光电子领跑二十一世纪.docVIP

　　　　　　　　　　　　　光电子领跑21世纪●像纳米技术一样，把光子作为信息载体，是本世纪的一个划时代的创新；用光纤通讯代替电缆和微波通信，使得信息传输发生了本质性的变革。●早期的光学主要研究物质的宏观光学特征，如光的反射、衍射、成像等。随着20世纪60年代初激光的出现，人们开始着重于探索光的微观机制，如光子与物质的相互作用，光子的产生、传播等。●光学向光子学的开拓，犹如电学向电子学的开拓，其意义十分深远。●光子的速度比电子的速度快得多，光的频率比无线电的频率高得多，因此从电子发展到光子，是信息技术的重大突破。●目前，在信息技术的各个环节，基本上是由光子和电子共同参与完成的。这便是所谓的光电子技术。21世纪将更加注意光子的作用。　　当12亿人同时抓起电话，不用说，绝大多数人听到的只能是嘟嘟嘟的占线声，但是科学家却认为，在不远的将来，只需三根细小的纤维就能够轻而易举地解决这一超级堵塞难题。中国工程院毛谦院士说，在国外，容量达16太比特的光通讯系统已经可以在实验水平上实现。16太比特意味着什么呢？它意味着一根光纤就可以满足2亿对人同时讲话！尽管许多人对光电子这个词还感到相当陌生，但这一技术已经改变了我们人类生活的许多方面。专家认为，光子技术是对电子技术的突破性性发展，展望21世纪，光电子技术必将与微电子技术一起，共同支撑起信息社会的摩天大厦。　　光通讯：　　正在以超摩尔定律的速度发展　　在微电子技术中，有一条著名的摩尔定律，即集成电路的集成度每18个月翻一番。但目前光通讯正在以超摩尔定律的速度发展，光纤容量及光电器件的性能每9个月就会翻一番。　　我国古代的烽火报警可以看成是光通讯的一种最为古老的形式，现代的光通讯是让光在一种名为光导纤维（简称光纤）的介质中传播。这一传播方式比使用金属导线具有无可比拟的优越性。目前世界上80%以上的信息是通过光纤传送的。 　　说起来令人难以置信，不包括塑料外套的光纤看起来就像一根比人的头发稍粗的玻璃丝。 光存储：　　一立方厘米存储3万卷百科全书　　20世纪末兴起的光存储将对信息的存取产生重大影响。我们熟知的VCD、DVD光盘是光存储的一种形式。　　科学家们正在充分利用光的特点，研究存储密度和记录速度远远大于VCD、DVD的技术。在理论上，光存储技术甚至可以达到每立方厘米存储3万卷百科全书的容量。　　光卡也将取代各种各样的磁卡和IC卡。一片光卡的容量相当于数百片IC卡或数万片磁卡！超快诊断:　　抓住瞬间的瞬间　　很多自然现象的过程是相当迅速的，快得令人难以想象，如食盐在水中的溶解、化学反应、植物的光合作用、核反应等。为了认识这些现象，揭示其内在规律，就必须抓住变化过程中的一些美丽的瞬间。　　基于光电子技术的超快诊断技术，能够把这一点做到近乎极致的地步。　　目前科学家已研究出了若干不同类型的相机。一种被称为分幅相机的超快诊断工具可以像拍电影一样拍摄对象，但它的拍摄频率要远远高于每秒25帧，达到了每秒10的7次方甚至11次方的量级！　　也就是说，1秒钟之内拍摄的照片可以让全中国每人手里拿3张，而且所有的照片都不相同！ 红外技术：　　单向透明的月黑风高夜　　红外技术是光电子技术最早获得大量应用的领域之一，最初当然是出于军事目的。　　原则上，任何物体都是红外源，都在不停地辐射红外线，因此红外技术将使得黑夜变成白天。　　借助红外技术等高技术，飞机可以在夜间作60米甚至10米的超低空飞行。　　目前，国外的一些高级轿车上已经装备了红外仪器。　　假如这个地方不久前停过一辆汽车，借助红外技术，就可以把汽车的热影子显示出来，甚至还可以知道它是什么时候开走的。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(摘自《南方周末》)