关于光信息科学与技术及其应用的思考

发表时间:2021/5/28   来源:《科学与技术》2021年第5期   作者:谭春鹏
[导读] 近几年,科技发展有更新的突破,光信息科学技术也进入人们生活,在电子信息工程方面、
        谭春鹏


        摘要:近几年,科技发展有更新的突破,光信息科学技术也进入人们生活,在电子信息工程方面、集成电路、太阳能电池、激光晶体材料等方面都有着十分重要的作用。本文就探究其技术应用做出相应思考。
        关键词:光信息科学;光信息技术;应用
        引言:
        社会正在以飞跃般的速度朝前发展,电子信息技术发展更是迅速。人们的生活和工作也离不开电子信息。尤其在一些特大领域中,采用光信息科学技术就实现了巨大的突破。对于其应用的发展再进一步进行探讨。
        一、光信息科学与技术
        光信息科学与技术作为一项专业研究自2012年起将其纳入大学学科分类中进行培养了许多信息科技人才。原属于电子信息科学类的光信息科学与技术、光电子技术科学专业与原属于电气信息类的信息显示与光电技术、光电信息工程、光电子材料与器件五个专业统一更名为光电信息科学与工程。其应用的领域包括原子物理、量子力学、固体物理、半导体物理、光电功能材料与器件、激光原理、光学、非线性光学等
        光信息科学与技术起,起源于二十世纪六十年代初期,经过不断的发展和改进光信息科学与技术,已经显示出将成为现代前沿技术的趋势。二十一世纪是一个信息的时代,人类对信息的存储和信息传播要求越来越高。人们想获得更高速、高效、大容量的存储,更快速的传播。但传统信息存储已经无法满足现代人对信息存储与传播的需求。光信息科学与技术应运而生,光信息科学与技术是信息时代不断发展到的必然产物。光信息科学与技术目前已经被应用到了光信息存储、全息信息存储、光纤通信等多个领域中,光信息科学与技术推动着我国经济、科技、军事的发展。其中,光信息技术满足国防重大需求,在远程战略侦察,精确制导,战场侦察、夜视观瞄、光电稳像、定向定位,航空航天、光信息处理、传输与显示等武器装备中大量采用了现代光电信息技术,因此,近年来国防装备技术特别是创新武器装备的发展急需大量的多层次创新人才[1]。在社会中还有一些领域也运用光信息技术与科学,如激光技术、光信息处理、图像处理、各种常规和特殊光学系统、数字成像技术、光电精密测量、微系统技术等。
        二、光信息科学技术的应用
        光信息科学技术在投入学习时就涉及到数学、物理、电子和计算机的基础知识。并系统的掌握了光学信息处理技术和电子技术等等其他能力,在生活实践中的应用也比较广泛,下面列举三个方面进行详细说明。
        1、激光打印技术
        传统打印技术在社会的不断进步中已经开始出现各种问题,使人们对其产生排斥心理。一方面再好的打印机也会出现卡纸、卡墨的情况。另一方面,随着物价的上升,其中墨盒和打印机也花费较多,加之如今激光打印已经出现在人们视野中,激光打印技术就是光信息科学技术的应用。激光打印机的主要工作原理是利用静电。静电还能使烘干机中的衣物缠绕成一团,或者形成从云端直扑地面的闪电。

实际上静电就是在某种绝缘材料(例如气球或你的身体)上积聚的电荷。由于带相反电荷的原子会相互吸引,因此具有异性静电场的材料会紧贴在一起。激光打印机将这种现象用作一种“临时性的粘合剂”。该系统的核心部件是感光器,通常是一个旋转的鼓形或圆柱形部件。这个鼓形部件由可以通过可见光子进行放电的高光导材料制成。
        2、光纤通信技术
        光纤通信技术也是光信息科学与技术的一大方面的应用。在实际生活中,与人们的生活联系十分紧密。光纤通信技术在现代社会中的运用极为普遍,而我们最常见的是光纤通信和光电网络的使用,光纤通信是利用光波作载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式。相比传统的宽带传输要更加快速和便捷。光纤通信的发展极其迅速,至1991年底,全球已铺设光缆563万千米,到1995年已超过1100万千米。光纤通信在单位时间内能传输的信息量大。一对单模光纤可同时开通35000个电话,而且它还在飞速发展。光纤通信的建设费用正随着使用数量的增大而降低,同时它具有体积小,重量轻,使用金属少,抗电磁干扰、抗辐射性强,保密性好等优点。
        3、光信息存储技术
    光信息科学技术在光信息存储中应用中也很广泛。光存储技术是用激光照射介质,通过激光与介质的相互作用使介质发生物理、化学变化,将信息存储下来的技术。其基本物理原理是:存储介质受到激光照射后,介质的某种性质(如反射率、反射光极化方向等)发生改变,介质性质的不同状态映射为不同的存储数据,存储数据的读出则通过识别存储单元性质的变化来实现。相较传统的存储方式更加便捷与简单,携带也十分方便。
        4、全息信息存储应用
        全息信息存储就利用了人类掌握的激光技术,让用户拍摄出完整的三维影像成为可能,真实反映了拍摄物体的全部信息,而不是过去只体现物体一面的二维数据。在基础原理上,全息存储与全息照相完全相同,同样是利用了光的干涉原理。与其它存储技术不同,全息存储技术并不仅仅利用介质表面,它通过在整个存储介质内记录干涉图案来存储数据,这些干涉图案是由两束激光在某种晶体上相交来改变材料的光学特性所形成。传统存储需要靠硬盘或光盘,而与传统硬盘不一样,全息存储器不需要任何移动部件,数据读写操作为非接触式,使用寿命、数据可靠性、安全性都达到理想的状况[2]。全息存储几乎可以永久保存数据,在切断电能供应的条件下,数据可在感光介质中保存数百年之久,这一点也远优于传统的存储方式。
        经过一番探讨,光信息科学与技术在生活发展中已经有了如此多的应用,未来,还将探究出更多的使用,促进社会更进一步的信息化发展。
        三、结束语
    如今,社会发展越来越好,更多技术也运用而生,光信息科学技术涉及的领域也在慢慢扩大,相信过不了多久,此项技术能为人们生活和工作带来更大的便利应用。信息工程正在突破传统的界限向上而生。未来我国信息技术将会有更大更新的超越。
        参考文献:
[1] 胡星月. 信息光学在物理光学中的应用探索[J]. 卫星电视与宽带多媒体, 2019(19).
[2] 李天瑜. 刍论新形势下光信息科学技术的多领域有效应用[J]. 数码设计(下), 2019, 000(007):141.
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