光电信息技术的应用及发展前景分析

李 珣

（中南大学 化学化工学院，湖南 长沙 410083）

光电信息技术的应用及发展前景分析

李 珣

（中南大学 化学化工学院，湖南 长沙 410083）

光电信息技术被应用在轻武器、医学、生物医药、深海探测等领域中，给各个领域都带来了前所未有的发展，光学信息技术的应用情况已成为衡量一个国家综合实力的标志。文章就光电信息技术的发展现状进行分析，研究其应用状况和发展前景。

光电信息技术；应用策略；发展前景

1 光电信息技术发展的现状

光电信息技术是一门集合了光学、光电子、微电子等技术的综合性学科技术，涉及范围较广，如光信息的辐射、传输、探测以及光信息的转换、储存、处理、显示等内容。在我国光电信息技术的发展门槛比较高，很少能对光电信息技术进行推广，且普通民众对光电信息技术的认知度不太高，光电信息技术的发展也很难获得社会大众的关注与熟知。

光电信息技术在我国多被应用在国防科技、应用医学、武器制造以及航天航空等领域中。近些年来，随着发达国家对光电信息技术的深入挖掘，光电市场也有了前所未有的发展，国内开始奋起直追，已经拓展到了通信技术、信息、军事、医疗、生物工程等科技领域中，光电信息技术在我国也有了很大的发展。光电信息技术在生物与医学领域中的应用涉及人类疾病的预防、诊断、监护、治疗、保健、康复等多个环节。光电信息技术被应用在武器领域中，能推动轻武器领域的发展，传统轻武器是通过配备光学与光电瞄准具等来实现设计进度与杀伤力能力提高的目的。近些年来，我国光电技术得到了迅速发展，取得了较好的经济效益与社会效益，使得光电信息技术的产值也有了明显的提升。光电信息技术已成为衡量一个国家综合实力的重要标准，研究光电信息技术的发展能给国家发展带来巨大的效益，且光电信息技术又是一个新的经济增长点，需要大量的人才作为支撑，来实现光电信息技术的应用与发展。

2 光电信息技术的应用分析

2.1 光电信息技术在特种设备上的应用

自20世纪以来，以光电信息技术为核心内容的光电子产业有迅速的发展，在电子材料、器件、工艺、特种设备等方面有了很大程度上的应用。光子与电子是未来信息社会的两个重要微观信息载体，光电信息技术与电子技术结合起来，同特种设备技术交叉渗透，发展成为特种设备使用的核心技术。在特种设备中应用光电信息技术，使用单位要充分了解作业流程与步骤，各个行业对特种设备的使用也给各应用单位带来了一些安全隐患，特种设备的应用安全是一个十分棘手的问题，解决了安全问题才能提高设备的应用效率。

在医疗行业中光电信息技术在特种设备上的应用，医疗行业与人们的日常生活有着密切的关系。在许多领域中会用到特种设备，如胶囊型内窥镜，一种带有摄像机的胶囊型内窥镜，其直径是0.9 cm，长是2.3 cm，病人在吞下之后可以在胃、十二指肠、小肠、大肠等位置进行图像拍摄，胶囊型内窥镜与一般内窥镜相比，能避免病人的检查痛苦。胶囊型内窥镜在完成摄像任务之后，会随着排泄物被排到体外，胶囊型内窥镜会使用电荷耦合元件（Charge-coupled Device，CCD）或互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS）摄像机，需要的电能由自身电池或者是直接从体外用微波的形式来进行输送，其运行速度、方向等都可以从体外进行控制。通过其拍摄出来的图像可以使用微波，传送到体外的控制装置中，使得记录、显示系统呈现出来，或者是直接通过打印机来获取图像信息。由此可见，光电信息技术在特种设备上应用为医学提供了更大的发展空间。

2.2 光电信息技术在条形码识别系统中的应用

现阶段，条形码系统应用了多种技术，像计算机技术、网络计算，光电信息技术在条形码识别系统中的应用有光电检测、整形电路。其中，光电检测中的应用，针对不同颜色的物体来说，受到每种颜色的发射光与物体本身材质等因素影响，物体发射的可见光波长有着的明显的差异。如黑色物体对各种波长的可见光是吸收的；而白色物体对各种波长可见光是反射的。由此，条形码识别系统中应用光电信息技术，条形码扫描器光源发出光之后，利用光阑、凸透镜的作用照射到黑白相间的条形码上，再经过另一个凸透镜来进行聚焦，照射到光电转换器上。由此光电转换器接收到信息之后，就能进行转换，将信号输送出去，显示并放大到整形电路中。

在整形电路中的应用，一般情况下，白条、黑条宽度不一样时，电信号持续的时间有着明显的差异，光电转换器输出的电信号约10 MV，不能直接投入使用。由此在实际应用中，需要将光电转换器的输出电信号放大。当条形码中出现污点、疵点式，可能会导致信号出现错输，放大电路后需要额外加一个整形电路，转换模拟信号，采用数字信号的方式呈现出来，使得计算机系统能有效地进行判读。在整形电路中，脉冲数字信号不能直接传达，借助译码器，将其转化成数字或者是字符信息。经过识别起始、终止字符信息，整形电路可以将条形码中符号的扫描方向进行判别，并研制出一定方法。具体来说，可以将实施一定应用机制，将测量脉冲数字电信号0，1的数目，判别条和空的数目；通过测量0，1的信号持续时间，识别条与空的宽度，这样说来，根据码制对应的编码规律，转换成数字和字符信息，在接口电路的作用之下，输送到计算机系统中，处理与管理有关信息，完成有效辨读条形码的作业。

2.3 光电信息技术在空间探测中的应用

光电信息技术是一种新型技术，很多领域中需要不断开发。在深空领域中光电信息技术显得尤为重要，一望无际、深不可测的宇宙需要探测才能进行方向识别与天体识别，为宇宙空间探测提供了可靠的数据，光电信息技术在深空探测中有着不可替代的作用。自19世纪70年代以来，光电处理技术就有了一定发展，利用光电信息技术设计深空探测系统的技术也逐渐发展起来。当时深空还是一个人类未涉足的净土，其中蕴含着许多宝藏备受人们的觊觎，直到现在广电信息技术仍是人们进行深空探测使用的重要技术。

军用技术发展对深空探测用途是光电设备发展的重要参考依据，光电信息技术代表了现今探测技术的较高水平，体现出光电信息技术应用的重要途径，光电信息探测技术可以利用可见光、激光、红外进行探测。光电探测技术有很多种类，如利用光电技术进行侦查、反侦察、抵御干扰等，就是以功能和技术进行分类的。在实际操作过程中一般是根据接受频率坡段来对坡段特点进行分类和提取的，结合较为完整的光电对抗技术可以给波段分析带来有用的信息，继而保证不可见的深空能得到探测。光电侦察是利用光电器件信号的侧向与定位来搜索不可见的物体存在，并对不可见物体进行测量、分析与识别，为科学家的分析整理工作提供有力保障。

3 光电信息技术的发展前景

3.1 光电信息技术在特种设备上的日常化应用

传统制造业中在特种设备上应用光电信息技术是会用到锅炉，其实锅炉是一种比较危险的特种设备，近些年来因锅炉特种设备的使用安全事故频发，大部分事故是因水位计的失灵导致的。光电信息技术中双通道比色温度能有效解决这个问题。双通道比色温度计就是利用了光电器件、适当电路，通过引入这两个波段，测量出两个光波段中的内辐射能量比值，再经过运算一定关系之后，就能获得被测物体的温度值。在实际使用中，选择两个波段时，需要进行高温测量由于辐射能量比较大，可以选择波段比较窄的位置来靠近；而进行低温测量时，因辐射能量比较小，可以选择两个较宽的、尽量靠近的、有部分重叠的波，尽量避免黑度系数的不良影响。双通道比色温度计有两个通道与两个光电器件，其优点是很容易测量到物体的真实温度，且准确性高、稳定性好。测量距离的远近，中间介质存在与否，热体大小等众多因素都会对温度产生一定影响，这个影响不是特别明显。总之，企业在日常生产经营中使采用锅炉时可以采用双通道比色温度计进行温度测量，判断温度是否超标。光电信息技术在特种设备上的应用也逐渐日常化，对安全事故的减少作出一定贡献。

3.2 条形码识别系统中光电信息技术的发展趋势

随着信息技术与计算机技术的不断发展，光电信息技术也得到了一定的推广，备受社会各界的重视与关注。现如今，条形码识别系统中光电信息技术中的应用使得产品的更新换代变得更快。光电子器械的发展有着良好的状态，在光电信息技术的影响下，光电子器械会变得愈加集成化与廉价化，这样光电子产品的更新换代就会变得更快，也能更好地为人们的生活提供优质的服务。另外，光电信息技术在条形识别系统中的应用也逐渐与多种技术结合在一起，为棘手的问题解决提供了更多有效的方案，也实现了技术的不断更新，促使新技术的产生，相对应的一些新领域被不断开拓出来。在光电信息技术的未来发展中，光电信息技术结合其他技术是一个必然的趋势。在经济全球化发展的大背景下，条形码被广泛应用在各种商品上，能明确标出商品的各项基本信息，如商品的制造厂商、生产日期、名称、价格等内容，与此同时，条形码还被应用在邮电、图书管理的领域中，光电信息技术在条形码上的应用也愈加普及。

3.3 空间探测光电信息技术的发展

现阶段，世界范围内各国都为深空探测系统配备了高科技深空探测装置，如各种多用的宇宙飞船探测器。这些探测器的类型主要有深空激光探测装置、深空红外探测装置、深空无线电探测装置以及深空生命探测装置等。我国只有拥有更强大的探测系统，提高不可见深空探测与测量的能力，才能在光电探测领域中有更大的突破。毫无疑问，利用光电信息技术探测系统，能全天候、智能化地进行监控，并扩大监测范围，光电技术探测系统传输更加高效，信息传递更加安全。

4 结语

光电信息技术的应用有着较好的发展前景，企业在应用时要注意安全控制以及风险规避的工作。光电信息技术是一个新兴产业，有着无法预估的巨大潜能，能为我国企业发展带来不可预估的社会效益与经济效益，因此要加大对光电信息技术的应用与推广。

[1]爱孟斯坦.光电信息技术在特种设备上的应用探讨[J].电子技术与软件工程，2014（5）：133-134.

[2]郭志伟.条形码识别系统中光电信息技术的应用探讨[J].电子世界，2015（22）：99-100.

[3]邹昀哲.中国的空间探测光电技术的发展与应用[J].科技经济导刊，2016（2）：85.

[4]栾帝，吕和鑫，蔡宇晨.光电信息技术在特种设备中的应用研究[J].四川水泥，2017（3）：148.

[5]王华.光电技术的发展及应用[J].电子技术与软件工程，2017（12）：248.

Analysis of application and development prospect of optoelectronic information technology

Li Xun
（Chemistry and Chemical Engineering College of Central South University, Changsha 410083, China）

The optoelectronic information technology has been applied in the fi elds of light weapons, medicine, biomedicine and deep sea exploration, which has brought unprecedented development to various fi elds. The application of optoelectronic information technology has become a measure of national comprehensive strength. This paper analyzes the current situation of the development of optoelectronic information technology and studies its application status and development prospect.

optoelectronic information technology; application strategy; development prospect

李珣（1997— ），男，湖北阳新人，本科；研究方向：光电技术及应用。