金屬表面在光輻照作用下發射電子的效應統稱為光電效應,發射出來的電子叫做光電子。
基本介紹
- 中文名：光電子
- 外文名：photoelectron
- 類別：自然科學
- 波長範圍：1mm~10nm
- 釋義：光波波段
光電子定義,光電子技術的套用,光電子技術在傳統產業領域的套用,光電子技術在軍事領域的套用,光電子在尖端科學技術領域的套用,專業學科,主要專業課程,畢業生去向,
光電子定義
光電子就是在光電效應中因受激輻射而產生的電子，本質就是金屬板的電子，與“光子”這個概念相對應了。“光子”是目前人們認為的光的本質：光是由一份份光子組成的，就像一個個小球。不過與小球有本質區別就是光子沒質量，且具有波動和粒子兩種性質（波粒二象性）。
光電子技術的套用
光電子技術在傳統產業領域的套用
光電子技術是最先進的技術，對傳統 產業的技術改造、新興產業的發展、產業結 構的調整最佳化起著巨大的促進作用。
光電子技術具有精密、準確、快速、高效等特點，它有助於全面提高工業產品的高、精、尖加工水平，並大幅度提高附加值及競爭能力。以雷射加工技術為例，它套用於汽車、航空、航天、通信、微電子等工業， 具有加工速度快、效率高、質量好、變形小、 控制方便和易於實現自動化生產等優點， 對提高產品質量、降低生產成本、提高國際市場競爭能力具有重要作用。
1、汽車製造
光電子技術在汽車製造行業的套用極大地推進了汽車工業的發展，首先是高功率的雷射器被用作為切割、焊接的材料的處理工藝；其次是機械視覺系統正在汽車製造加工中被廣泛地套用，並通過產生的信息來調整製造加工工藝，伎其最為合理， 並由此提高產品的質量;而利用雷射超聲 對固體材料進行非破壞性測試也顯示了在 汽車製造業中極大的套用潛力。
2、製作有源陣列液晶顯示器
第一步是使用光刻技術產生薄膜晶體 管陣列及色濾波器陣列。然後是光學監測 被用來監視裸襯板、色濾波器陣列及最後 的顯示器產品，工藝過程中的診斷，利用光 學對微粒實行控制，紫外光常被用來解決 液晶單元的密封問題。最後雷射常被用來 定位及修補製造加工中的缺陷。
3、太陽能光伏技術改變傳統能源結構
美、日、歐和開發中國家都制定出龐大的光伏技術發展計畫，開發方向是大幅度 提高光電池轉換效率和穩定性，降低成本，不斷擴大產業。目前已有80多個國家和地區形成商業化、半商業化生產能力，年均增長達16%,市場開拓從空間轉向地面系統套用。甚至用於驅動交通工具。據報導，全球發展、建造太陽能住宅（光電池作屋頂、外牆、窗戶等建材用）投資規模為600億美元，到2012年還會再翻倍達1200億美元，光伏技術製作的光電池有望成為21世紀的新能源。
光電子技術在軍事領域的套用
光電子科學技術使國防軍事具有快速反應和難確攻擊的能力，它能為軍事提供既快又準的信息，使己方看得更清、反應更快、打得更準、生存能力更強。因此光電子技術被認為是軍事領域的主流技術，國防軍事現代化的重要支柱。
(1)雷射聚變不僅可以作為未來能源，它還有重要的軍事套用價值。它可以模擬氫彈的爆炸過程，代替既費錢又不安全的空中或地下核試驗，達到改進核武器的性能。目前雷射致盲武器已裝備部隊，艦載和機載雷射反導器已開始走出實驗室。
(2)電光技術已成為軍方的核心技術，美國的國防防務水平隨著電光技術的開發呈現快速增長的勢頭，美國每年用於防務光電技術的開發費用高達50億美元。
光電子在尖端科學技術領域的套用
光電子科學在科學技術的發展中起著巨大的推動作用。光電子科學技術涵蓋眾多學科與技術，特別是基礎學科技術：材料科學和技術、計算機科學技術、生命科學及技術等。光電子技術所涉及的科學領域都是21世紀發展的尖端科學技術。具體表現如下。
1、兆兆紀元
這是惠普公司的J比恩·鮑姆在1996年10月提出的一個夢想。為了滿足資訊時代的需要，人們期望在10〜15年內實現這個夢想。
傳輸：每秒兆兆位幹線，遠程傳輸網路。
（1）每秒數百千兆位的存取網路；
（2）每秒數十乾兆位的區域網路；
（3）每秒1000兆位的桌上型電腦終端。
處理：每秒運算兆兆（萬億）次的計算機。
（1） 每秒兆兆位開關速度；
（2） 數乾兆赫時鐘電路；
（3） 每秒數百兆位元組的互聯。
存儲：兆兆位元組資料庫。
（1）數兆兆位元組的碟片驅動；
（2）數千兆位的記憶晶片。
光電子技術的發展趨勢完全有可能滿足這個構想的要求，光纖傳輸容呈、光處理能力和光存儲密度，正以極快的速度在發展，大約15年以內，信息技術功能就可以從 千兆（109)提高至兆羅巴（1012)。
2、HV的免疫系統監測
用光學生物醫學儀器研究愛滋病己取得重要進展，如利用自動化基因順序測定器、掃描雷射螢光計，科學家能夠對愛滋病毒的全部基因作順序測定。下一代愛滋病診斷技術將集中於測定外周血流中自由HV濃度，即病毒負荷。這種診斷測呈對於發展有前途的抗愛滋病病毐新藥、蛋白酶抑制劑以及涉及聯合這些抗病毒藥物治療確定其有效性是非常重要的。在這種尖端的分子生物學實驗室中如使用光學探測，如定呈化的聚合酶鏈反應POR定量化衍生的DNA將對開展與HIV戰鬥具有戰略影響。
專業學科
主要專業課程
畢業生去向
繼續攻讀碩士、博士學位；或到信息產業部門、中科院及有關研究所、電信部門、高等院校、企事業單位及有關公司，主要從事光學、光電子學、光電子技術科學、光電信息工程與技術、光通信工程與技術、光電信號檢測處理與控制技術等領域的研究、設計、開發、套用和管理等工作。
在微電子技術蓬勃發展的同時，人們發現可以利用光電各自的優勢來為我們服務。比如雷射器，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，於是誕生了光子學。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。現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。
由於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，我們現在大部分主幹網用的都是光纖，信息的載體都是光。由於密集波分復用技術的發展，一根頭髮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，光碟由VCD發展到DVD，容量增大了好幾倍，未來如果研製出能夠商用的藍光雷射器，採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碟的容量增大近十倍。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晶片上，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。
