光電技術精選(九篇)

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第1篇：光電技術范文

    關鍵詞:平板顯示;顯像管技術;液晶顯示技術;等離子顯示技術; 發(fā)展現狀;前景。

    An Analysis of the Current Situation and Development Trend of

    FPD Technology

    LIU gui-liang

    (Class 3,College major of Electronic Science and Technology,SCAU.)

    Abstract:Differents between the FPD and CRT technology.Introduce the main technology and mainstream products of FPD.Summary of the current stage and development trend of FPD.Some suggestion.

    Keyword: flat panel display; television picture tube technology; liquid-crystal display; plasma display panel; situation of development; future prospect.

    目錄

    一.引言 ??????????????????????3

    二.平板顯示技術概述 ????????????????3

    2.1.陰極射線管(CRT) ?????????????3

    2.2.液晶顯示器(LCD) ?????????????5

    2.3.等離子顯示器(PDP) ????????????6

    2.4.其他平板顯示產品 ?????????????6

    三.中國平板電視行業(yè)的發(fā)展現狀 ???????????7

    四.中國平板行業(yè)前景 ????????????????7

    五.發(fā)展規(guī)劃 ????????????????????8

    六.結論 ??????????????????????9

    參考文獻 ??????????????????????9

    一.引言

    從1999年-2009年,中國平板行業(yè)走過了不平凡的十年。十年來中國平板電視行業(yè)經歷了從無到有、從小到大、從弱到強的成長歷程。在這波瀾壯闊的發(fā)展進程中,造就了一批行業(yè)明星,同時也倒下了一些輝煌一時的品牌。

    10年對于中國平板電視行業(yè),是一段曲折崛起的崢嶸歲月。總結過去經驗,我們可以很清楚地看到自身優(yōu)勢與不足;立足現在,我們可以坦然地面對困惑與問題,尋找突破之道;展望未來,我們期待中國的平板電視行業(yè)能突破瓶頸,取得關鍵性進展。

    本文立足于各種顯示技術特點以及中國平板顯示行業(yè)自身特點,對此行業(yè)目前的境況作出較為客觀的分析。 二.平板顯示技術概述

    平板顯示(FPD)技術,顧名思義,就是采用平面屏幕顯示的技術,它是相對于傳統(tǒng)陰極射線管作比較而言的一類顯示技術,主要包括液晶顯示(LCD)、等離子顯示(PDP)、有機電致發(fā)光顯示(OLED)、表面?zhèn)鲗щ娮影l(fā)射顯示(SED)等幾大技術類型的相關產品。

    平板顯示器與傳統(tǒng)的陰極射線管(CRT)相比,具有薄、輕、功耗小、輻射低、沒有閃爍、有利于人體健康等優(yōu)點。下面將分類簡單介紹幾種主要顯示技術的主要原理。

    2.1陰極射線管(CRT)

    陰極射線管的關鍵部件是連在熒光屏后部成為一體的電子槍。電子槍發(fā)射出一束經過圖像信號調制的窄電子流,經過加速、聚焦、偏轉后打在熒光屏的熒光粉上使之發(fā)光。電子槍以一個相當快的速度發(fā)射電子流,同時偏轉線圈控制電子束方向,逐行在屏幕上掃過,達到顯示圖像的目的。CRT顯示圖像是是不斷連續(xù)刷新著的,因此此類顯示器看上去給眼睛一種“閃爍”的感覺。容易引起眼睛疲勞損壞視力。

    CRT有黑白和彩色兩種,黑白的顯像管構造相對簡單。圖1.為黑白顯像管的構造示意圖。

    圖1.陰極射線管

    彩色顯像管與黑白顯像管的區(qū)別是前者有三個電子槍,前端多一個布滿微小孔洞的“蔭罩”,以及熒光粉是紅綠藍三種原色排列的。彩色顯像管顯示圖像時,三個電子槍發(fā)射出三束電子,在同一個蔭罩小孔上通過,分別打在三種顏色的熒

    光粉上,人眼看到的效果會自動把三種色光混合,組成一幅圖像。如圖2.

    圖2. 彩色顯像原理

    蔭罩的作用就是保證三個電子共同穿過同一個蔭罩小孔,以激發(fā)熒光粉,使

    之發(fā)出紅、綠、藍三色光。不同形狀的蔭罩有不同的透光率、對比度、分辨率等

    參數。制造成本也不同。有一種柵條狀的蔭罩其透過率達到95%。如圖3.

    圖3. 孔狀蔭罩(左上)、溝槽狀蔭罩(右上)以及柵條狀蔭罩(下)

第2篇：光電技術范文

[關鍵詞]雷達；光電子技術；要點；前景；方法；分析

中圖分類號：TU584.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）15-0043-01

光電子技術與其他的電子信息技術合成能夠形成信息產業(yè)新的核心技術，并廣泛應用于光存儲、光顯示和激光等領域。光電子技術在雷達中的應用改變傳統(tǒng)雷達應用模式，充分發(fā)揮了光電子技術信息化、科技化和先進化的優(yōu)勢。關于現代雷達中的光電子技術應用主要可以分為以下幾個方面：

（一）信號傳輸

光電子技術在雷達中的應用可以通過光纖鏈路的組成，完成光纖、二極管等要素的調制，在進行信號傳輸時可以在光波調制中將微波信號傳輸上，完成這些工作以后需要使用光纖模擬傳輸微波信號。光纖鏈路在雷達信號傳輸中的應用對現代雷達技術應用和信號光纖傳輸具有重要意義，這項技術在國外發(fā)展相對成熟，顯示意義明顯。雷達傳輸中使用光纖，傳輸消耗和傳輸頻率相較于電纜傳輸較低，并且在這種頻段下，光w產生的調制信號和傳輸消耗具有一致性，從而進一步促進雷達信號傳輸，達到對雷達系統(tǒng)遠程控制的目的。[1]

由于使用的雷達天線還含有一個輻射源，在受到反輻射的影響時，控制中心和天線之間的距離應該設置好。通常情況下，使用同軸電纜傳輸信號消耗較大，傳輸指令與天線之間的距離也要控制好，而關于電纜銅量的消耗，會隨著頻率平方根的增大而增大。同軸電纜傳輸微波信號的前期，需要在一定的頻率范圍內完成轉變，將信號電平在線路放大器內進行放大，指令中心傳輸的信號則不需要進行變頻，線路放大器不使用也能使信號電平提高，光濾波器和光纖的使用效率也能夠提高。要進一步保證其基本的使用性能，增強雷達的抗電磁能力可以通過光纜改變電纜，保證雷達天線遠程傳輸的功能。這種應用方法在軍事上具有重要使用作用，提升經濟效益的同時創(chuàng)造軍事價值。此外，光纖重量輕、體積小，靈活度高，在一些限定空間或場合使用方便，保證雷達信號的傳輸有效。[2]

（二）信號處理

雷達信號處理一般是利用光纖延遲線，其主要構成要素包括調制器和激光器等，屬于新型的信號處理器件，在微波射頻領域應用較多，光纖延遲線的使用能夠促使多種不同信號處理器件的生成。例如在橫向匹配濾波器和編碼發(fā)生器以及相關處理器中可以通過雷達系統(tǒng)的處理充分發(fā)揮帶寬極寬系統(tǒng)的作用，聲波器表面頻率較高，功能優(yōu)越性明顯，在雷達信號處理中要控制其頻率需要同步使用信號處理器，提升雷達信號處理效果。處理寬帶雷達信號時由于雷達信號接收機的分辨率較高，電子情報信號處理時，可以選用大時間的帶寬積器件，使用成本相對較低，體聲濾器件和同軸電纜也可以用于雷達信號的處理。光纖延遲線不同于其他延遲線，性能更先進，并且同時具有工作頻率高和任何延時的特點，其中延遲的介質是單模石英光纖，成本低、性能高，使用價值較高，并且具有綜合性優(yōu)勢。因而在雷達信號處理過程中使用光纖延遲線能夠充分發(fā)揮其在不同處理器件中的構件作用，雷達系統(tǒng)中使用光纖延遲線實現價值最大化，不僅能夠在海洋衛(wèi)星雷達和隨機程序發(fā)生器中應用，同時還能夠在雷達信號處理系統(tǒng)和相控陣天線系統(tǒng)中應用。因而雷達信號處理中使用光纖、光電子技術能夠充分發(fā)揮信號處理器件和通信系統(tǒng)的實際價值，使用過程中的經濟效用顯著，總體應用前景較好。[3]

（三）達波束光控制

相控陣雷達系統(tǒng)在控制雷達的達波束光時要使用有源單位，繼而形成一種具有跟蹤效用的尖銳波束，這種波束對電子調控方法具有一定的控制作用，并且能夠將輻射單位予以改變，保證相對相位的實現。由于單個單元的控制器件屬于電子移相器，這種類型的器件在傳統(tǒng)意義上的使用通?？梢苑譃殍F氧體移相器和二極管。二極管的工作頻率相對比較低，而鐵氧移相器的工作頻率則較高。鐵氧移相器和二極管的體積較大，因而產生的損耗量也比較大，但是在相位連續(xù)控制上和在線性度上仍舊存在較大的差異。分配射頻功率可以使用光學方法來進一步完成相移，這種優(yōu)勢比較明顯。[4]

例如在實現微波相移的過程中可以使用線性連續(xù)的方法，在此過程中還能夠將相位的體積予以減少，保證及能耗度降低，促進波束的靈活控制。在一般的大型相控陣天線使用中需要多個MMIC收發(fā)模塊來完成雷達達波束光控制，在一定的自由空間內能夠與振蕩器形成不同模塊的主振蕩器鎖定，關于參考信號的改動則需要使用同軸電纜的光纖鏈路，這種有利于在很大程度上減少體積和降低重量。光電技術在雷達達波束光控制中具有重要的使用意義，并且能夠促進雷達電子器件的使用功能進一步完善，總體應用前景廣闊，在此過程中使用光電子技術促進了新時期下雷達技術變革、發(fā)展和使用的經濟效益提升。[5]

結語：

從目前情況分析來看，光電子技術應用在微波領域主要以光纖通信為主，且這種應用技術已經相對普及，但是在雷達中的應用尚且不如通信光纖應用普及程度高，隨著我國光電子技術研究、發(fā)展水平不斷提高，將進一步在現代雷達中實現充分使用，總體應用前景樂觀。其中光電集成電路和光纖等在雷達數據處理、雷達信號處理、多基地雷達和相控陣天線中使用具有高互聯性等多重優(yōu)點。光電子技術在現代雷達中的應用包括雷達信號傳輸、雷達信號處理和雷達達波束光控制等幾個重要的方面，體現了現代雷達應用光電子技術的先進性和必要性。

參考文獻：

[1] 沈東.淺析現代雷達中的光電子技術[J].科技經濟導刊，2016，32：80.

[2] 金林，劉小飛，李斌，劉明罡，高暉.微波新技術在現代相控陣雷達中的應用與發(fā)展[J].微波學報，2013，Z1：8-16.

[3] 徐艷國，李國剛，倪國新.雷達系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢探析[J].中國電子科學研究院學報，2013，05：474-480.

第3篇：光電技術范文

關鍵詞：光電子技術 虛擬儀器LabVIEW 光電實驗 教學改革

中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）02（a）-0067-01

光電子技術課程是一門理論和實踐相結合的一門課程。但我們學院自從2003年開設光電子技術課程以來，由于因教學條件所限，該課程主要強調理論，實踐教學內容很少，到目前為止還沒有專門的光電子技術實驗室。這種情況下或多或少會影響到學生對本課程內容的理解和應用?？梢姡覀儗W院的光電子技術課程教學改革勢在必行，特別要把實驗環(huán)節(jié)的教學提到日程上來。

1 改革理論課程

1.1 教學內容改革

光電子技術課程是我們學院光信息科學與技術專業(yè)和應用物理兩個學科的專業(yè)課，最初選擇的教材不太合適，經過兩次調整，最終選定高教出版社張鐵林主編的《光電子技術》的和科學出版社朱京平主編的《光電子技術基礎》兩本書作為我們的指定教材。光電子課程是我院光信息和應用物理兩個專業(yè)的學位課，原來把兩個專業(yè)設置的課程內容是完全一樣的，但由于光信息開設了激光原理，所以教改中將這部分內容從光電子技術課程中刪減掉，而應用物理專業(yè)由于開設了固體物理課程所以他們的光電子技術課程中晶體部分就不再講解。

1.2 教學方法的改革

（1）提高教師自身能力和素質。要想把這門是理論與實踐高度結合的課程落到實處，該專業(yè)的教師應主動吸收社會高水平的一線工程技術人員的經驗，聘請優(yōu)秀技術人員參與指導綜合設計和創(chuàng)新實踐活動，以此提高自身的素質。（2）建立以學生為中心的實踐教學方法。以各類創(chuàng)新活動激發(fā)學生參與的主動性和積極性。注意將學生課外科技活動和教學體系結合起來，在學分承認下，既激發(fā)了學生學習和實踐的積極性，又使科技活動取得了很好的效果。

2 引入虛擬實驗教學

光電子技術是一門理論聯系實踐很強的一門課程。如果單單講授理論而沒能很好的配合實驗和實踐教學，最后學生學習的效果可想而知。遺憾的是由于經費有限，我們學院一直沒能設立專門的光電子技術實驗室。即使在光學實驗中有涉獵光電的實驗，但也都是一些非常簡單的項目?；谝陨锨闆r，我們課題組進行了光電子技術虛擬實驗教學的探索。這也是本次教學改革的重點。

2.1 虛擬實驗平臺的選擇

所謂虛擬儀器（Virtual Instrument，簡稱VI），即將現有的計算機主流技術與革新的靈活易用的軟件和高性能模塊化硬件結合在一起，建立起功能強大又靈活易變的基于計算機的測試測量與控制系統(tǒng)[1]。近年來，世界各國的虛擬儀器公司開發(fā)了不少虛擬儀器開發(fā)平臺軟件，以便使用者利用這些儀器公司提供的開發(fā)平臺軟件組建自己的虛擬儀器或測試系統(tǒng)，并編制測試軟件[2]。我們選用了國際上最早和最具影響的開發(fā)軟件，即NI公司的LabVIEW軟件和LabWindows/CVI開發(fā)軟件。LabVIEW采用圖形化編程方案，是非常實用的開發(fā)軟件。除了編程方式不同，LabVIEW具有所有語言的特征，因此被稱為G語言，即圖形化語言。它與傳統(tǒng)高級編程語言最大的差異在于編程的方式是圖形編程方式即使用這種語言編程時，基本上不寫程序代碼，取而代之的是流程圖或框圖[3]。

2.2 基于虛擬儀器LabVIEW的光電實驗可行性分析

課題組已成功虛擬了光敏電阻、光電二極管、光電池、光電倍增管等光電儀器的主要特性。雖然目前還沒建立一套完善的虛擬光電實驗平臺，還會涉及一些不同的光電實驗，但所有實驗所需的儀器虛擬儀器LabVIEW本身完全可以通過提供控件來實現，所涉及的關系式完全可以通過LabVIEW本身提供的函數編程來實現?？梢?，建立一套基于虛擬儀器LabVIEW的完善的虛擬光電實驗平臺是非?？尚械?。

2.3 虛擬儀器LabVIEW虛擬光電實驗的一般步驟

（1）熟悉所選實驗的原理與內容。（2）虛擬出實驗所需儀器。每個實驗所需儀器并不一樣，這里就需要自己來虛擬，好的是LabVIEW中提供了豐富的控件。設計者可以從中選擇自己所需的控件來作為實驗儀器，如果LabVIEW本身所帶的控件中沒有合適的，那么還可以創(chuàng)建自定義控件來滿足實驗的需求。（3）設計實驗操作界面。實驗操作界面是用戶進行實驗的平臺，所以設計時要盡量體現出人性化，使所設計的界面簡潔、美觀、實用。（4）在LabVIEW中根據需要進行編程。LabVIEW中提供了豐富的功能強大的函數。這為設計者的編程提供了很大的方便。（5）調試并優(yōu)化所設計的虛擬實驗平臺。在完成以上四步后，接下來就要檢驗所設計的實驗平臺能否正常運作。如果存在問題，可以根據需要進行修改和優(yōu)化。

3 改革考核標準

在改革教學內容、教學方法特別是引進虛擬實驗的前提下，改革考核方法是順理成章的事情。我們必須建立與教學改革先符合的健全的考核機制，采取良好靈活的考核方式。這樣才能使我們這次的教改真正得到落實?？己朔绞娇刹扇±碚摽荚?、實驗制作、動手能力等，從多角度綜合評判。同時，光電子設計競賽選拔和該課程的教學考核結合起來，進一步激發(fā)學生的學習和創(chuàng)新熱情。具體情況如下。

3.1 理論課的考核要求

平時考核：主要包括作業(yè)質量、回答問題、考勤等項目；半期考試：主要包括學到半期知識內容，考察基本概念和理論的掌握情況，培養(yǎng)學生重視平時學習的習慣；期末考核：采用閉卷考試，全方位考察所學內容。分值分配為：平時20%，期中考20%，期末考60%。

3.2 實驗課的考核要求

利用虛擬實驗不受時間和空間限制的優(yōu)勢，學生完全可以做到提前預習，這樣就可以加入考核預習情況的一個環(huán)節(jié)。預習報告：考核實驗前的準備工作；操作：考察學生動手能力；實驗報告：考察學生對實驗數據的處理情況以及對實驗的新認識。具體的分值分配為：預習20%，操做50%，實驗報告30%。

3.3 實踐創(chuàng)新考核

由于我院把光電子技術課程設為光信息和應用物理兩個專業(yè)的學位課程，最后滿學分才準予畢業(yè)。所以課題組擬改革后把實踐創(chuàng)新正式作為附加成績加入考核成績中，學生所設計的作品分國家級獲獎，省級獲獎和校級獲獎三個等級分別記學分為0.5、0.3、0.15。

4 結語

本次教改的目的是以理論有機結合實驗進行的，在本科第五學期完成光電子技術課程的教學，所授內容分為六大模塊，由淺入深，由簡入繁，注意學科交叉，注意技術性、綜合性與探索性之間的關系，知識結構合理，理論和實際緊密聯系的課程。最終目的是讓學生能受益于此全新的教學體系。

參考文獻

[1] 李樂堅.激光掃描成像系統(tǒng)硬件電路的設計與實現[D].北京郵電大學，2011.

第4篇：光電技術范文

1.引言

近50年來，雪崩光電二極管（APD）在商業(yè)、軍事和科研領域有著廣泛的應用[1]。在通信領域，高速APD因為其更高的靈敏度和足夠的速率被列入下一代光傳輸系統(tǒng)的規(guī)劃中。在10G光接入網（IEEE 802.3av），40G和100G光以太網鏈接（IEEE 802.3ba）中，雪崩光電二極管被作為可采用的解決方案。此外，工作在蓋革模式（Geiger Mode）下的APD，其工作在高于擊穿電壓而獲得極高的增益和高靈敏度，從而被作為微弱信號探測并投入產業(yè)化，其相關技術已非常成熟。近年來，隨著量子保密通信[2]的興起，APD作為可選的單光子探測器方案，在成熟的產業(yè)制備技術的支持下，其在量子保密通信的研發(fā)也方興未艾。本文從APD在各個方面應用的專利分布對APD的發(fā)展趨勢及現狀進行分析。

2.APD專利發(fā)展趨勢分析

圖1為APD國內外專利申請趨勢圖，國外專利在申請量上較國內有絕對的優(yōu)勢，該申請趨勢圖中未包含1990年以前申請的專利，但必須提到，在上世紀70年代左右由于激光測距和激光雷達的興起[3]，APD作為其關鍵器件之一，其研究和產業(yè)化出現了迅速的提升并于90年代逐漸下滑，該時期的專利申請量也從反映出了該發(fā)展趨勢。緊接著，隨著光通信產業(yè)的興起，APD作為PON技術的接收機解決方案，依托于半導體材料生長技術的不斷進步，對APD外延層結構的改進逐漸興起，使其滿足高速高靈敏度需求，該階段APD相關專利的申請量出現了穩(wěn)步的提升。技術主題上，材料從硅到III-V族材料、磷化銦、銦鋁砷、碲鎘汞、銻化物等，結構從吸收倍增分離，引入漸變層、納米尺度的多層復雜結構等，隨著研究的不斷深入，APD的發(fā)展進入新的瓶頸期，從而其申請量于近些年出現了滑落。

從國內外研究的方向來看，圖2為根據專利的分類號做出的發(fā)展主題的統(tǒng)計分析圖。根據該圖，APD的專利發(fā)明點可分為三大類：APD的器件結構，APD的外部電路、光路，以及將APD在其他領域的應用。其中跟APD的器件結構相關的分類號有H01L，該分類號涉及半導體器件；Y10S則涉及半導體工藝，如電極制作、表面鈍化處理等；B82Y與外延層納米結構相關；Y02E則涉及半導體材料，H01S則為將APD作為激光器的背光探測器。H03F涉及將雪崩效應轉用至放大器中，H01J則是將半導體雪崩效應與電子管在器件層面上的結合，實現兩級放大。跟APD外部電路、光路相關的有H04N，其涉及陣列APD生成圖像以及陣列信號的讀??；G01R涉及APD的芯片測試；G01J、G02B和G02F則涉及APD單片集成波導以及器件入射光的耦合、采用端面反射以提高吸收效率等；H03K涉及蓋革模式下的門信號脈沖技術。跟APD應用相關的有H04B，其涉及通信傳輸領域，以及與其密切相關的H04Q、H04J，其將APD與波分復用器件單片集成；G01T與G01S涉及將APD作為激光雷達的探測器，G01C為APD作為激光測距的探測器；G01N、C12Q、C12M則采用APD進行酶或者微生物的測量，如對材料的拉曼光譜、熒光光譜的探測；A61B涉及APD作為層析X射線掃描的探測器；G01K涉及APD作為光纖溫度傳感器的探測器。

總的來看，APD器件上的創(chuàng)新為其主要的發(fā)明點，而相比于國外申請，國內申請更偏向于APD的應用方面，這主要還是因為國內在半導體工藝技術方面還明顯的滯后于國外。而在外部電路、光路的設計上，雖然國外有較為深厚的技術積累，但國內在部分技術領域上已經有所突破。從圖3的國內外APD專利申請人分布上來看，國內申請前三均為日本公司，隨后為中科院半導體所、中山大學，而已將APD產業(yè)化的武漢通信器件公司在國內申請中也占有一席之地。此外，根據圖4可以看出日本在世界范圍內的半導體技術優(yōu)勢。

3.單光子探測器專利申請分析

APD技術的最新熱門應用當屬于單光子探測，在“棱鏡門”曝光之后，保密通信成為進入了公眾視野。目前，研發(fā)中單光子探測器有許多種，包括碳納米管（CNT），超導納米線（SNSPD）[4]，光電倍增管（PMT）[5]等，其中較為熱門且具有產業(yè)應用前景的為，光電倍增管、超導納米線以及單光子雪崩光電二極管（SPADs）。而在這3種單光子探測器中，單光子雪崩光電二極管的偏置電壓，工作溫度方面要求都比較低，在探測效率，時間抖動，暗計數等方面有顯著地優(yōu)勢。其中，硅基 SPADs因其成熟的研究和良好的工藝制造技術，器件性能優(yōu)于InGaAs/InP SPADs，但僅適于小于1.1um的波長；而InGaAs/InP SPADs能夠在紅外波段探測，在紅外單光子領域特別是通信有著重要的作用。

由圖4可以看出，PMT技術由于其體積大、所需偏置電壓高等原因正在逐漸被淘汰，而用于量子通信的APD技術在2000年至2014年期間處于穩(wěn)定的增長期，隨后由于研究深入技術成熟而開始滑落。而SNSPD技術則于2008年出現，其申請量逐步提升，此外于2016年8月16日發(fā)射的“墨子號”量子科學實驗衛(wèi)星其地面端接收系統(tǒng)則采用了超導納米線技術，該技術作為前沿技術，其優(yōu)勢在于在量子效率上要遠高于APD與PMT，且光譜范圍寬、低噪聲，而其劣勢暗計數方面也在不斷改進。但是SNSPD對制冷設備要求高且成本巨大，從而限制了其大規(guī)模產業(yè)化。所以，APD技術在民用保密通信的產業(yè)化上仍具有巨大優(yōu)勢和潛力。

4.總結

雪崩光電二極管技術歷經半個多世紀的積累，其器件的研發(fā)、應用和成本的控制也日趨成熟，其專利的申請趨勢隨著相關技術的革新出現了數次峰值，然而其作為通信用單光子探測器，其產業(yè)化的路上還有很多技術問題亟待解決，可以預見的是，在不久的將來雪崩光電二極管將會因其低成本的特點出現在民用保密通信產品中。

參考文獻

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[2] Lam P K， Ralph T C. Quantum cryptography： Continuous improvement [J]. Natuer Photon， 2013， 7（5）： 350-352

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第5篇：光電技術范文

1.1光電信息技術的基本概念

隨著人類科技文明水平的不斷提高，信息技術、新材料技術、新能源技術、生物技術、空間技術、海洋開發(fā)技術被科學界譽為六大高技術群體，而其中的光電信息技術更是人類發(fā)展進程中的重大突破。人們對光的認識來源于生活中的視覺印象，但是在科學領域中對光電信息技術有著更為嚴格的定義。光電信息技術是由光學、光電子、微電子、超聲波等技術結合而成的多學科綜合信息技術，涉及光信息的輻射、傳播、探測以及光信息的轉換、存儲、處理與顯示等眾多的內容。光電信息技術是對光波段的開拓和利用，是信息技術產業(yè)革命的一個重要產物。光不僅是自然生物生命能量的重要來源，也是人類生活中信息接收的重要來源。隨著光電信息技術的發(fā)展，光電信息技術的應用已然成為影響國民經濟水平和人民生活水平的重要因素。因此，在我國眾多行業(yè)中的特種設備的使用上，人們也越來越重視光電信息技術的應用。

1.2特種設備的基本概念

特種設備是指涉及生命安全、危險性較大的鍋爐、壓力容器、壓力管道、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設施和場內專用機動車輛。其中鍋爐、壓力容器、壓力管道為承壓類特種設備；電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設施為機電類特種設備。由此不難得知，特種設備的使用與人們的日常生活息息相關，隨著光電信息技術的發(fā)展，一些行業(yè)如傳統(tǒng)設備制造業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、化學品行業(yè)等等諸多行業(yè)中的特種設備都應用了光電信息技術。光電信息技術在特種設備中的應用也成為許多制造廠商關注的熱點話題之一。

1.3光電信息技術在特種設備上應用的現狀

在特種設備的使用過程中，使用單位對使用作業(yè)的各流程和步驟的了解是必不可少的。但是近年來，隨著各行業(yè)對特種設備使用量的增多，部分不先進的特種設備的使用也給各單位帶來了一些安全問題和隱患。比如，2013年吉林寶源豐禽業(yè)有限公司由于對鍋爐的使用不當而導致的爆炸事故，造成了重大經濟損失及人員傷亡。由此可以看出,特種設備的安全使用已成為一個企業(yè)在生產經營活動中亟需解決的問題。光電信息技術在一些行業(yè)使用的特種設備上的應用恰恰很好的解決了這些安全隱患問題，并且提高了特種設備的使用效率。所以，特種設備使用者應更多的了解如何在特種設備上更合理的應用光電信息技術。

2光電信息技術在特種設備上的應用舉例

隨著我國光電信息技術在特種設備上的應用逐漸增多，一些由于特種設備落后或是設計不合理而引發(fā)的問題也隨之得到了解決。光電信息技術可謂是特種設備應用的福音，下面筆者就不同行業(yè)中光電信息技術在特種設備上應用的例子逐一進行說明。

2.1醫(yī)療行業(yè)光電信息技術在特種設備上的應用

醫(yī)療行業(yè)是與人們日常生活關聯最大的行業(yè)，在此行業(yè)中有很多地方需要用到特種設備，比如膠囊型內窺鏡。這是一種帶有攝像機的膠囊型內窺鏡，其直徑為0.9cm,長為2.3cm，被病人吞下后，可在胃、十二指腸、小腸、大腸等處拍攝圖像。與一般的的內窺鏡相比較，可以完全避免病人在檢查過程中所產生的苦痛。下圖中為膠囊型內窺鏡的結構，將光、機、電微系統(tǒng)集成在一個膠囊內，膠囊被患者吞服后就會隨著消化道的不斷蠕動向前推進，然后通過微型攝像機拍攝數字圖像，每小時內能向數據記錄儀傳送近萬幅圖片。再利用微波技術把照片傳送出來。膠囊型內窺鏡完成攝像任務后，內窺鏡便隨著排泄物排到體外。膠囊型內窺鏡使用CCD或CMOS攝像機，所需的電能由自身電池或從體外用微波形式輸送，其運行速度和方向等均可以從體外來控制。所拍攝的圖像也使用微波傳送到體外的控制裝置里，使用記錄、顯示系統(tǒng)或打印機獲取圖像?？梢姡隧椆怆娦畔⒓夹g在特種設備上的應用在醫(yī)學發(fā)展進程上是一個重要的里程碑。如圖1所示。

2.2傳統(tǒng)制造業(yè)光電信息技術在特種設備上的應用

在眾多的傳統(tǒng)制造業(yè)中有很多企業(yè)在生產經營過程中需要用到鍋爐，但是由于鍋爐是一種危險的特種設備，近年來由于鍋爐使用不當而引起的安全事故屢見不鮮。這些事故的原因都是因為水位計的失靈引起的，而光電信息技術中的雙通道比色溫度計則是解決這一問題的最佳辦法。雙通道比色溫度計的概念是利用光電器件和適當電路，對兩個波段進行引入，后測量兩個光波段內輻射能量的比值，經過一定的關系運算后就可得到被測物體溫度。在實用中對兩個波段進行選擇時，對于高溫測量，因為輻射能量足夠大，可將波段選得盡量窄而且靠近，對于低溫測量，輻射能量較小，可選兩個較寬、但是盡量靠近、甚至部分重疊的波段，以減少黑度系數的影響。雙通道比色溫度計有兩個通道和兩個光電器件，它的優(yōu)點是容易測得物體的真實溫度，正確性好，穩(wěn)定性好。而測量距離的遠近、中間是否有介質、熱體的大小等因素對溫度測定影響較小。綜上所述，企業(yè)便可在日常生產經營活動中使用鍋爐時用雙通道比色溫度計測量溫度是否超標，從而將引發(fā)的安全事故的可能性降到最低。

2.3日常工作中光電信息技術在特種設備上的應用

事實上，光電信息技術在特種設備的應用上不僅僅體現在一些高精尖的行業(yè)中，在人們的日常工作中也有很多的應用舉例。比如，光控電焊眼罩，應用的就是光電遙控的原理。電焊工電焊時一般都要帶防護面罩，以保護眼睛被電焊強光刺激，現使用液晶屏替代老式的防護玻璃，可減少電焊時摘下防護罩看焊縫質量時被電焊強光刺激到的麻煩，提高效率。又如，印刷機紙張監(jiān)控器，應用的則是光電繼電器的原理。印刷機紙張監(jiān)控器可以自動監(jiān)測每次印刷的紙張是否為一張，如果不是一張則發(fā)出報警訊響，停止印刷。再比如，小至日常生活中路燈、霓虹燈的自動控制電路電路，如果將采用的光敏器件改為光敏三極管，則可以較普通的電路提高霓虹燈控制的靈敏度。從以上示例可以看出，在日常生活中我們同樣能夠感受到光電信息技術在特種設備上的應用給人們帶來的便捷。

3結束語

第6篇：光電技術范文

[關鍵詞]光電振蕩器 可調諧 低相位噪聲 YIG濾波器

中圖分類號：TN752 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）13-0187-01

一、引言

伴隨著電子技術的不斷進步，未來微波雷達將向多功能一體化方向發(fā)展[1]，兼具預警探測、電子對抗、微波通訊和導航等功能，需要雷達不斷拓展工作頻帶寬度，具有多頻段工作能力，工作帶寬覆蓋所有功能需要，其中，具有寬調諧范圍、低相位噪聲的頻率源是的亟需突破的關鍵技術之一。

多功能一體化雷達系統(tǒng)對頻率源的輸出帶寬、頻譜純度和相位噪聲等都提出了極高的要求。傳統(tǒng)的頻率合成方法已難以滿足倍頻程帶寬、高頻率分辨率、低雜散低相噪的要求[2-3]。傳統(tǒng)的介質振蕩器在低噪聲、高譜純度或可調諧方面表現往往不盡如人意，石英可以獲得品質因素（Q值）很高的穩(wěn)定晶振，卻不能直接得到高頻信號。

在本文中，采用鈮酸鋰電光調制器和YIG可調諧射頻濾波器相結合的方式實現高品質微波信號的輸出，通過調節(jié)YIG 電濾波器的工作電壓，實現微波信號的調諧，并系統(tǒng)地開展相位噪聲及調諧特性方面的研究。

二、工作原理

光電振蕩器在形成振蕩的過程中，由于環(huán)路的反饋作用，只有信號幅度和相位滿足一定條件的振蕩頻率才能形成振蕩并輸出微波信號[4]。環(huán)路中信號的單程增益需要大于單程損耗，維持自激振蕩的第一個條件是在所有的起振模式中，只有與基波信號的相位差為2π的整數倍的模式才能起振，環(huán)路中的調制器和濾波器只讓滿足頻率響應條件的模式起振，并抑制其它模式的起振[5]。

自由光譜范圍即振蕩模式間隔是由光環(huán)形腔的長度決定，與光在環(huán)路的光程有關，隨著光纖長度的增加，波模數量也會增加，波摸之間的模式間隔就會變小，因此也增加實現單模振蕩的難度[6]。

三、實驗裝置

光電振蕩器的基本結構如圖1 所示，它由DFB激光器、鈮酸鋰電光調制器、光學儲能單元（長光纖）、光電探測器、帶通濾波器、微波放大器、移相器和微波耦合器等組成反饋回路。光纖等光學儲能單元內損耗不隨微波頻率改變而變化，光電振蕩器輸出信號的性能不會隨著頻率升高而惡化。

四、結果與討論

在光電振蕩器中插入YIG電可調諧射頻濾波器，通過改變光電振蕩器系統(tǒng)中的YIG可調濾波器的工作電壓，可以實現信號中心頻率寬范圍動態(tài)調節(jié)，理論上可以實現連續(xù)調節(jié)，但是由于電源控制精度有限和YIG電可調濾波器的穩(wěn)定性限制，調節(jié)精度應該可以控制在50MHz以內，采用了高精度可調電壓源，對YIG工作電壓進行精度為0.01V的調節(jié)，輸出頻率控制在8―12GHz。經YIG電可調諧射頻濾波器后的電信號，另一端通過線纜連接頻譜儀，即可觀測光電振蕩器產生的射頻信號特性。

實驗中測得的光電振蕩器產生的微波信號如圖2所示，其中心頻率約為14.73 GHz[7]。圖3為通過調節(jié)YIG濾波器工作電壓產生的8GHz到12GHz的微波信號，說明通過濾波器有效地選出了回路振蕩模式，實現光電振蕩器頻率的大范圍可調諧。

五、總結

采用基于鈮酸鋰電光調制器和YIG可調射頻濾波器的光電振蕩器方案實現了微波頻率可調諧的光電振蕩器，調諧范圍可達8-12GHz，該方案的優(yōu)點是輸出的中心頻率性能穩(wěn)定，受溫度和外界環(huán)境影響較小，預計不久的未來，光電振蕩器技術將在多功能一體化雷達系統(tǒng)中獲得廣闊的應用前景。

參考文獻

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[5] Lute Maleki， X. Steve Yao. “A New Class of Opto-Electronic Oscillators （0E0） for Microwave Signal Generation and Processing， SPIE， 1996，28（44）： 9-14.

第7篇：光電技術范文

關鍵詞：光電變換；薄膜材料；制備原理

物質在受到光照以后，往往會引發(fā)某些電性質的變化，亦即光電效應。光電效應主要有光電導效應、光生伏特效應和光電子發(fā)射效應3種。最近有人提出GENESIS計劃（grobal energy network equippers with solar ceils and international superconductor grids），即在世界范圍內，將太陽能電站發(fā)出的電力用超導電纜連接，建設全球規(guī)模太陽能綜合供電網絡的計劃。目前，在日本已有新陽光計劃.美國有Solar 2000計劃，歐盟（EU）有Sahel計劃等。世界主要工業(yè)國家針對21世紀能源的綜合需求和地球環(huán)境改善.將進一步推進包括太陽能電池在內的太陽能利用計劃。

一、光電變換薄膜材料的制備原理技術

當金屬或半導體受到光照射時，其表面和體內的電子因吸收光子能量而被激發(fā)，如果被激發(fā)的電子具有足夠的能量，足以克服表面勢壘而從表面離開，產生了光電子發(fā)射效應。CIS薄膜太陽能電池是以銅銦硒（CIS）為吸收層的薄膜太陽能電池。目前，還有在CIS中摻人部分Ga、A1來代替CIS中的In，從而形成CIGS或CIAS薄膜太陽能電池的結構；而且這一類電池被認為是未來最有希望實現產業(yè)化和大規(guī)模應用的化合物薄膜太陽能電池。美國的CuInSe2-cd（zn）s薄膜太陽能電池的光電轉換效率可達12%，這使CIGS薄膜太陽能電池成為高性能薄膜太陽能電池的前列。

主要介紹CIGS薄膜的制備技術。

①Mo背電極薄膜的沉積。在電池研究過程中，包括Mo、Pt、Ni、A1、Au、Cu和Ag在內的很多金屬都被試著用來制作背電極接觸材料。研究發(fā)現，除了Mo和Ni之外，在制備CIGS薄膜的過程中，這些金屬都會和CIGS產生不同程度的相互擴散。擴散引起的雜質將導致更多復合中心的產生，最終將導致電池效率的下降。在高溫下Mo具有比Ni更好的穩(wěn)定性，不會和Cu、In產生互擴散，并且具有很低的接觸電阻，所以一直被用做理想的背電極材料。

Mo的沉積厚度約為0.5-1.5μm。首先在鈉鈣玻璃上采用射頻磁控濺射、直流磁控濺射或真空熱蒸發(fā)的方法沉積厚度約為1.0μm的Mo層。由于直流磁控濺射技術制備的Mo薄膜的均勻性好，薄膜的沉積速率高，所以，一般在沉積Mo薄膜時多采用直流磁控濺射技術來沉積。

②CIGS薄膜的沉積。具有黃銅礦結構的化合物材料CulnSe2（CIS）或CulnGaSe2（CIGS）在可見光范圍內的吸收系數高達105 cm-1，通過改變鎵的含量，其禁帶寬度在1.04～1.67 eV范圍內可調，可以制備出最佳禁帶寬度的半導體材料。同時具有好的穩(wěn)定性，耐空間輻射，屬于最好的薄膜太陽能材料之一。美國可再生能源實驗室用Cu、In、Se、Ga四元共蒸發(fā)沉積法制備的薄膜太陽能電池的轉化效率已經高達18.8%。雖然共蒸發(fā)法在小面積電池上取得了最好的效率，在大面積制備薄膜太陽能電池的產業(yè)化應用方面，卻存在其難以克服的障礙。目前采用較多的方法仍然是磁控濺射法?；诖趴貫R射的工藝也有很多，主要有濺射預制薄膜后硒化方法，預制薄膜的制備等?；谝陨系囊?，制備的Culn（CuInGa）預制薄膜厚度為600～700 nm，Se化后Cu—InGaSe2薄膜的厚度為1.8～2.0μm，整個厚度會有2～3倍的提高。

二、光電變換薄膜材料的應用

太陽能光電轉換裝置就是太陽能電池。太陽能電池，又稱光伏電池。太陽能電池發(fā)電的原理是利用光生伏特效應。當太陽光源或其他光輻射到太陽能電池的pn結上時，電池就吸收光能，從而產生電子一空穴對。這些電子一空穴對在電池的內建電場，即pn結電場的作用下，電子和空穴被電場分離，在pn結的兩側，即電池兩端形成由電子和空穴組成的異性電荷積累，即產生“光生電壓”，這就是所謂的“光生伏特效應”。如果將多個pn結串聯起來，就可以得到具有一定電壓的太陽能電池。太陽能電池的直接輸出一般都是12 V（DC）、24 V（DC）、48V（DC）。

太陽能電池是受太陽光照射而工作的光電池。在帶有受光面的半導體單晶，或非晶板的表面之下，制作pn結，其P區(qū)和n區(qū)分別與外電路相連接，在太陽光照射下。產生從P到n的電流。為使太陽能利用更快普及，需要進一步降低太陽能電池，特別是更具普及意義的a-Si太陽能電池的價格。為此，需要在a-Si太陽能電池制造工藝的簡化、低能耗、無公害、省工時、省原材料、輔助材料（例如基板）價格降低等方面不斷改善。與此同時，還要保證電池特性不斷提高。目前，Si系太陽能電池的效率已達12%以上，在成膜裝置方式方面，已普遍采用一室對應一個處理工序的多室連續(xù)方式，以及為提高膜層質量的超高真空連續(xù)分離成膜裝置。

從材料方面講，寬能隙P型a-SiC窗口材料已獲得廣泛應用，為進一步提高太陽能電池的效率，正在開發(fā)新的P型層材料。此外，超品格材料以及微品材料也有采用。關于電池的結構，最新發(fā)表的多為多層結構（多能隙結構）。而且，多品硅及CulnSe2等品體層與a-Si相組合的結構也在研究開發(fā)之中[4]。

窄能隙a-SiGe材料由于采用傳統(tǒng)的含氫系，因此特性不夠理想。隨著制膜技術的改進和發(fā)展，以及氟系a-SiGe的開發(fā)，已經獲得光導電特性優(yōu)良的膜層。

三、結論

在成膜方法方面，已普遍采用各種等離子體控制方式，以及利用光、ECR等的CVD法等?？偟恼f來，隨著工藝進展，利用高速成膜法，已能獲得高品質膜層。以上通過對光電變換薄膜材料制備原理技術及應用進行探討，期望能夠對當前光電變換薄膜材料的發(fā)展有所借鑒。

參考文獻：

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第8篇：光電技術范文

【關鍵詞】太陽能光電技術 新材料 新技術

1引言

隨著經濟的快速發(fā)展，人類對能源的需求也越來越大。而人類所利用的一次性能源主要是石油、天然氣和煤炭等化石能源。這些化石能源是數萬年前太陽能輻射到地球儲存到生物里，歷經萬年的演變而形成的。這些化石能源是不可再生的，經過人類數千年的消耗，其儲存量所剩不多了。而然隨著經濟的發(fā)展，科技的進步，人類生活水平的提高，人類對能源的需求量將會增加?？傆幸惶旎茉磿蝗祟愊耐辏S其產生的環(huán)境污染也是人類所面對的又一重大問題。所以人類，正面臨實現經濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重大挑戰(zhàn)。

作為可再生能源核心的太陽能，其具有能量大、易獲取、不枯竭、清潔低碳等特點，且來源廣泛、使用方便、無污染等優(yōu)點，在航空、航天、通訊及微功耗電子產品等領域具有廣闊的應用前景。自太陽能被問世以來，受到各國的研究，因其優(yōu)點眾多，所以其在各個領域受到廣泛應用，而太陽所輻射出的大部分是光能（高能光子），這種光能可以用光電轉換器轉換成電能，因而本文對太陽能光電轉換這一技術進行探究。

2太陽能光電池基本原理及其結構

2.1太陽能光電轉換的新技術

隨著科技的發(fā)展，人類的進步，各行業(yè)對領域對化石能源的過度消耗，導致全球能源枯竭，而太陽能作為可再生能源的核心，被人們重視起來，其中最為突出的太陽能光電轉換技術，被廣泛研究。太陽能光電轉換技術即使把太陽能中的光能轉換為電能，現在最為廣泛使用的就是太陽能電池。太陽能電池是太陽能光伏的基礎和核心，其結構如下圖一：

它利用半導體材料P-N結的光生伏特效應，當太陽能照射到P-N結時，物體內的電荷分布狀態(tài)就會發(fā)生變化，形成新的空穴-電子對，在P-N結的兩邊產生電動勢，在P-N結的作用下空穴由N區(qū)流向P區(qū)，電子由P區(qū)流向N區(qū)，接通電路后就行成電流，這就是光電效應太陽能電池的工作原理。這一類太陽能電池一般由晶體硅構成，一般把晶體硅電池稱為第一代，薄膜太陽能電池則是第二代的太陽能電池它是由在廉價的玻璃，不銹鋼或塑料底上附上厚度只有幾微米的感光材料制成。硅基薄膜太陽能電池代表了太陽能產業(yè)發(fā)展的趨勢。新技術是采用射頻等離子體增強化學氣相沉積技術制備非晶硅頂電池，采用高頻等離子體增強化學氣想沉積技術制備微晶硅底電池。薄膜太陽能電池主要有硅基薄膜太陽能電池，非硅基薄膜太陽能電池（尤其是銅銦鎵硒薄膜），有機太陽能電池和染料敏華太陽能電池等形式和品種。其中多晶硅薄膜材料具有單晶硅材料的高遷移率及非晶硅材料的大面積，低成本制備的優(yōu)點，目前制備多晶硅薄膜的方法有：（1）低壓化學氣相沉積，（2）固相晶化，（3）準分子激光晶體化，（4）快速熱退火等。銅銦鎵硒薄膜太陽能電池具有成本低污染小，不衰退，弱光性能好等特點，光電轉換效率居各種薄膜太陽能電池之首接近于晶體硅太陽能電池，而成本只是它的1/3.其新技術是太陽能電池的內側電極層形成之前，先使穩(wěn)定的化合物-硅酸鹽玻璃在基板上形成薄層，通過控制這一薄層形成的條件，來控制透過內側電極層到達其上方的光吸收層的堿性物質的數量。使用表面光滑的陶瓷作為基板，再加上新技術，原理如圖二：

有機薄膜太陽能電池則是采用低成本印刷和涂覆技術，可將活性材料負載自輕量哈柔性基質上。多層設置相當于兩個電池串聯。其原理圖如圖三：

太陽能電池作為太陽能中最為核心的技術，被越來越多的機構所研究，而太陽能光電技術則被運用的越來愈廣泛，如太陽能聚光熱發(fā)電（CSP），混合式太陽能/氣體透平發(fā)電站，隨其的發(fā)展提高太陽能的光電轉換率則越來越被重視。如今的新技術有太陽能跟蹤器，增加太陽能電池的面積，改變光伏方陣傾角，改變其轉換器件的材料。

2.2太陽能光電轉換的新材料

作為太陽能光電轉換的材料一般都是晶體硅為基礎的，晶體硅主要包括多晶硅和單晶硅，多晶硅又是加工單晶硅的原料。隨著太陽能產業(yè)的快速發(fā)展，全球對多晶硅的需求快速增長市場供不應求，價格也隨之上漲。人們開始研究如何降低成本，道康寧公司稱其名為PV1101的太陽能級硅材料可以減少太陽能產業(yè)對多晶硅的依賴。比如說10t的多晶硅原料可以混合2t左右的PV1101硅材料可以形成12t左右的太陽能用硅原料。而日本智索公司的SOG-SI技術基于四氯化硅，用鋅還原反應生產多晶硅。美國的1366技術公司則是使硅電池機構的創(chuàng)新與制造工藝的改進組合在一起，一百年使多硅晶太陽能電池在成本課余煤炭發(fā)電相當。1366技術公司改進電池表面結構與金屬導體化，使硅太陽能電池效率提高25%。日本產業(yè)技術綜合研究所新開發(fā)出的一種高性能色素增感型太陽能電池，所謂色素增感型太陽能電池，是指在玻璃基板或塑料基板上的兩片透明電極的基板之間加入色素和電解液的電池。近年來新興薄膜太陽能電池也是一種新材料太陽能電池，目前薄膜光伏模塊使用的材料，如無定形硅（a-SI）、碲化鎘（CdTe）、硒化銅銦鎵（CIGS），該薄膜有助于降低成本，有通用性好的優(yōu)點。隨著科技的發(fā)展，技術先進，太陽能光電轉換技術所用的材料將會變得越來越普遍，越來越廉價。

3前景展望

隨著新材料和新技術的引入，太陽能電池的應用將更加廣泛。具體變現有：太陽能電池的低轉化率的問題會因為新材料和新的加工工藝兒得到大大改善，就常規(guī)工藝而言，擴散工序高方阻，背腐蝕工序背場剖光，絲印工序采用新型網版與擴散工序匹配，采用一些高效材料比如PV17A等等。對于非常規(guī)工藝，RIE制絨，SE技術，MWT，Double Printing技術等等，總 之，染料敏化納米二氧化鈦薄膜太陽能電池具有低成本、高效率等眾多優(yōu)點，雖然日前還存在一些問題，但我們相信，在不久的將來，隨著技術的進一步發(fā)展，這種太陽能電池將會有著十分廣闊的應用前景。

參考文獻：

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第9篇：光電技術范文

關鍵詞：壓入量；顆粒；旋轉方向；轉速；清洗劑

中圖分類號：TN141.9 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）08-0052-02

1 毛刷概述

用途和原理：清洗用毛刷是用來去除LCD玻璃表面異物，工作原理是通過毛刷與玻璃之間的摩擦力以及水的沖刷力，來去除大于0.5 μm的異物，在光電子玻璃清洗工藝中盤刷和滾刷是最常見的方式。

2 毛刷的種類

在光電子玻璃清洗中一般用兩種毛刷，一種為盤刷，一種為滾刷。兩種毛刷的優(yōu)缺點見表1。

3 毛刷的材質與清洗效果的影響

毛刷的材質與清洗效果的影響見表2。

4 毛刷在光電子玻璃清洗工藝中的應用

4.1 盤刷在光電子玻璃清洗中的應用

①盤刷是可以用來清洗玻璃表面8～10 μm以上的顆粒，介質一般采用10～18 MΩ的純水和清洗劑（一般情況下使用堿溶液）的混合物，PH值一般控制在12～14之間。介質的溫度一般控制在40 ℃～80 ℃。介質具體參數可根據不用的生產工藝進行適當的調整。

②在盤刷的與玻璃接觸的部位需要有噴淋水，噴淋水對玻璃的清洗效果和盤刷的壽命有較大的影響。噴淋水的壓力一般控制在0.2～0.5 MPa（壓力的選擇和玻璃的大小及玻璃的厚度有關系，當玻璃較小且較厚時應選擇較大壓力，當玻璃較大且較薄時應選擇較小的壓力），噴淋水到玻璃之間應該有重疊，便于噴淋水在均勻的噴在玻璃上，如圖1所示。

③盤刷的壓入玻璃的深度（簡稱為壓入量）在清洗工藝中是一個非常重要的參數，壓入量太大不僅容易損壞玻璃還會損壞盤刷的壽命，壓入量太小對玻璃的清洗效果不好，不利于清洗玻璃表面的臟污及顆粒。在玻璃清洗工藝中，壓入量一般控制在0.5～5 mm之間（壓入量的選擇和玻璃的規(guī)格、厚度、清洗機的各個工藝參數有關系，對于壓入量應根據玻璃的種類做出適當的調整）。在玻璃清洗工藝中，盤刷的壓入量是一個非常難調整的參數，如果調整不好就會給清洗工藝造成負面的影響，甚至會造成玻璃表面的損傷或造成玻璃在傳送過程中行走的不穩(wěn)定，從而使玻璃破片或者碎片。

④在盤刷清洗工藝中，盤刷的轉速也是非常重要的，原則上是轉速越高清洗效果越好，但轉速越快會對玻璃的行走速度造成較大的誤差，嚴重時會造成玻璃停止不動的現象。為了保證玻璃的正常傳送，盤刷的轉速一般控制在200～400 rpm。如果在不影響玻璃行走的狀況下可以通過適當的調整盤刷的轉速來提高清洗效果。

⑤在盤刷清洗的工藝過程中，由于多組盤刷的轉動會造成玻璃在傳送過程中受力不均勻，從而非常容易走偏，需要有導向裝置（不同的清洗設備中有不同的導向裝置，導向裝置可以根據設備本身的機構設計，在保證玻璃能順利傳送的前提下導向裝置結構越簡單越好），以免造成玻璃在輸送過程中出現蛇形曲線的狀況，從而造成撞片等嚴重的問題。

⑥一般情況下，為了使玻璃清洗效果較好，在有盤刷清洗的清洗機中需要清洗劑（一般情況下清洗劑是一種強堿介質，不僅有利于清洗效果還起到劑的作用），所以當玻璃從其他的清洗設備進入盤刷清洗設備時需要有專門的裝置（這種裝置需要能把玻璃表面上的水去除掉，一般情況下此裝置能吹出潔凈空氣，通過潔凈空氣把玻璃表面上的水去除，當然根據對玻璃不同的品質要求，潔凈空氣的清潔度要求也不同）去除玻璃表面的水來維持盤刷清洗設備中清洗劑的濃度，當玻璃從盤刷清洗設備輸出到其他清洗設備時同樣需要有專門的裝置去除玻璃表面的清洗劑。

⑦盤刷材質的直徑也是玻璃清洗工藝一項比較重要的參數，其直徑不能太小，直徑太小會使整個盤刷有效部位太軟不利于清洗效果；其直經也不能太大，直徑太大會造成玻璃表面清洗不均勻同樣對清洗效果不利。盤刷材質直徑在0.05～0.2 mm之間對玻璃清洗效果最好。

⑧在盤刷清洗工藝中由于有壓入量的要求，在盤刷清洗設備的傳送滾輪上需要增加一定的材料來防止玻璃在傳送過程中因受力較大造成的擦劃傷，在目前的玻璃清洗工藝中這種材料一般采用氟橡膠或者對玻璃不造成擦劃傷的硬質毛刷來實現。

4.2 滾刷在光電子玻璃清洗中的應用

①滾刷是清玻璃清洗工藝中除去中等顆粒一種最常見的方式，可以用來清洗玻璃表面4～5 μm以上的顆粒，介質一般采用10～18 MΩ的純水（根據不同的生產工藝也可以采用10～18 MΩ的純水加清洗劑作為介質），溫度一般控制在40 ℃～60 ℃。

②在滾刷清洗工藝中，滾刷的旋轉方向對清洗效果有很大的影響。一般情況下，第一組滾刷的旋轉方向一般是順著玻璃的行走方向，最后一組滾刷的旋轉方向是逆著玻璃的行走方向的，如圖2所示。經過某多次驗證，滾刷的這種旋轉方向對玻璃在滾刷清洗設備中行走是最順利的，同時對玻璃表面的清洗效果是最理想的。

③在滾刷清洗工藝中壓入量也是非常重要的參數，和盤刷一樣，如果壓入量太大會造成玻璃在傳送過程中的行走不順，造成玻璃擦劃傷的概率就較大，甚至發(fā)生撞片、疊片的狀況。如果壓入量太小，就達不到預期的清洗效果。滾刷的壓入量一般為0.5～5 mm之間，具體數值可以根據實際生產效果進行適當的調整。

④在滾刷清洗工藝中，噴淋水也是不可缺少的條件，并且對噴淋水的方向也是有要求的。如圖3所示的噴水方向對玻璃清洗效果最好。噴淋水的壓力要求和盤刷清洗工藝中的要求相同為0.2～0.5 MPa。

圖3噴向滾刷的噴淋水最主要作用是起和清洗介質作用，逆著滾刷的噴淋水主要用來沖洗清洗過后玻璃上的臟污。

⑤在滾刷清洗工藝中，原則是滾刷得轉速越高清洗效果越好，但同樣存在著，滾刷轉速過高帶來生產的不穩(wěn)定。在正常的生產過程中滾刷的轉速一般控制在400～2 000 rpm，同樣在不影響生產工藝的前提下，滾刷的轉速越高對清洗效果越好。

⑥滾刷材質的直徑也是玻璃清洗工藝一項比較重要的參數，和盤刷一樣滾刷直徑在0.05～0.2 mm之間對玻璃清洗效果最好。

⑦相對為盤刷清洗工藝，在滾刷清洗工藝中，玻璃的行走方向比較容易控制，如果對玻璃行走的過程要求不是太精密，可以不加導向裝置，如果對玻璃行走過程要求精度較高應加上導向裝置。

⑧在滾刷清洗工藝中，傳送滾輪上同樣需要安裝氟橡膠或者對玻璃不造成擦劃傷的硬質毛刷來避免造成對玻璃的擦劃傷。

4.3 其它種類毛刷在光電子玻璃中的應用

①除了盤刷和滾刷外，海綿軸在光電子玻璃清洗工藝中的應用也比較廣泛，海綿軸除了自身清洗效果不好之外，其具體參數可以參照滾刷的介紹。

②近年來，HPVC軟質高分子聚氯乙烯滾軸在光電子玻璃中也有了一定得應用，作為新型的一種毛刷也在被越來越多的廠家所認可。

毛刷在光電子玻璃清洗工藝中是非常重要的一環(huán)，對玻璃有著顯著的清洗效果，目前絕大多數光電子玻璃生產廠家的玻璃清洗工藝都用到了毛刷清洗工藝。隨著市場的需求，作為一種消耗品，毛刷的質量和壽命等自身參數也有了越來越高的要求。

5 結 語

毛刷在光電子玻璃清洗工藝應用中主要用來清洗玻璃表面4 μm以上的顆粒，在清洗過程中，各個參數都非常重要，以上所談的參數選擇是在實踐中總結出來的，希望能給大家一些幫助。