激光与光电

激光与光电（精选五篇）

激光与光电 篇1

关键词：科技企业孵化器,激光与光电,创建思路,发展策略

科技企业孵化器是以促进科技成果转化、培育高新技术企业和企业家为宗旨的公共科技创业服务平台, 是国家科技创新体系的重要组成部分, 也是我省区域创新体系的重要内容。当前, 温州市正在建设中国 (温州) 激光与光电产业集群, 根据国家科技部的精神, 结合温州市产业转型升级的实际情况和科技企业孵化器建设发展的现状, 建设省级温州国际激光与光电科技企业孵化器。

1 科技企业孵化器的内涵和国内概况

1.1 科技企业孵化器的内涵

科技企业孵化器是一种新型的社会经济组织。是新生中小企业聚集地, 含有其生存与成长所需的共享服务项目的系统空间。它通过提供研发、生产、经营的场地, 通讯、网络与办公等方面的共享设施, 系统的培训和咨询、政策、融资、法律和市场推广等方面的支持, 降低创业企业的创业风险和创业成本, 提高企业的成活率和成功率。一个成功的孵化器离不开五大要素:共享空间、共享服务、孵化企业、孵化器管理人员、扶植企业的优惠政策。企业孵化器为创业者提供良好的创业环境和条件, 帮助创业者把发明和成果尽快形成商品进入市场, 提供综合服务, 帮助新兴的小企业迅速长大形成规模, 为社会培养成功的企业和企业家。

1.2 中国科技企业孵化器的概况

科技企业孵化器呈多样化发展格局。大学科技园、留学人员创业园、专业技术孵化器、软件园、“八六三孵化器”、国际企业孵化器、博士创业园、专利创业园等不同类型、不同主体孵化器发展迅猛, 呈多样化、多元化格局。孵化器组织网络化, 行业格局初步形成。在中国高新区协会孵化器专委会的组织带动下, 相继成立了北方、西部、华东、中南、东北及各省的孵化器网络组织:北京市创新孵育协会的成员超过70上海孵化协会成员达56个, 天津市孵化器成员近40个, 深圳市的成员有32个。通过孵化器网络成员的交流与合作, 促进着企业孵化器服务水平的提高。

2 温州市科技企业孵化器发展条件

2.1 温州市科技企业孵化器政策背景和基础条件

温州市政府日前发布《关于加快科技企业孵化器建设与发展的意见》。《意见》显示, 到2015年, 温州市将建成孵化器总面积100万平方米以上, 正式投入运行的孵化器达15家以上, 并力争建成省级以上孵化器6家以上, 建成国家级高新技术创业服务中心3家以上。《意见》指出, 温州市本级每年将从市科技专项经费中安排1000至2000万元, 区级从科技专项经费中安排500至1000万元, 县 (市) 每年可以从本级的科技专项经费中切出不低于预算总额20%的比例, 重点用于支持孵化器公共科技服务平台建设、设立种子资金、在孵企业的科研项目补助等。截止2011年4月底, 温州市11个县、市、区 (含开发区) 已建设和规划建设科技孵化器项目14个, 其中, 已建设完成并投入使用的4个, 建筑面积16.55万平方米;预计2011年底完成并投入使用的3个, 建筑面积8.8万平方米;2011年开工建设的7个, 到2015年可投入使用的建筑面积83.5万平方米;已提上日程并规划建设的4个。据估算, 到2015年温州市可投入使用的科技企业孵化器总建筑面积累计可达170万平方米。

2.2 温州市激光与光电产业发展迅速

温州市激光与光电产业起步晚, 但发展快, 在产业规模、产业链、产业集群、企业发展、创新能力等方面已有一定基础, 具备创新型产业集群建设基础条件。2010年, 全市现有激光与光电企业80余家, 其中高新技术企业21家, 年实现产值228.8亿元。初步形成了以激光应用、光伏发电、LED照明、光通信为特色的产业链, 特别是一批传统行业骨干企业正在转向激光与光电产业。据统计, “十二五”期间, 全市现有企业将新增投资112亿元, 预计新增产值将突破500亿元。部分传统产业企业在政策指导下, 已经把激光与光电产业作为转型升级的目标和方向之一。

近年来, 温州市委、市政府十分重视加强同国内大院名校的合作, 先后引进中科院、浙江大学、华中科技大学、哈尔滨工业大学、浙江工业大学等在我国光电研究领域有较强实力的大院名校进驻温州。在高新区建立了科技城和国家级科技企业孵化器, 创新环境及条件得到明显改善和提高。目前全市在激光产业已形成包括激光器、激光元器件、激光切割、激光打标、激光打孔、激光涂敷、激光雕刻、激光防伪等环节的产业链;在光伏产业已参与硅片、银浆、EVA、电池片及组件、逆变器、系统集成、电站建设等生产环节;在LED领域, 涵盖了外延片、芯片、封装、应用产品等生产环节;在光通信领域已涉足包括自主调配的原材料、核心产品插芯、光通信应用产品等环节, 自主研发的双向定位干粉干压成型技术打破了日本长期的技术垄断, 成为全球陶瓷插芯领域最先进的生产技术。

全市激光与光电产业主要集中在三个区及周边的瑞安、苍南、乐清等地, 其中三个区与瑞安主要生产激光切割、打标设备等产品, 苍南主要生产激光防伪产品, 乐清主要生产光纤通信设备等, 各区县依托当地特色产业, 已形成有机配合。以聚宏光伏、顶温光伏和晶德光伏为核心的A略联盟, 共享信息资源, 制定对外政策, 协调制定生产计划, 谋划战略布局, 呈现集群发展态势。

3 温州国际激光与光电科技企业孵化器创建思路和发展策略

3.1 加快科技成果转化, 营造良好创新创业环境

以科学发展观为指导, 全面落实“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”科技工作方针, 大力推进市委、市政府提出的大平台、大产业、大项目建设, 促进城乡统筹、区域统筹、陆海统筹和经济社会统筹的要求, 鼓励激光与光电产业优秀初创型企业 (项目) 及机构入驻温州国际激光与光电科技企业孵化器, 加快科技成果转化, 促进中国 (温州) 激光与光电产业集群的建设与发展。为拥有激光与光电领域高新技术成果的创新企业、创新团队营造良好的创新创业环境, 降低创业成本和风险, 培育高新技术企业和科技型企业家。

3.2 考虑多种建设原则, 宽角度全方位实现跨越发展

第一要考虑整体性原则。从推进激光与光电产业基地功能完善和资源集聚的角度, 规划激光与光电科技企业孵化器的功能。激光与光电科技企业孵化器就是激光与光电产业基地创新创业的主平台, 海外高层次人才回温创业的首选落户地。从建筑的角度来看, 要从城市建设的整体性出发, 强调科技企业孵化器与整个激光与光电产业基地的融合, 与周边环境的协调性, 科技企业孵化器主体建筑要成为激光与光电产业基地的地标性建筑之一。第二要考虑多元化原则。温州国际激光与光电科技企业孵化器是“十二五”期间启动的重大孵化器建设项目, 要紧扣国家孵化器建设发展的指导思路, 从大学生创业、科技人员创业到成长型高科技企业发展, 都有适合的空间和区域。从服务来讲, 不仅是针对创业企业的孵化服务, 更要在科技与金融创新的结合上率先突破, 发挥温州民间资本丰富的优势, 引导民资向科技创新创业流动。第三要考虑市场化原则。以市场化的思路运作整个项目, 在全国范围寻求高水平的合作伙伴, 共建温州国际激光与光电科技企业孵化器。市财政资金作为启动资金, 逐步引入企业、高校、创投、民间等各方资源和资金来推进整个创业园建设。整体规划, 分步实施, 利用10年时间整体建成。

3.3 提高行业水平和创新能力, 实现产业提升功能

在温州经济激光与光电产业发展过程中, 提高激光与光电行业创业率和创业成功率, 提高相关行业科技水平和创新能力。主要体现以下功能:市场定位功能:帮助在孵企业把握市场, 并形成一定的市场竞争力;成果转化功能:在研究开发与产业之问起“接力”作用, 以促进科技成果的转化和应用;产业培育功能:使中小科技企业加速成长, 尽快形成产业化、规模化;要素集成功能:将资金、技术、人才、信息、管理、市场等各种资源加以整合和集成, 形成资源的优化配置;更新价值观功能:努力形成创新创业文化氛围, 促使人们的创业与就业观念、市场观念、风险意识、合作协作精神的转变和形成, 并建立适应社会主义市场经济的价值观。

3.4 三大区域阶段实施, 逐步实现预期建设目标

3.4.1 启动区 (建设周期2012年-2013年)

租用圣特立集团位于高新区高一路厂房和温州大隆机器有限公司位于高新园区鳌江南路厂房约34900平方米。作为温州国际激光与光电科技企业孵化器启动区, 主要用于:行政办公、科技服务、入驻企业和单位初期孵化、科技创新平台、后勤保障等。重点做好前期考察咨询、调研;编制创建方案, 规划功能布局;成立组织机构和运营公司;启动点场地硬件建设;制订温州国际激光与光电科技企业孵化器建设管理办法。编制《温州国际激光与光电科技企业孵化器创建方案》;制订相关扶持政策;招商引智, 吸引入驻单位;创建省级科技企业孵化器。主要功能分为公共服务和孵化创业。公共服务区提供技术咨询、科技中介、投融资、人才服务、信息网络、行政办公、后勤保障、知识产权保护等八个方面的服务。孵化创业区安排激光与光电孵化企业和项目、科技创新平台建设。

3.4.2 高新区激光与光电创新园 (建设周期2014年~2015年)

在高新区建设激光与光电创新园, 用地规模123亩, 用于温州国际激光与光电科技企业孵化器二期建设区域。通过建设创业孵化园、研发园、产业园、创新服务中心、四个功能区块, 构建温州国际激光与光电科技企业孵化器。 (1) 创业孵化园:主要为激光光电科技企业孵化提供良好的平台, 建设面积10000平方米。 (2) 研发园:主要用于引进国内大院名校、科研院所共建光电科技研发中心、技术推广基地;重点引进激光、光电能源、半导体照明和光通信等行业的高级实验室和技术开发中心入驻, 建设面积26000平方米。 (3) 产业园:主要引进国内外知名的激光光电企业入驻, 建设面积23000平方米。 (4) 创新服务中心:入驻温州国际激光与光电科技企业服务中心、知识产权服务中心、中介机构以及其他相关科技服务机构, 建筑面积29000平方米。

3.4.3 瓯江口新区 (建设周期2015年~2017年)

在瓯江口新区占地面积约1000亩空间, 建筑面积90万平方米, 用于温州国际激光与光电科技企业孵化器远期建设区域。建设中国光电大厦、中国 (温州) 光电技术研究院、企业研发总部、孵化用房孵化 (标准) 厂房、综合服务大楼、配套员工宿舍、专家公寓、商务配套等。

4 运行机制和投入主体多元化

温州国际激光与光电科技企业孵化器坚持公益性服务为主, 企业化经营为辅机制。启动区和高新区激光与光电创新园以政府投入为主推进建设。瓯江口新区以市场化运作为主, 政府以规划引导、土地资源为杠杆, 引入社会资源、民间资本、创投企业共同建设。温州国际激光与光电科技企业孵化器由高新区管委会与市科技局共建。高新区管委会设立温州国际激光与光电科技企业孵化器有限责任公司 (名称暂定) 具体负责孵化器的管理和运营。

温州国际激光与光电科技企业孵化器的资金投入体系, 以政府资金为引导, 多元合作, 民间资本广泛参与的综合型体系。由政府资金启动项目实施, 引进合作对象共同推进, 以多种形式的合作引入各方资金, 推进整个科技园的功能区块建设。市财政资金主要用于启动区、高新区激光与光电创业园建设和支付土地出让金。其它由温州国际激光与光电科技企业孵化器有限责任公司 (名称暂定) , 统一规划组织, 面向社会寻求资金, 通过吸收部分国有企业、入驻单位、专业创投服务机构、商业资本、抵押贷款等方式融资解决。采取政府引导、市场化运作模式, 实行合作、共建、滚动或单独、分块、分期开发。

参考文献

[1]孙雪松.国内外科技企业孵化器研究进展分析与评述.科技经济市场, 2013 (1) :27～28

[2]邵欣欣.科技企业孵化器发展问题探究.广东科技, 2012 (23) :14～15

[3]潘冬, 杨晨.黄永春科技企业孵化器服务中的政府行为透析.科学管理研究, 2012 (5) :73～76

激光与光电 篇2

强光辐照效应是激光束与光电探测系统相互作用,导致光电材料或器件的功能性退化或暂时失效,如致盲、致眩、饱和等各种光学性能的退化以及自动控制增益AGC电路失效,PN结、结电容以及去耦电容软击穿、信噪比大幅降低等电学性能的退化。强光辐照效应的特点是具有可恢复性、物理过程可逆。当强光去除后,隔一段时间开机系统仍能正常工作。

20世纪70年代,F.Bartoli等人建立了强激光与光电探测器相互作用的理论模型[1,2],激光损伤模型为高斯光束辐照半无限固体的二维模型。激光损伤能量密度E0表示为[1]

其中,

式中,k为热传导系数;τ为激光脉宽;α为材料吸收系数;a为高斯光束的光斑半径;ΔT为材料温升;R为材料反射率;ρ为密度;c为比热容。

式(1)中的第一项表示短脉冲激光辐照的情况,其数值取决于材料的吸收(α-1),热传导因素可忽略;第二项表示宽脉冲激光辐照的情况,热传导作用(kτ)1 2是主导因素,材料的吸收因素不是主要的。

CCD电荷耦合器件的饱和串扰是强光辐照效应的主要研究方向之一。CCD器件发明后不久,国外就对强光致眩可见光CCD器件的机理进行了研究。1978年,R.H.Dyck和W.Steffe研究了面阵和线阵CCD器件的光学串扰效应[3]。1985年,J.P.Lavine对CCD成像器件基于扩散的串扰效应进行了仿真[4]。这些早期研究成果揭示了满阱溢流导致的串音饱和机理。即CCD的每个像元等效于一个电容,势阱中所能容纳和处理的最大电荷数是一定的,当强光辐照CCD的局部时,CCD的光积分时间约为几微秒到几百微秒,而光生载流子产生时间却只需几个皮秒,这就使得光生载流子有足够的时间向邻近势阱发生“溢流”。从而引起CCD电荷耦合器件的“串音饱和现象”。

国内学者在CCD强光辐照效应方面也进行了大量的研究。1999年,曾雄文等人根据MOS器件的基本工作原理推导出了电荷耦合器(CCD)的输入输出函数关系的解析解,并在此基础上求得了CCD的串音阈值[5]。2002年,王世勇等人研究了脉冲与连续激光辐照WAT—505EX型可见光CCD探测器系统时的“光饱和串音”现象,测量了CCD探测器系统的饱和阈值范围,并分析了造成饱和的原因。在激光重频为50 Hz和100 Hz时,观察到CCD图像中有雨滴状光斑在循环移动[6]。2009年,王思雯和郭立红采用尾纤输出的808 nm连续激光对JAI CV-A50相机进行了辐照实验,观测到了饱和串扰和黑屏的强光辐照现象,给出了3.55×10-5m W/cm2的辐照饱和阈值[7]。

在单元探测器的强光辐照效应方面,1991年,陆启生、蒋志平、刘泽金等人先针对In Sb(PV)进行了激光辐照光伏型探测器瞬变行为的研究,给出了Insb探测器(PV型)在激光辐射下开路电压随时间变化的实验曲线[8]。当光照功率密度达到器件饱和阈值以后,随着光功率密度的增加探测器电压输出信号反而下降甚至零压输出。1997年,该科研团队进一步研究了强激光与光电探测器相互作用瞬间可能产生的光学记忆、光学饱和、混沌、受激散射等一系列非线性光学效应[9]。给出了某些光伏、光导型探测器以及CCD的光学饱和阈值,In Sb(PV)饱和阈值约为30W/cm2;Hg Cd Te(PC)器件的饱和阈值约为8 W/cm2;1.06μm激光均匀照射东芝TD102C-1型CCD的光饱和功率为0.5 m W/cm2;而串音饱和功率约为100m W/cm2。

文中基于点源辐射理论建立了激光远场作用下的功率密度模型,仿真了不同作用距离下的远场激光功率分布,分析和讨论了单元探测型和CCD型2种光电探测系统的强光辐照损伤情况。

1 远场仿真建模

激光在自由空间传播,激光的能量(功率)按传播距离的平方衰减,大气的吸收散射也会对激光造成很大的损耗。而激光对光电探测系统的辐照损伤是一定强度的激光与光电探测器及探测器后续电路综合作用的结果。所以,在远距离条件下,激光束对光电探测系统远场作用的定量分析显得至关重要。

假定激光器的激光束功率为Pe、激光束散角为θ。根据立体角的定义,激光器发射光束的立体角Ωe为[10,11]

式(3)中,A为激光光斑面积;R为光斑与激光器距离;r为激光光斑半径;θ为激光束散角。

发射激光束的强度Ie为[10]

式(4)中,Pe为发射激光功率。

落在远场距离R处激光的照度H为[12]

则光电探测系统截获的激光功率Po为[13]

式(6)中,Ao为激光束照射到光电探测系统输入窗上的面积;kϕ为倾斜因子。

对于平面目标,kϕ表示为

式(7)中,ϕ为入射光线与光电探测系统输入窗法线的夹角。

考虑到光电探测系统的功率传递效率ηs和大气衰减,则落在光电探测系统传感器上的激光功率密度为

式(8)中,τ为激光大气传输单程透过率;Ad为光电传感器面积。第一括号项表示激光发射功率通量密度,第二括号项表示光电探测系统中光学系统的放大倍数;第三括号项表示激光远场作用过程中的激光能量传输效率。

式(8)即为仿真的理论模型,当远场光电探测系统传感器上的激光功率密度大于辐照损伤阈值时,光电探测系统就会出现暂时性失效的致眩、致盲效应。

2 仿真与分析

不同探测器的辐照损伤阈值不同;同一种探测器在激光参数(波长、连续激光、脉冲激光、脉宽、重频、辐照时间等参数)不同时,其辐照损伤阈值也不同;另外,同一种探测器构成的各种光电探测系统,由于放大电路的差异其辐照损伤阈值也不尽相同。为使结论具有普遍性,以仿真理论模型为基础,仿真了不同辐照损伤阈值的探测器在不同作用距离下产生强光辐照效应所需的激光器功率,参见图1。

仿真条件如下:假定激光束正入射光电探测系统,即kϕ=1;光电探测系统的功率传递效率ηs=1;大气透过率τ约为0.83。

图1所示曲线是一个斜率很大的上翘鞍形结构,反映出辐照损伤所需的远场激光器功率将随着光电探测系统辐照损伤阈值的增加、斜程作用距离的增大而快速增加。

由于对激光辐照损伤程度的界定不同,所得的阈值也存在差异。而且辐照损伤阈值不仅取决于探测器种类,还与探测器的前放和AGC的增益直接相关。参照有关文献,单元Hg Cd Te(PC)器件的光饱和阈值[9]约为8 W/cm2,单元In Sb(PV)器件的光饱和阈值[9]约为30 W/cm2。为使分析具有代表性,折中选择15 W/cm2的辐照损伤阈值来进行分析和讨论。

单元探测器产生辐照损伤所需的远场激光器功率如图2所示。

CCD器件的激光辐照损伤阈值要远低于单元探测器。像素饱和及局部饱和的阈值在10-5m W/cm2数量级[7],全屏饱和的阈值最高也就在100 m W左右[9]。计算了100 m W辐照损伤阈值时的远场激光器功率情况,如图3所示。

3 结束语

激光远场辐照软损伤效果受探测器种类、探测器前放及读出电路、光学接收口径、作用距离、跟瞄精度、大气条件以及激光参数如束散角、脉宽、重频和波长等多种因素的影响。其中,跟瞄精度和激光参数是重要因素。压缩激光束散角、提高跟瞄精度可以提高远场的激光功率密度。平均功率相同时,不同脉宽、不同频率的激光束对光电探测系统的辐照损伤阈值不同。探测器积分时间、前放带宽、读出电路时钟、行/场频率等对强光辐照软损伤阈值有明显影响。

摘要：建立了激光辐照软损伤的远场仿真模型,仿真了不同作用距离下激光辐照的远场功率分布,三维关系曲线是一个斜率很大的上翘鞍形结构。分析和讨论了单元探测型和CCD型两种光电探测系统的远场激光辐照软损伤情况。

激光与光电 篇3

《光电技术实验》是我校光电科学与工程学院一门独立的专业实验课程, 其地位与专业理论课程相当, 是本科生的必修课程之一[5]。在实验内容上, 光电技术实验分为基础型实验、技术型实验、应用型实验和综合型实验四种。基础型实验主要是对基本的概念、原理等进行验证;技术性实验的主要目的让学生掌握或了解某一项技术;应用型实验的主要目的是让学生熟悉某一种实验设备 (主要是装备) 的工作原理, 掌握其使用和基本的维修方法, 例如微光夜视仪与红外热像仪的使用实验、军用光电经纬仪实验等;综合型实验则涵盖到多门理论知识和多种技术方法。不同类型的实验所需要的实验设备也有所不同, 本文从实验教学仪器的角度出发, 探讨如何利用市场上成熟的商用光电设备来实现实验教学的目的。

1 教学仪器分类

随着国家经济的发展, 对教育事业的投入越来越多, 可用于教学仪器购置的经费也随之增多。教学仪器这个巨大的市场引起了商家广泛的注意, 各种各样的教学仪器层出不穷。大体来讲, 实验教学系统可以分为以下三类。

(1) 分立元件型。实验系统由分立的光学、机械和电子元器件组成, 需要学生自己按照实验原理动手搭建光路, 调试并观察实验现象。

(2) 实验箱型。实验设备集成度较高, 所有设备装在一个实验箱中, 光路、电路等基本不需要调整, 实验专用性较强, 即一套实验系统完成某一个特定的实验目的。

(3) 商用设备, 包括通用设备和专用设备。通用设备如示波器、直流电源等需求量较大且通用性较强, 既可以用于实验教学中, 也可以用于科研和生产一线。本文探讨的重点在于某些特定的工业仪器, 比如激光测距机、电子经纬仪等。这类仪器设备本身在市场上流通较广, 更多的用于工业生产和建设中。

以上三种实验设备中, 基础性实验中分立元件型实验系统较多, 对学生动手能力起到很好的锻炼作用。而对实验箱型实验, 实验仪器和实验内容比较固定, 有些实验系统对于学生动手的难度要求较低。对某些自我要求较低的学生而言, 可能会削弱其钻研精神[6]。而对于商用型专用设备而言, 目前使用比较少, 可能还没有引起重视。下面, 本文以工业用激光测距机完成激光测距的原理与应用实验为例, 说明某些工业仪器设备的利用与开发价值。

2 激光测距实验

激光测距机按其所使用的激光的特性, 可分为脉冲激光测距机和连续波激光测距机两种。脉冲激光测距机可用于步兵及炮兵侦察员的测距和指示, 各种车用的测距和指示等方面;相位激光测距机则常用于日常短距离 (数百米) 的高精度尺寸的测量中。

连续波激光测距采用相位法, 利用激光器对目标发射一束调制的连续激光, 再接收由目标返回的调制的光回波, 通过测量发射的调制激光光束和接收的调制光回波之间的相位差来获得目标的距离。

为了对连续波激光测距机的原理和工作方式进行演示, 实验室购买了Leica Disto A5测距机, 如图1所示。该测距机广泛应用于工业测量与日常生活中, 可实现距离、面积、体积等几何量的测量。

为了观察连续波激光测距机所发出激光的波形, 更深入了解其工作原理, 还需要做一个简单的开发, 即制作一个光电探测器, 将激光信号转化为电信号, 然后输入到示波器中进行观察。

通过示波器对电信号的显示, 可以观察到连续波激光测距机所发出的激光是一个正弦振幅调制的光波, 测距机就是利用发出和接收到激光束的相位差来测量测距机和目标之间的距离的。实际实验时, 会观察到该激光测距机的调制信号中有两个频率, 在低频调制的基础上增加了一个高频调制, 以保证其测距精度。

由此可见, 利用工业用激光测距机, 并进行一个简单的配套电路开发, 即可实现连续波激光测距的原理与工作方式演示。

3 讨论

通过对激光测距实验的介绍, 可以得到一个结论, 即一些商用的光电产品也可以完成实验的教学任务。当然, 要更深入的了解实验设备的原理和结构, 可能需要做进一步的工作, 比如连续波激光测距实验中光电探测电路的制作。

作为理论教学的继续和延伸, 实验教学已经受到越来越高的重视, 对实验室的投入也随之增多。本文仅仅从设备配置的一个方面着眼, 阐述了容易被忽略的商用工业仪器设备的利用与开发, 希望能够抛砖引玉, 对实验室的建设方面有一定的参考价值。

参考文献

[1]唐远林, 朱肖平.军队院校开设创新实验探索与实践[J].实验室研究与探索, 2005, 24:10-11.

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[3]李少玲, 张向红, 刘凯, 等.实施开放实验, 提高学生素质[J].实验室研究与探索, 2006, 25:1569-1570.

[4]周金鹏, 施建华, 秦石桥, 等.专业课程实验教学的改革与实践[J].光学技术, 2007, 33:313-316.

[5]胡浩军, 毛宏军.《光电技术实验》课程建设的实践探索[A].2006-2010教育部高等学校光电信息科学与工程专业教学指导分委员会第七次全体委员会议论文集[C], 2009:143-147.

激光与光电 篇4

本届展会成功吸引了来自18个国家和地区的361家展商参展, 其中包括日本、法国、德国等国家展团, 相比2010年激增31%;展示面积达17 250 m2, 较去年增长50%;展会汇集行业精英、专家智囊团和科研学者, 共吸引28 845名观众前来参观, 同比增长14%。

全面展示激光与光学行业全产业链。各个展区主要展商同台展示, 向观众全面展示了激光与光学领域的整体解决方案。

关注创新与应用, 满足各行业终端用户需求。本届展会重点关注激光与光学技术的创新与应用, 尤其倡导行业新产品、新技术的探讨与发布, 以服务于多行业不同需求。

精彩同期会议, 备受行业推崇。

除了展会本身, 与行业伙伴联合举办的高质量同期研讨会也已经成了慕尼黑上海激光、光电展的一大标志, 研讨会齐聚国际专家, 涵盖中国激光、光学、光电行业最重要的应用领域, 备受行业推崇。

2012年展会全面升级, 更名为“慕尼黑上海光博会”

展会将于2012年3月20日至22日在上海新国际博览中心举办。

激光与光电 篇5

众所周知, 使光电子技术与微纳米技术相结合的微纳光子学及其相关技术, 被业界普遍认为将带来一场如同集成电路的产生一样深刻的变革。其中半导体激光器扮演着重要的角色, 已逐渐转向对微纳激光器、光子集成线路以及微纳尺度激光模式控制等方向的探索。在半导体激光器应用的领域, 也出现了与环境、生物、化学、军事等方面深入交叉融合的新趋势。这些领域的研究我国亟待提高, 涌现出的大量创新思想正急需验证。基于此, 执教于电子科技大学光电信息学院的袁国慧副教授和她的团队, 正在为实现科技成果的转化而努力。

科技创新巾帼不让须眉

1999年, 花样年华的袁国慧考入了著名的985高校天津大学, 在电子信息工程学院四年, 学习成绩始终名列前茅, 大四时进行的毕业设计课题让她第一次进入了光电世界, 并凭借其工作在我国著名光学期刊《光学学报》上发表了一篇EI文章, 成功的实现了10Gb/s光纤通信系统一阶偏振模色散动态补偿系统, 完成了华为公司的项目验收。

2005年, 在以优异成绩保送至本校本学院硕士研究生一年后, 袁国慧即获得英国政府EPSRC的RAPTOR项目和欧盟第六框架计划项目IOLOS的全额奖学金资助, 远赴英国布里斯托大学 (University of Bristol) 攻读博士学位。始建于1876年的该校, 不仅位列世界名校50强, 还是英国历史与工业革命息息相关的最著名的六所“红砖大学”之一, 是英国的传统理工科名校。陶醉在别样英伦风情与浓厚科研氛围中的袁国慧潜心钻研, 获得大量研究成果并于2008年获得博士学位, 同年以优异的表现获得全球范围内每年仅遴选300名的国家留学基金委评选的“国家优秀自费留学生奖学金”奖励。

学成的袁国慧没有像大多数同龄人一样, 留在研究、生活条件都更优越的国外, 她希望尽快为国家正如火如荼进行中的建设尽一份力。2009年, 袁国慧作为海外杰出人才被国内985高校电子科技大学引进聘为副教授, 从此开始新的征程。

短短几年时间, 袁国慧副教授承担并参与了国家自然科学基金重大项目、自然科学基金面上与青年项目、教育部新世纪优秀人才计划、教育部留学回国人员科研启动基金、教育部高等学校博士学科点专项科研基金 (新教师基金课题) 、四川省国际科技合作与交流研究计划、多个国家重点实验室开放课题等多项国家级与省部级科研项目。在将自己过去的研究成果融入其中的同时, 袁国慧科研创新工作也在不断地向前推进, 目前她已申请国家发明专利数十项, 已授权十余项。

在半导体微腔激光器中非线性光学过程、新型光电子器件的数理模型及工作机理研究方面, 袁国慧的工作处于国际领先地位。留英期间她在《IEEE Photonics Technology Letters》、《IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics》、《IEEE Journal of Quantum Electronics》三个业界享有崇高声誉的光学期刊上先后发表多篇相关论文, 一举奠定了该领域研究的理论基础。在光通信、光信息网络技术方面, 袁国慧的研究实现了基于多种类型半导体环形激光器 (SRL) 的光开关、光逻辑、光再生和多比特光存储等功能, 如回国后开发的新型回射腔SRL, 首次实现了速率为10Gbps的高速全光交换、波长变换、逻辑开关等技术, 是当时已知的响应速度最快的SRL。相关研究成果发表于《Optics Express》、《IEEE Journal of Quantum Electronics》以及《Laser Physics Letters》等多个国际顶级光学期刊上。

这些成果的取得, 源于袁国慧一直存放心底的科研创新梦, 得益于团队的合作, 因为他们有共同的梦想与目标。

组建团队梦想照亮征程

谈到团队的组建, 袁国慧百感交集。“创建之初比较困难, 没有平台、没有人, 到现在基本设备搭建完成, 有十几个人的稳定的科研团队, 一起承担了一些项目, 拥有了一些专利, 现在的发展势头比较好。”基于半导体激光器方面的基础与优势, 如何因势利导, 如何与国家未来重点研究领域 (尤其是具有智慧感知能力的物联网技术) 相结合是目前他们的工作重心。

新型微纳光子器件在传感领域的应用

“微型化与可级联的光传感器和传统的传感技术相比具有很多明显的优势:如样品的低消耗、高响应速度、低功率、低成本、可便携等, 极其适合物联网对传感技术的要求, 尤其是在生物、化学、医疗等应用领域方面。集成光子传感器在提供上述优点的同时, 还可进一步集成微纳激光器、光探测器与光信号处理器件于一体, 形成片上实验室, 这也是未来光学传感器发展的趋势。”这方面袁国慧团队在微纳光子学 (尤其是微腔激光器) 方面多年技术积累的自然延伸, 相关方向的深入研究和未来的技术推广, 也是袁国慧团队近期要实现的目标之一。

半导体激光器在环境光学及传感领域的应用

“目前国内的大气污染监测, 一般是固定点监测, 下一步的研究方向肯定是做成移动的;另一个方向是小型化, 目前已经出现手持式的, 未来希望能做得更小;再有就是实现对多种气体的检测。”谈到半导体激光器在环境光学及生化传感方面的研究进程, 袁老师充满期待。“与目前存在的检测方法相比, 可调谐二极管激光吸收光谱技术 (TDLAS) 具有可以实现实时在线测量、测量速度快、测量灵敏度高、极高的波长选择性等多方面的优势。”

国外TDLAS传感器已经实现了对特定气体的高灵敏检测, 而国内这一技术目前还处于理论研究和试验阶段。TDLAS是实现在线气体监测的理想方法, 在大气污染检测、工业废气检测、液态天然气和液化石油气的泄漏、矿井安全等方面都具有重要的现实意义和应用市场, 可完成微量污染气体成分的精确测量。袁国慧的团队已经掌握了TDLAS关键技术。目前, 他们正在计划与应用领域和实际工业环境的结合, 这将有利于实现可应用于恶劣的工业现场环境的便携式TDLAS在线气体传感分析系统, 完成无需预采样的气体实时检测, 开发出满足行业和工程应用的设备样机, 该设备将重点开拓在民用和军用等领域的应用。

多年的潜心科研, 原先的纤纤少女已洗练成长为具有优秀的科研创新能力与项目统筹能力的科研工作者。今天, 袁国慧教授团队是一个具备前期关键技术研究成果及相关软硬件开发能力、在国外从事多年的相关领域研究拥有丰富合作研究基础、已经取得了大量阶段性原创成果和技术创新、具有扎实的前期工作基础的优秀团队, 他们正同心协力, 在不断推进科研创新的同时, 积极寻求与产业界的合作, 期待走出一条“产学研”结合的成功之路。