)、儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科中的重要內(nèi)容。

根據(jù)相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域教師的科研基礎(chǔ)，本課題組首先對電子工程學(xué)院的光電子類課程（光電子技術(shù)基礎(chǔ)、光電傳感與檢測技術(shù)、光纖通信技術(shù)等）實施了教改研究，包括課程體系與教學(xué)大綱完善，加深了理論與實踐的結(jié)合，即將教師的科研新成果融入理論和實驗教學(xué)，并利用教師科研條件進行直觀教學(xué)，這樣既培養(yǎng)了學(xué)生動手能力，也促進了學(xué)生對理論知識學(xué)習(xí)的興趣。

如，電子工程學(xué)院建有自適應(yīng)光學(xué)實驗室，是相關(guān)任課教師的科研平臺。自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)是一門可以讓光波適應(yīng)外界變化而被能動控制的技術(shù)，也可以理解為光學(xué)中的自動化技術(shù)，集科學(xué)性和工程性為一體。相關(guān)專業(yè)學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過自動控制原理，對常規(guī)的液位、流量等過程控制非常熟悉，但對“光波”這樣一個看得見摸不著的物理現(xiàn)象該如何完成控制呢？學(xué)生們非常好奇。通過分批次帶領(lǐng)相關(guān)專業(yè)學(xué)生親自動手完成光電成像校正實驗，學(xué)生既加深了對光信號傳輸、光電信息轉(zhuǎn)換及光電檢測等方面知識的理解，又鞏固和拓展了以前學(xué)習(xí)的自動控制相關(guān)理論知識的應(yīng)用，學(xué)習(xí)到了教材中沒有學(xué)到的內(nèi)容，進一步擴大了學(xué)生的知識面，學(xué)生反饋非常好。

對于一些不具備實驗條件的重點實驗內(nèi)容，由于實驗條件比較苛刻，部分光電現(xiàn)象在實際實驗中不明顯，難以觀察；另外也因為實驗儀器有限，學(xué)生無法通過實驗觀察到所有的實驗現(xiàn)象。針對這種現(xiàn)狀，利用了科研過程中獲得的數(shù)值仿真能力，幫助學(xué)生實現(xiàn)虛擬實驗。

2.2 人才培養(yǎng)方面

通過科研與教學(xué)的有機結(jié)合，提高高等學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量，從而培養(yǎng)出新形勢下的“綜合型、應(yīng)用型”人才。注重因材施教，將學(xué)有所長的學(xué)生引入到教師的科研項目中。通過教學(xué)改革，重點突出相關(guān)專業(yè)中的光電檢測方法、光電系統(tǒng)研制與工程應(yīng)用的能力培養(yǎng)，強調(diào)學(xué)生實踐動手能力與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，使之成為應(yīng)用型和創(chuàng)新型高級人才。在這個過程當中，學(xué)生除了實踐書本知識外，還能在科研小組中學(xué)會分工及團隊協(xié)作，為將來攻讀研究生或進入相關(guān)企業(yè)累積經(jīng)驗。

本課題組已承擔(dān)和參與國家及省市級科研項目多項，通過光電檢測和光電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，已有相關(guān)專業(yè)的多名學(xué)生主動要求參與到教師的科研項目中來。喜歡編程的學(xué)生讓他們完成實驗平臺的軟件建設(shè)，喜歡擺弄光電子器件的學(xué)生讓他們完成硬件平臺的搭建，愛動腦筋的學(xué)生讓他們直接參與到教師科研課題的實驗，和相關(guān)教師一起分析實驗中出現(xiàn)的問題并解決它們。通過相關(guān)科研項目的訓(xùn)練，將科研滲透到教學(xué)內(nèi)容中，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新精神以及科研素養(yǎng)。

在2013-2015期間，多名相關(guān)專業(yè)學(xué)生有了參與教師科研項目的經(jīng)歷之后，積極申報各級創(chuàng)新項目。目前，已有多個光電子之創(chuàng)新項目獲得校內(nèi)立項。同時，淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院已有多名畢業(yè)生進入光電專業(yè)研究生階段的學(xué)習(xí)，如太原理工大學(xué)物電學(xué)院、中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所等，開始了他們?nèi)松碌钠隆?/p>

2.3 提升教師教學(xué)與科研能力方面

教師一方面通過專業(yè)知識學(xué)習(xí)、關(guān)注本領(lǐng)域最新研究成果來提高自身業(yè)務(wù)能力，又通過教學(xué)工作，學(xué)習(xí)最新研究成果并有意識地積累未知問題、認真思考教學(xué)過程中學(xué)生所提出的疑問，進一步激發(fā)科研熱情，并幫助了科研選題。

教學(xué)內(nèi)容的主體是“基本理論、基本知識、基本技能”，但是，課堂教學(xué)除了圍繞基本理論和概念進行外，還要注重科研成果和科技最新發(fā)展動態(tài)的滲透。讓學(xué)生了解學(xué)科前沿的概況及其發(fā)展動態(tài)，開闊視野，啟迪思維，進一步拓寬學(xué)生的知識面。并且使學(xué)生能夠認識到，基礎(chǔ)知識不僅僅是概念理論和公式，更是實際應(yīng)用中的產(chǎn)品和解決實踐問題的手段，以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時使學(xué)生更容易接受抽象的理論知識。

如，教師分別在每學(xué)期開始和結(jié)束時舉辦了激光和光電子領(lǐng)域的最新研究成果或相關(guān)專題講座，既提升了自身的業(yè)務(wù)能力，又達到了教書育人的效果。開學(xué)初的專題講座有助于引領(lǐng)學(xué)生對光電子技術(shù)領(lǐng)域的興趣，講座的內(nèi)容從圍繞人們把光波作為一種載波進行信息傳遞開始一直到現(xiàn)階段的激光通信、激光武器等。講座結(jié)束，學(xué)生對光電子技術(shù)充滿了好奇，這為學(xué)生學(xué)好光電子課程打下了良好的基礎(chǔ)。學(xué)期結(jié)束時專門對學(xué)生比較感興趣的以及近期比較熱門的激光3D打印技術(shù)從原理到應(yīng)用及未來發(fā)展趨勢進行了一次專題講座，擴大了學(xué)生的視野。

又如，基于光電子類課程涵蓋知識面廣、理論與應(yīng)用相結(jié)合的特點，針對一些典型知識點，為加深學(xué)生理解，設(shè)置專題討論課，鼓勵學(xué)生課前主動查找相關(guān)文獻，讓學(xué)生事先做好研討準備，寫好研討提綱。在課堂上進行交流、討論，培養(yǎng)學(xué)生的表達能力、思維能力、分析能力，讓學(xué)生充分發(fā)表不同意見。學(xué)期過程中，這樣的專題討論課進行了2次，學(xué)生提出的問題給了相關(guān)教師的科研很大的啟發(fā)。

專題講座和討論形式的授課方式深受學(xué)生歡迎，教學(xué)效果好，學(xué)生評教均在90分以上，學(xué)生深受其益。課題組教師通過上述教學(xué)活動充分認識到要通過高水平科學(xué)研究苦練真功夫，又要通過鉆研教學(xué)規(guī)律來加強組織教學(xué)的能力，從而真正做到科學(xué)研究和教學(xué)育人互相促進。

3 結(jié)束語

“教研相長”雖是一個老話題，但目前社會大環(huán)境中面臨的“重研輕教”現(xiàn)象使得我們有必要對這個老話題展開新的研究。如何加強教學(xué)與科研的聯(lián)系、在科學(xué)研究中如何開展教學(xué)活動以使得科研成果能夠支持教學(xué)改革、并使得教學(xué)與科研互相促進是每一個高校教師的職責(zé)。本文以淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院光電子類課程教改為例，分別從專業(yè)課程建設(shè)、人才培養(yǎng)、教學(xué)和科研能力提升等方面初步探討了實現(xiàn)教研相長的一般化途徑。改革的結(jié)果表明以上為今后存在這方面困惑的青年教師提供有價值的參考。

參考文獻：

[1]張志峰，楊婷.“重研輕教”不可?。P(guān)注“朱淼華現(xiàn)象”）[N].人民日報，2005-11-28（11）.

篇5

光通信技術(shù)是當今信息技術(shù)領(lǐng)域的前沿與支撐技術(shù)之一。2013年，國務(wù)院頒布“寬帶中國”計劃，進一步提升了光通信技術(shù)在國家發(fā)展戰(zhàn)略中的地位。簡言之，光通信技術(shù)是光纖技術(shù)與通信技術(shù)的綜合體，它具有高速、大容量的優(yōu)點，但亦存在高成本、高復(fù)雜度和多學(xué)科交叉的特點。這成為該門課程實踐教學(xué)開展的主要困難。而且，對于省屬地方高等院校，同時面臨生源基數(shù)大、實驗教學(xué)經(jīng)費短缺、設(shè)備更新緩慢等難題，使得該問題更加凸顯。為緩解這一問題所帶來的影響，基于專業(yè)光通信仿真軟件，引入虛擬實驗教學(xué)時必然趨勢。

一、虛擬實驗教學(xué)改革的背景與意義

作者所在的黑龍江大學(xué)電子工程學(xué)院，《光通信技術(shù)》實驗需為兩個本科專業(yè)（光電子技術(shù)系和通信工程系）學(xué)生（約180人/年）提供課程資源。原有《光通信技術(shù)》包含“光纖低損耗熔接”“光纖纖芯分布測量”“光纖微彎損耗測量”“光時域分布反射測量”和“可視光通信傳輸系統(tǒng)演示”5個基礎(chǔ)專業(yè)實驗，僅能覆蓋《光纖技術(shù)》和《光通信技術(shù)》兩門專業(yè)必修課程的實驗教學(xué)任務(wù)，學(xué)生缺乏對“光電子器件”應(yīng)用的認知。而且，光纖與光通信技術(shù)是本專業(yè)最重要的兩個研究方向之一，是專業(yè)學(xué)生就業(yè)與求學(xué)的主要支撐技術(shù)。近10年來，光通信技術(shù)在“光傳輸”“光交換”“光接入”和“可見光電力線通信”等領(lǐng)域高速發(fā)展。然而，現(xiàn)有實驗教學(xué)設(shè)備多購置于2001年，部分已陳舊、老化。與此同時，面臨教學(xué)經(jīng)費不足，設(shè)備臺套數(shù)有限，儀器價格昂貴，由于普通高校擴招導(dǎo)致生源劇增的雙重壓力，對應(yīng)的實驗內(nèi)容無法得到更新，課程講授內(nèi)容與實驗教學(xué)脫節(jié)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低下。

圖1 原有專業(yè)基礎(chǔ)實驗方案

與之相比，專業(yè)仿真軟件具有價格低廉，覆蓋領(lǐng)域廣，專業(yè)性強，靈活性、操作性好等系列優(yōu)點，可實現(xiàn)光放大器設(shè)計，光電轉(zhuǎn)換器件測試，多光通信系統(tǒng)實時在線模擬等功能，與本專業(yè)光纖技術(shù)、光電器件與檢測、光通信技術(shù)課程內(nèi)容吻合。鑒于此，將虛擬實驗與原有的專業(yè)實驗相結(jié)合，以專業(yè)實驗為基礎(chǔ)，虛擬實驗為進階，二者相互補充、取長補短，將可有效緩解專業(yè)實驗教學(xué)中所面臨的困難。

二、虛擬實驗教學(xué)改革的具體實施方法

（一）方案設(shè)計與實驗室建設(shè)

1.保留原有的“光纖低損耗熔接”“光纖纖芯分布測量”“光纖微彎損耗測量”作為基礎(chǔ)實驗，刪除“光時域分布反射測量”和“可視光通信傳輸系統(tǒng)演示”兩個實驗，節(jié)省6學(xué)時的課程資源。

2.開設(shè)“光通信仿真設(shè)計”課程設(shè)計，以虛擬實驗教學(xué)方式提高學(xué)生對于“光通信系統(tǒng)架構(gòu)”“光纖放大器設(shè)計”“光電子器件工作特性”的掌握能力。課程設(shè)計采用機房集中教學(xué)模式，包含“光發(fā)射機/光接收機的實現(xiàn)”，“誤碼率與質(zhì)量因子評價”“色散補償特性測試”“光放大器性能優(yōu)化”“格式生成與轉(zhuǎn)換”五個模塊，共計32學(xué)時。其中，講授學(xué)時8學(xué)時，實驗學(xué)時24學(xué)時，第一、二模塊為必選，后三個模塊至少任選其一。

3.將原有機房進行升級與改造，新購置計算機50臺套，服務(wù)器1臺套，投影教學(xué)設(shè)備1臺套。更新原有網(wǎng)絡(luò)布線與系統(tǒng)，實現(xiàn)教師與學(xué)生互動能力，提升學(xué)生間的交互學(xué)習(xí)能力，改善學(xué)生個人的實驗學(xué)習(xí)平臺環(huán)境。購置專業(yè)光通信仿真軟件OptiSystem（12.0版）1套，可同時滿足30人在線仿真需求。

圖2 虛擬實驗設(shè)計方案

（二）虛擬實驗教學(xué)實施方法

在實際的教學(xué)過程中，該門課程對于光電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生（年均60人）為必修課程，分成2個教學(xué)班級循環(huán)教學(xué)；對于通信工程專業(yè)學(xué)生為選修課程，根據(jù)以往統(tǒng)計，選修課程人員約60―80人，亦分成2個教學(xué)班級循環(huán)教學(xué)。除講授8學(xué)時外，學(xué)生需在2周內(nèi)完成24實驗學(xué)時，教學(xué)資源采用開放模式提供，學(xué)生可自行安排學(xué)習(xí)時間，學(xué)時計算由智能管理系統(tǒng)完成。教學(xué)模式除課上教學(xué)、實驗外，還包括師生在線交流與在線答疑。課程考試采用報告模式提交，3人一組，需分工明確，格式統(tǒng)一，數(shù)據(jù)與分析清楚有效。

圖3 虛擬實驗教學(xué)的實施與執(zhí)行

三、效果與評價

對于通信工程專業(yè)，該門課程設(shè)置在第六學(xué)期，需學(xué)習(xí)前期的光纖基礎(chǔ)實驗。對于光電子技術(shù)專業(yè)，該門課程設(shè)置在第七學(xué)期。作為中間環(huán)節(jié)，他是專業(yè)實驗的進階，同時作為本科畢業(yè)設(shè)計的前期訓(xùn)練，起到承上啟下作用。運行一年來，效果顯著。主要體現(xiàn)在：（1）增加了實驗教學(xué)資源，緩解了實驗設(shè)備臺套數(shù)少的困難，提升了學(xué)生的實踐實訓(xùn)能力；（2）完成了課堂教學(xué)與實驗教學(xué)的完整對接，教學(xué)內(nèi)容與深度得到進一步提升；（3）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，為教師的科學(xué)研究提供有效輔助。截至2014年12月，已有11名專業(yè)學(xué)生參與到教師的科研團隊中，并在光通信設(shè)計領(lǐng)域發(fā)表EI檢索科研論文3篇，申報發(fā)明專利1項，獲授權(quán)實用新型專利2項，獲批省級、校級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課題2項。

篇6

論文摘要：納米光電子技術(shù)是一門新興的技術(shù)，近年來越來越受到世界各國的重視，而隨著該技術(shù)產(chǎn)生的納米光電子器件更是成為了人們關(guān)注的焦點。主要介紹了納米光電子器件的發(fā)展現(xiàn)狀。

1納米導(dǎo)線激光器

2001年，美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的研究人員在只及人的頭發(fā)絲千分之一的納米光導(dǎo)線上制造出世界最小的激光器-納米激光器。這種激光器不僅能發(fā)射紫外激光，經(jīng)過調(diào)整后還能發(fā)射從藍色到深紫外的激光。研究人員使用一種稱為取向附生的標準技術(shù)，用純氧化鋅晶體制造了這種激光器。他們先是"培養(yǎng)"納米導(dǎo)線，即在金層上形成直徑為20nm～150nm，長度為10000nm的純氧化鋅導(dǎo)線。然后，當研究人員在溫室下用另一種激光將納米導(dǎo)線中的純氧化鋅晶體激活時，純氧化鋅晶體會發(fā)射波長只有17nm的激光。這種納米激光器最終有可能被用于鑒別化學(xué)物質(zhì)，提高計算機磁盤和光子計算機的信息存儲量。

2紫外納米激光器

繼微型激光器、微碟激光器、微環(huán)激光器、量子雪崩激光器問世后，美國加利福尼亞伯克利大學(xué)的化學(xué)家楊佩東及其同事制成了室溫納米激光器。這種氧化鋅納米激光器在光激勵下能發(fā)射線寬小于0.3nm、波長為385nm的激光，被認為是世界上最小的激光器，也是采用納米技術(shù)制造的首批實際器件之一。在開發(fā)的初始階段，研究人員就預(yù)言這種ZnO納米激光器容易制作、亮度高、體積小，性能等同甚至優(yōu)于GaN藍光激光器。由于能制作高密度納米線陣列，所以，ZnO納米激光器可以進入許多今天的GaAs器件不可能涉及的應(yīng)用領(lǐng)域。為了生長這種激光器，ZnO納米線要用催化外延晶體生長的氣相輸運法合成。首先，在藍寶石襯底上涂敷一層1 nm~3.5nm厚的金膜，然后把它放到一個氧化鋁舟上，將材料和襯底在氨氣流中加熱到880℃~905℃，產(chǎn)生Zn蒸汽，再將Zn蒸汽輸運到襯底上，在2min~10min的生長過程內(nèi)生成截面積為六邊形的2μm~10μm的納米線。研究人員發(fā)現(xiàn)，ZnO納米線形成天然的激光腔，其直徑為20nm~150nm，其大部分（95％）直徑在70nm~100nm。為了研究納米線的受激發(fā)射，研究人員用Nd:YAG激光器（266nm波長，3ns脈寬）的四次諧波輸出在溫室下對樣品進行光泵浦。在發(fā)射光譜演變期間，光隨泵浦功率的增大而激射，當激射超過ZnO納米線的閾值（約為40kW／cm）時，發(fā)射光譜中會出現(xiàn)最高點，這些最高點的線寬小于0.3nm，比閾值以下自發(fā)射頂點的線寬小1/50以上。這些窄的線寬及發(fā)射強度的迅速提高使研究人員得出結(jié)論：受激發(fā)射的確發(fā)生在這些納米線中。因此，這種納米線陣列可以作為天然的諧振腔，進而成為理想的微型激光光源。研究人員相信，這種短波長納米激光器可應(yīng)用在光計算、信息存儲和納米分析儀等領(lǐng)域中。

3量子阱激光器

2010年前后，蝕刻在半導(dǎo)體片上的線路寬度將達到100nm以下，在電路中移動的將只有少數(shù)幾個電子，一個電子的增加和減少都會給電路的運行造成很大影響。為了解決這一問題，量子阱激光器就誕生了。在量子力學(xué)中，把能夠?qū)﹄娮拥倪\動產(chǎn)生約束并使其量子化的勢場稱之成為量子阱。而利用這種量子約束在半導(dǎo)體激光器的有源層中形成量子能級，使能級之間的電子躍遷支配激光器的受激輻射，這就是量子阱激光器。目前，量子阱激光器有兩種類型：量子線激光器和量子點激光器。

3.1 量子線激光器

近日，科學(xué)家研制出功率比傳統(tǒng)激光器大1000倍的量子線激光器，從而向創(chuàng)造速度更快的計算機和通信設(shè)備邁進了一大步。這種激光器可以提高音頻、視頻、因特網(wǎng)及其他采用光纖網(wǎng)絡(luò)的通信方式的速度，它是由來自耶魯大學(xué)、位于新澤西洲的朗訊科技公司貝爾實驗室及德國德累斯頓馬克斯·普朗克物理研究所的科學(xué)家們共同研制的。這些較高功率的激光器會減少對昂貴的中繼器的要求，因為這些中繼器在通信線路中每隔80km（50mile）安裝一個，再次產(chǎn)生激光脈沖，脈沖在光纖中傳播時強度會減弱（中繼器）。

3.2 量子點激光器

由直徑小于20nm的一堆物質(zhì)構(gòu)成或者相當于60個硅原子排成一串的長度的量子點，可以控制非常小的電子群的運動而不與量子效應(yīng)沖突?？茖W(xué)家們希望用量子點代替量子線獲得更大的收獲，但是，研究人員已制成的量子點激光器卻不盡人意。原因是多方面的，包括制造一些大小幾乎完全相同的電子群有困難。大多數(shù)量子裝置要在極低的溫度條件下工作，甚至微小的熱量也會使電子變得難以控制，并且陷入量子效應(yīng)的困境。但是，通過改變材料使量子點能夠更牢地約束電子，日本電子技術(shù)實驗室的松本和斯坦福大學(xué)的詹姆斯和哈里斯等少數(shù)幾位工程師最近已制成可在室溫下工作的單電子晶體管。但很多問題仍有待解決，開關(guān)速度不高，偶然的電能容易使單個電子脫離預(yù)定的路線。因此，大多數(shù)科學(xué)家正在努力研制全新的方法，而不是仿照目前的計算機設(shè)計量子裝置。

4 微腔激光器

微腔激光器是當代半導(dǎo)體研究領(lǐng)域的熱點之一，它采用了現(xiàn)代超精細加工技術(shù)和超薄材料加工技術(shù)，具有高集成度、低噪聲的特點，其功耗低的特點尤為顯著，100萬個激光器同時工作，功耗只有5W。 轉(zhuǎn)貼于

該激光器主要的類型就是微碟激光器，即一種形如碟型的微腔激光器，最早由貝爾實驗室開發(fā)成功。其內(nèi)部為采用先進的蝕刻工藝蝕刻出的直徑只有幾微米、厚度只有100nm的極薄的微型園碟，園碟的周圍是空氣，下面靠一個微小的底座支撐。由于半導(dǎo)體和空氣的折射率相差很大，微碟內(nèi)產(chǎn)生的光在此結(jié)構(gòu)內(nèi)發(fā)射，直到所產(chǎn)生的光波積累足夠多的能量后沿著它的邊緣折射，這種激光器的工作效率很高、能量閾值很低，工作時只需大約100μA的電流。

長春光學(xué)精密機械學(xué)院高功率半導(dǎo)體激光國家重點實驗室和中國科學(xué)院北京半導(dǎo)體研究所從經(jīng)典量子電動力學(xué)理論出發(fā)研究了微碟激光器的工作原理，采用光刻、反應(yīng)離子刻蝕和選擇化學(xué)腐蝕等微細加工技術(shù)制備出直徑為9.5μm、低溫光抽運InGaAs／InGaAsP多量子阱碟狀微腔激光器。它在光通訊、光互聯(lián)和光信息處理等方面有著很好的應(yīng)用前景，可用作信息高速公路中最理想的光源。

微腔光子技術(shù)，如微腔探測器、微腔諧振器、微腔光晶體管、微腔放大器及其集成技術(shù)研究的突破，可使超大規(guī)模集成光子回路成為現(xiàn)實。因此，包括美國在內(nèi)的一些發(fā)達國家都在微腔激光器的研究方面投人大量的人力和物力。長春光機與物理所的科技人員打破常規(guī)，用光刻方法實現(xiàn)了碟型微腔激光器件的圖形轉(zhuǎn)移，用濕法及干法刻蝕技術(shù)制作出碟型微腔結(jié)構(gòu)，在國內(nèi)首次研制出直徑分別為8μm、4.5μm和2μm的光泵浦InGaAs／InGaAsP微碟激光器。其中，2μm直徑的微碟激光器在77K溫度下的激射闊值功率為5μW，是目前國際上報道中的最好水平。此外，他們還在國內(nèi)首次研制出激射波長為1.55μm，激射閾值電流為2.3mA，在77K下激射直徑為10μm的電泵浦InGaAs／InGaAsP微碟激光器以及國際上首個帶有引出電極結(jié)構(gòu)的電泵浦微柱激光器。值得一提的是，這種微碟激光器具有高集成度、低閾值、低功耗、低噪聲、極高的響應(yīng)、可動態(tài)模式工作等優(yōu)點，在光通信、光互連、光信息處理等方面的應(yīng)用前景廣闊，可用于大規(guī)模光子器件集成光路，并可與光纖通信網(wǎng)絡(luò)和大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路匹配，組成光電子信息集成網(wǎng)絡(luò)，是當代信息高速公路技術(shù)中最理想的光源；同時，可以和其他光電子元件實現(xiàn)單元集成，用于邏輯運算、光網(wǎng)絡(luò)中的光互連等。

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關(guān)鍵詞：材料物理性能 電學(xué)性能 光學(xué)性能 電光轉(zhuǎn)換

中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（b）-0083-02

《材料物理性能》在材料科學(xué)與工程專業(yè)中具有傳承基礎(chǔ)、步入專業(yè)的核心價值。在光電子技術(shù)高速發(fā)展和全面普及的今天，材料電學(xué)性能、光學(xué)性能、以及電光轉(zhuǎn)換特性實驗毫無疑問在該課程的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中占有舉足輕重的地位。據(jù)作者所知，目前出版的有關(guān)書籍中和教研論文方面還很少涉及到電光轉(zhuǎn)換特性方面的實驗，作者在《材料物理性能》課程中作了探索性嘗試。

1 實驗設(shè)計

有關(guān)材料與器件中的電學(xué)性能、光學(xué)性能、以及二者之間的相互轉(zhuǎn)換特性及其應(yīng)用等方面的理論和工藝，通稱為光電子技術(shù)，材料電學(xué)性能與光學(xué)性能緊密相連、相輔相成。因此，考慮電光轉(zhuǎn)換特性如轉(zhuǎn)換效率，驅(qū)動電壓、驅(qū)動電流、發(fā)光光譜、發(fā)光亮度、發(fā)光色度等需充分考慮材料的綜合性能和器件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計?；诖宋覀兲岢鲆远鄬庸δ鼙∧げ牧蠘?gòu)建電致發(fā)光器件來設(shè)計材料的電學(xué)性能、光學(xué)性能、以及二者的轉(zhuǎn)換特性方面的創(chuàng)新性綜合實驗。具體的實驗設(shè)計步驟如下。

（1）電致發(fā)光器件設(shè)計與機理分析。

電致發(fā)光是利用材料的光電功能特性，將電能直接轉(zhuǎn)換為光能的過程。其基本工作原理是從陽極注入的空穴和從陰極注入的電子在發(fā)光層中復(fù)合形成激子并以光能的形式發(fā)出，基本過程大致可以分為以下五個階段。

①載流子的注入。

電致發(fā)光器件在外加電場的作用下，空穴和電子分別從陽極和陰極注入到相應(yīng)的空穴傳輸層和電子傳輸層。

②載流子的傳輸。

空穴和電子分別從空穴傳輸層和電子傳輸層中移動并向發(fā)光層遷移。

③載流子的復(fù)合及激子的形成。

空穴和電子在發(fā)光層中復(fù)合，形成高能量狀態(tài)（激發(fā)態(tài)）的激子。

④發(fā)光。

激子經(jīng)過馳豫、擴散等過程其能量以光子的形式發(fā)出。

⑤光子逃離器件。

光子穿過薄膜材料及透明電極發(fā)射出去。由于薄膜材料和透明導(dǎo)電電極本身的吸收和反射，光能要受到很大的損失。

（2）實驗數(shù)據(jù)記錄與分析。

實驗的電學(xué)性能涉及：驅(qū)動電壓、驅(qū)動電流、以及電功率。實驗的光學(xué)性能涉及：發(fā)光光譜、發(fā)光亮度、發(fā)光色度、以及光功率。電光轉(zhuǎn)換特性重點要考慮電光轉(zhuǎn)化效率，具體以發(fā)光效率（單位電流密度下的亮度）和功率效率（電功率轉(zhuǎn)換成為光功率的效率），對于材料科學(xué)和材料物理方面的科研人員傾向于用發(fā)光效率來表達，而材料工程領(lǐng)域的科研人員對功率效率更受關(guān)注。對于平面型發(fā)光光源（面光源）來說，不同視角下的發(fā)光光譜特征符合Lambertian分布，因此發(fā)光效率和功率效率之間的換算可以用關(guān)系式“功率效率=發(fā)光效率*π/驅(qū)動電壓”來計算。發(fā)光效率和功率效率都與發(fā)光光譜視覺靈敏度有關(guān)，光譜峰值位置不同，這兩個值有很大的差異。這兩種表示效率的方法都是從實用角度出發(fā)的，是平板顯示、特殊光源、固態(tài)照明等領(lǐng)域中表示效率的常用方法，與物理學(xué)中的傳統(tǒng)量子效率表示方法既有聯(lián)系又有區(qū)別。

將實驗的測試數(shù)據(jù)記錄于表1中，根據(jù)發(fā)光光源的面積、驅(qū)動電流、電壓、和發(fā)光亮度計算出相應(yīng)的發(fā)光效率（cd/A）和功率效率（l m/W）。對于發(fā)光光譜的數(shù)據(jù)記錄，畫出以光波長為橫坐標，以光強度為縱坐標的光譜圖，并確定發(fā)光峰值波長，典型的藍光光譜圖如圖2所示。

2 實驗效果與思考

通過電致發(fā)光器件實現(xiàn)了材料電學(xué)性能、光學(xué)性能以及電光轉(zhuǎn)換特性的表征與評價。還可以繼續(xù)思考和理解以下幾個問題加深對知識的系統(tǒng)理解與綜合運用。

（1）分析影響發(fā)光光譜、發(fā)光亮度和發(fā)光色度測試的因素主要有哪些？

（2）如何根據(jù)發(fā)光光譜計算出發(fā)光亮度和色度？

（3）如何根據(jù)發(fā)光光譜、驅(qū)動電壓和電流計算量子效率？

3 結(jié)語

通過在《材料物理性能》實驗課程中開設(shè)電光轉(zhuǎn)換特性綜合實驗，使學(xué)生深入理解材料電學(xué)性能、光學(xué)性能、以及電光轉(zhuǎn)換特性之間的關(guān)聯(lián)性。同時也增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將理論知識與實驗實踐緊密結(jié)合起來，進一步貼近了實際應(yīng)用。本文為目前大學(xué)本科《材料物理性能》實驗課程的開設(shè)和教學(xué)模式提供了重要參考價值。

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篇8

【論文摘要】：介紹了光機電一體化技術(shù)特征，研究了國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，指出了未來發(fā)展前景和一些重要技術(shù)熱點。

近些年來，光機電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展，在民用工業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此，光機電一體化技術(shù)成為當今機械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個主要趨勢。

1.光機電一體化技術(shù)特征

光機電一體化系統(tǒng)主要由動力、機構(gòu)、執(zhí)行器、計算機和傳感器五個部分組成，相互構(gòu)成一個功能完善的柔性自動化系統(tǒng)。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品比較，光機電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。

1.1體積小，重量輕，適應(yīng)性強，操作更方便

光機電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序，任何一臺光機電一體化裝置的動作，可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實現(xiàn)，甚至實現(xiàn)操作全自動化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光機電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動化、智能化機構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動作，其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差，達到靠單純機械方式所不能實現(xiàn)的工作精度。同時，由于機械傳動部件減少，機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3部分硬件實現(xiàn)軟件化，智能化程度提高

傳統(tǒng)機械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序，指令等軟件內(nèi)容而無需改動硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能，使機械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。

1.4產(chǎn)品可靠性得到提高，使用壽命增長

傳統(tǒng)的機械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導(dǎo)致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關(guān)甚至無可動部件、無機械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

1.5融合了多種學(xué)科新技術(shù)，衍生出許多功能更強、性能更好的新產(chǎn)品

光機電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識，包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計算機科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機、彩色印像機等，就是一種由機、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機械技術(shù)各自的優(yōu)勢結(jié)合起來，衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術(shù)裝備。

1.6產(chǎn)品系統(tǒng)性增強，各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高

光機電一體化是一門學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù)，多種技術(shù)的綜合及多個部分的組合，使得光機電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴格的要求，這就要求各種技術(shù)揚長避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。

2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

2.1研究現(xiàn)狀

自從我國實行改革開放以來，科技領(lǐng)域急起直追，我國的光機電一體化技術(shù)已取得明顯的成效，數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高，尤其是經(jīng)濟型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快，是我國特有的經(jīng)濟實用產(chǎn)品，不但適用國內(nèi)市場的需要，部分產(chǎn)品還隨主機配套出口。國內(nèi)的機械產(chǎn)品采用可編程控制器（PC）和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多，覆蓋面也日益擴大，從紡織機械、軸承加工設(shè)備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業(yè)機械都是如此，我國自行研制和生產(chǎn)的光機電設(shè)備，在質(zhì)量上也有重大突破，為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

2.2發(fā)展趨勢

光機電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個學(xué)科、領(lǐng)域，成為一種新興的學(xué)科，并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟增長點越來越受到高度重視。從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來看，光機電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱點主要包括：

（1）激光技術(shù)

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進行遠距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導(dǎo)航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產(chǎn)品進行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計算機的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性，應(yīng)用范圍更廣。

（2）傳感檢測技術(shù)

1）激光準直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準測量。

2）激光測距，其探測距離遠，測距精度高，抗干擾性強，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測器，在目標很小，間隔受限或危險的環(huán)境中，最常選用的是光纖探測器。

其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。

（3）激光快速成型技術(shù)

激光快速成型是利用計算機將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié)，由點、線構(gòu)造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。

（4）光能驅(qū)動技術(shù)

利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人?，F(xiàn)已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復(fù)地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現(xiàn)所要求的動作。實驗驗證，該致動器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標處于初級階段，如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動態(tài)物質(zhì)，則可使光能驅(qū)動技術(shù)廣泛應(yīng)用。

3.結(jié)語

技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術(shù)中恰當?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實現(xiàn)光機電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會經(jīng)濟效益。

參考文獻

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[3]宋云奪編譯.光機電一體化業(yè)的未來.光機電信息，2003（12）

篇9

關(guān)鍵詞： OLED；驅(qū)動電路；設(shè)計

中圖分類號：TN383+.1；TN873+.3 文獻標識碼：A

Research and Design on OLED Driving Circuit

JIN Wei

（Suzhou Institute of Industrial Technology， Suzhou Jiangsu 215104， China）

Abstract： Based on the structure and luminescence mechanism of OLED， this paper Introduces the OLED driving circuits， discusses some problems of the various driving circuits， and puts forward their applicability.

Keywords： OLED； driving circuit； design

引 言

在光電顯示領(lǐng)域，經(jīng)歷了陰極射線管顯示器（CRT）、液晶顯示器（LCD）、等離子顯示器（PDP）、發(fā)光二極管顯示器（LED）和有機電致發(fā)光顯示器（OLED）幾個時期。CRT顯示器由于體積大、重量大、功耗較大、長時間使用令人眼部不適、容易造成近視等缺點已經(jīng)被淘汰。LCD顯示器由于色域不夠?qū)?、顏色重現(xiàn)不夠逼真、響應(yīng)速度偏低也將逐漸淡出舞臺。PDP顯示器可以做到超大屏幕、超寬視角、亮度均勻、綠色環(huán)保、圖像清晰、彩色鮮艷，處于發(fā)展的頂峰時期。OLED是自發(fā)光顯示的半導(dǎo)體，具有柔軟、透明、畫質(zhì)清晰、節(jié)能環(huán)保等特點，被視為下一代最具潛力的新型平面顯示技術(shù)。

1 OLED的發(fā)光機理

OLED的發(fā)光原理和LED相似。其發(fā)光過程一般由（1）載流子的注入；（2）載流子的遷移；（3）載流子的復(fù)合；（4）激子的遷移；（5）電致發(fā)光五個階段完成。在外界電壓的驅(qū)動下，電子與空穴分別由陰極與陽極注入元件，兩者在有機材料中復(fù)合而釋放出能量，并將能量傳遞給有機發(fā)光物質(zhì)的分子，使其受到激發(fā)產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。通過搭配不同的有機材料，可以使OLED發(fā)出不同顏色的光，來達成全彩顯示器的需求。

2 OLED的驅(qū)動電路

為了能靈活地顯示的圖像和文字信息，OLED顯示器屏幕通常由許多整齊排列的發(fā)光像素點組成，成為點陣結(jié)構(gòu)。點陣越密集，灰度級別越高，則顯示出來的圖像就越逼真。OLED的驅(qū)動方式有很多種分類，通?？砂打?qū)動電壓性質(zhì)及尋址方式來分類。

2.1 按驅(qū)動電壓性質(zhì)來分

OLED的驅(qū)動方式按驅(qū)動電壓性質(zhì)來分，可分為直流驅(qū)動和交流驅(qū)動。

2.1.1 直流驅(qū)動

當OLED陽極接直流電源正極、陰極接直流電源負極時，空穴和電子分別從電源正、負極注入發(fā)光層，在發(fā)光層中形成激子，輻射發(fā)光。在OLED反向偏置時，由于勢壘較強，電子和空穴復(fù)合的概率非常微小，OLED基本不變化或十分微弱。

2.1.2 交流驅(qū)動

在交流電壓正半周時，OLED的發(fā)光機理與直流正向驅(qū)動時相同。在交流電壓負半周時，原先在交流電壓正半周作用時在發(fā)光層界面處積累的未復(fù)合的多余電子和空穴朝著相反方向運動，從而削弱了交流電壓正半周驅(qū)動時多余載流子在OLED內(nèi)部形成的內(nèi)建電場，增強了下一個正半周時載流子的注入和復(fù)合，提高了復(fù)合效率。

2.2 按尋址方式來分

OLED的驅(qū)動方式按尋址方式來分，可分為靜態(tài)驅(qū)動和動態(tài)驅(qū)動。

2.2.1 靜態(tài)驅(qū)動

采用這種驅(qū)動方式時，OLED顯示器的各像素的陽極分立引出，陰極連在一起引出。若要使一個像素發(fā)光，只要讓加在陽極的恒流源電壓與陰極電壓差高于像素發(fā)光值。這種驅(qū)動方式適合于段式OLED顯示器件，在圖像變化較大時可能會出現(xiàn)交叉效應(yīng)。

2.2.2 動態(tài)驅(qū)動

在顯示像素較多時，如果采用靜態(tài)驅(qū)動，則需要的電極數(shù)量會很多，這樣顯示器件的體積會很大，費用較高，所以一般采用動態(tài)矩陣掃描驅(qū)動。

動態(tài)矩陣掃描驅(qū)動是把像素以空間方式排列成X行和Y列做成矩陣結(jié)構(gòu)，行和列分別對應(yīng)像素的陽極和陰極。在驅(qū)動過程中通常采用逐行掃描的方式，列電極為數(shù)據(jù)電極。如果要點亮某一位置的發(fā)光顯示像素，只需在該像素的對應(yīng)行列電極加上電壓差，輸入電流即可。當要點亮整個屏的像素，則需采用動態(tài)驅(qū)動方法逐點點亮，要求點亮整個屏的時間小于人眼視覺暫留極限。具體實現(xiàn)方式為：循環(huán)地給每行電極施加脈沖，同時所有列電極給出該行像素的驅(qū)動電流脈沖，從而實現(xiàn)一行所有像素的顯示。對于不在同一行或同一列的像素，就加上反向電壓使其不顯示，以避免出現(xiàn)“交叉效應(yīng)”。

在動態(tài)驅(qū)動中，根據(jù)每個OLED像素中是否引入開關(guān)元件將OLED的驅(qū)動方式分為無源驅(qū)動（Passive Matrix，PM-OLED即被動式驅(qū)動）與有源驅(qū)動（Active Matrix，AM-OLED即主動式驅(qū)動）兩種。

（1）PM-OLED

PM-OLED的電路原理如圖1所示。PM-OLED中行、列相互正交，在交叉處連接OLED，在驅(qū)動時直接把各個像素的驅(qū)動電壓加到各個像素點上，通常數(shù)據(jù)信號輸入到列上，并與行掃描同步。對于PM-OLED顯示器，每個像素點的結(jié)構(gòu)和等效驅(qū)動電路如圖2所示，每一個OLED發(fā)光器件都可以等效為一個發(fā)光二極管和一個電容并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，整個OLED面板可以等效為各個點為發(fā)光二極管和電容并聯(lián)構(gòu)成的矩陣。面板上每列像素的ITO電極連接在一起形成數(shù)據(jù)線，每行的金屬電極連接在一起形成掃描線。當對面板進行逐行掃描時，某列數(shù)據(jù)線上的信息將決定處在該行該列上的像素是否發(fā)光。

當某行剛開始掃描時，列驅(qū)動電路經(jīng)數(shù)據(jù)線給寄生電容充電，在寄生電容上的電壓達到等效發(fā)光二極管的開啟電壓時，二極管才發(fā)光。所以實際使用時，必須注意寄生電容的快速充電問題，以實現(xiàn)較好的顯示效果。另外，由于每一行的顯示時間非常短，要達到正常的圖像亮度，每一行OLED的亮度都要足夠高，需要很大的電流和電壓，從而引起功耗增加，導(dǎo)致顯示效率較低，這就使得PM-OLED在大面積顯示中的應(yīng)用受到限制。

（2）AM-OLED

AM-OLED為每個OLED像素設(shè)置了薄膜場效應(yīng)晶體管（thin film transistor，TFT）和信號存儲電容CS來驅(qū)動。OLED依賴電流驅(qū)動，其亮度與電流大小成正比。因為LCD采用的是電壓驅(qū)動，所以與LCD相同的TFT結(jié)構(gòu)無法用于OLED。因此AM-OLED除了需要具有開關(guān)功能的尋址TFT之外，還需要能讓足夠電流通過的導(dǎo)通阻抗較低的驅(qū)動TFT。AM-OLED的電路原理如圖3所示，兩個TFT均為P溝道器件，T1為尋址TFT，T2為驅(qū)動TFT。寫數(shù)據(jù)時，掃描線（行）置負電平，打開T1，數(shù)據(jù)信號儲存到電容CS上；顯示時，掃描線置0，關(guān)閉T1，T2受存儲電容CS上的電壓驅(qū)動將數(shù)據(jù)輸出至OLED使之發(fā)光。

有源驅(qū)動由于使用TFT驅(qū)動每個像素，使得發(fā)光元件在整個幀周期的時間里都是點亮的，克服了無源驅(qū)動中使用占空比很小的脈沖信號驅(qū)動帶來的問題。在AM-OLED方式下，OLED不需要驅(qū)動到非常高的亮度，可以達到較佳的壽命。但是OLED有源驅(qū)動的制作成本及技術(shù)較高。

3 結(jié) 論

本文主要介紹了OLED的幾種常用驅(qū)動方式。PM-OLED采用矩陣型結(jié)構(gòu)，每個像素需要用很強的輸入數(shù)據(jù)電流來達到較高的亮度。AM-OLED采用獨立的結(jié)構(gòu)，每個像素都有自己的驅(qū)動電路，可以同時驅(qū)動同一行的多個像素發(fā)光。AM-OLED相比PM-OLED，更適于實現(xiàn)高分辨率的圖像，而且可以用較小的電流驅(qū)動，從而很節(jié)能。

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篇10

教學(xué)內(nèi)容與方法理工融合。教學(xué)中需要加強理論知識與實際應(yīng)用的“接口”，需要重視方法論教育并引導(dǎo)學(xué)生將課堂教學(xué)與自主學(xué)習(xí)相結(jié)合。基礎(chǔ)課程按理科的要求強調(diào)基本理論與方法，重點培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、抽象思維能力；專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程方面則理工兼有；在“理工融合”理念指導(dǎo)下，開展光電信息科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)改革，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神與實踐能力的復(fù)合型人才。

1.強化數(shù)理基礎(chǔ)數(shù)學(xué)物理等基礎(chǔ)課程是為學(xué)生提供基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)學(xué)生基本能力與基本素質(zhì)的重要課程，不僅應(yīng)有助于學(xué)生夯實基礎(chǔ)知識和基本技能，而且能促進學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和終身學(xué)習(xí)能力的形成。選用理論性強有深度的教材，著眼于為學(xué)生終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，精講最核心的數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)知識、理論和方法。培養(yǎng)學(xué)生既具有數(shù)學(xué)的高度抽象思維能力，又具有現(xiàn)代物理學(xué)的理論素養(yǎng)和實驗技能。訓(xùn)練和提高學(xué)生的數(shù)學(xué)物理素質(zhì)、思維能力與應(yīng)用能力，使學(xué)生形成良好的科學(xué)素養(yǎng)和強勁的發(fā)展后勁。開設(shè)數(shù)學(xué)物理方法、矢量分析等課程以強化數(shù)理基礎(chǔ)。

2.注重理工融合重視理工聯(lián)合、交叉和滲透。在教學(xué)中傳授數(shù)學(xué)物理思路與方法，著重數(shù)學(xué)邏輯思維能力與分析問題能力的培養(yǎng)，理解和應(yīng)用物理模型，增加數(shù)學(xué)物理應(yīng)用方面的實例，培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)數(shù)學(xué)物理知識運用于計算機實現(xiàn)，加強學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)，解決實際問題。按照“理工融合”教育理念，改革數(shù)學(xué)、物理學(xué)等基礎(chǔ)課程與學(xué)科專業(yè)核心課程的教學(xué)內(nèi)容和課程體系，并根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標實現(xiàn)物理、光學(xué)工程、機械、電子以及信息類課程的交叉和滲透。通過適合的課程體系、知識結(jié)構(gòu)設(shè)計融入良好的科學(xué)方法與工程方法相結(jié)合的思維模式，培養(yǎng)學(xué)生具有較好的基礎(chǔ)理論修養(yǎng)、抽象思維能力和技術(shù)開發(fā)能力，增強理科背景。重視方法論教育，通過各個教學(xué)環(huán)節(jié)在不同程度上使學(xué)生受到科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神以及工程意識、工程方法等方面的熏陶和教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

3.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容數(shù)理與學(xué)科基礎(chǔ)課程注重基礎(chǔ)理論，加強新理論、新技術(shù)，充實應(yīng)用實例分析，以豐富教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)內(nèi)容的啟發(fā)性和生動性，重視理論與實踐的結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識的應(yīng)用能力。綜合提煉課程內(nèi)容，引入學(xué)科前沿內(nèi)容，分清必講內(nèi)容和自學(xué)討論內(nèi)容，重新制訂各課程的教學(xué)計劃。優(yōu)化課程設(shè)置：專業(yè)課程開設(shè)學(xué)期適當前移，大四盡量安排課程設(shè)計等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)；加強各門課程之間的銜接，減少重復(fù)教學(xué)內(nèi)容。光信專業(yè)原有培養(yǎng)方案在二年級下開始機械、電子、光學(xué)、計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)，三年級下才結(jié)束基礎(chǔ)課程的理論教學(xué)或剛開始專業(yè)課程的教學(xué)。學(xué)生學(xué)習(xí)后沒有自己實踐的時間就匆匆求職，導(dǎo)致應(yīng)用能力嚴重不足。因此，原有光信息專業(yè)課程體系前移半學(xué)期非常有必要，且應(yīng)用性強的課程要增加相應(yīng)的課時，如C語言、單片機原理與應(yīng)用設(shè)計、光纖通信等課程可以適當增加課時，而微機原理等課程可以刪減課時或與單片機課程組并?？紤]到4年級上學(xué)期的2個月里，學(xué)生急于求職的心態(tài)，理論教學(xué)效果較差，可以開設(shè)2~3門實踐性的設(shè)計課程，如PCB設(shè)計與制造、光電系統(tǒng)的FRED設(shè)計、CAD2007設(shè)計、單片機應(yīng)用系統(tǒng)實作等。授課形式可以采用開放式教學(xué)，多教師根據(jù)自己的專業(yè)特長分組指導(dǎo)，將重點放在動手能力的培養(yǎng)上。實踐內(nèi)容要與就業(yè)緊密相關(guān)，爭取讓學(xué)生帶著自己的實踐作品求職。

4.改革教學(xué)方法加強理論教學(xué)與實踐密切結(jié)合，加強習(xí)題、作業(yè)、研討、實驗、實習(xí)、專題等多種形式作為理論學(xué)習(xí)的補充和拓寬，將課堂教學(xué)與自主學(xué)習(xí)相結(jié)合。要求學(xué)生結(jié)合課程進行相關(guān)問題的討論、研究和實踐，部分學(xué)科基礎(chǔ)和專業(yè)課程需有專題設(shè)計內(nèi)容，定期開設(shè)學(xué)科進展和重大工程專題講座。推行多媒體、網(wǎng)絡(luò)、仿真等現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)，提高教學(xué)質(zhì)量和效率。鼓勵學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)。從大三上、下兩個學(xué)期開始開設(shè)“專題研究”目的是培養(yǎng)學(xué)生在教師指導(dǎo)下的自學(xué)研究、綜合與聯(lián)想能力。留出時間讓學(xué)生閱讀文獻資料、撰寫讀書報告、工程實例分析、專題設(shè)計與分析、實驗方案設(shè)計與試驗等，加強學(xué)生的動手、應(yīng)用和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生提出問題、解決實際問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新專業(yè)人才的專業(yè)素養(yǎng)。改革考試方式，加大平時綜合考核力度。采取綜合性實驗、大作業(yè)、小型課題、口試等多種形式考查學(xué)生平時學(xué)習(xí)情況，引導(dǎo)學(xué)生多查閱資料，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。筆試采用半開卷形式，學(xué)生可攜帶一張A4紙。每學(xué)期的題目更新率達70%，學(xué)生可獲得前幾年的考試題目。

二、實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)改革

以就業(yè)為導(dǎo)向，在機械、電子、光學(xué)、計算機的基礎(chǔ)知識教學(xué)中，重點加強基礎(chǔ)實踐環(huán)節(jié)能力培養(yǎng)，具體操作如下：機械制圖課程：2年級講授基本制圖原理、CAD2007基本操作，再通過增加2周的機械制圖課程設(shè)計，采用CAD2007軟件設(shè)計一個實際的光電裝置，來提升繪圖能力。電子技術(shù)基礎(chǔ)中的模擬電路：延長模擬電路的課程設(shè)計，由1周改為2周，動手實做一個具體的產(chǎn)品（如半導(dǎo)體收音機）；由多個老師分小組指導(dǎo)，提高學(xué)生元器件識別、焊接、測試儀器使用、簡單電路分析的能力，為PCB設(shè)計打下基礎(chǔ)。計算機基礎(chǔ)：強化C語言教學(xué)，增加教學(xué)學(xué)時，爭取自主教學(xué)；增加C語言課程設(shè)計2周，由多個老師分小組指導(dǎo)，要求學(xué)生能動手編小型應(yīng)用程序，切實培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計的基本能力。實踐教學(xué)（含課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、實習(xí)等）采用工科模式，包括課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、各類實習(xí)。通過數(shù)學(xué)建模、電子設(shè)計、光電子設(shè)計等學(xué)科競賽與科技創(chuàng)新促進理工融合。

探索多種形式的實踐教學(xué)方法和途徑，增加綜合型、設(shè)計型、自主型與仿真型實驗，訓(xùn)練學(xué)生的動手實踐能力。鼓勵課外科技活動、社會實踐、興趣小組，必須以實際的科研項目進行畢業(yè)論文或畢業(yè)設(shè)計訓(xùn)練。設(shè)計類課程采用自主設(shè)計的模式：選題查閱文獻資料確定設(shè)計方案與技術(shù)路線設(shè)計計算研制或方案實施設(shè)計圖紙或?qū)嶒瀳蟾娲疝q導(dǎo)師點評分析總結(jié)（、申請專利）。重視科研訓(xùn)練，支持學(xué)生參與教師的課題研究，鼓勵學(xué)生參與大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃（SRTP）、學(xué)科競賽、科技制作和實踐創(chuàng)新活動并提供各種條件。培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，為進一步深造打下基礎(chǔ)。加強實踐教學(xué)條件建設(shè)，新建了光電技術(shù)實驗室與電子信息創(chuàng)新實驗室。向?qū)W生開放實驗室，引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)。在已有南京覃泰、宜昌勁森光電、武漢肯特電子等實踐基地的基礎(chǔ)上，新建了三江航天萬峰、宜昌三八八廠、宜昌七環(huán)通訊等實踐基地。

三、教學(xué)改革的作用與意義

通過教學(xué)改革，構(gòu)建與理工融合培養(yǎng)模式相適應(yīng)的光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系，開展理工融合教學(xué)改革，使學(xué)生掌握的基礎(chǔ)理論和方法能與實際應(yīng)用“接口”，培養(yǎng)基礎(chǔ)厚實、適應(yīng)性強、有發(fā)展?jié)摿Φ墓怆娦袠I(yè)優(yōu)秀人才。探索出具有可操作性的改革措施，增強學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力，并以此為契機提升專業(yè)教師能力。第一，加強我校光電信息科學(xué)與工程建設(shè)，使本專業(yè)學(xué)生更好地為光電行業(yè)與湖北（中國光谷所在地）地方經(jīng)濟社會發(fā)展服務(wù)。第二，在優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)的同時，重視方法論教育，使學(xué)生受到科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神以及工程意識、工程方法等方面的熏陶和教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。第三，通過理工融合培養(yǎng)模式能有效推動光電信息科學(xué)與工程專業(yè)數(shù)學(xué)、物理、電子電路等基礎(chǔ)與專業(yè)主干課程教學(xué)內(nèi)容、方法和課程體系改革。第四，可為現(xiàn)有專業(yè)目錄中既可授予理學(xué)又可授予工學(xué)學(xué)位專業(yè)建設(shè)提供借鑒與參考。如我校光電信息科學(xué)與工程專業(yè)理工融合培養(yǎng)模式教學(xué)改革效果較好，也可推廣到我校理學(xué)院電子信息和信息與計算科學(xué)專業(yè)，進一步可為其它高校亦理亦工專業(yè)的建設(shè)與改造提供借鑒。第五，通過本項目的研究與實踐，能促進光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教師教學(xué)能力的提升。

四、總結(jié)