量子計算發(fā)展前景范文

導(dǎo)語：如何才能寫好一篇量子計算發(fā)展前景，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：全光開關(guān)量子相干效應(yīng)光子晶體波導(dǎo)

1、引言

電子技術(shù)與光子技術(shù)是當(dāng)今信息技術(shù)世界的兩大支柱。上世紀，電子開關(guān)（即電子晶體管）的成功發(fā)明與應(yīng)用，使電子技術(shù)得到了長足的發(fā)展，并取得了輝煌的成就：計算機、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信以及各種電子電氣設(shè)備等的電子技術(shù)的應(yīng)用，使人們的生活發(fā)生了徹底的轉(zhuǎn)變。而光子技術(shù)的主要是作為電子技術(shù)的再發(fā)展，拓寬了電子技術(shù)的應(yīng)用。從歷史的發(fā)展?fàn)顩r來看，電子技術(shù)與光子技術(shù)均有其自身的優(yōu)點：電子技術(shù)擅長信息處理，特別是數(shù)字化信息處理；光子技術(shù)擅長信息傳輸，具有寬帶、大容量和并行處理等優(yōu)點。正是因為二者各有所長，所以時至今日，在信息技術(shù)領(lǐng)域中，電子信息技術(shù)主要占據(jù)著數(shù)字化信息處理領(lǐng)域，而光子技術(shù)主要占據(jù)著信息傳輸和信息存儲領(lǐng)域。[1]

隨著近幾十年的發(fā)展，光子技術(shù)以其獨特而明顯的優(yōu)勢，大有取代電子技術(shù)的趨勢。到目前為止，光子技術(shù)完全取代電子技術(shù)，成為信息技術(shù)的核心，只差一步之遙：用全光開關(guān)取代現(xiàn)有的電子開關(guān)。全光開關(guān)是一種重要的集成光子學(xué)器件，完全利用光子與介質(zhì)作用來實現(xiàn)對光傳輸過程進行有效的“開”“關(guān)”控制作用。[2]用全光開關(guān)代替電子開關(guān)，可以極大提高信息處理速度和存儲量，降低功耗，因此，發(fā)展全光開關(guān)已是勢在必行。

2、固體全光開關(guān)舉例介紹

雖然到目前為止，還沒有現(xiàn)實意義上的全光開關(guān)出現(xiàn)，但現(xiàn)已發(fā)展成多種類型的全光開關(guān)模型，這些開關(guān)都各有所長。

2.1 量子相干效應(yīng)全光開關(guān)

量子相干效應(yīng)全光開關(guān)是基于量子相干和干涉效應(yīng)的全光開關(guān)結(jié)構(gòu)，通過一束控制光控制量子干涉，從而調(diào)制信號光的傳播特性。實現(xiàn)量子相干效應(yīng)的基本手段是利用外加相干場耦合原子的不同能級，使其發(fā)生關(guān)聯(lián)，從而在不可分辨的量子躍遷通道之間產(chǎn)生干涉。[3]

吳金輝等人在量子相干效應(yīng)的理論研究中取得進展，提出了利用非對稱量子阱結(jié)構(gòu)中的可調(diào)諧隧穿感應(yīng)量子干涉可用來實現(xiàn)在低溫下工作的新型、高效、寬帶、超快光學(xué)開關(guān)的方案。

[4]他們設(shè)計了一個非對稱的量子阱結(jié)構(gòu)。（如圖1所示）

圖1 非對稱量子阱能帶結(jié)構(gòu)

在此結(jié)構(gòu)中淺阱的基態(tài)和深阱的第一激發(fā)態(tài)近共振，存在電子隧穿，于是產(chǎn)生了兩個新的能態(tài)|2>和|3>，二者具有很強的相干性，即隧穿誘導(dǎo)相干。頻率分別為ωs和ωp的兩個相干場（控制光和信號光）將這兩個中間能態(tài)分別與淺阱的第一激發(fā)態(tài)|4>和深阱的基態(tài)|1>耦合起來。[3]由此結(jié)構(gòu)中，我們可以看出，一個較弱的控制光ωs可以通過兩個量子阱之間的隧穿效應(yīng)來控制信號光ωp的傳播特性，實現(xiàn)了以光信號控制光信號的全光開關(guān)功能。

量子相干效應(yīng)全光開關(guān)是基于所使用材料的固有相干性來實現(xiàn)的，不依賴于外場驅(qū)動，具有很高的響應(yīng)速度、開關(guān)效率和控制效果，對全光開關(guān)乃至整個量子理論的發(fā)展和實際應(yīng)用有重要指導(dǎo)意義。

2.2 光子晶體全光開關(guān)

光子晶體作為一種新型的人造光子學(xué)材料，具有獨特的光子帶隙特性，能有效地控制光子的傳輸狀態(tài)。

利用光子晶體來實現(xiàn)全光開關(guān)的思想，最早由Scalora在1994年提出的。當(dāng)不施加作用時，探測光能夠通過光子晶體；當(dāng)一束抽運光作用于光子晶體時，探測光就被光子晶體全部反射回來而不能通過光子晶體，由此實現(xiàn)抽運光對探測光傳輸過程的開關(guān)控制作用。實現(xiàn)光子晶體全光開關(guān)的方法有：通過光子帶隙遷移、通過缺陷模式遷移、通過非線性頻率轉(zhuǎn)換、利用光子態(tài)密度、利用雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng)、通過波導(dǎo)和微腔的耦合等。

光子晶體全光開關(guān)具有體積小的優(yōu)點，為實現(xiàn)全光開關(guān)的集成化打開了一扇新的大門，具有良好的發(fā)展前景。

2.3 波導(dǎo)全光開關(guān)

波導(dǎo)全光開關(guān)是非線性光波導(dǎo)器件的一種應(yīng)用，主要利用光在光波導(dǎo)中傳播時的非線性光學(xué)效應(yīng)。非線性光波導(dǎo)器件包括頻率調(diào)制型器件和強度調(diào)制型器件。頻率調(diào)制型器件是將不同頻率的光在波導(dǎo)中相互作用而產(chǎn)生倍頻、和頻、參量過程、四波混頻、受激拉曼等非線性過程進而實現(xiàn)頻率變換和能量轉(zhuǎn)移的器件；強度調(diào)制型器件是基于光克爾效應(yīng)，即波導(dǎo)介質(zhì)的折射率依賴于光強度的變化效應(yīng)進而實現(xiàn)對光強度、相位等調(diào)制的器件。典型的波導(dǎo)全光開關(guān)主要是基于非線性方向耦合器、非線性光纖光柵反射器、非線性Mach-Zehnder干涉儀、非線性模混合器、弧型或X-型波導(dǎo)等非線性波導(dǎo)器件而設(shè)計的全光型光學(xué)開關(guān)。

波導(dǎo)全光開關(guān)無論是從結(jié)構(gòu)上、功能上，還是從技術(shù)上、材料上，都有較有優(yōu)勢，并且其繁多的種類和較為成熟的理論，也使我們相信在不久的將來，我們就能看到這種全光開關(guān)的實際原型出現(xiàn)。

3、結(jié)語

光子技術(shù)的優(yōu)越性使我們看到了信息技術(shù)的新的發(fā)展空間。在當(dāng)今的信息技術(shù)領(lǐng)域中，若能使用光子技術(shù)完全代替電子技術(shù)，無論在通信領(lǐng)域還是計算機領(lǐng)域，都將帶來一場革命性的改變，實現(xiàn)低成本、低功耗、高容量、高速度的先進的信息技術(shù)，這將會再一次極大改變?nèi)藗兊纳睿朔F(xiàn)階段電子技術(shù)速度、容量有限，體積、成本、能耗較高等缺點。目前實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的瓶頸就是全光開關(guān)的實際應(yīng)用。從目前全關(guān)開關(guān)的發(fā)展來看，人們將會在不久的將來實現(xiàn)把全光開關(guān)從理論設(shè)計到實際應(yīng)用的跨越，給信息技術(shù)以及其周邊領(lǐng)域帶來新的生機。

參考文獻

[1]李淳飛.全光開關(guān)原理[M].北京：科學(xué)出版社，2010-07-01.

[2]龔旗煌，胡小永.超快速光子晶體全光開關(guān)研究.北京大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2006年1月第42卷（第1期）：11～17.

篇2

現(xiàn)在計算機已經(jīng)運用于各行各業(yè)（工業(yè)、農(nóng)業(yè)、文化教育、衛(wèi)生保健、服務(wù)行業(yè)、社會公用事業(yè)等），走進萬千普通人的家中，更為社會的發(fā)展做出了巨大的貢獻。首先，計算機將會推動社會生產(chǎn)力以更快的速度發(fā)展。當(dāng)下計算機時代中，信息便是最重要的元素，通過對互聯(lián)網(wǎng)和計算機，將會加快信息技術(shù)發(fā)展，人們傳遞信息的渠道越來越多，對于信息的了解也會越來越多，因此對信息的有效性和及時性也提出了更高的要求。于此同時，信息技術(shù)發(fā)展不僅會拖動和其相關(guān)茶葉的法陣與進步（如電子技術(shù)和生物技術(shù)），還會對新能源、新技術(shù)的發(fā)展和開發(fā)有一定的影響和幫助，促進科技是人類社會第一生產(chǎn)力的地位也愈加明顯突出。而信息對于個人來說，通過網(wǎng)絡(luò)與計算機，人類的勞動方式和工作方式也在不斷的發(fā)生變化。人類可足不出戶的完成各項學(xué)習(xí)任務(wù)和工作，讓人們節(jié)省出更多的時間去做其他事情，在各方面均會得到一定的解放，如行動或者思想。在將來社會中，計算機的地位越來越重要，作用也將越來越大，越來越貼近人們的生活，計算機也會越來越小型化，智能化。未來我們將可以通過計算機做許多事。

勢

展望未來,計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展又將是一片生機,前景廣闊.計算機學(xué)家、數(shù)學(xué)家等科學(xué)家們的執(zhí)著追求和不懈努力,將會使他們在21世紀的計算機發(fā)展史上譜寫出更加燦爛輝煌的新篇章。

1.生物計算機

生物家算計在1994年11月美國的異位博士便提出，其以DNA堿基序列作為信息編碼載體，使用當(dāng)代分子生物技術(shù)，食管內(nèi)使用控制酶，使得DNA堿基對序列發(fā)生變化和反映，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的運算。阿曼德在雜志《科學(xué)》上公布了DNA計算機理論，引發(fā)全世界各個方面的學(xué)者關(guān)注。過去的半個世紀內(nèi)，計算機意義幾乎和物理芯片一樣，但是阿德勒提出DNA計算機，不僅拓寬人類對計算機的了解，而且計算機也不再是簡單的物理性質(zhì)的操作，還增添了粘貼、復(fù)制、剪切、插入等方式。就在2013年的3月，英國生物信息研究院的科學(xué)家們將莎士比亞的154首十四行詩的mp3文件和相關(guān)數(shù)碼照片編入了DNA序列，儲存密度達到了驚人的每克2.2PB（1PB=1024TB）。這條消息引爆了人們對信息存儲概念的認識大轉(zhuǎn)變。基于DNA的存儲技術(shù)誕生以及得以實現(xiàn)，給人們對生物計算機的構(gòu)想以堅定的信念。

2.量子計算機

量子計算機是指處于量子狀態(tài)下的原子，將其作為CPU和內(nèi)存，使用原子量子特性進而對信息進行處理。因為原子具有在同一個時間點，可以未出不同位置之間奇妙的特性，使用0和1表示處于量子位的原子，而處于量子位的原子可以同時使用0和1中間的值進行表示，所以不管從處理的角度還是從數(shù)據(jù)存儲的角度，量子位能力，量子位能力是晶體管電子位的2倍。有人這樣比喻：一個老鼠在繞過一只貓的時候，根據(jù)經(jīng)典物理學(xué)理論，若是從左邊過，那么便不能從右邊過，左右兩側(cè)只可以選擇一個方向，然而若是根據(jù)量子物理學(xué)理論，老鼠.可以同時從貓的左右兩邊繞過。

3.光子計算機

光子計算機和傳統(tǒng)芯片計算機比較可以看出，光計算機可以使用光速來提到電子進行存儲和運算等工作：其將會以不同的波長來表示不同數(shù)據(jù)，并以大量的棱鏡、透鏡以及反射鏡將數(shù)據(jù)從芯片之間進行傳遞。研制出的光計算機攝像在20世紀50年代后期便已經(jīng)被提出。在1986年，貝爾實驗室的戴維•米勒研究出小型光開關(guān)，為同實驗室的艾倫•黃研制光處理器提供了必備元件。1990年1月，黃的實驗室開始用光計算機工作。從采用的元器件看，光計算機有全光學(xué)型和光電混合型。1990年貝爾實驗室研制成功的那臺機器就采用了混合型結(jié)構(gòu)。相比之下，全光學(xué)型計算機可以達到更高的運算速度。但是，若是想將光計算機研制成功，則需要開發(fā)出可用一條光控制另一條光的光學(xué)“晶體管”。而現(xiàn)在光學(xué)“晶體管”體積較大，且較為笨拙，若是實用現(xiàn)代的“晶體管”制作出的光子計算機，其體積將和汽車一樣大。所以在短期內(nèi)使用光子計算機，比較遙遠。

4.模糊計算機

有些詞語的意思完全相反，例如好和壞、黑和白、美和丑、瘦和胖、暗和明等等，即使他們意思相反，但他們之間沒有明確的界限進行邠，類似這些沒有明確的規(guī)定的界限食物及表達形式，則將其成為模糊概念。所以科學(xué)家設(shè)計出模糊計算機的制造，此種計算機不僅具有普通計算機的功能，而且還可以和人一樣，用腦思考、對話、判斷和學(xué)習(xí)等等，此種計算機便是第六代計算機的發(fā)展趨勢和方向。在1984年，日本是第一個提出制造模糊計算機的國家，同時因其非邏輯、不規(guī)則函數(shù)作為制作的基礎(chǔ)，并進行設(shè)計、研制成功模糊集成電路，從而使得當(dāng)時的計算機體積有明顯的下降。若是想要成功的研制出具有人腦功能的模糊計算機，則需要將大量的學(xué)科進行整合和開發(fā)，如大腦生理學(xué)、電子學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)等等。相關(guān)研究資料顯示，此種具有人腦功能的模糊計算機將在2000年之后研制出，但是一旦研制成功出此種計算機，將對對社會及人類各方面生活有非常重大的影響。

結(jié)語

篇3

【關(guān)鍵詞】計算機技術(shù)；發(fā)展

一、計算機技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

計算機技術(shù)的發(fā)展逐漸向智能化以及運行高速、機身輕巧、纖薄方向轉(zhuǎn)變，因此對計算機的軟件要求就更加精細，計算機將會發(fā)展成為更加智能化、人性化，它除了能夠提供我們現(xiàn)在所用的鍵盤輸入和手寫輸入，關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，更讓我們能夠有身臨其境的感受，計算機的虛擬現(xiàn)實技術(shù)就是最好的體現(xiàn)。

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，越來越多的新型計算機系統(tǒng)產(chǎn)生，各個國家都給計算機技術(shù)的研究人員提供各方面支持，這將會為計算機的跨越式變革和質(zhì)的飛躍提供很大的幫助。如今我們正在深入開發(fā)的、已經(jīng)出現(xiàn)的如生物計算機、納米計算機、光子計算機和量子計算機等都是新技術(shù)的產(chǎn)物，隨著技術(shù)的成熟將會運用到我們的生活中，給工業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟發(fā)展和我們的生活帶來更多的方便。

在量子效應(yīng)基礎(chǔ)上開發(fā)的量子計算機的存儲量比普通的計算機存儲量要大很多倍，運算速度也異常驚人，目前正在開發(fā)中的量子計算機主要有離子阱量子計算機、核磁共振量子計算機、硅基半導(dǎo)體量子計算機。量子計算機的普及和應(yīng)用將會大大的提高計算機的存儲能量和計算速度，應(yīng)用到生活中會節(jié)省大量的計算時間和存儲空間。

光子計算機主要是用光硬件替代普通計算機中的電子硬件，利用光運算替代電運算，如果按原有電運算的速度進行比較，它的通過能力遠超過現(xiàn)今世界上最先進電話電纜的很多倍。光的高速和并行能力決定了以其為依據(jù)而研究的光子計算機擁有高運算速度和并行的處理能力，能同時展開多項運算，大大節(jié)省時間。

生物計算機也可稱為分子計算機，生物計算機主要是通過生物介質(zhì)之間的作用進行運算，人們發(fā)現(xiàn)了DNA在不同的狀態(tài)下可以代表不同的信息，DNA分子之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后會把一種基因代碼轉(zhuǎn)換成另一種基因代碼，這種基因之間的轉(zhuǎn)換也是一種運算過程，如果可以控制這種過程，就能完成生物計算機的運算。DNA分子具有驚人的存貯量，而且計算時消耗的能量也小，如果能夠運用到生產(chǎn)生活中，不但能夠提高速度，還能節(jié)省能源，是符合我國可持續(xù)發(fā)展政策的長遠之計。

納米技術(shù)的最終研究目標(biāo)是人可以按照自己的需求操縱原子，制造出符合人類需求的產(chǎn)品。納米技術(shù)應(yīng)用到計算機內(nèi)存芯片的研究方面幾乎不會耗費任何能源，還會比現(xiàn)有的計算機性能強很多，但是這種技術(shù)的應(yīng)用還需要時間。

二、互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展

如今互聯(lián)網(wǎng)和計算機已經(jīng)密不可分，加入網(wǎng)絡(luò)的計算機已經(jīng)融入到了人們的生活中，逐漸成為一種工作、學(xué)習(xí)和生活的習(xí)慣方式，人們可以通過互聯(lián)網(wǎng)獲得自己所需的信息，互聯(lián)網(wǎng)把整個世界聯(lián)系起來，大大了縮小了人們的交流距離。

隨著Internet技術(shù)成熟應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個方面，計算機系統(tǒng)也在不斷的完善和進步。計算機的處理能力越來越高，無線移動通信技術(shù)也日趨成熟。新的業(yè)務(wù)得到了拓展和廣泛應(yīng)用。移動計算機已經(jīng)成為計算機產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展方向，它能夠提高工作效率，并且讓使用者可以隨時隨地交流和獲取信息。移動計算機主要是把計算機、通信和計算有機的結(jié)合在一起，發(fā)揮他們的最大作用。通信系統(tǒng)挑戰(zhàn)在無線移動環(huán)境中的信號問題，全球化的的發(fā)展，信息時代的到來，把數(shù)字通信和移動計算機融為一體，人們可以通過無線通信上網(wǎng)、學(xué)習(xí)、辦公等。

三、計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展前景

1.計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展需要普及先進的技術(shù)，其中應(yīng)用可編程序控制器就是一種為工業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)環(huán)境設(shè)計的計算機系統(tǒng)程序。它主要是通過存儲器來儲存用戶的指令，然后通過模擬的輸入或數(shù)字輸入來完成定向邏輯運算，比如定時功能、計數(shù)功能等。這些功能大多數(shù)都是采用大規(guī)模的集成電路作為存儲器應(yīng)用系統(tǒng)的主要控制器，近幾年應(yīng)用可編程序控制器因其功能、體積、價格以及可靠性等更加成熟和完美，所以模塊的開發(fā)也更加成功。智能的I/O模塊的成功開發(fā)和運用，讓應(yīng)用可編程序除了已經(jīng)具有邏輯判斷和運算的功能之外，同時還具有故障自診斷、數(shù)據(jù)處理等功能，大大增加了可編程序控制器的應(yīng)用范圍。

2.集散控制系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用。所謂的計算控制系統(tǒng)就是把計算機作為其核心，把計算機和工業(yè)控制計算機、顯示操作系統(tǒng)等有機的結(jié)合起來的一種計算控制系統(tǒng)。它能夠為工業(yè)生產(chǎn)提供更多的信息化幫助和運算，為生產(chǎn)的自動化創(chuàng)造了有利的條件。如果生產(chǎn)能夠采用集散控制系統(tǒng)，會大大的降低成本，使工業(yè)發(fā)展向低成本、高速率、可靠性、綜合性方向發(fā)展，所以要加快集散控制系統(tǒng)的開發(fā)和研究，使其盡快能夠應(yīng)用到生產(chǎn)中去，提高生產(chǎn)效率。

3.智能系統(tǒng)的開發(fā)。智能系統(tǒng)是用機器人來模擬和代替人類活動的重要方面，它的主要目標(biāo)就是無人類干預(yù)的情況下，智能機器能夠自主驅(qū)動機器實現(xiàn)人類的需要。智能系統(tǒng)主要可以劃分為分級遞階智能控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、模糊控制系統(tǒng)等。應(yīng)用智能系統(tǒng)來實現(xiàn)對計算機的控制，能夠在很多方面、很大程度上有力的推動科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進步，應(yīng)用到生產(chǎn)中，能夠提高生產(chǎn)的自動化水平，應(yīng)用到生活中，能夠給人類帶來更多的方便和快捷。計算機智能系統(tǒng)目前為止只是在較淺層的方面模擬人類的大腦進行思維活動和邏輯判斷，通過更加深入的開發(fā)和研究，能夠模擬人類的思維進行各種算法的控制。智能系統(tǒng)的開發(fā)會隨著計算機在未來領(lǐng)域的發(fā)展而發(fā)展，計算機的發(fā)展也離不開智能系統(tǒng)的應(yīng)用。

參考文獻：

篇4

計算機技術(shù) 工農(nóng)業(yè) 生活 教育教學(xué) 前景展望

隨著社會逐步步進信息化、現(xiàn)代化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的時代，作為實現(xiàn)人工智能化的重要技術(shù)之一的計算機技術(shù)，以其功能強大，應(yīng)用方便等優(yōu)越特點已在各個領(lǐng)域，各個方面影響著我們的生活、學(xué)習(xí)，還有工作。計算機技術(shù)已成為21世紀每個人必需掌握的先進技術(shù)之一，是人類社會發(fā)展與進步的重要標(biāo)志。在此，本文以計算機技術(shù)的發(fā)展史為開頭，從工農(nóng)業(yè)、民用、教育教學(xué)三方面進行了分析，以此論述了計算機技術(shù)的現(xiàn)狀及其可能的發(fā)展前景。

一、計算機技術(shù)發(fā)展及其分類

如今，計算機技術(shù)是眾多學(xué)科和工業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展，又在科學(xué)和國民經(jīng)濟領(lǐng)域中得到廣泛地應(yīng)用。自Atanasoff-Berry Computer這世界第一臺電子計算機到20世紀40年代由研發(fā)美國出了以雷達脈沖技術(shù)、通信技術(shù)等為基礎(chǔ)的ENIAC的相繼問世，國內(nèi)外從未間斷過對計算機技術(shù)的研究，不斷地進行著探索與研發(fā)。直至今日，計算機技術(shù)已走向了超大規(guī)模集成電路，以及最新的智能自動化。它的發(fā)展已經(jīng)到包羅萬象，變化無窮的境地。而我國的計算機研究人員同也具有前瞻性，對于計算機技術(shù)進行不斷地開發(fā)研究，從1983年的“銀河”計算機到如今的基本實現(xiàn)計算機技術(shù)的自動智能化，其發(fā)展速度也是不可估量的。下面，筆者就簡單介紹針對其涉及領(lǐng)域的不同而研發(fā)的幾類新型計算機技術(shù)。

(一) 量子計算機

量子計算機是以量子力學(xué)理論為基礎(chǔ)，對量子信息進行高速數(shù)學(xué)邏輯運算、存儲、處理的新型的計算機物理系統(tǒng)。其主要作用有：計算機系統(tǒng)開關(guān)狀態(tài)是通過鏈狀分子的特點來判斷的；通過機關(guān)脈沖技術(shù)對分子的狀態(tài)進行改變；計算機隨著分子聚合物的聚合運行。相比傳統(tǒng)計算機系統(tǒng)，量子計算機具有數(shù)據(jù)儲存量大，運行速度快，應(yīng)用范圍廣，運用方便等特點。

(二) 光子計算機

“一枚直徑為5厘米的棱鏡，它的通過能力可以超過全世界現(xiàn)有的電話電纜許多倍”說的就是光子計算機。它是以光信號代替電信號進行數(shù)字運算到邏輯操作和信息處理、存儲的新型計算機。無論是并行度、運行速度，還是信息傳導(dǎo)、存儲，還是能耗與散熱方面，相比傳統(tǒng)的電子計算機，光子計算機都具有一定的優(yōu)越性與節(jié)能性，是典型的節(jié)能環(huán)保性產(chǎn)品。而且，光子計算機在元件損壞的情況下仍然可以安全運行，且不會影響最終計算結(jié)果。

(三) 納米計算機

納米這個詞對于現(xiàn)代社會的人來說，應(yīng)該不會陌生。它指的是一個計量單位，且規(guī)定1納米＝10－9米。納米技術(shù)是80年代初發(fā)展起來的新型技術(shù)，其目的在于通過對單個原子操控而實現(xiàn)一些特殊的功能。至于納米計算機，就是指將納米技術(shù)應(yīng)用到計算機研發(fā)上可以使計算機的芯片體積得到很大程度的減小，從而減小了整個計算機的體積的技術(shù)。此類計算機不僅可以縮小成本，減少能耗，還能提高元件使用壽命和計算機的性能。

(四)生物計算機

生物計算機，即仿生計算機，是以生物芯片(即利用生物工程技術(shù)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子)代替在半導(dǎo)體硅片上集成效以萬計的晶體管而制成的新型計算機。它是通過生物DNA的狀態(tài)來反映信息狀態(tài)的，并將遺傳密碼等同于存儲數(shù)據(jù)的輸入與輸出，利用這種基因思想而進行地開發(fā)與設(shè)計。它的能耗僅為傳統(tǒng)計算機的十億分之一，速度卻比其快十萬倍以上，信息的存儲量也比傳統(tǒng)計算機大得多得多。

由上可知，如今的計算機技術(shù)已經(jīng)達到了很高的水平，但是社會發(fā)展的腳步永不停息，因此，無論是量子計算機，還是生物、納米、光子計算機，其發(fā)展仍有一段很長的路要走。

二、計算機技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

(一)工農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

計算機技術(shù)在工農(nóng)業(yè)上的運用，不僅為其技術(shù)發(fā)展提供一定的平臺，同時也增進了工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，提高了工農(nóng)業(yè)的工作效率，同時也增加了工農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟效益。下面，筆者就計算機技術(shù)在工業(yè)上的設(shè)計、勘探的應(yīng)用，以及農(nóng)業(yè)上的技術(shù)、裝備、信息傳播上的應(yīng)用分別做出淺析。

在工業(yè)上，計算機技術(shù)的應(yīng)用主要有這幾個技術(shù)方面的表現(xiàn)：一是，以數(shù)據(jù)管理技術(shù)為基礎(chǔ)而構(gòu)建的信息系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)庫技術(shù)，其主要用于信息系統(tǒng)的開發(fā)，以及數(shù)據(jù)的存儲、分析、處理、展示、共享。二是，利用GIS技術(shù)而進行采集處理、存貯管理、分析輸出地理空間數(shù)據(jù)及其屬性信息的計算機信息系統(tǒng)，其已能實現(xiàn)全球化、動態(tài)化制圖。三是，包括了三維建模、三維顯示、三維操作的3D可視化技術(shù)，其被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)和地球物理學(xué)等領(lǐng)域。例如，勘探上常用的PETRE地質(zhì)建模軟件、Fast tracker三維地質(zhì)建模等三維可視化軟件。四是，具有一定的沉浸性、交流性、互換性和幻想性人機交換技術(shù)。其技術(shù)主要是為了實現(xiàn)人與計算機信息交互的人機界面技術(shù)，以及包含了人機虛擬環(huán)境模擬、觸覺與壓力反饋等基礎(chǔ)技術(shù)的虛擬仿真技術(shù)。

在農(nóng)業(yè)上，由于計算機技術(shù)的介入，其已基本實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)技術(shù)的數(shù)字化與可視化的管理與設(shè)計；計算機與專業(yè)農(nóng)業(yè)地理信息軟件的結(jié)合，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)系統(tǒng)地聯(lián)系起來，形成了精準精確生產(chǎn)作業(yè)鏈條；農(nóng)業(yè)信息的網(wǎng)絡(luò)化使得農(nóng)產(chǎn)品的銷售與開發(fā)步入了一個新紀元，并最大限度地保護了農(nóng)民的利益。

(二) 民用上的應(yīng)用

現(xiàn)在，人們的生活與工作已離不開計算機技術(shù)。計算機技術(shù)不僅豐富了人們的生活，同時為人們帶來了許多的便捷。例如，自來水公司利用計算機技術(shù)自主研發(fā)的設(shè)備、材料、工程、水質(zhì)數(shù)據(jù)、檔案、物業(yè)收費等管理系統(tǒng)與軟件；美國醫(yī)學(xué)上利用計算機技術(shù)，研發(fā)了可以充當(dāng)醫(yī)生眼睛與耳朵的移動機器人；辦公室的自動化處理系統(tǒng)；電子信息化檔案管理系統(tǒng)；圖文并茂的、具有大儲存量的電子圖書等等。這一些都是計算機技術(shù)在民用生活、工作上的極好應(yīng)用。

(三) 教育教學(xué)上的應(yīng)用

21世紀是科學(xué)技術(shù)極其發(fā)達的世紀，也是擁有無數(shù)高科技產(chǎn)品的世紀。生活在高科技包圍的世紀，我們要做的不僅是享受高科技帶給我們的便捷與快樂，同時還要不忘對高科技的學(xué)習(xí)與利用，甚至于研究與改進。而作為高科技技術(shù)之一的計算機技術(shù)，對其，我們不僅學(xué)習(xí)基本理論知識，更要利用它把利用到實際的教學(xué)過程中，這將會為我國的教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展打下堅實有力的基礎(chǔ)。相比傳統(tǒng)的教學(xué)，利用了計算機多媒體技術(shù)的教學(xué)，不僅豐富了教學(xué)內(nèi)容，提高了教學(xué)質(zhì)量，實現(xiàn)了教學(xué)的多樣化與專業(yè)化，更多是達到了師生合作交流，激發(fā)了學(xué)生更多的積極性與創(chuàng)造性。如今，在日常的教育教學(xué)中，將文字、圖形、圖像、視頻、聲音等信息經(jīng)計算機信息技術(shù)、計算機輔助畫圖設(shè)計等技術(shù)的編制處理后而進行的教學(xué)已是頗為廣泛的教學(xué)方式，且這類教學(xué)方式也取得了相應(yīng)的教學(xué)成果。

三、計算機技術(shù)的前景展望

由當(dāng)今社會的發(fā)展形勢我們不難看出計算機技術(shù)未來的發(fā)展應(yīng)是朝著運算速度更高，計算機體積更小的方向。除去這兩方面不說，其發(fā)展方向主要還有以下幾個方面的表現(xiàn)：

第一，網(wǎng)絡(luò)計算機。網(wǎng)絡(luò)計算機是一個我們耳熟能詳?shù)母拍睿@個概念足見計算機與互聯(lián)網(wǎng)兩者是不可分割的。互聯(lián)網(wǎng)是不同的人，不同的國家，不同的地區(qū)相互連接的一個主要媒介，而計算機正是通過網(wǎng)絡(luò)而進行聯(lián)系，并通過網(wǎng)絡(luò)在不斷影響著人們的生活與工作的。

第二，移動無線一體化。目前，網(wǎng)物、遠程學(xué)習(xí)、視頻會議、電子商務(wù)等都是計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無線化、移動化、一體化的重要表現(xiàn)。通過網(wǎng)絡(luò)計算機的移動無線一體化的實現(xiàn)，人們可以自由無限制地進行交流、交易、管理、控制，實現(xiàn)了全球化范圍內(nèi)的交流學(xué)習(xí)。

第三，計算機系統(tǒng)的自動智能化不僅可以實現(xiàn)計算機的自主分析、自主執(zhí)行、自主處理、自主儲存，還可以實現(xiàn)系統(tǒng)的自主選擇與自主記憶，它是計算機技術(shù)發(fā)展必然趨勢。

第四，計算機在社會生活中的應(yīng)用越來越多，也越來越廣，為解決其耗能問題，實現(xiàn)計算機技術(shù)環(huán)保性是值得業(yè)內(nèi)人士深思的問題。

第五，人性化與個性化完美結(jié)合的計算機。計算機常于被人接觸與使用，實現(xiàn)計算機的人性化是未來計算機必然發(fā)展方向。如果實現(xiàn)了這個目標(biāo)，未來的計算機的交互方式將會多樣化，不但可以通過書寫和語言進行控制，還可以通過眼睛、大腦進行控制。而個性化計算機是針對某個人，或某個領(lǐng)域而專門制定的，例如家庭機器人保姆、醫(yī)用機器人等。在滿足了人性化設(shè)計的同時，完美結(jié)合個性化進行設(shè)計的計算機將會是一項有價值且實用的計算機建造工程。

四、結(jié)束語

總之，不管是21世紀，還是未來的社會；無論是生活，還是工作，計算機技術(shù)都會伴隨我們左右。因此，計算機技術(shù)是我們必需掌握的高科技技術(shù)之一，只有這樣，我們才能與時俱進，個人能力得到良好發(fā)展，而我們的社會才會因我們個人的進步而得到更大的進步。

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篇5

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代；計算機技術(shù)；發(fā)展；方向；趨勢

0引言

計算機是我們工作生活中一個比較常見的物品，又被人們習(xí)慣性地稱為“電腦”，它不僅被應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)跟邏輯的運算，而且具備強大的存儲與修改功能，是一種現(xiàn)代化的智能電子設(shè)備。計算機有兩部分主體結(jié)構(gòu)，一部分是硬件系統(tǒng)，另一部分是軟件系統(tǒng)，共同保障計算機的正常運轉(zhuǎn)。伴隨著科技水平的不斷提升，計算機技術(shù)也在隨之發(fā)展，計算機作為一個綜合型的生活辦公工具應(yīng)用到人們生活工作中的同時，其發(fā)展備受人們的關(guān)注，相關(guān)行業(yè)人員也在致力于計算機的發(fā)展研究過程中，計算機技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)逐漸走上了一個越來越成熟的軌道。但是，當(dāng)前計算機技術(shù)的發(fā)展也受到了一定的阻礙，人們過于關(guān)注對計算機娛樂方面的應(yīng)用，比如聊天、網(wǎng)絡(luò)購物等內(nèi)容，卻忽視了現(xiàn)代計算機技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，甚至不了解。本文將帶領(lǐng)大家一起去了解一下現(xiàn)代計算機技術(shù)的發(fā)展歷程以及未來的發(fā)展動向。

1計算機的發(fā)展歷程

世界上第一臺計算機出現(xiàn)在1946年2月，埃克特和莫克利這兩位美國的發(fā)明家在美國的賓夕法尼亞大學(xué)共同將它研制出來。世界上第一臺計算機的問世開啟了人類社會發(fā)展的新篇章，讓社會發(fā)展邁出了一大步，開啟了人們的新生活，帶領(lǐng)人們進入了信息革命時期。世界上第一臺計算機跟我們現(xiàn)在的計算機外形差距較大，那臺計算機有好幾間房子一樣大，但是它的計算速度卻并沒有高于我們現(xiàn)在使用的微型計算機。從世界上第一臺計算機問世到現(xiàn)在我們使用的計算機，無數(shù)的計算機研發(fā)人員一直在努力，尤其是科學(xué)家馮諾依曼在計算機技術(shù)的發(fā)展進程中發(fā)揮了重要的作用，被后人稱為“現(xiàn)代計算機之父”。馮諾依曼開啟了計算機發(fā)展的新時代，帶動了廣大科研人員對計算機技術(shù)的研究。隨著時間的推移，計算機的發(fā)展可以分為四代：

1.1電子計算機

電子計算機時代是計算機發(fā)展的第一個時代，從1946年開始，到1957年結(jié)束。電子計算機與世界上第一臺計算機有些類似，電子元件是計算機的主要器件，電子計算機也因此得名。電子管具的體積比較大，但是存儲的容量相對較小，因此電子計算機的耗電比較快，不具備穩(wěn)定性。這類計算機一般應(yīng)用于科學(xué)研究過程中，而且在電子計算機時代，計算機一般使用機器語言或者是匯編語言，并不具備系統(tǒng)軟件。

1．2晶體管計算機

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，量子力學(xué)和固體物理能帶論的不斷呈現(xiàn)，開啟了半導(dǎo)體器件的計算機時代，理論研究給半導(dǎo)體器件的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)，提供了實踐的依據(jù)。早在20世紀50年代上下，點接觸晶體管就被兩位科學(xué)家研制出來。隨著科學(xué)的發(fā)展，結(jié)型晶體管又相繼問世。自此之后，晶體管的發(fā)展就步入一個相對成熟的軌道，成功的應(yīng)用與計算機的發(fā)展過程匯總，讓計算機的發(fā)展進入了第二個時代，也就是我們所說的晶體管計算機時代。晶體管計算機時代從1958年開始，結(jié)束于1964年。晶體管具有相對優(yōu)勢，它雖然體積較小，但是質(zhì)量比較輕，而且工作的效率相對較高，散熱比較少，損耗較低，對于電子管的效能發(fā)揮到了一定的程度，因此，二代計算機的體積在不斷減少，但是使用的年限卻在增加，這就為計算機的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。除此之外，晶體管計算機的創(chuàng)新之處在于它擁有浮點算法這一新應(yīng)用，對于計算機運算水平是一個大的提升，讓計算機在數(shù)據(jù)處理以及工業(yè)控制方面有了更大的突破。

1．3中小規(guī)模集成電路計算機

隨著晶體管的呈現(xiàn)，使得集成電路的發(fā)展更加順暢。不久之后，科研人員開始著手于研究晶體管以及其他電學(xué)元件，以此來制作更加復(fù)雜高端精密的集成電路。在1959年，有位著名的發(fā)明學(xué)家叫做羅伯特羅伊斯，他發(fā)明的集成電路更加復(fù)雜化，是通過平面工藝生產(chǎn)出來的，可以應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域。從那之后，計算機開始利用中小規(guī)模集成電路來進行技術(shù)發(fā)展，也就隨之進入了第三個計算機時代，被人們稱為中小規(guī)模集成電路計算機時代。中小規(guī)模集成電路計算機時代與之前存在的兩個計算機時代相比，又有所不同，中小規(guī)模集成電路計算機的中心部分仍舊是存儲器，但是計算機的體積開始不斷減小，與此同時，計算機的能耗在不斷降低，但是運算的速度以及可靠的程度卻又在不斷提升過程中。除此之外，中小規(guī)模集成電路計算機的外部設(shè)備得到完善與更新，它的功能組件強化，不僅可以應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理，還能夠在企業(yè)管理、輔助設(shè)計、輔助制造跟自動控制領(lǐng)域進行充分的應(yīng)用。

1．4大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機

伴隨著我國經(jīng)濟水平的提升，工業(yè)制造水平也在逐步提升，集成電路的技術(shù)有了新的發(fā)展。摩爾定律表明，當(dāng)價格不變的時候，集成電路上能夠容納的晶體管數(shù)目，每隔18個月就能夠增加一倍，在這個過程中，它的性能水平也在提升，計算機的發(fā)展進入了一個全新的時代，被人們稱為大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機時代。自從1970年之后，以大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路為標(biāo)志的計算機開啟了第四個全新的計算機時代。升級發(fā)展之后的第四代計算機的性能有了明顯的優(yōu)勢，存儲的容量明顯得到了提升，在一個一厘米的圓形芯片上可以容納上百萬的電子元件。在這一時期，第四代計算機時代呈現(xiàn)出一個關(guān)鍵性的分化，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路為依托不斷發(fā)展起來的微處理器以及微型計算機。微型計算機的發(fā)展可以大致分為四個階段。第一個階段是1971年到1973年，微處理器主要有三種，分別為4004、4040以及8008這個類型。第二個階段是1973年到1977年，這一個時間段是微型計算機的發(fā)展以及創(chuàng)新的時期。第三個階段是從1978年開始到1983年結(jié)束，在這一時間段里，是十六位微型計算機的發(fā)展階段。第四個階段從1983年開始，也是三十二位微型計算機的發(fā)展階段。

2計算機技術(shù)的新發(fā)展方向與趨勢

時代在不斷變革和發(fā)展，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機也處在一個時刻發(fā)展與創(chuàng)新的過程中，但是隨著經(jīng)濟水平以及科技水平的提升，現(xiàn)代各個領(lǐng)域的發(fā)展也隨之進行著，無論是生物領(lǐng)域還是物理領(lǐng)域，以及一些新材料的出現(xiàn)，都為新型計算機的發(fā)展奠定著前提條件。一系列新型計算機已經(jīng)在醞釀發(fā)展的過程中，比如生物計算機、量子計算機、光子計算機以及納米計算機等。或者這些新型計算機的發(fā)展還未成型或者技術(shù)發(fā)展沒有十分成熟，但是它們的呈現(xiàn)代表著計算機技術(shù)發(fā)展的新方向與新趨勢。

2.1生物計算機

生物計算機是一種全新的計算機類型，還有一個別名叫做仿生計算機，它的創(chuàng)新之處在于使用了生物芯片替代了原本半導(dǎo)體上大量晶體管。生物計算機主要通過生物工程技術(shù)所出現(xiàn)的蛋白質(zhì)分子來作為主要的原料以及生物芯片，所以被叫做生物計算機。脫氧核糖核苷酸上存在著一些遺傳信息，它是一種雙螺旋結(jié)構(gòu)，因此，它具有強大的存儲優(yōu)勢，而且運算能力非常強大，與傳統(tǒng)硅片相比更是略勝一籌。數(shù)據(jù)顯示，一毫克的DNA的存儲能力與一萬片的光碟片差不多大容量。除此之外，DNA還具有超能力，能夠同時進行兆個運算指令。這一系列的優(yōu)勢因素都給生物計算機的成熟發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，讓它具備了集成電路所沒有的優(yōu)勢，大致可以歸結(jié)于五點。第一點，生物計算機的體積比較小，但是容量卻比較大。第二，生物計算機具有良好的可靠性，這主要得益于計算機的內(nèi)部芯片，一旦出現(xiàn)問題，這個內(nèi)部芯片可以自行進行恢復(fù)。第三，生物計算機的存儲量比較大，有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，一立方米的生物大分子溶液里大約可以存儲一萬億的二進制數(shù)據(jù)。第四，生物計算機的運算速度比較快，這主要得益于DNA能夠同時處理兆個指令的特別優(yōu)勢。第五，生物計算機具有良好的并行性。跟過去的計算機不同的是，生物計算機得益于DNA與蛋白質(zhì)，因此充分發(fā)揮并行功能。生物計算機以它獨特的優(yōu)勢成為21世紀科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個重要工程，當(dāng)前，生物計算機的發(fā)展方向主要有兩個，一個是研制有機分子元件，利用它來替換半導(dǎo)體元件，為分子計算機的出現(xiàn)提供幫助。另一個是通過不斷探究人腦結(jié)構(gòu)跟思維規(guī)律來研究生物計算機的結(jié)構(gòu)，為生物計算機的成熟呈現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

2．2量子計算機

量子計算機也是新型計算機技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，它是建立在量子力學(xué)規(guī)律以及依托量子效應(yīng)和量子比特而進行的超速運算、強大存儲的一種新型計算機裝置。假如這個裝置處理和運算時使用的是量子信息，那么在進行量子算法的時候，就是所謂的量子計算機。量子計算機與一般計算機的一個不同之處在于它不僅能夠使用0和1進行存儲，還能夠用粒子的量子疊加來進行存儲信息的匯總。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，一個四十位元的量子計算機可以解開一千零二十四位的集成電路計算機需要花費幾十年才能夠解決的問題。量子計算機的運算速度令人驚嘆。到現(xiàn)在為止，全球還沒有呈現(xiàn)出一個成熟意義上的量子計算機，不同國家和地區(qū)的科研人員仍然沒有放棄努力，致力于對量子計算機的研究過程中，呈現(xiàn)出許多跟量子計算機相關(guān)的科學(xué)方案以及科學(xué)假設(shè)。在實際研究過程中，這一系列的科學(xué)方案仍然存在著一些不成熟的地方，但是伴隨著時代的進步，相信量子計算機終究會被攻克，完美地呈現(xiàn)在人們的生活中。

2．3光子計算機

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動著光學(xué)的發(fā)展，科研人員開始著手用光子來替代電子，光運算開始慢慢取代電運算，一系列的光學(xué)元件開始取代電子元件與電子設(shè)備，不斷應(yīng)用于電子計算機的發(fā)展過程中。光子計算機主要是運用光信號進行數(shù)字運算、邏輯測算以及信息的存儲處理等的新型計算機，主要的優(yōu)勢可以歸納為三個方面：第一，強可靠性，光子沒有電荷，所以就不存在電磁相互作用，具有較強的可靠性。第二，光子計算機的運算速度極高，光子的并行性比較強，因此具有較強的處理能力，加上光子傳播速度很快，進一步提升了光子計算機的運算速度。第三具有超大的存儲容量，光子互聯(lián)不受到電磁的干擾，因此具有較高的互聯(lián)密度。

2．4納米計算機

納米材料作為一種新型的高科技材料，在薄膜晶體管中的應(yīng)用解放了傳統(tǒng)意義上的晶體管。納米計算機解決了一些頑固的技術(shù)難題，與此同時，由于納米材料研發(fā)的芯片具有更低的生產(chǎn)成本，因此，納米計算機的發(fā)展前景更加樂觀。作為21世紀科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個重要方向，相信隨著科研人員的不斷探索與發(fā)現(xiàn)，納米計算機技術(shù)一定可以隨著時間的推移走進我們老百姓的生活中，幫助我們解決日常生活中的一系列問題。

3總結(jié)

時代在不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平也在不斷提升。社會的進步和發(fā)展對于現(xiàn)代計算機技術(shù)的發(fā)展要求越來越高，計算機作為人們工作生活中一個必不可少的輔助用品，必將走在不斷發(fā)展的路上，微型、智能、多功能發(fā)展，生物計算機、量子計算機、光子計算機以及納米計算機等一系列新型計算機，作為現(xiàn)代計算機技術(shù)的一個發(fā)展方向與趨勢一定可以破除各種技術(shù)阻礙，通過科研人員堅持不懈的努力成為老百姓生活中的一部分，為美好生活的構(gòu)建增添色彩。

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篇6

【關(guān)鍵詞】InGaAs;應(yīng)變雙量子阱;1064nm;半導(dǎo)體激光器

1.引言

輻射波長范圍覆蓋900nm～1100nm的InGaAs/GaAs應(yīng)變量子阱結(jié)構(gòu)是目前的研究熱點之一[1-4]，其中該類結(jié)構(gòu)的1064nm半導(dǎo)體激光器作為光纖激光器的理想種子光源之一，常被要求具有高亮度、窄譜寬、輸出波長穩(wěn)定可靠等特性。與應(yīng)變單量子阱結(jié)構(gòu)相比，應(yīng)變多量子阱結(jié)構(gòu)具有更高的模式增益、更窄的輸出譜寬、更寬的調(diào)制帶寬等優(yōu)點[3-5]，因此本文設(shè)計并制作了1064nm應(yīng)變雙量子阱激光器。在應(yīng)變雙量子阱結(jié)構(gòu)中，壘寬、阱寬和材料組份均對能帶結(jié)構(gòu)有影響，為了得到輸出波長可靠的1064nm應(yīng)變雙量子阱激光器，對其結(jié)構(gòu)分析將具有非常重要的實際意義。本文針對InGaAs/GaAs應(yīng)變雙量子阱結(jié)構(gòu)，分析了In組份與臨界厚度、應(yīng)變量的變化關(guān)系，并采用三帶Kane模型討論了壘寬對量子阱中第一分立能級發(fā)生分裂的影響;然后，計算了輸出波長與壘寬固定時，In組份與阱寬的變化關(guān)系;最后，設(shè)計并生長了合適結(jié)構(gòu)的1064nm應(yīng)變雙量子阱激光器。

2.基本參量推導(dǎo)

文中InxGa1-xAs的材料參數(shù)均由相關(guān)二元化合物的材料參數(shù)通過線性插值法求得，其插值公式如下：

（1）

式中d為彎曲參數(shù)，d=0表示該項無彎曲參數(shù)。計算時所需材料參數(shù)如表1所示[6-8]，所有材料參數(shù)的背景溫度均為300K。

2.1 應(yīng)變效應(yīng)下的有效禁帶寬度

應(yīng)變的存在使晶格常數(shù)不同的材料得以匹配，從而改善器件的性能。發(fā)生應(yīng)變時，軸向應(yīng)力Pε使整個價帶邊下降或者上升，應(yīng)變的切向分量Qε使輕、重空穴帶的簡并被消除。在InGaAs/GaAs應(yīng)變雙量子阱結(jié)構(gòu)中，InxGa1-xAs阱層的晶格常數(shù)恒大于GaAs壘層，則阱層發(fā)生的是壓應(yīng)變，壘層在實際制作中通常保持無應(yīng)變[7]。壓應(yīng)變時，重空穴帶在輕空穴帶之上，這時輻射波長主要由重空穴帶與導(dǎo)帶之間的躍遷能級決定。那么阱層InGaAs材料發(fā)生壓應(yīng)變后躍遷能級的有效禁帶寬度為[5]：

（2）

應(yīng)變引起的能帶漂移量為：

（3）

式中，是生長界面內(nèi)的應(yīng)變量，它決定了該層材料的應(yīng)變類型;，表示生長方向的應(yīng)變量。aa、ab表示兩種相鄰生長層材料的晶格常數(shù)，C12、C11表示材料的彈性模量，ac、av分別表示導(dǎo)帶和價帶的流體靜壓勢，b為剪切形勢變，Eg表示無應(yīng)變時材料的有效禁帶寬度。

應(yīng)變效應(yīng)存在一個臨界厚度hl，當(dāng)阱層厚度超過hl時，生長界面將產(chǎn)生大量位錯，致使器件性能變壞。根據(jù)Matthews模型[5]，臨界厚度hl可表示為：

（4）

式中a表示材料的晶格常數(shù)，K為常數(shù)，多量子阱時為2，單應(yīng)變層時為4。

2.2 雙量子阱中的分立能級

對于具有直接能隙結(jié)構(gòu)的InGaAs和GaAs材料，這里采用了三帶Kane模型進行計算，與Kronig-Penney模型[8]相比，Kane模型引入了電子有效質(zhì)量與能量的關(guān)系，更能反映出量子阱結(jié)構(gòu)參數(shù)改變引起的能帶變化。通過解三帶Kane模型可得雙量子阱中分立能級的本征解表達式如下[9]：

（5）

（6）

（7）

式中，符號右下標(biāo)時，分別對應(yīng)導(dǎo)帶和重空穴帶的相關(guān)參數(shù)，E為待求解的分立能級，表示約化普朗克常數(shù)，Δa、Δb分別表示阱層和壘層材料的自旋耦合分裂值， Ebch表示壘層材料的禁帶寬度，其他參數(shù)定義與前面相同;等式（5）、（6）分別表示對稱態(tài)和反對稱態(tài)的本征方程;阱層材料的重空穴有效質(zhì)量mah由表1中的Luttinger參數(shù)求得;Pa、Pb是與阱層、壘層材料相關(guān)的Kane參數(shù)，表1已經(jīng)給出;重空穴帶和導(dǎo)帶的帶階ΔEh、ΔEc可表示為：，能帶偏置比Qc取0.6[7]，Qh則取0.4。

由于激光器的輻射波長主要由量子阱中導(dǎo)帶的第一分立能級c1與重空穴帶第一分立能級h1之間的躍遷光子能量決定，因此輻射波長為：

（8）

式中Ec1、Eh1是由等式（5）或（6）求解得到的第一分立能級值。

圖1 臨界厚度hl、應(yīng)變量大小|ε|與In組份（X）的關(guān)系

圖2 阱層有效禁帶寬度Each與In組份（X）的關(guān)系

3.理論計算與結(jié)果分析

圖1為臨界厚度hl、應(yīng)變量大小|ε|與In組份的變化關(guān)系。在實際材料生長過程，應(yīng)變量的值超過3%時，材料的成核生長就會變得困難，為了得到高質(zhì)量的生長層，從圖1可知In組份應(yīng)該小于0.4。根據(jù)等式（2）可得，In組份為0到0.4時，阱層有效禁帶寬度與In組份的變化關(guān)系如圖2所示，虛線表示輻射波長為1064nm的躍遷光子能量。在量子阱中，躍遷光子能量大于有效禁帶寬度，又由等式（8）可知，輻射波長與躍遷光子能量成反比，因此要得到輻射波長為1064nm的應(yīng)變雙量子阱激光器，阱層有效禁帶寬度Each應(yīng)選擇圖2中虛線以下的值，即In組份應(yīng)該在0.24～0.4之間。

（a）重空穴第一分立能級Eh1的分裂寬度與壘寬的關(guān)系

（b）導(dǎo)帶第一分立能級Ec1的分裂寬度與壘寬的關(guān)系

圖3 第一分立能級的分裂寬度與壘寬的關(guān)系

圖4 固定壘寬、輻射波長時，阱寬與In組份（X）的關(guān)系

圖5 器件結(jié)構(gòu)

在應(yīng)變雙量子阱激光器的設(shè)計中，壘寬對量子阱中分立能級的影響如圖3所示，它是由等式（5）～（7）求解得到的第一分立能級與壘寬的關(guān)系。從圖3可知，重空穴帶與導(dǎo)帶的第一分立能級均隨壘寬的減小發(fā)生分裂，并且相同阱寬、壘寬下，分立能級的分裂寬度隨In組份增大而減小。分裂寬度說明了勢阱之間耦合作用的強弱，壘寬越小，能級分裂寬度就越大。為了實現(xiàn)單模輸出，應(yīng)該避免能級分裂，從圖3（a）知，壘寬應(yīng)選擇在6nm以上。

（a） 器件發(fā)光譜（450mA，25℃）

（b） 常溫下激光器的電流功率曲線

圖6 激光器的測試結(jié)果圖

根據(jù)以上結(jié)論，我們選擇了高In組份（0.3～0.4）、壘寬10nm的應(yīng)變雙量子阱結(jié)構(gòu)進行1064nm激光器的設(shè)計。在輻射波長為1064nm、壘寬為10nm的應(yīng)變雙量子阱結(jié)構(gòu)中，理論計算得到In組份與阱寬的變化關(guān)系如圖4所示。

4.實驗與生長制作

對于輸出波長為1064nm的應(yīng)變雙量子阱激光器，對比圖4和圖1可知，In組份越低，阱寬越接近臨界厚度，位錯能則越高;反之，In組份越高，材料的成核生長越難。綜合以上因素，優(yōu)化計算得到In組份為0.34，圖4中對應(yīng)的阱寬則為5.5nm，小于圖1中的臨界厚度。

通過MOCVD設(shè)備，完成了1064nm應(yīng)變雙量子阱激光器的生長制作。器件結(jié)構(gòu)如圖5所示，腔長2mm、脊波導(dǎo)寬2μm、高1.5μm，為提高生長層的質(zhì)量，加入了6nm的In0.1Ga0.9As應(yīng)變緩沖層。圖6（a）是常溫25℃下器件的發(fā)光譜，在450mA直流驅(qū)動時的峰值波長為1064.4nm，光譜半寬為0.4nm，優(yōu)于國內(nèi)某商用產(chǎn)品的1～2nm。圖6（b）是常溫下激光器的電流功率曲線圖，輸出功率可以達到200mW以上，滿足應(yīng)用要求。

5.結(jié)論

1064nm半導(dǎo)體激光器作為一種具有發(fā)展前景的光電子器件，在達到高亮度、窄譜寬的同時，還需要輸出波長穩(wěn)定可靠。通過對InGaAs/GaAs應(yīng)變雙量子阱結(jié)構(gòu)的理論分析與計算，確定了1064nm應(yīng)變雙量子激光器中阱寬、壘寬與阱層中In組份的值，并通過MOCVD進行了生長制作，實驗測試結(jié)果達到了預(yù)期要求。本文的計算及分析結(jié)果還為其他波長的InGaAs/GaAs應(yīng)變雙量子阱激光器的設(shè)計提供了一定的理論依據(jù)。

參考文獻

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關(guān)鍵詞：LED大屏； 技術(shù)指標(biāo)； 維護； 發(fā)展前景

1 關(guān)于LED

約在80年代中期，LED開始在顯示屏領(lǐng)域得到應(yīng)用，并在90年代以后迅速發(fā)展。此后的LED，在制造材料和工藝方面都擁有了突飛猛進的提高，特別是在亮度和顏色方面，更是有了質(zhì)的飛躍。為了規(guī)范LED產(chǎn)業(yè)，國家還在1998年正式公布實施了《LED顯示屏技術(shù)條件》，以促進和保障LED的有序發(fā)展。

經(jīng)濟發(fā)展的腳步不斷向前邁進，科技發(fā)展的速度也越來越快，在這樣的大背景下，半導(dǎo)體工業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展。LED顯示屏的制造價格越來越低，并逐漸出現(xiàn)在我們的日常生活中，得到普遍應(yīng)用。所謂LED，即英文light emitting diode的縮寫，翻譯過來就是發(fā)光二級管。LED是對半導(dǎo)體發(fā)光二極管進行控制來顯示所有信息的，如文字、圖片、動畫、視頻等形式。所謂LED顯示屏，用英文表示是LED display或者LED Screen，又稱電子電視屏或者飄字屏幕，它顯示出來的文字、圖片、動畫、視頻等，是通過控制紅色、綠色、藍色的LED燈來布置LED點陣形成的。

目前，LED在國際國內(nèi)都被廣泛應(yīng)用，因為它耗能少、亮度高、使用時間長、工作電壓低、性能十分穩(wěn)定。LED具有十分強大的性能，它可以控制灰度范圍很大，可以顯示16.7M以上的顏色；另外，LED的亮度夠高，即使是在太陽直射LED屏幕的時候，它也可以顯示具有很強立體感的信息，方便觀看者進行閱讀。在掃描方面，LED大功率驅(qū)動，靜態(tài)所存掃描，充分保障發(fā)光亮度；在亮度調(diào)節(jié)方面，LED具有自動亮度調(diào)節(jié)功能；在處理技術(shù)方面，LED具有技術(shù)分布式掃描、模塊化設(shè)計、自動調(diào)節(jié)亮度的功能，并能遠程控制各種信息顯示等。LED能夠在各種惡劣的環(huán)境下進行全天候工作，并便于調(diào)試維護。

2 LED顯示屏的技術(shù)指標(biāo)

“無規(guī)矩不成方圓”，標(biāo)準化管理是行業(yè)發(fā)展的有效保障。LED顯示屏行業(yè)的發(fā)展，需要國家或者行業(yè)部門制定相應(yīng)的國家標(biāo)準、行業(yè)標(biāo)準、地方標(biāo)準等來進行規(guī)范，以保證其健康有序的發(fā)展。技術(shù)指標(biāo)是LED顯示屏發(fā)展的重要標(biāo)準之一，要想保障LED顯示屏的質(zhì)量，以下四個技術(shù)指標(biāo)是制定LED顯示屏制定行業(yè)指標(biāo)的關(guān)鍵。

2.1 灰度等級   所謂的灰度等級，又稱色階或者灰階，是指LED顯示屏的明亮程度。它是LED顯示屏數(shù)字化后色彩顯示數(shù)的決定因素，也就是說，灰度等級越高，LED顯示屏顯示出的畫面就越清晰，細節(jié)越明顯，色彩就越豐富。雖然灰色等級是決定色彩數(shù)的因素，但是并不意味著灰色等級越大越好。因為隨著系統(tǒng)處理位數(shù)的增多，各個環(huán)節(jié)隨之發(fā)生變化，如視頻的存儲、傳送和處理等，這增加了LED顯示屏的成本，使得其性價比下降；況且人的眼睛的分辨率是有限的，所以要將灰色控制在一定等級上。

       2.2 像素失控率   所謂像素失控率是指顯示屏最小成像單元不正常工作在整個過程中所站的比率。像素失控率表現(xiàn)為兩種模式，一種是盲點，即瞎點，就是打開亮度開關(guān)時它不顯示亮度；另一種是常亮點，就是在關(guān)閉亮度開關(guān)時它一直在亮。像素由2顆紅燈、1顆綠燈和1顆藍燈組成，在同一個像素里，這幾個燈不會同時失控，但是只要有一個燈失控，我們就稱之為像素的失控。像素的失控數(shù)與全屏像素總數(shù)的比率，我們稱之為“整屏像素失控率”。相對應(yīng)的，還有“區(qū)域像素失控率”，即在在100×100像素區(qū)域內(nèi)，失控的像素數(shù)占區(qū)域像素總數(shù)（即10000）的比率。

       2.3 灰度非線性變換   灰度非線性變換，就是說在系統(tǒng)在把灰度數(shù)據(jù)傳送給LED顯示屏幕之前，首先對灰度數(shù)據(jù)進行相應(yīng)調(diào)整，調(diào)整的依據(jù)是經(jīng)驗性數(shù)據(jù)或是算術(shù)上的非線性關(guān)系。與以前顯示器所依照的非線性并不相同，LED本身是線性器件，如果讓顯示屏顯示信息的效果與原始數(shù)據(jù)和灰度級別相符，LED系統(tǒng)就需要對灰度數(shù)據(jù)進行非線性變換。目前，我國市場上的LED控制系統(tǒng)中所說的4096或16384級灰度，都是進行非線性變換處理之后的結(jié)果。

2.4 亮度等級鑒別   所謂亮度鑒別，是指圖像依靠人眼能夠分辨的從最黑到最白之間的亮度等級。人的眼睛對于亮度的鑒別是有限的，很可能相鄰的亮度等級在我們用眼睛看來沒有什么區(qū)別，但是對LED來講,人眼的識別度與顯示屏質(zhì)量成正比。由于人眼對亮度識別程度越高，說明顯示屏的色彩空間越大，對色彩顯示進行豐富的空間也提高，所以人眼對屏幕亮度識別等級越高，說明顯示屏越好。

3 關(guān)于LED顯示屏的維護

LED顯示屏在我們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用的越來越普遍，良好的使用習(xí)慣，可以增加顯示屏的使用壽命，在保證LED顯示屏質(zhì)量的前提下，為我們良好的使用效果帶來便利。在日常使用LED顯示屏?xí)r，我們要注意以下事項：1）打開顯示屏?xí)r，要先開機，再開顯示屏；關(guān)閉顯示屏?xí)r，要先關(guān)顯示屏，再關(guān)機。開關(guān)顯示屏的時間間隔要在5分鐘以上。2）盡量在啟動計算機系統(tǒng)控制之后，再對屏幕進行通電。3）系統(tǒng)在白屏?xí)r，遭受的沖擊電流壓力最大，這個時候盡量讓顯示屏在關(guān)閉狀態(tài)。4）計算機在失控時，遭受的沖擊電流壓力也很大，這種情況也不宜打開顯示屏。一旦出現(xiàn)計算機失控，要立即進行檢查，確定計算機是否通電、電源是否打開、計算機程序是否正常運行等。5）當(dāng)顯示屏處于高溫狀態(tài)，或是散熱條件不好，盡量不要打開顯示屏。6）在LED屏幕中間出現(xiàn)一道亮線或亮點時，要在第一時間關(guān)閉顯示屏，縮短開屏?xí)r間。7）如果顯示屏開關(guān)經(jīng)常自動關(guān)閉，就要對顯示屏進行全面檢查，或是更換控制開關(guān)。8）對顯示屏的懸掛進行檢查：掛屏是否牢固、屏幕是否完好、環(huán)境是否發(fā)生變化。

4 關(guān)于LED顯示屏的發(fā)展

LED技術(shù)因其節(jié)能、環(huán)保、體積小、壽命長等優(yōu)點，在照明、顯示器、顯示屏等各個方面都有發(fā)展，且發(fā)展前景良好。LED發(fā)展技術(shù)經(jīng)歷了從材料發(fā)展到波長擴展、從GaN基藍光、熒光粉到白光、發(fā)光效率的提升、單色效率的提升的過程。在此過程中，LED技術(shù)在芯片上引入了MOCVD外延生長技術(shù)、分布式布拉格反射(DBR)的結(jié)構(gòu)、光學(xué)微腔(RC)以及量子阱結(jié)構(gòu)(QW)、功率型LED的多量子阱結(jié)構(gòu)(MQW)等，這使得LED的發(fā)光效率不斷提高。據(jù)了解，LED照明產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值在2010年超過了1500億元，并預(yù)計在2015年將會占中國照明市場的20%。

隨著LED技術(shù)的發(fā)展，LED顯示 屏的發(fā)展前景也是有跡可循的。LED顯示屏的加工工藝會隨著技術(shù)的發(fā)展不斷提高，在顯示屏的顏色、亮度、角度、壽命和密度等方面也在逐步完善，LED顯示屏的關(guān)鍵管制技術(shù)隨著新型超大規(guī)模集成電路（VISI）的發(fā)展也會有所提高。科技的不斷更新，使得通用的集成電路產(chǎn)品性能在提高的同時，LED的生產(chǎn)成本在不斷下降，那么LED價格就會隨之降低，這將推動LED顯示屏的應(yīng)用將進一步得到推廣。

LED顯示屏的應(yīng)用，符合可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，與建設(shè)社會主義和諧社會的口號一致，具有良好的國內(nèi)發(fā)展環(huán)境和國際發(fā)展環(huán)境。LED顯示屏的發(fā)展前途廣闊。

5 總結(jié)

     LED顯示屏?xí)r現(xiàn)代科技發(fā)展的成果，具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，是一項具有良好前景的發(fā)展行業(yè)。維護和使用好當(dāng)前現(xiàn)有的LED顯示屏，促進LED顯示屏的研發(fā)，是我國發(fā)展LED的重要步驟。

參考文獻

[1] 劉登飛. 照明用LED技術(shù)的發(fā)展與未來. 信息通信，2011（03）：43-46.

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關(guān)鍵詞：現(xiàn)代測控技術(shù)；現(xiàn)狀；應(yīng)用

現(xiàn)代測控技術(shù)是一項高新技術(shù)，是新世紀重點發(fā)展的技術(shù)。在經(jīng)濟全球化與技術(shù)全球化的不斷推動下，現(xiàn)代測控技術(shù)向著標(biāo)準化、集成化、智能化、微型化與系統(tǒng)化高速發(fā)展。現(xiàn)代測控技術(shù)的優(yōu)勢使其成為一門實踐性很強的技術(shù)，在各個領(lǐng)域中起著至關(guān)重要的作用，促進了社會生產(chǎn)力的發(fā)展。

1 現(xiàn)代測控技術(shù)的特點

1.1數(shù)字化

數(shù)字化是測控技術(shù)中不可或缺的一部分，占據(jù)了非常重要的地位。應(yīng)用于測控領(lǐng)域的各個方面，例如：信號通信處理、控制器到遠程終端設(shè)備的數(shù)字化控制以及遠程終端和控制器之間的數(shù)字化控制等。

1.2智能化

以嵌入式微處理器為測控的技術(shù)基礎(chǔ)，并采取智能化的儀表儀器去展示其功能多樣性，是現(xiàn)代測控技術(shù)良好運用的表現(xiàn)。同時也表現(xiàn)出其本身靈活快捷、使用方便、多功能等優(yōu)點。微電子技術(shù)的不斷發(fā)展和人工智能技術(shù)的不斷創(chuàng)新引進，使智能儀器設(shè)備變得更加科學(xué)化，計算方法也日益加強。智能化的測控設(shè)備儀器使測控技術(shù)水平不斷提高。

1.3網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)化是指隨著科技的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與測控技術(shù)完美的結(jié)合，建立了便捷高效的現(xiàn)代測控系統(tǒng)。互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展和其他相關(guān)技術(shù)的不斷完善，更大程度地突破了地域的限制，促使現(xiàn)代測控技術(shù)不斷發(fā)展創(chuàng)新，使測控系統(tǒng)變得靈活化，系統(tǒng)化。測控技術(shù)、傳感器技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合則更好的體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化的特點。

1.4分布化

現(xiàn)代測控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)測量的標(biāo)準化歸功于合理安排現(xiàn)代測控技術(shù)，使測控儀器分布在最需要、最合理的地方，分布式的測控系統(tǒng)實現(xiàn)了從測量、控制到管理的全自動化過程，完成了更經(jīng)濟、更環(huán)保、更高效的生產(chǎn)目標(biāo)。現(xiàn)代測控系統(tǒng)的分布式特點能夠?qū)崿F(xiàn)安全可靠，故障部分不會對其他系統(tǒng)部分產(chǎn)生影響，并且具有靈活的使用方式，能夠組建多模塊以及單模塊系統(tǒng)等特點。

2 現(xiàn)代測控技術(shù)的發(fā)展

2.1現(xiàn)狀

隨著先進的科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，現(xiàn)代測控技術(shù)越來越向網(wǎng)絡(luò)化、全球化發(fā)展，現(xiàn)代測控技術(shù)的應(yīng)用范圍也日益增大，同時極大地提高了測控技術(shù)水平。但是，仍然存在著很多大大小小的問題。測控技術(shù)在我國仍沒有進入高水平發(fā)展的階段，在微型化、數(shù)字化以及智能化等方面仍落后于發(fā)達國家。為了我國的現(xiàn)代測控技術(shù)能夠到達國際水平，我們必須從自身的實際情況出發(fā)，使我國的現(xiàn)代測控技術(shù)能跟上時代的步伐，與國際接軌，從而提高我國的綜合國力。

2.2發(fā)展

全球化和網(wǎng)絡(luò)化是測控技術(shù)的發(fā)展前景，這加強了中國與世界各國之間的聯(lián)系，使測控技術(shù)向更高、更快、更強的國際化水平發(fā)展，逐步趨近于科學(xué)先進的發(fā)展態(tài)勢。通過分析現(xiàn)代測控技術(shù)的發(fā)展歷史，可以清晰地發(fā)現(xiàn)其發(fā)展趨勢是開放全球化和工業(yè)標(biāo)準化。社會信息化的迅速發(fā)展，使得現(xiàn)代測控技術(shù)必定具有廣泛的前景。現(xiàn)代測控技術(shù)越來越面向網(wǎng)絡(luò)化、全球化，發(fā)展內(nèi)容越來越先進、科學(xué)。隨著時代前進的步伐，現(xiàn)代測控技術(shù)不斷發(fā)展與創(chuàng)新，適應(yīng)了社會的發(fā)展。在信息量不斷爆發(fā)的現(xiàn)代社會，現(xiàn)代測控技術(shù)的發(fā)展必將十分長遠，具有不可估量的發(fā)展前景。

3 現(xiàn)代測控技術(shù)的運用

3.1航天測控技術(shù)

航天測控技術(shù)是現(xiàn)代測控技術(shù)不可或缺的一部分，主要用于對航天器的測量和控制。其應(yīng)用表現(xiàn)在：獲取航天器的飛行路線及其運動參數(shù)、時刻注意航天器內(nèi)部的工作狀態(tài)和宇航員的生理參數(shù)、通過分析與處理這些測量數(shù)據(jù)，有利于提高航天的飛行路線與飛行狀況的清晰性，為指揮中心提供了對航天器進行遠程控制的有效方法，為評價航天器的技術(shù)性能和改進設(shè)計提供依據(jù)。

3.2新型傳感器技術(shù)

新型傳感器技術(shù)是現(xiàn)代測控技術(shù)的重要組成部分，半導(dǎo)體工業(yè)的高速發(fā)展，測量精密度的不斷提高，使得傳感器更加的靈敏與精確，能夠更好地應(yīng)用于生活與生產(chǎn)多個領(lǐng)域。如：實時信息傳感器主要應(yīng)用于車輛和飛機的狀態(tài)監(jiān)測、病人體征監(jiān)控系統(tǒng)等領(lǐng)域；高速模數(shù)轉(zhuǎn)化傳感器應(yīng)用于環(huán)境溫度檢測、圖像傳感、銀行監(jiān)控器等方面；高度集成傳感器主要用于聲音測量、地震波測量、光學(xué)測量等領(lǐng)域。

3.3遠程測控技術(shù)

遠程測控技術(shù)在現(xiàn)代測控技術(shù)中有著不可取代的地位，無線通信、電話網(wǎng)以及專線的遠程測控是其主要的組成部分。同時遠程測控技術(shù)廣泛應(yīng)用于機器人、遠程監(jiān)測電網(wǎng)、電站以及輸送石油的管道等方面。現(xiàn)代測控技術(shù)能夠遠程控制鐵路運行、飛機的指向與通訊、遠程手術(shù)操作等。對于地理環(huán)境復(fù)雜、區(qū)域內(nèi)不易布線、距離遠和用戶密集不夠的區(qū)域還可以通過無線通信技術(shù)進行遠程控制與測量。

4 結(jié)語

面對當(dāng)今時代的信息爆炸，現(xiàn)代測控技術(shù)不斷地發(fā)揮著它的活力與作用，向智能化、標(biāo)準化及系統(tǒng)功能一體化的趨勢發(fā)展。社會各領(lǐng)域有效地運用測量控制一體化的現(xiàn)代測控技術(shù)。通過先進的傳感器采集大量有價值的信息，并加以分析、建模、轉(zhuǎn)化、輸出，從而實現(xiàn)生產(chǎn)全自動化。同時，現(xiàn)代測控技術(shù)也帶動了模擬信號傳感技術(shù)、量子計算技術(shù)、高速通訊技術(shù)向標(biāo)準化、智能化、高速化方向的發(fā)展。日新月異的現(xiàn)代測控技術(shù)具有潛在的應(yīng)用價值和至關(guān)重要的科研價值。

參考文獻

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[3]李欣國. 淺談現(xiàn)代測控技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 中小企業(yè)管理與科技，2010 （6）.

篇9

關(guān)鍵詞： 納米技術(shù)意義展望

一、納米技術(shù)的內(nèi)涵

納米技術(shù)是一門在0.1―100nm空間尺度內(nèi)操縱原子和分子，對材料進行加工、制造具有特定性能的產(chǎn)品，或?qū)ξ镔|(zhì)進行研究、掌握其原子和分子的規(guī)律和特征的高新技術(shù)學(xué)科，被認為是“今后十年最可能使人類發(fā)生巨大變化的十項技術(shù)”之一。

納米技術(shù)包含下列四個主要方面：（1）納米材料。當(dāng)物質(zhì)到納米尺度以后，即0.1―100nm這個范圍空間，物質(zhì)的性能就會發(fā)生突變，出現(xiàn)特殊性能。這種既具不同于原來組成的原子、分子，又不同于宏觀的物質(zhì)的特殊性能構(gòu)成的材料，即為納米材料。（2）納米動力學(xué)。主要是微機械和微電機，或總稱為微型電動機械系統(tǒng)，用于有傳動機械的微型傳感器和執(zhí)行器、光纖通訊系統(tǒng)，特種電子設(shè)備、醫(yī)療和診斷儀器等。用的是一種類似于集成電器設(shè)計和制造的新工藝，特點是部件很小，刻蝕的深度往往要求數(shù)十至數(shù)百μm，而寬度誤差很小。（3）納米生物學(xué)和納米藥物學(xué)。如在云母表面用納米微粒度的膠體金固定dna的粒子，dna的精細結(jié)構(gòu)，等等。納米生物學(xué)發(fā)展到一定技術(shù)時，可以用納米材料制成具有識別能力的納米生物細胞，并可以吸收癌細胞的生物醫(yī)藥，注入人體內(nèi)，用于定向殺癌細胞。（4）納米電子學(xué)。包括基于量子效應(yīng)的納米電子器件，納米結(jié)構(gòu)的光/電性質(zhì)，納米電子材料的表征，以及原子操縱和原子組裝，等等。當(dāng)前電子技術(shù)的趨勢要求器件和系統(tǒng)更小、更快、更冷。更快，是指響應(yīng)速度要快。更冷，是指單個器件的功耗要小。但是更小并非沒有限度，納米技術(shù)是建設(shè)者的最后疆界，它的影響將是巨大的。

二、研發(fā)納米技術(shù)的重要意義

在充滿生機的21世紀，信息、生物技術(shù)、能源、環(huán)境、先進制造技術(shù)和國防的高速發(fā)展必然對材料提出新的需求，元件的小型化、智能化、高集成、高密度存儲和超快傳輸?shù)葘Σ牧系某叽缫笤絹碓叫。缓娇蘸教臁⑿滦蛙娛卵b備及先進制造技術(shù)等對材料性能要求越來越高。新材料的創(chuàng)新，以及在此基礎(chǔ)上誘發(fā)的新技術(shù)、新產(chǎn)品的創(chuàng)新是未來10年對社會發(fā)展、經(jīng)濟振興、國力增強最有影響力的戰(zhàn)略研究領(lǐng)域，納米材料將是起重要作用的關(guān)鍵材料之一。納米材料和納米結(jié)構(gòu)是當(dāng)今新材料研究領(lǐng)域中最富有活力、對未來經(jīng)濟和社會發(fā)展有著十分重要影響的研究對象，也是納米科技中最為活躍、最接近應(yīng)用的重要組成部分。近年來，納米材料和納米結(jié)構(gòu)取得了引人注目的成就。例如，存儲密度達到每平方英寸400G的磁性納米棒陣列的量子磁盤，成本低廉、發(fā)光頻段可調(diào)的高效納米陣列激光器，價格低廉。高能量轉(zhuǎn)化的納米結(jié)構(gòu)太陽能電池和熱電轉(zhuǎn)化元件，用作軌道炮道軌的耐燒蝕高強高韌納米復(fù)合材料等的問世，充分顯示了它在國民經(jīng)濟新型支柱產(chǎn)業(yè)和高技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的巨大潛力。正像美國科學(xué)家估計的“這種人們?nèi)庋劭床灰姷臉O微小的物質(zhì)很可能給予各個領(lǐng)域帶來一場革命”。納米材料和納米結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將對調(diào)整國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)的布局、設(shè)計新產(chǎn)品、形成新的產(chǎn)業(yè)及改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)注入高科技含量提供新的機遇。

研究納米材料和納米結(jié)構(gòu)的重要科學(xué)意義在于它開辟了人們認識自然的新層次，是知識創(chuàng)新的源泉。由于納米結(jié)構(gòu)單元的尺度（0.1―100nrn）與物質(zhì)中的許多特征長度，如電子的德布洛意波長、超導(dǎo)相干長度、隧穿勢壘厚度、鐵磁性臨界尺寸相當(dāng)，因而納米材料和納米結(jié)構(gòu)的物理、化學(xué)特性既不同于微觀的原子、分子，又不同于宏觀物體，從而把人們探索自然、創(chuàng)造知識的能力延伸到介于宏觀和微觀物體之間的中間領(lǐng)域。在納米領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，認識新規(guī)律，提出新概念，建立新理論，為構(gòu)筑納米材料科學(xué)體系新框架奠定基礎(chǔ)，也將極大豐富納米物理和納米化學(xué)等新領(lǐng)域的研究內(nèi)涵。世紀之交高韌性納米陶瓷、超強納米金屬等仍然是納米材料領(lǐng)域重要的研究課題；納米結(jié)構(gòu)設(shè)計，異質(zhì)、異相和不同性質(zhì)的納米基元（零維納米微粒、一維納米管、納米棒和納米絲）的組合。納米尺度基元的表面修飾改性等形成了當(dāng)今納米材料研究新熱點，人們可以有更多的自由度按自己的的意愿合成具有特殊性能的新材料。利用新物性、新原理、新方法設(shè)計納米結(jié)構(gòu)原理性器件及納米復(fù)合傳統(tǒng)材料改性正孕育著新的突破。

納米技術(shù)作為一門新興的學(xué)科，被譽為21世紀最具有發(fā)展前景的技術(shù)，是對未來經(jīng)濟和社會發(fā)展產(chǎn)生重大影響的一種關(guān)鍵性前沿技術(shù)。納米技術(shù)在社會上的應(yīng)用前景非常廣闊，納米技術(shù)不僅會推動新產(chǎn)品的開發(fā)，而且將為改善人們的生活環(huán)境，提高生活質(zhì)量作出不可估量的貢獻。納米技術(shù)將成為21世紀新型技術(shù)的發(fā)展新方向，相信在不久的將來，我們將跨入一個全新的時代。

三、對納米技術(shù)未來發(fā)展的展望

納米技術(shù)將從根本上改變未來制造的兩種基本類型方式――連續(xù)制造和離散制造。連續(xù)制造是指批量物質(zhì)或材料的生產(chǎn)，例如化學(xué)品或金屬卷材。離散制造是指單個配件的生產(chǎn)，例如螺栓或元件（集成電路）或組裝系統(tǒng)（計算機）。對于納米尺度制造來說，原子、分子與團簇都是生產(chǎn)“原料”。因此，納米尺度制造的生產(chǎn)工藝和設(shè)備與目前應(yīng)用于大于100nm的微制造工藝與設(shè)備將會有很大不同。納米制造未來的研究方向包括以下幾個。

1.材料開發(fā)

了解和模擬納米尺度物質(zhì)合成、操控及監(jiān)測的現(xiàn)象和工藝，這是開發(fā)新型納米制造技術(shù)所需的；開發(fā)表征、監(jiān)測、篩選、分離和控制納米結(jié)構(gòu)大小/形狀/多分散性和表面或體積特征的方法。

2.制造納米系統(tǒng)的材料操控與控制

分子、大分子、納米顆粒及納米尺度組件的定位、定向、分散、集群和導(dǎo)向自我組裝，非共價鍵和信息內(nèi)容是不可或缺的；納米材料的包裝和輸運，如通過超聲和納米流化床；納米自組裝結(jié)構(gòu)融入功能器件和系統(tǒng)。

3.與微觀和宏觀系統(tǒng)相結(jié)合

把自下而上和自上而下的制備技術(shù)融入低本高效的優(yōu)化生產(chǎn)制造中；制造技術(shù)的尺度放大、并行和集成能力，如平行探針或束陣列等方法。

4.制造工具

改造和控制表面組成/結(jié)構(gòu)，以確保隨后組裝的穩(wěn)定性和功能性；開發(fā)可支撐的、用戶與環(huán)境友好、廉價而高產(chǎn)的制圖技術(shù)；開發(fā)和運用納米結(jié)構(gòu)復(fù)制方法；納米制造結(jié)構(gòu)和性能的低本高效清除/修復(fù)/接縫技術(shù)，等等。

5.測量和標(biāo)準工具

納米顆粒與結(jié)構(gòu)的化學(xué)和結(jié)構(gòu)表征技術(shù)（除幾何形狀特征外）；開發(fā)三維加工和非破壞性表面下探測技術(shù)；把在線傳感與監(jiān)測技術(shù)同制造方法融合在一起；遠程制作和遠程表征設(shè)備和儀器，等等。

參考文獻：

篇10

【關(guān)鍵詞】5G無線通信技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢；應(yīng)用

引言：

近年來，隨著我國科學(xué)技術(shù)的進一步創(chuàng)新、發(fā)展，通信技術(shù)已發(fā)展至5G領(lǐng)域。5G主要是指在4G基礎(chǔ)上增加網(wǎng)絡(luò)帶寬，使得網(wǎng)絡(luò)速度更快、帶寬更大的無線通信技術(shù)，其在推動互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展上發(fā)揮著重要作用。隨著5G無線通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，該技術(shù)成為近年來通信技術(shù)的研究熱點，且對人們的日常生活、工作產(chǎn)生了深遠的影響。從現(xiàn)階段5G無線通信技術(shù)的發(fā)展趨勢來看，該技術(shù)極大可能成為未來時代無線通信領(lǐng)域的主力軍，并為移動通信的革新提供重要支撐。同時，在移動數(shù)據(jù)流量暴漲下，5G無線通信技術(shù)的推廣會給無線通信技術(shù)產(chǎn)生積極作用。因此，了解現(xiàn)階段5G無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和具體應(yīng)用具有重要意義。

一、5G無線通信技術(shù)的特點

隨著5G無線通信技術(shù)的開放與應(yīng)用，其特點也越來越凸顯。該技術(shù)對頻譜的利用率相對較高，且高頻段的頻譜資源在5G無線通信技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣。相較于傳統(tǒng)通信技術(shù)，5G無線通信技術(shù)的多天線、多用戶、多點、多小區(qū)的互組網(wǎng)協(xié)作特點更為突出，且能很大程度上提升了信息編碼、點點之間的物理傳輸技術(shù)性能，并降低了耗能和成本[3]。同時，5G無線通信技術(shù)主要側(cè)重?zé)o線網(wǎng)絡(luò)“軟”配置的設(shè)計，而運營商能結(jié)合業(yè)務(wù)流量變化、網(wǎng)絡(luò)資源進行調(diào)整，進而達到節(jié)約成本、降低耗能的目的。同時，5G無線通信技術(shù)還具有先進的設(shè)計理念，其業(yè)務(wù)重點為室內(nèi)通信業(yè)務(wù)，該技術(shù)推動了傳統(tǒng)移動通信系統(tǒng)的理念，使室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能進一步提高，并實現(xiàn)業(yè)務(wù)的完善和拓展。在研究5G無線通信技術(shù)中，分析其相關(guān)特點對了解該技術(shù)現(xiàn)階段的發(fā)展具有重要意義。

二、5G無線通信的相關(guān)技術(shù)

2.1同時同頻全雙工技術(shù)

同時同頻全雙工技術(shù)是5G無線通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一，其能在實際應(yīng)用過程中提高頻率資源的利用效率，并接收來自不同物理信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號[4]。在同時同頻全雙工技術(shù)下支持下，能通過同一頻率來傳輸、接收數(shù)據(jù)信號，進而滿足多維度的應(yīng)用條件，很大程度上避免了通信雙工節(jié)點發(fā)送信號而引起的干擾問題。同時，這一技術(shù)能進一步提高網(wǎng)絡(luò)寬帶頻譜利用率，并增加網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用性。可見，該技術(shù)在5G無線通信技術(shù)中占據(jù)著重要地位，要想真正意義上推廣、應(yīng)用5G無線通信技術(shù)，則不能脫離同時同頻全雙工技術(shù)的支持。

2.2多天線技術(shù)

多天線技術(shù)主要是指由多條線路組成的技術(shù)，該技術(shù)所用的元器件較為復(fù)雜，傳輸裝置、接收裝置、配套設(shè)備等為主要的元器件。一般情況下，接收裝置的天線會置于相應(yīng)的應(yīng)用設(shè)備上，傳輸裝置的天線多選擇分布或集中排列形式。在5G無線通信技術(shù)中，多天線技術(shù)的應(yīng)用能有效消除自身頻率所產(chǎn)生的干擾，并提升設(shè)備的頻譜接收效率，使能量消耗下降，解決小區(qū)干擾、掉線、噪聲等問題。同時，5G無線通信技術(shù)充分利用多線技術(shù)來進一步簡化整體布局和設(shè)計，并分散數(shù)據(jù)信號的傳輸模式，進而改善頻譜利用效率、時間周期等。

2.3智能化技術(shù)

智能技術(shù)是5G無線通信技術(shù)的一大體現(xiàn)，對該技術(shù)進行深入分析后發(fā)現(xiàn)，云計算的核心作用占據(jù)著重要地位。在云計算數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器中，5G無線通信技術(shù)能和基站建立關(guān)聯(lián)，并形成數(shù)據(jù)交換機網(wǎng)絡(luò)。通信技術(shù)工作人員需結(jié)合實際需求，在云計算的儲存功能支持下，能有效完成大數(shù)據(jù)信息的儲存。同時，云計算能及時、高效處理所儲存的數(shù)據(jù)信息，即使在規(guī)模較大的基站中，也能根據(jù)基站的實際情況準確劃分數(shù)據(jù)頻段，進而獲得良好的數(shù)據(jù)信息結(jié)果。由此可見，云計算是體現(xiàn)智能化技術(shù)優(yōu)勢的重要內(nèi)容，在5G無線通信技術(shù)，該技術(shù)所發(fā)揮的工作不容忽視。

2.4空間調(diào)制技術(shù)

空間調(diào)制技術(shù)主要是指將每個數(shù)據(jù)編碼對應(yīng)到它所需的天線位置，并通過多天線實現(xiàn)合成發(fā)送[5]。在空間調(diào)制技術(shù)下形成了天線的陣列星座圖，且與以往所用的信號星座技術(shù)相比，該星座圖能進一步提高數(shù)據(jù)信息的傳輸速率。雖然空間調(diào)制技術(shù)主要由多天線構(gòu)成，但在僅使用一根天線時，其它天線會處于待命狀態(tài)，這能在一定程度上保證傳輸效率。同時，在空間調(diào)制技術(shù)下，各個數(shù)據(jù)信息會分成兩個字節(jié)，并涉及到發(fā)射天線的數(shù)據(jù)、陣列信號星座圖大小等，同時，根據(jù)第一個字節(jié)能確定工作發(fā)射天線,另一個字節(jié)則通過天線發(fā)送天線陣列信號星座圖信息。由此可見，空間調(diào)制技術(shù)屬于一種SSK的振幅、相位的調(diào)制技術(shù)，在5G無線通信技術(shù)的應(yīng)用過程中占據(jù)中重要地位。

2.5多載波技術(shù)

在5G無線通信技術(shù)中，為了支撐高數(shù)據(jù)速率，可能需要高達1GHz的帶寬。然而，在部分較低頻段中，無法獲得連續(xù)寬帶頻譜資源[6]。因此，如何充分利用這些空白頻譜是5G通信技術(shù)設(shè)計的重要問題。多載波技術(shù)是一種基于濾波器基礎(chǔ)上的技術(shù)，其能有解決上述問題。多載波技術(shù)作為5G無線通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一，其能有效實現(xiàn)各子載波帶寬設(shè)置、各子載波交疊程度的靈活控制，使相鄰子載波的干擾得到有效控制，并充分利用零散的頻譜資源。同時，各子載波無需同步，檢測、信道估計等均在各子載波上單獨處理。

三、5G無線通信技術(shù)發(fā)展

3.1發(fā)展現(xiàn)狀

從無線通信技術(shù)發(fā)展來看，未來幾年全球的移動通信量會增加相近20倍，這一龐大的數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)發(fā)展帶來了深遠影響。因此，在這些發(fā)展背景下，推動5G無線通信技術(shù)發(fā)展是一個刻不容緩的問題。從現(xiàn)階段的發(fā)展現(xiàn)狀來看，5G無線通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)傳播速度可達1Gb/s，且數(shù)據(jù)會是4G技術(shù)的一百多倍，簡而言之，在4G技術(shù)下需要耗費十幾分鐘下載一部電影，而5G技術(shù)下1s就能完成。但5G無線通信技術(shù)目前發(fā)展尚未完全普及，其還具有更大的發(fā)展空間，且下5G無線通信技術(shù)下，能享受更快的網(wǎng)速，數(shù)據(jù)信息獲取更為方便。

3.2發(fā)展趨勢

任何事物的發(fā)展均會經(jīng)過千難萬阻，作為第五代移動通信技術(shù)，其在發(fā)展過程中也會遇到許許多多的難題，尤其在技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域。隨著5G無線通信技術(shù)的進一步發(fā)展，我國工信部已向中國廣電、中國電信、中國移動、中國聯(lián)通發(fā)放了商用牌照，這說明我國已進入5G商用時代[7-8]。在未來發(fā)展中，5G無線通信技術(shù)具有良好的發(fā)展前景，具體體現(xiàn)在以下幾點：第一，在信息安全領(lǐng)域中的發(fā)展。隨著網(wǎng)絡(luò)的進一步發(fā)展，信息安全是人們所關(guān)注的重點問題，若在網(wǎng)絡(luò)中信息安全性低，則會嚴重降低人們的體驗。因此，為了提高用戶體驗，在未來發(fā)展中5G無線通信技術(shù)如何對信息進行更為安全的編碼成為了重要的發(fā)展趨勢。第二，在社交領(lǐng)域中的發(fā)展。5G無線通信技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)社交領(lǐng)域中應(yīng)用，能給用戶帶來更為真實的虛擬化體驗，使用戶在網(wǎng)絡(luò)世界中獲得良好的社交體驗。第三，在地下、高空、深海等地域環(huán)境復(fù)雜的通信中的發(fā)展。在數(shù)據(jù)信息傳輸過程中，其傳輸效率會受到地下、高空、深海等復(fù)雜地形的影響。因此，5G無線通信技術(shù)的未來發(fā)展趨勢，可對這些復(fù)雜地形進行進一步探索，以進一步提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息的安全和傳輸質(zhì)量，獲得更好的通信技術(shù)應(yīng)用價值，并帶來良好的效益。

四、5G無線通信技術(shù)的具體應(yīng)用

4.1安卓系統(tǒng)中5G高速度的應(yīng)用

從現(xiàn)階段來看，多數(shù)移動智能終端所用的系統(tǒng)多以安卓系統(tǒng)為主。安卓系統(tǒng)是在Linux基礎(chǔ)上的自由、開放源代碼操作系統(tǒng)，其在移動設(shè)備應(yīng)用中起到核心作用。安卓系統(tǒng)主要采用分層架構(gòu)，劃分為應(yīng)用程序?qū)印?yīng)用程序框架層、系統(tǒng)運行庫層、系統(tǒng)內(nèi)核層四個層次。其中，5G納米核心技術(shù)主要應(yīng)用于系統(tǒng)核心層，以實現(xiàn)安卓基礎(chǔ)性問題、硬件驅(qū)動的分離。同時，由于安卓系統(tǒng)開放性的特點，其安全系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中出現(xiàn)了明顯降低，而5G納米技術(shù)具有良好的保密性，應(yīng)用該技術(shù)則能在量子密碼學(xué)中提高加密等級，使用戶的信息安全性提高。總之，安全系統(tǒng)是現(xiàn)階段5G無線通信技術(shù)的重要應(yīng)用區(qū)域，其具有十分突出的優(yōu)勢，對安卓系統(tǒng)的發(fā)展發(fā)揮著重要作用。但對于該技術(shù)在安卓系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，仍需開展更為深入的研究、探索，以充分發(fā)揮5G無線通信技術(shù)的優(yōu)勢。

4.2光場相機中應(yīng)用

光場相機主要是指先拍照后對焦的照相設(shè)備，其主要原理是利用光場技術(shù)作用來，在拍照時僅需進行構(gòu)圖，無需進行對焦處理，在很大程度上改善了現(xiàn)有相機的拍照方式和習(xí)慣。光場相機良好的抓拍優(yōu)勢，只要拍照對象在焦距范圍內(nèi)，對焦點則能隨意選擇；同時，光場相機的容量較大，儲存一張照片至少花費200M空間，故在傳輸速度、儲存空間上有著更高的要求。然而，5G無線通信技術(shù)所具備的傳輸速度快、儲存量大等優(yōu)勢，能有效滿足光場相機這一點要求。因此，5G無線通信技術(shù)在光場相機中應(yīng)用具有很大優(yōu)勢。此外，在光場相機的數(shù)據(jù)信息安全防衛(wèi)監(jiān)控方面，5G無線通信技術(shù)具有良好的發(fā)展前景。

五、結(jié)束語

總而言之，相較于以往的通信技術(shù)，5G無線通信技術(shù)屬于高速度、低時延、低功耗的新型通信技術(shù)。5G無線通信技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用有利于提高我國通信領(lǐng)域的綜合發(fā)展水平，因此，進行5G無線通信技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，了解其相關(guān)技術(shù)、發(fā)展趨勢和具體應(yīng)用對增強我國通信領(lǐng)域的經(jīng)濟能力和綜合實力方面具有重要意義。此外，在這場通信技術(shù)變革中，5G無線通信技術(shù)具有良好的發(fā)展?jié)摿Γ苿釉摷夹g(shù)進一步發(fā)展，則能讓科技更好地服務(wù)于人們的生活、工作。

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