光电子学论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇光电子学论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

主管单位：湖北省科学技术协会

主办单位：华中光电技术研究所;湖北省光学学会

出版周期：双月刊

出版地址：湖北省武汉市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1672-3392

国内刊号：42-1696/O3

邮发代号：38-335

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：2003

期刊收录：

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期刊荣誉：

篇（2）

本书编者Edik U.Rafailov教授1987年以来一直从事连续谱和超短脉冲激光器、非线性光学和集成光学的研究和开发。他2005年到敦提大学（Dundee University）工作，组建了一个光子学和纳米科学研究组。他曾发表250多篇论文，编著了一本著作，在美国和英国有8项专利。他当前的研究兴趣包括：新颖的高功率连续波长、短脉冲或超短脉冲激光器，紫外/可见/红外和THz辐射，纳米结构，非线性光学和生物光子学。

篇（3）

据了解，完成这项科研成果的牵头单位，是中科院半导体研究所微波光电子团队，由祝宁华研究员组建于1998年，是集成光电子学国家联合重点实验室和中国科学院固态光信息技术实验室的重要组成部分，目前有核心成员16人，在读博士和硕士研究生30余人，主要致力于光电子技术相关领域的研究。

可以说，这是一支硕果累累的研究团队――至今为止，他们研制的高速激光器、高速探测器、窄线宽激光器等系列产品在中国电科集团、航天集团等50余家大型知名企业成功应用，好评连连；他们在高速模拟直调激光器的研究上已经达到了国际领先水平；他们出版了3部专著，发表了200余篇高质量学术论文，仅获得的国家授权发明专利就有近百项。

也可以说，这是一支低调的科研队伍――在有点事儿就要“上热搜”、“上头条”的今天，他们瞄准国家重大任务需求，专注探索前沿基础科学和高新技术。就连这次获奖，除了象征性地发了通稿之外，媒体上就再没见关于他们的过多描述。

这种“犹抱琵琶半遮面”的神秘感，更是增加了人们的好奇和猜测，他们为什么如此低调？他们究竟在研究什么？

瞄准行业缺口

事实上，微波光电子团队的研究对象―微波光电子技术、高速光电子技术―并不像人们想象的那样神秘，严格来说都属于光电子技术的交叉方向，目前在很多领域都有广泛应用。而这种交叉融合的方式，也是近年来光电子技术的发展趋势。

光电子技术，确切地应该称为信息光电子技术，是光子技术和电子技术结合而成的高新技术，涉及光显示、光储存、激光等领域，是未来信息产业的核心技术，也是我国的先导产业，在国防工业、能源、汽车、信息技术等产业的发展中发挥着战略性的作用。

1998年，受中科院“百人计划”感召，祝宁华举家从德国回到中国，并在中科院半导体所组建微波光电子研究团队。此后近20年，这支队伍在祝宁华的带领下，逐渐成为我国光电子技术领域的代表性研究团队之一，并在高速半导体激光器等光电子器件及应用研究领域不断取得创新突破，有效提高了我国光电子器件及应用技术的发展水平。

最为称道的成绩之一，是他们提出了高速光电子器件动态特性精确测试方法。祝宁华表示，芯片高频特性的精确测试，一直是困扰业界的老大难问题之一。“因为光电子芯片的尺寸非常小，长度仅有200～300微米，波导宽度仅有2～6微米，这使得芯片与测试夹具尺度之间相差了数百倍，并且芯片与测试仪器本身还存在严重的阻抗失配（激光器3～8欧，探测器和调制器数百欧），所以在原来的技术水平下，要想实现精确测试难度非常大。”

微波光电子团队在祝宁华带领下，针对这一难题开展研究攻关，有效解决了微波矢量网络分析仪校准中的相位不确定性、校准方程相关性、频率限制等关键问题。这一突破让扣除测试仪器和夹具的影响变为可能，为获得较为准确的高频特性参数奠定了基础。

据悉，光电子器件高频响应测试主要分为两类―采用微波网络分析仪测量器件在某一驱动信号幅度和不同频率下的响应特性，以及采用误码分析仪测量器件在不同驱动信号幅度和某一速率时的响应特性。

据祝宁华介绍，一直以来，业界都没有能适用于不同频率和不同驱动幅度下响应特性的测试方法和分析模型。意识到这一需求缺口，微波光电子团队在前期所获突破的基础上继续展开研究，首次提出了激光器动态P-I特性曲线/曲面的概念，并给出了相应的测试方法。一系列测试证明，采用该方法商用仪器能够获得器件特性的直观描述，从理论上解决了工作参数优选的问题，为获得最佳高频响应特性提供了技术保证。

大胆决策创新

正所谓“蛇无头而不行，鸟无翅而不飞”，每个队伍都有其灵魂人物，并且作为队伍的核心，其实力也极其重要。对于微波光电子团队来说，这个人无疑是祝宁华，他专注科研、淡泊名利的精神一直感染着团队里的每一个人。

在从事高速光电子学理论、器件及系统研究的30多年里，祝宁华修正了光电子器件的模场理论，建立了器件优化设计分析模型，提出了一系列测试和封装设计方法，组织了光电子领域发展战略规划的研究和实施，为我国光电子学的发展作出了重要贡献。

多年来，微波光电子团队之所以能够频频在光电子研究领域取得创新和突破，一定程度上与祝宁华这个带头人多次敢为人先的大胆决策息息相关，封装技术的创新就是一个很好的例子。

封装技术，是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术，也可以是指半导体集成电路芯片用的外壳，发挥着安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用，同时也是沟通芯片内部与外部的桥梁―芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件建立连接。因此，对于很多集成电路产品而言，封装技术是非常关键的一环。

TO封装是激光器比较常用的一种成本较低的封装技术，一直以来业界普遍认为，这项技术只适合封装低速率半导体激光器。祝宁华却不这么认为，他向863专家组提出了研制高速TO激光器的大胆建议。

随后，他带领团队展开攻关，提出了一种光电子芯片本征动态特性参数提取方法，可以扣除芯片电极和封装所引入寄生参数的影响。同时，他们还提出了封装设计潜在带宽分析的概念，据此发展了封装寄生参数影响的综合评估技术，为芯片及模块的优化设计提供了有效手段。

这些创新的设计思路后来被微波光电子团队成功应用于激光器、探测器和调制器的封装设计中，研制出10Gb/s和40Gb/s数字通信激光器模块，并与华为、中兴、光迅、海信等公司合作，开发了一系列高速光收发模块，近五年累计创造了近20亿元的新增销售。

与此同时，祝宁华长期从事高速激光器的理论和实验研究，在意识到这一光电子器件的发展前景时，他在我国率先提出了研究高速激光器的建议，并从1998年开始，先后主持研制了2.5GHz、10GHz、18GHz高速激光器相关项目，使我国在该领域的技术水平从起步到跟踪发展再到国际领先，为我国多个重大型号任务中核心元器件的自主可控做出了贡献，相关成果获2013年度国家技术发明二等奖。他将这些研究整理成《光电子器件微波封装和测试》、《光纤光学前沿》等专著并出版，为我国光电子器件产业的发展提供了指导和借鉴。

超前布局规划

多年来，微波光电子团队都能够在激烈竞争中抢占先机，对所处行业未来的发展趋势进行预判，并提早部署研究计划。这已经成为他们的制胜法宝。最具代表性的，就是他们对光电子发展趋势的预判。

众所周知，全球已经步入信息经济时代，信息产业成为了许多国家的支柱产业。而光电子技术的发展在很大程度上决定着信息产业的发展水平。祝宁华介绍说，高速光电子器件在光通信系统的各个层次都有重要应用，如高速光传输、大容量光交换、宽带光接入和微波光子技术等，是实现高速光信息生产、传输、放大、探测、处理等功能的器件，是宽带通信网络的核心，而激光器则是光通信系统的“心脏”。

祝宁华很早之前就曾指出，随着光网络和光通信技术向大容量、低功耗和智能化方向发展，为实现更高速、更宽带光通信传输系统，光电子集成将会成为高速光电子器件的发展趋势之一，同时也是突破速率和能耗两大制约光通信技术未来发展瓶颈的有效途径，而高速激光器的研制也会成为行业焦点。

意识到这一发展方向的重要性，2009年左右，祝宁华组织实施了“信息光电子学”系列研讨会，以及863计划和基金委“十二五”、“十三五”光电子领域发展战略规划研究，促成了多个863主题项目和国家基金委重大项目的立项，积极推动了高速光电子集成芯片的发展。

不仅如此，祝宁华还带领微波光电子团队针对高速光电子集成器件在国内率先开展深入探索研究，取得了突破性进展。他们提出了光电子集成芯片阵列三维封装技术，解决了光电子集成芯片封装过程中面临的微波阻抗严重失配、模场失配和串扰等难题。美国光学学会刊物OPN以《中国光子集成》为题对微波光电子团队的相关研究进展做了大篇幅封面报道，进一步提升了我国在这一前沿领域的国际影响。

成绩证明实力

在过去的近20年，祝宁华带领的这支队伍在高速光电子器件领域的研究中，为我国实现了一个又一个创新突破，但他们却很少对外提及。对他们来说，科研需要沉浸其中，而他们有限的时间只够用来投入研究，再无暇顾及其他。所以这些年，这支队伍证明自己实力的方式“简单”、“粗暴”―不断创新、不断突破，不断刷新成果记录：

他们在光通信和光网络的核心器件高速光波导调制器的研制方面，采用保角变换法和点匹配法，很好地解决了以有限元为代表的常用数值计算法难以精确描述光调制器电极边缘效应的难题，确保了光波和微波传输特性测试分析的精确度，为器件设计和制备提供了有效保证。

他们首次将变分理论用于光波导传输特性分析，有效解决了采用数值分析法进行优化设计时面临的异常困难，建立了光波导基膜和高阶模场分布的解析表达式，并在此基础上获得了导模数目和模式传播常数等参数，在不同结构的光波导分析中成功应用，相关成果荣获中国科学院自然科学三等奖。业内评价称：“该方法表达式简单、参数确定方便、精确度高，为完善光波导理论体系作出了重要贡献。”

他们创新性地提出基于频率分束法的光外差技术，将光谱结构分析从光域转到电域，解决了传统Michelson干涉仪光谱分析法存在的光束发散、透镜振动等限制问题，将光谱分辨率由105提高到了1017。借助这一方法，他们研究了光波列（构成光谱的基本单元）的线宽和长度，以及时间和频率分布规律，建立了半导体激光器超精细光谱结构模型。同时，基于该理论，他们还提出了非对称耦合腔的单片集成激光器机构，能够将线宽压榨到35KHz以下，比常规DFB激光器小了2个量级。航天五院测试后确认其满足航天定标要求，意味着我国在该类核心器件的研发上实现了自主可控。

他们还大胆提出频率相干性概念，完善了波长不同的两束光相干性描述，明确双光束拍频产生微波信号的频谱线宽取决于光束相干性，与光束本身光谱线宽无关，以及两个单片集成激光器的输出光也具有频率相干性，并首次实现了基于微波光子技术的单片集成窄线宽微波源芯片，具有体积小、调谐范围大、不需要微谐振器等特点。

这种可调谐激光器在5微秒内实现了DC～40GHz的快速扫频，与传统电子学微波源技术相比，大大拓宽了频带快读，扫频速率提高了3个量级。这一突出成果一经发表，便立刻获得了UrekAlert和总参某部的高度关注，认为该方法为实现高效电子对抗装置及系统提供了可能。

…………

在科研上，这支队伍的表现其实很高调―提出大胆建议的是他们，提前判断发展趋势的是他们，打破国外禁运限制的也是他们，这些华丽的成果是他们非凡实力的最佳佐证。低调，只是为了屏蔽一切干扰和杂念，心无旁骛地沉浸在科研的世界中。

篇（4）

本书共有4章。1　离子激励工艺方法；2　借助带电粒子的半导体嬗变掺杂；3　利用辐射缺陷的半导体掺杂；4　隐埋多孔及损伤层的形成。

本书是世界科技出版社出版的《电子学和系统问题精选》丛书第37卷。本书的第一作者在圣彼得堡理工大学任教，第二作者在俄罗斯RAS俄罗斯科学院所属微电子学与高纯度材料研究所任职。本书引用的参考资料超过400种。对半导体电子学和固态辐射物理感兴趣的科学家、技术人员和学生将会从中受益。

胡光华，高级软件工程师

篇（5）

主管单位：中国科学院

主办单位：中国科学院上海技术物理所;中国光学学会

出版周期：双月刊

出版地址：上海市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1001-9014

国内刊号：31-1577/TN

邮发代号：4-335

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1982

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

SA 科学文摘(英)(2009)

SCI 科学引文索引(美)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉：

中科双奖期刊

第二届全国优秀科技期刊

联系方式

篇（6）

主管单位：中国科学院

主办单位：中国光学学会;中国科学院西安光学精密机械研究所

出版周期：月刊

出版地址：陕西省西安市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1004-4213

国内刊号：61-1235/O4

邮发代号：52-105

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1972

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

SA 科学文摘(英)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

期刊荣誉：

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篇（7）

按照现阶段电子信息科学技术的发展现状与发展趋势分析，西方发达国家电子信息科学与技术产业体系以逐渐成熟。伴随市场经济发展速度地提升及大量外资涌入，我国电子信息科学技术产业也得到了极大发展。“十二五”规划中明确指出，应将信息产业列为重点扶植产业，电子信息科学技术的发展必将带动相关行业及国民经济的发展。作为一门理工学科，电子信息科学技术是原有电子学、信息系统、无线电物理学及信息、电子科学的整合，以此构成全面新型学科。因我国电子信息科学技术发展起步晚，为充分发挥电子信息科学技术的作用，相关工作人员及单位必须重视该技术的实际应用与发展，只有这样才能推动国民经济的可持续发展。

一、电子信息科学技术的概况

数学家香农在其1948年发表的论文―通讯的数学理论中指出“信息是用来消除随机不定性的东西”。作为一种普遍联系形式，在所有通讯与控制系统内，信息是一切宇宙万物创建的最基本万能单位。电子信息科学技术是指利用电子技术获取、传递、处理及应用信息的一项技术，传感技术、通信技术、计算机技术与信号处理技术等都是电子信息科学技术的的重要组成部分。伴随电子信息产业的快速发展，电子信息科学技术已经成为现阶段最活跃、渗透能力最强的一项科学技术。在计算机发展的基础上，电子信息科学技术的特点如下：

首先，智能化、集约化。在科学的基础上进行计算机智能研究的建立，其中计算机发展的重要方向就是智能化，现代网络信息技术科对人的感觉行为与思维活动等进行模拟，并进行集约化逻辑分析、综合处理信息。其次，网络化、数字化。伴随计算机技术的不断发展，网络已经成为现代信息技术、计算机技术发展的产物。在信息资源共享、交流互动中，利用计算机高清晰数字处理技术、网络化运行等即可实现。最后，高效化、敏捷化。在开发、研究与应用现代计算机网络技术的同时，可整合、存储各类信息资源，并利用计算机信息处理技术，达到高效、快捷处理信息的目的。

二、电子信息科学技术的现状与发展方向

1、电子信息科学技术的现状

作为19世纪末、20世纪初发展的新兴技术，电子技术在20世纪得到了快速发展，因其应用范围地不断扩大，使电子技术已经成为近代科学技术发展的重要标志。伴随信息时代的到来，信息社会逐渐以微电子技术、电子计算机与互联网为发展趋势。目前电子信息科学技术在国防、科学、工业、医学、通讯等多个领域得到了广泛地应用，其已经成为人们生产、生活及社会经济发展的重要组成部分。作为国民经济支柱产业，现阶段我国信息技术总体水平和发达国家相比，仍存有一定差距。为转变我国信息产业核心技术受控于人的窘境，必须始终坚持建设创新型国家，将掌握装备制造业、信息产业核心技术作为提升国家竞争力的重点。本文以微电子技术为例分析，在不断突破CMOS（金属氧化物半导体）技术极限的基础上，我国微电子技术始终遵循摩尔定律（集成度每18个月平均多一倍，30年尺寸减小1000倍，提升性能1万倍），推动我国集成电路市场的快速发展。但现阶段我国市场自给率较低（25%以下），特别是在以计算机中央处理器（CPU）为代表的IC发展中，发展水平远远低于西方发达国家。

2、电子信息科学技术的发展方向

（1）未来信息技术的核心―光电子技术。电子学、光电子学、光子学为现代信息技术的主要发展阶段。作为信息、能量的载体，光子可产生信息光子学与能量光子学，根据以上两者自身规律与市场发展需要，可进行现代光电子交叉学科与光电子信息产业的建立与发展。（2）微电子―系统集成化发展。作为电子信息硬件产品的重点，集成电路制造技术具有广泛地应用空间，从计算机CPU至各类IC卡都与集成电路息息相关。大规模（LSI）、超大规模（VLSI）、特大规模（ULSI）集成时代已经成为微电子技术的过去，伴随信息时代的到来及电子信息科学技术的快速发展，集成电路将以硅基CMOS电路为主，向加工细微化、硅片大直径化方向发展。（3）多媒体、智能化成为计算机技术发展方向。计算机技术、PC机、服务器与其外部设备设计开发技术等为计算机技术的主要内容。伴随科学技术水平的不断进步，并行处理技术也得到了高速发展，平均每2年计算机性提升一个数量级。产品结构由计算机为核心逐步向因特网网络设备为核心进行转变，在系统内部存储设备所占比重也逐渐增加，逐步发展为海量存储。计算机、通信与家电设备通过多媒体逐渐融为一体，语言、数字图像交互技术也以实用化的方式呈现在人们面前，促使计算机技术逐渐向多媒体、智能化发展全面发展。（4）通信、网络技术的发展。伴随社会经济的快速发展，人们也越来越依赖网络，促使信息安全的重要性、紧迫性日渐突出，同时也加快了密码理论、密码算法、安全协议、网络安全和信息隐藏等技术的研究与发展。作为全球拥有最大规模移动通信网的国家，现阶段我国移动通信网普及率也有待提升。互联网与移动通信技术的发展，为无线技术发展提供了可靠地保障，同时，由无线局域网（WLAN）扩展到无线城域网（WMAN）的发展为电子信息科学技术的发展也提供了数据信息依据。在通信技术逐步发展为宽带化、个性化与综合化的同时，网络技术也逐步向多业务、高性能与大容量等方向发展。通过将网络信息技术提供给用户，可实现信息通讯的快捷性，推动信息技术的高速发展。

三、结束语

综上所述，作为科技革命重要标志的信息技术，电子信息科学技术已经广泛应用于社会、经济和人们生活的各个方面，作为市场竞争的重要手段，电子信息科学技术发展水平的高低将直接影响到国民经济的发展为此，我们必须正视与发达国家在信息科学和技术方面的差距，加大自主创新力度，大力发展信息产业并重视推动信息技术在产业的应用，进一步提升我国的综合竞争力。

参考文献

[1]冶明福.关于电子信息科学技术发展现状的思考[J].科技致富向导，2011年08期

篇（8）

Henry Ford： Father of Mass Production[大规模生产]

亨利·福特：量产之父

Most only know him as the man behind the Ford Model T注1； however， Ford is actually most famous for the method of making these vehicles[交通工具] that he introduced to the world. He was the first to design an assembly line[（工厂）装配线]， which allowed manufacturers[厂商] to produce faster than ever before.

Ford had a son， Edsel， and they worked together in the family business for years.

大多数人只知道他创造了福特T型车；然而，让福特真正成名的其实是他向世界介绍了生产汽车的方法。他是生产流水线的第一个设计者——这种方式大大缩短了制造商的生产时间。

福特有一个儿子，名叫埃兹尔。两父子多年来并肩作战，共同打理家族生意。

Johann Sebastian Bach： The Father of Music

约翰·塞巴斯蒂安·巴赫：音乐之父

Bach is considered one of the greatest composers[作曲家] of all time. Though he was orphaned[使成为孤儿] at the young age of ten， his relatives took an interest in his life and nurtured his love of music. He was soon considered a child prodigy[神童] and awarded a scholarship[奖学金] to an exclusive school[贵族学校]. He mastered the keyboard， the organ[管风琴]， and the harpsichord[大键琴]， and could also play a variety of other instruments[乐器].

Bach began composing music at a young age， completing over 1，000 works， and his music would become one of the main influences[影响] of the Baroque period注2. He also became a father to 20 children， four of whom followed his passion and became well-known musicians.

巴赫被视为有史以来最伟大的作曲家之一。尽管他年仅十岁就成为孤儿，但亲戚们照料着他长大，培养了他对音乐的热爱。人们很快便发现他是一名神童。巴赫获得了奖学金，得以入读一家贵族学校。他熟练掌握了键盘乐器、管风琴以及大键琴，还能演奏很多其他乐器。

巴赫在年轻时便开始作曲，一生创作了逾千部作品，他的音乐成为巴洛克时期最具影响力的标志之一。他还是二十个孩子的父亲，其中四人继承了他对音乐的热情，成为知名音乐家。

Alexander Fleming： The Father of Penicillin[青霉素]

亚历山大·弗莱明：青霉素之父

After World War I， Alexander Fleming decided that he would find an antibacterial[抗菌的] agent[药剂] seeing so many poor soldiers suffering and dying from infectious[易感染的] wounds. While studying the properties[特性] of a bacterium[细菌]， he discovered the antibiotic[抗生素] penicillin quite by accident. After years of careful study， he recognized the magnitude[重大意义] of his discovery， and it was mass produced after the bombing of Pearl Harbor.

Can you imagine life today without this amazing discovery？

第一次世界大战之后，亚历山大·弗莱明决心要找到一种抗菌剂，因为他亲眼目睹了许多可怜的士兵因为伤口感染而受尽折磨，不治身亡。他在研究细菌特性时无意中发现了具有杀菌功能的青霉素。经过多年的仔细研究，他终于意识到这项发现的重要性。珍珠港遇袭之后，该技术被投入大规模生产。

如果没有这项了不起的发现，你能想象今天的生活会是怎样一副模样吗？

The Wright Brothers： The Fathers of Aviation[飞行，航空]

莱特兄弟：飞机之父

The Wright brothers were only a few years apart in age and had a fascination[强烈爱好] for all things that moved. They owned a bicycle business， but soon began to experiment with kites and other flying machines until they became the first humans to invent and fly an airplane with controls.

Neither married or had children， they gave their lives to continue their experiments and the development of aviation.

莱特家的两兄弟年龄只差了几岁，他们对一切会动的东西都特别着迷。尽管他们经营着一家自行车店，这两兄弟很快就开始用风筝以及其他飞行器进行实验，最终成为最早发明并驾驶可控飞机进行飞行的人。

他们两人都没有结婚，也没有孩子，终其一生不断试验，将生命献给了飞行事业的发展。

J.R.R. Tolkien： Father of Modern Fantasy Literature[文学]

J. R. R. 托尔金：现代奇幻文学之父

Most of us have seen or heard of the epic[史诗] trilogy[三部曲] Lord of the Rings. It has become a popular film series[系列] that has attracted even more attention than the novels from which they were taken， written by J.R.R. Tolkien.

What you may not know about Tolkien is that he was born and spent the first few years of his life in a South African village. His father was on a search for diamonds there， but he died soon after. So Tolkien， his mother and younger brother moved back to England.

Tolkien became an English writer， poet， professor， and philologist[语言学者] who wrote many novels， but became famous mostly through the success of The Hobbit and The Lord of the Rings series. Few other writings up until this time were written in high fantasy注3， and Tolkien inspired many other writers in this field. C.S. Lewis注4， another well-known English author， was Tolkien’s closest friend.

我们当中大多数人都看过或者听说过史诗式三部曲——《魔戒》。这套作品被拍成了大热系列电影，其人气甚至远远超越了J. R. R. 托尔金所写的原作小说。

你也许不知道，托尔金出生于南非的一个小村落，并在那里度过了幼儿时代。他的父亲在当地寻找钻石，但没多久就过世了，于是托尔金及其母亲和弟弟一起回到了英格兰。

托尔金后来成为了一位英国作家、诗人、教授以及语言学家。他写了很多部小说，其名气却要归功于《霍比特人》和《魔戒》系列的成功。在那时，严肃奇幻题材的作品并不多，托尔金为这个领域的其他作者树立了榜样。另一位著名的英国小说家C. S. 刘易斯是托尔金最要好的朋友。

Albert Einstein： Father of Modern Physics

阿尔伯特·爱因斯坦：现代物理学之父

Einstein was a genius who actually came up with[想出] the theory of relativity[相对论] at the age of 16. At the age of 26， he published four papers which brought him world-wide fame as a scientist almost overnight. He came up with never-before-heard theories about relativity， gravity[重力]， and photoelectronics[光电子学]， and founded the theory behind the science of the atomic bomb[原子弹].

爱因斯坦是一位天才——他在16岁时就想出了相对论。26岁那年，他发表了四篇论文，让他几乎在一夜之间便成了举世闻名的科学家。他在相对论、引力学、光电子学等方面提出了闻所未闻的科学理论，同时为原子弹科学奠定了理论基础。

Alexander Graham Bell： The Father of the Telephone

亚历山大·格拉汉姆·贝尔：电话之父

Alexander Bell was an inventor from birth， it seemed， and had a heart for the deaf. He gave instruction in Visible Speech注5， working to help the deaf learn to speak properly. One of his pupils， Mabel Hubbard， eventually became his wife.

篇（9）

1.引言

光纤传感器因其具有广阔的应用领域和极大的潜力而受到人们的重视光纤传感器因其具有广阔的应用前景和极大的潜力而受到人们的重视。干涉型光纤传感器在军用探测、航空航天、汽车工业、海洋探测等许多领域都有广泛的应用前景。相位生成载波法（Phase Generated Carrier demodulation，PGC）由于其高灵敏度、大动态范围和良好线性性成为光纤传感器的重要解调的重要方法之一[1]。直接调制光源频率（Frequency Modulation，FM）的PGC检测方法不需要引入附件物理模块，而且结构紧凑。检测原理是采用不平衡干涉仪，通过对光源频率进行高频调制，通常采用提取正余弦项的正交解调型方法进行解调。高频调制的PGC检测灵敏度达9×10-6rad、动态范围达140dB[1，4]。进一步提高解调性能受限于干涉可见度波动率等诸多参数的影响，本文重点从解调结果的线性度和谐波抑制比（Harmonic Suppression Ratio，HSR）两方面分析干涉可见度波动的影响。

2.PGC解调干涉仪相位信号原理

2.1 基于Michelson型光纤干涉仪的PGC系统方案

本文以Michelson型光纤干涉仪为例进行说明。图1是基于Michelson型光纤干涉仪和直接调制光源频率FM的PGC检测方法示意图。

不考虑调制光源带来的光强伴生调幅，PIN光电探测器接收到的干涉信号表达式如下：

（1）

式中，为1次谐波伴生调幅1次谐波的幅度；为载波角频率；C为直接调制光源频率的调制深度；相位为待检测信号；A是干涉光强信号的直流项；B是干涉光强信号的交流项；，为干涉可见度。经实验测试采用了法拉第旋镜消除偏振态影响的干涉可见度约为0.8。

2.2 PGC解调方法

PGC解调方法的算法框图如图2所示，干涉信号分别与1倍载波和2倍载波相乘，之后过低通滤波器得到两项正交信号，再相除得到近似正切项，查找表实现修正的反正切计算，最终得到待检测信号[2，3，4]。

因子是影响解调结果的角度偏差，与激光器调制深度C、伴生调幅系数有关，而与干涉信号强度无关而与干涉信号可见度无关，本论文主要分析可见度对解调结果的影响，因此忽略因子的影响。设干涉度波动为，引起解调结果误差为，并令，进一步假设，并且误差很小，可做及的近似，则：

3.可见度波动对解调结果线性度的影响

仅考虑解调结果误差中与待解调信号同频率成分的影响，线性度可表示成：

光源伴生调幅系数为0.1时，待解调信号幅度为1rad，不同调制深度时，可见度波动对线性度的影响如图3，可见度波动对线性度影响很大，并且随着调制深度的增加，影响越发明显。可见度波动对线性度的影响与待解调信号幅度有关，随着解调幅度的增加，影响呈略微减弱趋势，如图4，与系统当前的光源伴生调幅有关，随着伴生调幅的增加，影响呈加剧趋势。固定待解调信号幅度为1rad，调制深度为2.63rad时，可见度的影响如图5所示，光源伴生调幅为0.1，如果系统容忍线性度误差不超过1%，则可见度波动应控制在±8%。

4.可见度波动对解调结果谐波抑制比的影响

高阶谐波功率为：

当可见度为0.8时，HSR变化曲线如图6、图7、图8所示。整体来看，随着可见度波动的增加，解调结果HSR降低；可见度波动对HSR的影响与系统当前的光频调制深度、光源伴生调幅、待解调信号幅度有关，随着调制深度C的增加，影响呈略微加剧趋势；随着伴生调幅的增加，影响呈加剧趋势；与待解调信号幅度关系较复杂，呈先减小后增加的态势，并且随着可见度波动的加剧，可能出现HSR急剧减小的情况；当解调信号幅度为1rad，光源伴生调幅为0.1，光频调制深度为2.63时，如果保证系统解调结果HSR不低于50dB，则可见度波动应控制在9%。

5.结论

本文从解调结果的线性度和谐波抑制比两方面分析了干涉可见度波动对基于PGC方法解调干涉型光纤传感器解调性能的影响。分析结果表明随着可见度波动的增大，解调结果线性度变差，解调结果HSR降低。可见度波动对线性度的影响与系统当前的光频调制深度和待解调信号幅度有关，随着调制深度C的增加或者解调幅度的减小，影响呈略微加剧趋势。可见度波动对HSR的影响与系统当前的光源伴生调幅有关，随着伴生调幅的增加，影响呈加剧趋势。

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中图分类号：G642 文献标识码：A

0 前言

应用物理学是当今高新技术创新发展的基础，是多种技术学科的支柱。与本专业存在交叉的专业包括光学、工程物理、半导体和材料专业等。目前，我国对物理专业的人才需求仍旧是供不应求，但表面上却是学生就业压力大。对人才培养的需求加上建设创新型国家和国际经济一体化的大背景，要求将创新教育贯穿于各级各类教育的全过程。本研究将立足于应用物理专业学生创新思维与创新能力的培养。对工科院校物理专业培养目标进行符合市场需求的重新定位，为高等院校物理专业深化教育教学改革提供有益经验。

1 研究思路

学院本着“理工交融”的办学特色和“厚基础、宽口径、重实践、求创新”的人才培养模式，着力打造本科生的培养。注重与新科技、新产业以及地方经济结合安排课程，积极开展大学生素质拓展和科技创新活动，正在走出一条分层次培养、适应社会需求的人才培养道路。

2 改革的内容

（1）改革培养方案，优化课程结构，多元化设置培养方向。学院将应用物理专业发展为应用物理、材料物理、光电信息科学与工程三个专业，完成人才培养方案修订，并组织实施。并在实践中进一步修改，使之逐步趋于完善；优化课程结构，按照“少而精”的原则设置必修课；增加选修课比重，允许学生跨系跨专业选修课程，使学生依托一个专业，着眼于综合性较强的跨学科训练；分层次设置课程，尽量做到因材择课，兴趣与学习结合。

（2）改革课堂教学，优化教学形式，把创新能力培育纳入课堂中。学生的创新精神和创新能力的培养也必须渗透到各科课堂教学过程中。多门主干课实施教学模式改革，把创新能力培育纳入课堂中。其中，电磁学、热学、近代物理等课程改革获得学校教学成果一等奖，光电子学基础等课程改革获得校教改立项并通过鉴定，原子物理学获得校精品课程。大学物理获得省级精品课程。用多样的课堂教学形式，加强各学科的相互渗透和交叉综合，拓宽学生的思维空间，注意融合学科前沿知识和高新科技，增大课堂信息量，激发学生的创新精神。

（3）实行实验课分层次立体化教学模式，探索开放式实验教学体系。改革实验室管理运行机制，探索和完善实施开放式实验教学的方法及其在课堂教学、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、本科生毕业设计（论文）中的应用。学生实践创新能力得到了培养和提高。建成了河南省物理实验示范中心、洛阳市光电功能材料重点实验室。

（4）改革和完善学生科技创新体系，建立校内创新实践基地。实行学生科学研究训练计划，引导学生在教师的指导下进行科研训练；鼓励学生申报大学生科研训练计划，科技创新项目等，通过科研促进教学，提高学生的科学素质，培养学生的科学精神。

（5）建立和拓展校企联合培养模式，建立校外实践基地，打造人才培养的新模式。建立和拓展校企联合培养的模式，促进本科教育与社会对人才需求的接轨，提升学生就业能力，打造人才培养的新模式。和洛阳凯迈测控、四季沐歌等与物理专业紧密结合的企业建立联合培养的模式，提高学生实践能力，培养为区域经济服务的实用型人才。

3 初步成果和效果

通过四年的改革，取得了令人满意的效果。

（1）形成新的利于学生创新能力培养的物理专业整体培养方案和人才培养模式，建立系统的大学生创新能力培养体系。建立和完善分层次开放式实验教学体系和新的实验室管理运作模式。建设物理实验教学示范中心开放式实验教学管理网站。发表教研论文12篇，举办全国高等学校“热力学与统计物理”教学与学术研讨会。

（2）学生学习研究的主动性、积极性、创新性明显提高。课外创新实践产生了高质量成果。获得河南省级“挑战杯”，河南省机器人游大赛，中国机器人大赛，全国大学生数学建模，全国大学生英语竞赛等比赛的二十余项奖项；学生申报或授权专利15项；参加SRTP项目40项；学生发表实验研究论文23篇。

（3）开辟适应地方高校物理专业的校企联合培养模式，与洛阳开拓者钼业、洛阳鼎晶电子材料有限公司、洛阳嘉盛电源科技有限公司、洛阳金诺机械工程有限公司先后签订校企合作协议，建立一系列的实习基地，实施“预签式” 培养办学模式。

（4）通过教研结合，学生创新能力培养和科学技术研究相互促进，教师实验科学研究成果显著。物理工程学院五个科研团队（光电功能材料、材料物性分析与模拟计算、光电信息及其图像处理、微纳结构与信息光学团队、光纳半导体与传感材料），共近200篇，其中SCI收录94篇，EI/ISTP收录42篇；主持项目47项，其中国家级项目21项，省厅级项目26项；申请发明专利40余项。

4 结束语

本研究对全国同类高校的理工科专业学生创新能力的培养可起到一定借鉴作用。当然，应用物理专业的办学需要研究的课题还很多，还需要在以后实践中进一步探索。

本研究得到河南省高等教育教学改革研究项目（2012 SJGLX149，2014SJGLX197）

参考文献

[1] 林德华，王新强，李芳昱.应用物理专业课程建设和教学改革[J].重庆大学学报（社会科学版），2009（5）：149-150.

[2] 王心芬，张秀荣.应用物理专业人才培养模式的探索[J].江苏科技大学学报（社会科学版），2006.6（3）：97-100.