光电信息工程与FASE相结合研究

谭辛龙

【摘 要】光电信息工程综合了数学、物理、计算机、电子等方面的信息内容，而光电信息的应用范围也十分广泛，对各行业都有深远的影响，因而光电信息工程与FASE相结合也有非常积极的意义，特别是光电一体化的科学研究和产品设计开发具有重要的作用。

【关键词】光电信息；工程；FASE；结合

1、引言

计算机信息在工程中的应用涉及到多方面的领域，并且带来了十分积极的作用，随着各种技术的创新与拓展，光电信息工程与FASE相结合，推动了新的产业的发展，并且其作为新兴领域的技术，成为信息技术中的重要组成部分，论文将从光电信息工程中的光电元器件、作用机理和与FASE的结合应用等方面进行探讨，以光电信息工程和FASE结合的产物之一AGV进行分析探讨，以为相关工作的推进做出一定的贡献。本文中的相关论点仅为笔者日常研究工作所得，相关论点做业内研究人士的参考观点研究，不足之处，有待有识之士进一步指正。

2、光电信息工程中的元器件

光电信息工程中涉及到的理论包括量子力学、半导体理论、原子物理、非线性光学等内容，我国的光电子材料研究已经得到了产业化的发展，在半导体的光电子材料方面，有太阳能电池单晶硅，年产量已经突破了380吨，用于光电子器件的LED、LD、单晶等芯片材料也已经得到实用化，而SiC等宽禁带半导体材料也得到了研发。我国的激光晶体材料也得到了一定的进步，在非线性光学晶体方面研制的三硼酸、偏硼酸钡等也实现了国际的首创。光电信息工程的应用领域和元器件主要包含以下几个方面：

（1）光纤光缆：光电子材料发展重点方向主要是可调谐、高功率、超高亮度、新波长激光晶体、TFT显示器、半导体激光器等应用较为广泛，也取得了实际效果。

（2）光電信息工程的元器件包含光学遥感仪器、机器人视觉、光学仪器、光电检测仪器、红外夜视仪、高灵敏探测器等方面的应用，可以实现模型测量、机器视觉、计量作用、定位探测、温度、PH值的测定等作用，其中可以综述为以下几个方面，激光器的应用，有半导体、光纤、气体等激光器件，应用与物理光学、光学、激光原理技术、光信息处理等，在激光测距、激光跟踪、激光全息等设备系统中的应用。

3、光电信息工程与FASE相结合的应用研究

本文以无人搬运车，简称AGV作为研究的案例进行分析，无人搬运小车集合了多种功能，其指引采用光电信息技术，装置中设有电磁和光学牵引等，能够沿着已经指定的路线进行运作，并且不需要人工搬运等操作，实现无人化的操作。其动力的来源为内置的蓄电池，行进的路线通过已经设置好的程序路线进行，在轨道上根据已经提供的识别信息来指引运行的过程，并且经过探测可以对行走的路线进行修正，具有快捷、安全性能高、工作效率高、可操作性好的特点。与传统的物料传输设备比较，AGV的特点是充分体现了光电信息的控制技术，具有自动化、柔性化的运作能力，其讯息的指引准确到位，发生误操作的概率非常低，并且此类装置的成本建设不高，实现的生产过程高效、无人化和智能化的趋势非常明显，以此为例，可以发现，光电信息工程通过与FASE相结合，在智能化和自动化的方向有广泛的前景，并且也是未来发展的主要方向。以下为其具体的优点分析：其一，充电过程能够实现自动化，无人搬运车的能源为内置蓄电池，使用寿命长，据研究可以长达十年，并且单位时间充电的效率高，每充电20分钟可以作业5小时左右，此外，由于实现了充电的自动化，电量即将耗尽时会向系统发出充电指令，而不需要人为的观察，减少了人力方面的投入；其二，自动化的程度高，自动化控制的设备主要包含计算机、激光反射装置和电控装置，无人搬运小车中已经输入了指令程序，在相应的点位执行命令，并且几乎没有错误出现，极大了提高的工作的稳定性和自动化程度；其三，灵活易用，由于许多控制程序是通过芯片控制的，因而节省了人员操作的空间，减小了设备的体积，可以方便其在各车间、区段灵活运作，这对于节省工作面积，提升车间空间利用率方面具有积极的意义；其四，外观美观，随着自动化设备的发展，设备的外观更加美化，流畅，成为市场吸引力的重要一个方面。

4、光电信息工程与FASE相结合实例运作方式

光电信息工程与FASE相结合的实例分析中，主要涉及其中的导引方式包含以下几种类型：

（1）电磁导引：作为比较传统的导引方式，但引入了光电信息工程技术方面的内容，可以实现污染小、无噪声、引线埋设隐蔽等特点，一般是将在无人搬运小车的运行路线上埋设金属线，由于金属线上面设置了牵引小车运行的信号信息，如导引的频率信号，可以指引小车的运行轨迹，而且此类导引方式简单易用，成本低廉，但其缺陷时限于路径金属线的铺设会受到实际工作环境的影响，有一定的局限性，要根据具体的环境加以更改。

（2）光学导引：利用摄像机可以采集色带的光学信号，可以在无人搬运小车的行进路线上敷设光学导引材料，如色带或涂漆的方式，可以指引小车的运行路线，但由于此类光学材料的可靠性难以得到保证，在实际操作中容易受到污染或破坏，导致工作的稳定性难以得到有效的保证，因而运行的精度会受到很大的影响。

（3）直接坐标：在无人搬运小车的运行路线上设置坐标信号，小车在运行中可以接受这些信号，从何根据光电信息来实现行驶功能，并且可以停止或启动，变速等多种运行信息都可以附加在位置坐标的信息当中，小车在接受这些位置信息的坐标后会调出相应的程序实现拟定的工作行程。其主要的元器件是光电计数器、电磁感应器等，这种导引的方式优点在于可以更改坐标位置从而实现对小车运行路线的控制，具有很大的灵活性，但其中的困难点是在更改这些运行的坐标点时测量工作和程序的设置工作比较繁琐，具有一定的复杂性，对于一般的简单性搬运操作并不合适，会造成财力、物力的浪费。

（4）GPS导航：通过空中的卫星设备对设备的跟踪和制导指引，这种技术导引对于户外或远距离的导航具有明显的优势，并且发展前景非常广阔，而卫星的导航精度和信号控制的稳定性对设备的运行有很大的影响，地面的接受辅助设备也要相应的完善，才能保证运作的精度和稳定性。但是此类技术的运用由于限于操作的技术性和成本控制方面的内容，有许多值得继续深入提高的地方，但无人驾驶汽车的导航技术已经诞生，并且正是由于光电信息工程和FASE相结合的产物，具有非常广泛的前景。

（5）激光导航：激光导航牵引方式主要是在无人搬运小车上设置激光接受或发射的装置，当接受到信号后，通过激光的反射路线和路径的设置来判断下一步的走向，此类技术的生产成本较高，实用推广并没有完全实现，但其优势是激光的稳定性带来了想当高的精度，暂时成为国内外相关企业优先发展的技术，但对各种比较严格的环境要求高，其使用的适应性需要得到进一步的提高。

（6）惯性导航：惯性导航主要是可以与陀螺仪相结合，对信号的偏差进行修正，具有较高的精度，并且其运行的路径非常灵活，工作量也小，但缺点是生产的成本难以控制，陀螺仪的精度直接相关于设备运行的精度，在一般的作业中并不需要这样高精度的设备，因而限制了其发展的空间。

5、总结

随着科技的进步，光电信息工程方面的技术突飞猛进，给许多行业都带来了深远的影响，尤其是在导航相关的行业，有着决定性的作用，论文从光电信息工程技术与FASE的结合实例进行探讨，研究其发展的空间，但从当今的情而论，此类技术的结合仍有许多不够成熟之处，有待进一步深入拓展研究，论文对其各种发展的主流技术做简要的较少，但相关研究值得深入。

【参考文献】

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