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新时期光电子器件及其技术发展史研究

孙莉丹  
【摘要】:近三十年来的新时期,光子技术与电子技术相结合融合而成的光电子技术突出重围,以优于微电子技术的极高速度、超大容量以及极低损耗等显著特点成为本世纪研究的焦点,更上升为当今社会信息技术的重要支柱。在这三十年的关键上升期,尤其以激光器、探测器和激光雷达为代表的光电检测器件及技术的发展最为广泛和深刻。同时科技史与物理学这两门学科也在不断交叉,目前国内外对于光电子器件及其技术发展史方面的研究很不完善。为丰富科技史的内容,也为各类研究人员提供不同视角的剖析,本论文将研究近三十年来光电子器件及其技术的发展史。笔者从众多光学器件中选取新时期取得较大发展的典型器件:激光器,光电探测器和典型的光电探测系统——激光雷达三个方面从科技史的角度对新时期光电子技术的发展做一定的分析研究。首先在激光器及其技术发展史方面,在回顾激光器发明史的基础上,从激光器的分类入手,针对不同类型的激光器在新时期的发展历程进行清晰地梳理;在此基础上,研究分析新时期激光器及其技术发展的新特点;新时期激光产业逐步走向成熟,为人类社会带来了无法比拟的社会价值,但也存在现实情况下的不足,因此在最后研究目前激光产业的特点和存在的问题。以期从科技史的视角呈现该技术及产业的全貌和问题,指导产业未来发展。在探测器及技术发展史的研究部分,首先我们从探测器的分类入手,整体概括出新时期各类别探测器的发展历程;为加深论文研究的针对性和深度,然后,选取典型的光子探测器——雪崩光电二极管(APD),典型的热探测器——非制冷红外焦平面探测器研究分析近年来的发展演变历程;以此为基础来分析新时期探测器及其技术发展演变的新特点;探测器技术及产业化较激光器进展缓慢,因此在最后将着重分析探测器及其技术产业化现状问题,并预测未来的发展趋势。在激光雷达发展史方面,首先整体分析新时期不同扫描通道的激光雷达发展的历程;以此为基础,选取近年来在这方面研究的热点:合成孔径激光雷达(SAL)和面阵非扫描成像激光雷达为研究的重点,分别研究新时期这两方面的发展历程和新特点。最后从技术的社会观的理论出发,研究该技术与人类社会间的相互作用关系:激光雷达技术对社会的推动和社会因素对激光雷达技术的促进。


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