導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇量子計(jì)算發(fā)展前景，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，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(kāi)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(jì)，電子開(kāi)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(zhǎng)足的發(fā)展，并取得了輝煌的成就：計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)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(lái)看，電子技術(shù)與光子技術(shù)均有其自身的優(yōu)點(diǎn)：電子技術(shù)擅長(zhǎng)信息處理，特別是數(shù)字化信息處理；光子技術(shù)擅長(zhǎng)信息傳輸，具有寬帶、大容量和并行處理等優(yōu)點(diǎn)。正是因?yàn)槎吒饔兴L(zhǎng)，所以時(shí)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(chǔ)領(lǐng)域。[1]

隨著近幾十年的發(fā)展，光子技術(shù)以其獨(dú)特而明顯的優(yōu)勢(shì)，大有取代電子技術(shù)的趨勢(shì)。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(kāi)關(guān)取代現(xiàn)有的電子開(kāi)關(guān)。全光開(kāi)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(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)光傳輸過(guò)程進(jìn)行有效的“開(kāi)”“關(guān)”控制作用。[2]用全光開(kāi)關(guān)代替電子開(kāi)關(guān)，可以極大提高信息處理速度和存儲(chǔ)量，降低功耗，因此，發(fā)展全光開(kāi)關(guān)已是勢(shì)在必行。

2、固體全光開(kāi)關(guān)舉例介紹

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

2.1 量子相干效應(yīng)全光開(kāi)關(guān)

量子相干效應(yīng)全光開(kāi)關(guān)是基于量子相干和干涉效應(yīng)的全光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，通過(guò)一束控制光控制量子干涉，從而調(diào)制信號(hào)光的傳播特性。實(shí)現(xiàn)量子相干效應(yīng)的基本手段是利用外加相干場(chǎng)耦合原子的不同能級(jí)，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(jìn)展，提出了利用非對(duì)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(lái)實(shí)現(xiàn)在低溫下工作的新型、高效、寬帶、超快光學(xué)開(kāi)關(guān)的方案。

[4]他們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)非對(duì)稱的量子阱結(jié)構(gòu)。（如圖1所示）

圖1 非對(duì)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(gè)新的能態(tài)|2>和|3>，二者具有很強(qiáng)的相干性，即隧穿誘導(dǎo)相干。頻率分別為ωs和ωp的兩個(gè)相干場(chǎng)（控制光和信號(hào)光）將這兩個(gè)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(lái)。[3]由此結(jié)構(gòu)中，我們可以看出，一個(gè)較弱的控制光ωs可以通過(guò)兩個(gè)量子阱之間的隧穿效應(yīng)來(lái)控制信號(hào)光ωp的傳播特性，實(shí)現(xiàn)了以光信號(hào)控制光信號(hào)的全光開(kāi)關(guān)功能。

量子相干效應(yīng)全光開(kāi)關(guān)是基于所使用材料的固有相干性來(lái)實(shí)現(xiàn)的，不依賴于外場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，具有很高的響應(yīng)速度、開(kāi)關(guān)效率和控制效果，對(duì)全光開(kāi)關(guān)乃至整個(gè)量子理論的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用有重要指導(dǎo)意義。

2.2 光子晶體全光開(kāi)關(guān)

光子晶體作為一種新型的人造光子學(xué)材料，具有獨(dú)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(lái)實(shí)現(xiàn)全光開(kāi)關(guān)的思想，最早由Scalora在1994年提出的。當(dāng)不施加作用時(shí)，探測(cè)光能夠通過(guò)光子晶體；當(dāng)一束抽運(yùn)光作用于光子晶體時(shí)，探測(cè)光就被光子晶體全部反射回來(lái)而不能通過(guò)光子晶體，由此實(shí)現(xiàn)抽運(yùn)光對(duì)探測(cè)光傳輸過(guò)程的開(kāi)關(guān)控制作用。實(shí)現(xiàn)光子晶體全光開(kāi)關(guān)的方法有：通過(guò)光子帶隙遷移、通過(guò)缺陷模式遷移、通過(guò)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(guò)波導(dǎo)和微腔的耦合等。

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

2.3 波導(dǎo)全光開(kāi)關(guān)

波導(dǎo)全光開(kāi)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(shí)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(qiáng)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(guò)程、四波混頻、受激拉曼等非線性過(guò)程進(jìn)而實(shí)現(xiàn)頻率變換和能量轉(zhuǎn)移的器件；強(qiáng)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(qiáng)度的變化效應(yīng)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)光強(qiáng)度、相位等調(diào)制的器件。典型的波導(dǎo)全光開(kāi)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?；旌掀?、弧型或X-型波導(dǎo)等非線性波導(dǎo)器件而設(shè)計(jì)的全光型光學(xué)開(kāi)關(guān)。

波導(dǎo)全光開(kāi)關(guān)無(wú)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(shì)，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(lái)，我們就能看到這種全光開(kāi)關(guān)的實(shí)際原型出現(xiàn)。

3、結(jié)語(yǔ)

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(wú)論在通信領(lǐng)域還是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，都將帶來(lái)一場(chǎng)革命性的改變，實(shí)現(xiàn)低成本、低功耗、高容量、高速度的先進(jìn)的信息技術(shù)，這將會(huì)再一次極大改變?nèi)藗兊纳?，克服現(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(diǎn)。目前實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的瓶頸就是全光開(kāi)關(guān)的實(shí)際應(yīng)用。從目前全關(guān)開(kāi)關(guān)的發(fā)展來(lái)看，人們將會(huì)在不久的將來(lái)實(shí)現(xiàn)把全光開(kāi)關(guān)從理論設(shè)計(jì)到實(shí)際應(yīng)用的跨越，給信息技術(shù)以及其周邊領(lǐng)域帶來(lái)新的生機(jī)。

參考文獻(xiàn)

[1]李淳飛.全光開(kāi)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(kāi)關(guān)研究.北京大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006年1月第42卷（第1期）：11～17.

篇2

現(xiàn)在計(jì)算機(jī)已經(jīng)運(yùn)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(huì)公用事業(yè)等），走進(jìn)萬(wàn)千普通人的家中，更為社會(huì)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。首先，計(jì)算機(jī)將會(huì)推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力以更快的速度發(fā)展。當(dāng)下計(jì)算機(jī)時(shí)代中，信息便是最重要的元素，通過(guò)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)，將會(huì)加快信息技術(shù)發(fā)展，人們傳遞信息的渠道越來(lái)越多，對(duì)于信息的了解也會(huì)越來(lái)越多，因此對(duì)信息的有效性和及時(shí)性也提出了更高的要求。于此同時(shí)，信息技術(shù)發(fā)展不僅會(huì)拖動(dòng)和其相關(guān)茶葉的法陣與進(jìn)步（如電子技術(shù)和生物技術(shù)），還會(huì)對(duì)新能源、新技術(shù)的發(fā)展和開(kāi)發(fā)有一定的影響和幫助，促進(jìn)科技是人類社會(huì)第一生產(chǎn)力的地位也愈加明顯突出。而信息對(duì)于個(gè)人來(lái)說(shuō)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)，人類的勞動(dòng)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(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)和工作，讓人們節(jié)省出更多的時(shí)間去做其他事情，在各方面均會(huì)得到一定的解放，如行動(dòng)或者思想。在將來(lái)社會(huì)中，計(jì)算機(jī)的地位越來(lái)越重要，作用也將越來(lái)越大，越來(lái)越貼近人們的生活，計(jì)算機(jī)也會(huì)越來(lái)越小型化，智能化。未來(lái)我們將可以通過(guò)計(jì)算機(jī)做許多事。

勢(shì)

展望未來(lái),計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展又將是一片生機(jī),前景廣闊.計(jì)算機(jī)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(huì)使他們?cè)?1世紀(jì)的計(jì)算機(jī)發(fā)展史上譜寫(xiě)出更加燦爛輝煌的新篇章。

1.生物計(jì)算機(jī)

生物家算計(jì)在1994年11月美國(guó)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(duì)序列發(fā)生變化和反映，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的運(yùn)算。阿曼德在雜志《科學(xué)》上公布了DNA計(jì)算機(jī)理論，引發(fā)全世界各個(gè)方面的學(xué)者關(guān)注。過(guò)去的半個(gè)世紀(jì)內(nèi)，計(jì)算機(jī)意義幾乎和物理芯片一樣，但是阿德勒提出DNA計(jì)算機(jī)，不僅拓寬人類對(duì)計(jì)算機(jī)的了解，而且計(jì)算機(jī)也不再是簡(jiǎn)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(guó)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(shī)的mp3文件和相關(guān)數(shù)碼照片編入了DNA序列，儲(chǔ)存密度達(dá)到了驚人的每克2.2PB（1PB=1024TB）。這條消息引爆了人們對(duì)信息存儲(chǔ)概念的認(rèn)識(shí)大轉(zhuǎn)變?；贒NA的存儲(chǔ)技術(shù)誕生以及得以實(shí)現(xiàn)，給人們對(duì)生物計(jì)算機(jī)的構(gòu)想以堅(jiān)定的信念。

2.量子計(jì)算機(jī)

量子計(jì)算機(jī)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(jìn)而對(duì)信息進(jìn)行處理。因?yàn)樵泳哂性谕粋€(gè)時(shí)間點(diǎn)，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(shí)使用0和1中間的值進(jìn)行表示，所以不管從處理的角度還是從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(gè)老鼠在繞過(guò)一只貓的時(shí)候，根據(jù)經(jīng)典物理學(xué)理論，若是從左邊過(guò)，那么便不能從右邊過(guò)，左右兩側(cè)只可以選擇一個(gè)方向，然而若是根據(jù)量子物理學(xué)理論，老鼠.可以同時(shí)從貓的左右兩邊繞過(guò)。

3.光子計(jì)算機(jī)

光子計(jì)算機(jī)和傳統(tǒng)芯片計(jì)算機(jī)比較可以看出，光計(jì)算機(jī)可以使用光速來(lái)提到電子進(jìn)行存儲(chǔ)和運(yùn)算等工作：其將會(huì)以不同的波長(zhǎng)來(lái)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(jìn)行傳遞。研制出的光計(jì)算機(jī)攝像在20世紀(jì)50年代后期便已經(jīng)被提出。在1986年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的戴維•米勒研究出小型光開(kāi)關(guān)，為同實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室開(kāi)始用光計(jì)算機(jī)工作。從采用的元器件看，光計(jì)算機(jī)有全光學(xué)型和光電混合型。1990年貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功的那臺(tái)機(jī)器就采用了混合型結(jié)構(gòu)。相比之下，全光學(xué)型計(jì)算機(jī)可以達(dá)到更高的運(yùn)算速度。但是，若是想將光計(jì)算機(jī)研制成功，則需要開(kāi)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(shí)用現(xiàn)代的“晶體管”制作出的光子計(jì)算機(jī)，其體積將和汽車(chē)一樣大。所以在短期內(nèi)使用光子計(jì)算機(jī)，比較遙遠(yuǎn)。

4.模糊計(jì)算機(jī)

有些詞語(yǔ)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(méi)有明確的界限進(jìn)行邠，類似這些沒(méi)有明確的規(guī)定的界限食物及表達(dá)形式，則將其成為模糊概念。所以科學(xué)家設(shè)計(jì)出模糊計(jì)算機(jī)的制造，此種計(jì)算機(jī)不僅具有普通計(jì)算機(jī)的功能，而且還可以和人一樣，用腦思考、對(duì)話、判斷和學(xué)習(xí)等等，此種計(jì)算機(jī)便是第六代計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)和方向。在1984年，日本是第一個(gè)提出制造模糊計(jì)算機(jī)的國(guó)家，同時(shí)因其非邏輯、不規(guī)則函數(shù)作為制作的基礎(chǔ)，并進(jìn)行設(shè)計(jì)、研制成功模糊集成電路，從而使得當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)，則需要將大量的學(xué)科進(jìn)行整合和開(kāi)發(fā)，如大腦生理學(xué)、電子學(xué)、心理學(xué)、語(yǔ)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(jì)算機(jī)將在2000年之后研制出，但是一旦研制成功出此種計(jì)算機(jī)，將對(duì)對(duì)社會(huì)及人類各方面生活有非常重大的影響。

結(jié)語(yǔ)

篇3

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)技術(shù)；發(fā)展

一、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展逐漸向智能化以及運(yùn)行高速、機(jī)身輕巧、纖薄方向轉(zhuǎn)變，因此對(duì)計(jì)算機(jī)的軟件要求就更加精細(xì)，計(jì)算機(jī)將會(huì)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(pán)輸入和手寫(xiě)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(jì)算機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是最好的體現(xiàn)。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的新型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生，各個(gè)國(guó)家都給計(jì)算機(jī)技術(shù)的研究人員提供各方面支持，這將會(huì)為計(jì)算機(jī)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(kāi)發(fā)的、已經(jīng)出現(xiàn)的如生物計(jì)算機(jī)、納米計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)和量子計(jì)算機(jī)等都是新技術(shù)的產(chǎn)物，隨著技術(shù)的成熟將會(huì)運(yùn)用到我們的生活中，給工業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和我們的生活帶來(lái)更多的方便。

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

光子計(jì)算機(jī)主要是用光硬件替代普通計(jì)算機(jī)中的電子硬件，利用光運(yùn)算替代電運(yùn)算，如果按原有電運(yùn)算的速度進(jìn)行比較，它的通過(guò)能力遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)今世界上最先進(jìn)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(jì)算機(jī)擁有高運(yùn)算速度和并行的處理能力，能同時(shí)展開(kāi)多項(xiàng)運(yùn)算，大大節(jié)省時(shí)間。

生物計(jì)算機(jī)也可稱為分子計(jì)算機(jī)，生物計(jì)算機(jī)主要是通過(guò)生物介質(zhì)之間的作用進(jìn)行運(yùn)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(huì)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(yùn)算過(guò)程，如果可以控制這種過(guò)程，就能完成生物計(jì)算機(jī)的運(yùn)算。DNA分子具有驚人的存貯量，而且計(jì)算時(shí)消耗的能量也小，如果能夠運(yùn)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(guó)可持續(xù)發(fā)展政策的長(zhǎng)遠(yuǎn)之計(jì)。

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(jì)算機(jī)內(nèi)存芯片的研究方面幾乎不會(huì)耗費(fèi)任何能源，還會(huì)比現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)性能強(qiáng)很多，但是這種技術(shù)的應(yīng)用還需要時(shí)間。

二、互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展

如今互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)已經(jīng)密不可分，加入網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)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(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲得自己所需的信息，互聯(lián)網(wǎng)把整個(gè)世界聯(lián)系起來(lái)，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(gè)方面，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也在不斷的完善和進(jìn)步。計(jì)算機(jī)的處理能力越來(lái)越高，無(wú)線移動(dòng)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(dòng)計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)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(shí)隨地交流和獲取信息。移動(dòng)計(jì)算機(jī)主要是把計(jì)算機(jī)、通信和計(jì)算有機(jī)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(wú)線移動(dòng)環(huán)境中的信號(hào)問(wèn)題，全球化的的發(fā)展，信息時(shí)代的到來(lái)，把數(shù)字通信和移動(dòng)計(jì)算機(jī)融為一體，人們可以通過(guò)無(wú)線通信上網(wǎng)、學(xué)習(xí)、辦公等。

三、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展前景

1.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展需要普及先進(jìn)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(jì)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)程序。它主要是通過(guò)存儲(chǔ)器來(lái)儲(chǔ)存用戶的指令，然后通過(guò)模擬的輸入或數(shù)字輸入來(lái)完成定向邏輯運(yùn)算，比如定時(shí)功能、計(jì)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(chǔ)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(jià)格以及可靠性等更加成熟和完美，所以模塊的開(kāi)發(fā)也更加成功。智能的I/O模塊的成功開(kāi)發(fā)和運(yùn)用，讓?xiě)?yīng)用可編程序除了已經(jīng)具有邏輯判斷和運(yùn)算的功能之外，同時(shí)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(kāi)發(fā)和應(yīng)用。所謂的計(jì)算控制系統(tǒng)就是把計(jì)算機(jī)作為其核心，把計(jì)算機(jī)和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、顯示操作系統(tǒng)等有機(jī)的結(jié)合起來(lái)的一種計(jì)算控制系統(tǒng)。它能夠?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)提供更多的信息化幫助和運(yùn)算，為生產(chǎn)的自動(dòng)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(huì)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(kāi)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(kāi)發(fā)。智能系統(tǒng)是用機(jī)器人來(lái)模擬和代替人類活動(dòng)的重要方面，它的主要目標(biāo)就是無(wú)人類干預(yù)的情況下，智能機(jī)器能夠自主驅(qū)動(dòng)機(jī)器實(shí)現(xiàn)人類的需要。智能系統(tǒng)主要可以劃分為分級(jí)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(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)的控制，能夠在很多方面、很大程度上有力的推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，應(yīng)用到生產(chǎn)中，能夠提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，應(yīng)用到生活中，能夠給人類帶來(lái)更多的方便和快捷。計(jì)算機(jī)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(jìn)行思維活動(dòng)和邏輯判斷，通過(guò)更加深入的開(kāi)發(fā)和研究，能夠模擬人類的思維進(jìn)行各種算法的控制。智能系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)會(huì)隨著計(jì)算機(jī)在未來(lái)領(lǐng)域的發(fā)展而發(fā)展，計(jì)算機(jī)的發(fā)展也離不開(kāi)智能系統(tǒng)的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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計(jì)算機(jī)技術(shù) 工農(nóng)業(yè) 生活 教育教學(xué) 前景展望

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

一、計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展及其分類

如今，計(jì)算機(jī)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(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中得到廣泛地應(yīng)用。自Atanasoff-Berry Computer這世界第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)到20世紀(jì)40年代由研發(fā)美國(guó)出了以雷達(dá)脈沖技術(shù)、通信技術(shù)等為基礎(chǔ)的ENIAC的相繼問(wèn)世，國(guó)內(nèi)外從未間斷過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的研究，不斷地進(jìn)行著探索與研發(fā)。直至今日，計(jì)算機(jī)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(dòng)化。它的發(fā)展已經(jīng)到包羅萬(wàn)象，變化無(wú)窮的境地。而我國(guó)的計(jì)算機(jī)研究人員同也具有前瞻性，對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行不斷地開(kāi)發(fā)研究，從1983年的“銀河”計(jì)算機(jī)到如今的基本實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的自動(dòng)智能化，其發(fā)展速度也是不可估量的。下面，筆者就簡(jiǎn)單介紹針對(duì)其涉及領(lǐng)域的不同而研發(fā)的幾類新型計(jì)算機(jī)技術(shù)。

(一) 量子計(jì)算機(jī)

量子計(jì)算機(jī)是以量子力學(xué)理論為基礎(chǔ)，對(duì)量子信息進(jìn)行高速數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)、處理的新型的計(jì)算機(jī)物理系統(tǒng)。其主要作用有：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)是通過(guò)鏈狀分子的特點(diǎn)來(lái)判斷的；通過(guò)機(jī)關(guān)脈沖技術(shù)對(duì)分子的狀態(tài)進(jìn)行改變；計(jì)算機(jī)隨著分子聚合物的聚合運(yùn)行。相比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，量子計(jì)算機(jī)具有數(shù)據(jù)儲(chǔ)存量大，運(yùn)行速度快，應(yīng)用范圍廣，運(yùn)用方便等特點(diǎn)。

(二) 光子計(jì)算機(jī)

“一枚直徑為5厘米的棱鏡，它的通過(guò)能力可以超過(guò)全世界現(xiàn)有的電話電纜許多倍”說(shuō)的就是光子計(jì)算機(jī)。它是以光信號(hào)代替電信號(hào)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算到邏輯操作和信息處理、存儲(chǔ)的新型計(jì)算機(jī)。無(wú)論是并行度、運(yùn)行速度，還是信息傳導(dǎo)、存儲(chǔ)，還是能耗與散熱方面，相比傳統(tǒng)的電子計(jì)算機(jī)，光子計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)在元件損壞的情況下仍然可以安全運(yùn)行，且不會(huì)影響最終計(jì)算結(jié)果。

(三) 納米計(jì)算機(jī)

納米這個(gè)詞對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)的人來(lái)說(shuō)，應(yīng)該不會(huì)陌生。它指的是一個(gè)計(jì)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(lái)的新型技術(shù)，其目的在于通過(guò)對(duì)單個(gè)原子操控而實(shí)現(xiàn)一些特殊的功能。至于納米計(jì)算機(jī)，就是指將納米技術(shù)應(yīng)用到計(jì)算機(jī)研發(fā)上可以使計(jì)算機(jī)的芯片體積得到很大程度的減小，從而減小了整個(gè)計(jì)算機(jī)的體積的技術(shù)。此類計(jì)算機(jī)不僅可以縮小成本，減少能耗，還能提高元件使用壽命和計(jì)算機(jī)的性能。

(四)生物計(jì)算機(jī)

生物計(jì)算機(jī)，即仿生計(jì)算機(jī)，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(wàn)計(jì)的晶體管而制成的新型計(jì)算機(jī)。它是通過(guò)生物DNA的狀態(tài)來(lái)反映信息狀態(tài)的，并將遺傳密碼等同于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的輸入與輸出，利用這種基因思想而進(jìn)行地開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)。它的能耗僅為傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的十億分之一，速度卻比其快十萬(wàn)倍以上，信息的存儲(chǔ)量也比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)大得多得多。

由上可知，如今的計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了很高的水平，但是社會(huì)發(fā)展的腳步永不停息，因此，無(wú)論是量子計(jì)算機(jī)，還是生物、納米、光子計(jì)算機(jī)，其發(fā)展仍有一段很長(zhǎng)的路要走。

二、計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

(一)工農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)在工農(nóng)業(yè)上的運(yùn)用，不僅為其技術(shù)發(fā)展提供一定的平臺(tái)，同時(shí)也增進(jìn)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(shí)也增加了工農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。下面，筆者就計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)上的設(shè)計(jì)、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(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用主要有這幾個(gè)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(kù)技術(shù)，其主要用于信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，以及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析、處理、展示、共享。二是，利用GIS技術(shù)而進(jìn)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(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，其已能實(shí)現(xiàn)全球化、動(dòng)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(jī)交換技術(shù)。其技術(shù)主要是為了實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)信息交互的人機(jī)界面技術(shù)，以及包含了人機(jī)虛擬環(huán)境模擬、觸覺(jué)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(jì)算機(jī)技術(shù)的介入，其已基本實(shí)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(jì)；計(jì)算機(jī)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(gè)環(huán)節(jié)系統(tǒng)地聯(lián)系起來(lái)，形成了精準(zhǔn)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(kāi)發(fā)步入了一個(gè)新紀(jì)元，并最大限度地保護(hù)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(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)不僅豐富了人們的生活，同時(shí)為人們帶來(lái)了許多的便捷。例如，自來(lái)水公司利用計(jì)算機(jī)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(fèi)等管理系統(tǒng)與軟件；美國(guó)醫(yī)學(xué)上利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，研發(fā)了可以充當(dāng)醫(yī)生眼睛與耳朵的移動(dòng)機(jī)器人；辦公室的自動(dòng)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(chǔ)存量的電子圖書(shū)等等。這一些都是計(jì)算機(jī)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(jì)是科學(xué)技術(shù)極其發(fā)達(dá)的世紀(jì)，也是擁有無(wú)數(shù)高科技產(chǎn)品的世紀(jì)。生活在高科技包圍的世紀(jì)，我們要做的不僅是享受高科技帶給我們的便捷與快樂(lè)，同時(shí)還要不忘對(duì)高科技的學(xué)習(xí)與利用，甚至于研究與改進(jìn)。而作為高科技技術(shù)之一的計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)其，我們不僅學(xué)習(xí)基本理論知識(shí)，更要利用它把利用到實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，這將會(huì)為我國(guó)的教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)有力的基礎(chǔ)。相比傳統(tǒng)的教學(xué)，利用了計(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)了教學(xué)的多樣化與專業(yè)化，更多是達(dá)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(jì)算機(jī)信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助畫(huà)圖設(shè)計(jì)等技術(shù)的編制處理后而進(jìn)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(jì)算機(jī)技術(shù)的前景展望

由當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展形勢(shì)我們不難看出計(jì)算機(jī)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展應(yīng)是朝著運(yùn)算速度更高，計(jì)算機(jī)體積更小的方向。除去這兩方面不說(shuō)，其發(fā)展方向主要還有以下幾個(gè)方面的表現(xiàn)：

第一，網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)。網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)是一個(gè)我們耳熟能詳?shù)母拍?，這個(gè)概念足見(jiàn)計(jì)算機(jī)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(guó)家，不同的地區(qū)相互連接的一個(gè)主要媒介，而計(jì)算機(jī)正是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)而進(jìn)行聯(lián)系，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在不斷影響著人們的生活與工作的。

第二，移動(dòng)無(wú)線一體化。目前，網(wǎng)物、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、視頻會(huì)議、電子商務(wù)等都是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)線化、移動(dòng)化、一體化的重要表現(xiàn)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的移動(dòng)無(wú)線一體化的實(shí)現(xiàn)，人們可以自由無(wú)限制地進(jìn)行交流、交易、管理、控制，實(shí)現(xiàn)了全球化范圍內(nèi)的交流學(xué)習(xí)。

第三，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的自動(dòng)智能化不僅可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的自主分析、自主執(zhí)行、自主處理、自主儲(chǔ)存，還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自主選擇與自主記憶，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展必然趨勢(shì)。

第四，計(jì)算機(jī)在社會(huì)生活中的應(yīng)用越來(lái)越多，也越來(lái)越廣，為解決其耗能問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)環(huán)保性是值得業(yè)內(nèi)人士深思的問(wèn)題。

第五，人性化與個(gè)性化完美結(jié)合的計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)常于被人接觸與使用，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的人性化是未來(lái)計(jì)算機(jī)必然發(fā)展方向。如果實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目標(biāo)，未來(lái)的計(jì)算機(jī)的交互方式將會(huì)多樣化，不但可以通過(guò)書(shū)寫(xiě)和語(yǔ)言進(jìn)行控制，還可以通過(guò)眼睛、大腦進(jìn)行控制。而個(gè)性化計(jì)算機(jī)是針對(duì)某個(gè)人，或某個(gè)領(lǐng)域而專門(mén)制定的，例如家庭機(jī)器人保姆、醫(yī)用機(jī)器人等。在滿足了人性化設(shè)計(jì)的同時(shí)，完美結(jié)合個(gè)性化進(jìn)行設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)將會(huì)是一項(xiàng)有價(jià)值且實(shí)用的計(jì)算機(jī)建造工程。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，不管是21世紀(jì)，還是未來(lái)的社會(huì)；無(wú)論是生活，還是工作，計(jì)算機(jī)技術(shù)都會(huì)伴隨我們左右。因此，計(jì)算機(jī)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(shí)俱進(jìn)，個(gè)人能力得到良好發(fā)展，而我們的社會(huì)才會(huì)因我們個(gè)人的進(jìn)步而得到更大的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代；計(jì)算機(jī)技術(shù)；發(fā)展；方向；趨勢(shì)

0引言

計(jì)算機(jī)是我們工作生活中一個(gè)比較常見(jiàn)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(yùn)算，而且具備強(qiáng)大的存儲(chǔ)與修改功能，是一種現(xiàn)代化的智能電子設(shè)備。計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。伴隨著科技水平的不斷提升，計(jì)算機(jī)技術(shù)也在隨之發(fā)展，計(jì)算機(jī)作為一個(gè)綜合型的生活辦公工具應(yīng)用到人們生活工作中的同時(shí)，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(jì)算機(jī)的發(fā)展研究過(guò)程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)逐漸走上了一個(gè)越來(lái)越成熟的軌道。但是，當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也受到了一定的阻礙，人們過(guò)于關(guān)注對(duì)計(jì)算機(jī)娛樂(lè)方面的應(yīng)用，比如聊天、網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物等內(nèi)容，卻忽視了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展歷程以及未來(lái)的發(fā)展動(dòng)向。

1計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程

世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)在1946年2月，埃克特和莫克利這兩位美國(guó)的發(fā)明家在美國(guó)的賓夕法尼亞大學(xué)共同將它研制出來(lái)。世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的問(wèn)世開(kāi)啟了人類社會(huì)發(fā)展的新篇章，讓社會(huì)發(fā)展邁出了一大步，開(kāi)啟了人們的新生活，帶領(lǐng)人們進(jìn)入了信息革命時(shí)期。世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)跟我們現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)外形差距較大，那臺(tái)計(jì)算機(jī)有好幾間房子一樣大，但是它的計(jì)算速度卻并沒(méi)有高于我們現(xiàn)在使用的微型計(jì)算機(jī)。從世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)問(wèn)世到現(xiàn)在我們使用的計(jì)算機(jī)，無(wú)數(shù)的計(jì)算機(jī)研發(fā)人員一直在努力，尤其是科學(xué)家馮諾依曼在計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮了重要的作用，被后人稱為“現(xiàn)代計(jì)算機(jī)之父”。馮諾依曼開(kāi)啟了計(jì)算機(jī)發(fā)展的新時(shí)代，帶動(dòng)了廣大科研人員對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的研究。隨著時(shí)間的推移，計(jì)算機(jī)的發(fā)展可以分為四代：

1.1電子計(jì)算機(jī)

電子計(jì)算機(jī)時(shí)代是計(jì)算機(jī)發(fā)展的第一個(gè)時(shí)代，從1946年開(kāi)始，到1957年結(jié)束。電子計(jì)算機(jī)與世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)有些類似，電子元件是計(jì)算機(jī)的主要器件，電子計(jì)算機(jī)也因此得名。電子管具的體積比較大，但是存儲(chǔ)的容量相對(duì)較小，因此電子計(jì)算機(jī)的耗電比較快，不具備穩(wěn)定性。這類計(jì)算機(jī)一般應(yīng)用于科學(xué)研究過(guò)程中，而且在電子計(jì)算機(jī)時(shí)代，計(jì)算機(jī)一般使用機(jī)器語(yǔ)言或者是匯編語(yǔ)言，并不具備系統(tǒng)軟件。

1．2晶體管計(jì)算機(jī)

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(kāi)啟了半導(dǎo)體器件的計(jì)算機(jī)時(shí)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(shí)踐的依據(jù)。早在20世紀(jì)50年代上下，點(diǎn)接觸晶體管就被兩位科學(xué)家研制出來(lái)。隨著科學(xué)的發(fā)展，結(jié)型晶體管又相繼問(wèn)世。自此之后，晶體管的發(fā)展就步入一個(gè)相對(duì)成熟的軌道，成功的應(yīng)用與計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程匯總，讓計(jì)算機(jī)的發(fā)展進(jìn)入了第二個(gè)時(shí)代，也就是我們所說(shuō)的晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代。晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代從1958年開(kāi)始，結(jié)束于1964年。晶體管具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)，它雖然體積較小，但是質(zhì)量比較輕，而且工作的效率相對(duì)較高，散熱比較少，損耗較低，對(duì)于電子管的效能發(fā)揮到了一定的程度，因此，二代計(jì)算機(jī)的體積在不斷減少，但是使用的年限卻在增加，這就為計(jì)算機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。除此之外，晶體管計(jì)算機(jī)的創(chuàng)新之處在于它擁有浮點(diǎn)算法這一新應(yīng)用，對(duì)于計(jì)算機(jī)運(yùn)算水平是一個(gè)大的提升，讓計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)

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(kāi)始著手于研究晶體管以及其他電學(xué)元件，以此來(lái)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(guò)平面工藝生產(chǎn)出來(lái)的，可以應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域。從那之后，計(jì)算機(jī)開(kāi)始利用中小規(guī)模集成電路來(lái)進(jìn)行技術(shù)發(fā)展，也就隨之進(jìn)入了第三個(gè)計(jì)算機(jī)時(shí)代，被人們稱為中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代。中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代與之前存在的兩個(gè)計(jì)算機(jī)時(shí)代相比，又有所不同，中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)的中心部分仍舊是存儲(chǔ)器，但是計(jì)算機(jī)的體積開(kāi)始不斷減小，與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)的能耗在不斷降低，但是運(yùn)算的速度以及可靠的程度卻又在不斷提升過(guò)程中。除此之外，中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備得到完善與更新，它的功能組件強(qiáng)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(jì)、輔助制造跟自動(dòng)控制領(lǐng)域進(jìn)行充分的應(yīng)用。

1．4大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)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(jià)格不變的時(shí)候，集成電路上能夠容納的晶體管數(shù)目，每隔18個(gè)月就能夠增加一倍，在這個(gè)過(guò)程中，它的性能水平也在提升，計(jì)算機(jī)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代，被人們稱為大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)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(jì)算機(jī)開(kāi)啟了第四個(gè)全新的計(jì)算機(jī)時(shí)代。升級(jí)發(fā)展之后的第四代計(jì)算機(jī)的性能有了明顯的優(yōu)勢(shì)，存儲(chǔ)的容量明顯得到了提升，在一個(gè)一厘米的圓形芯片上可以容納上百萬(wàn)的電子元件。在這一時(shí)期，第四代計(jì)算機(jī)時(shí)代呈現(xiàn)出一個(gè)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(lái)的微處理器以及微型計(jì)算機(jī)。微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展可以大致分為四個(gè)階段。第一個(gè)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(gè)類型。第二個(gè)階段是1973年到1977年，這一個(gè)時(shí)間段是微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展以及創(chuàng)新的時(shí)期。第三個(gè)階段是從1978年開(kāi)始到1983年結(jié)束，在這一時(shí)間段里，是十六位微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段。第四個(gè)階段從1983年開(kāi)始，也是三十二位微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段。

2計(jì)算機(jī)技術(shù)的新發(fā)展方向與趨勢(shì)

時(shí)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(jì)算機(jī)也處在一個(gè)時(shí)刻發(fā)展與創(chuàng)新的過(guò)程中，但是隨著經(jīng)濟(jì)水平以及科技水平的提升，現(xiàn)代各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展也隨之進(jìn)行著，無(wú)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(jì)算機(jī)的發(fā)展奠定著前提條件。一系列新型計(jì)算機(jī)已經(jīng)在醞釀發(fā)展的過(guò)程中，比如生物計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)以及納米計(jì)算機(jī)等?；蛘哌@些新型計(jì)算機(jī)的發(fā)展還未成型或者技術(shù)發(fā)展沒(méi)有十分成熟，但是它們的呈現(xiàn)代表著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的新方向與新趨勢(shì)。

2.1生物計(jì)算機(jī)

生物計(jì)算機(jī)是一種全新的計(jì)算機(jī)類型，還有一個(gè)別名叫做仿生計(jì)算機(jī)，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(jì)算機(jī)主要通過(guò)生物工程技術(shù)所出現(xiàn)的蛋白質(zhì)分子來(lái)作為主要的原料以及生物芯片，所以被叫做生物計(jì)算機(jī)。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(qiáng)大的存儲(chǔ)優(yōu)勢(shì)，而且運(yùn)算能力非常強(qiáng)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(chǔ)能力與一萬(wàn)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(shí)進(jìn)行兆個(gè)運(yùn)算指令。這一系列的優(yōu)勢(shì)因素都給生物計(jì)算機(jī)的成熟發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，讓它具備了集成電路所沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)，大致可以歸結(jié)于五點(diǎn)。第一點(diǎn)，生物計(jì)算機(jī)的體積比較小，但是容量卻比較大。第二，生物計(jì)算機(jī)具有良好的可靠性，這主要得益于計(jì)算機(jī)的內(nèi)部芯片，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，這個(gè)內(nèi)部芯片可以自行進(jìn)行恢復(fù)。第三，生物計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)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(chǔ)一萬(wàn)億的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。第四，生物計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度比較快，這主要得益于DNA能夠同時(shí)處理兆個(gè)指令的特別優(yōu)勢(shì)。第五，生物計(jì)算機(jī)具有良好的并行性。跟過(guò)去的計(jì)算機(jī)不同的是，生物計(jì)算機(jī)得益于DNA與蛋白質(zhì)，因此充分發(fā)揮并行功能。生物計(jì)算機(jī)以它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要工程，當(dāng)前，生物計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向主要有兩個(gè)，一個(gè)是研制有機(jī)分子元件，利用它來(lái)替換半導(dǎo)體元件，為分子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)提供幫助。另一個(gè)是通過(guò)不斷探究人腦結(jié)構(gòu)跟思維規(guī)律來(lái)研究生物計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)，為生物計(jì)算機(jī)的成熟呈現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

2．2量子計(jì)算機(jī)

量子計(jì)算機(jī)也是新型計(jì)算機(jī)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(jìn)行的超速運(yùn)算、強(qiáng)大存儲(chǔ)的一種新型計(jì)算機(jī)裝置。假如這個(gè)裝置處理和運(yùn)算時(shí)使用的是量子信息，那么在進(jìn)行量子算法的時(shí)候，就是所謂的量子計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)與一般計(jì)算機(jī)的一個(gè)不同之處在于它不僅能夠使用0和1進(jìn)行存儲(chǔ)，還能夠用粒子的量子疊加來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)信息的匯總。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，一個(gè)四十位元的量子計(jì)算機(jī)可以解開(kāi)一千零二十四位的集成電路計(jì)算機(jī)需要花費(fèi)幾十年才能夠解決的問(wèn)題。量子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度令人驚嘆。到現(xiàn)在為止，全球還沒(méi)有呈現(xiàn)出一個(gè)成熟意義上的量子計(jì)算機(jī)，不同國(guó)家和地區(qū)的科研人員仍然沒(méi)有放棄努力，致力于對(duì)量子計(jì)算機(jī)的研究過(guò)程中，呈現(xiàn)出許多跟量子計(jì)算機(jī)相關(guān)的科學(xué)方案以及科學(xué)假設(shè)。在實(shí)際研究過(guò)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(shí)代的進(jìn)步，相信量子計(jì)算機(jī)終究會(huì)被攻克，完美地呈現(xiàn)在人們的生活中。

2．3光子計(jì)算機(jī)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)著光學(xué)的發(fā)展，科研人員開(kāi)始著手用光子來(lái)替代電子，光運(yùn)算開(kāi)始慢慢取代電運(yùn)算，一系列的光學(xué)元件開(kāi)始取代電子元件與電子設(shè)備，不斷應(yīng)用于電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程中。光子計(jì)算機(jī)主要是運(yùn)用光信號(hào)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、邏輯測(cè)算以及信息的存儲(chǔ)處理等的新型計(jì)算機(jī)，主要的優(yōu)勢(shì)可以歸納為三個(gè)方面：第一，強(qiáng)可靠性，光子沒(méi)有電荷，所以就不存在電磁相互作用，具有較強(qiáng)的可靠性。第二，光子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度極高，光子的并行性比較強(qiáng)，因此具有較強(qiáng)的處理能力，加上光子傳播速度很快，進(jìn)一步提升了光子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。第三具有超大的存儲(chǔ)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(jì)算機(jī)

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(jì)算機(jī)解決了一些頑固的技術(shù)難題，與此同時(shí)，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(jì)算機(jī)的發(fā)展前景更加樂(lè)觀。作為21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)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(jì)算機(jī)技術(shù)一定可以隨著時(shí)間的推移走進(jìn)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(wèn)題。

3總結(jié)

時(shí)代在不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平也在不斷提升。社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展對(duì)于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展要求越來(lái)越高，計(jì)算機(jī)作為人們工作生活中一個(gè)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(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)以及納米計(jì)算機(jī)等一系列新型計(jì)算機(jī)，作為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向與趨勢(shì)一定可以破除各種技術(shù)阻礙，通過(guò)科研人員堅(jiān)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(zhǎng)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(diǎn)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(zhǎng)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(diǎn)[3-5]，因此本文設(shè)計(jì)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(duì)能帶結(jié)構(gòu)有影響，為了得到輸出波長(zhǎng)可靠的1064nm應(yīng)變雙量子阱激光器，對(duì)其結(jié)構(gòu)分析將具有非常重要的實(shí)際意義。本文針對(duì)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(duì)量子阱中第一分立能級(jí)發(fā)生分裂的影響;然后，計(jì)算了輸出波長(zhǎng)與壘寬固定時(shí)，In組份與阱寬的變化關(guān)系;最后，設(shè)計(jì)并生長(zhǎng)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(guò)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(xiàng)無(wú)彎曲參數(shù)。計(jì)算時(shí)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(shí)，軸向應(yīng)力Pε使整個(gè)價(jià)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(jiǎn)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(shí)際制作中通常保持無(wú)應(yīng)變[7]。壓應(yīng)變時(shí)，重空穴帶在輕空穴帶之上，這時(shí)輻射波長(zhǎng)主要由重空穴帶與導(dǎo)帶之間的躍遷能級(jí)決定。那么阱層InGaAs材料發(fā)生壓應(yīng)變后躍遷能級(jí)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(zhǎng)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(zhǎng)方向的應(yīng)變量。aa、ab表示兩種相鄰生長(zhǎng)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(jià)帶的流體靜壓勢(shì)，b為剪切形勢(shì)變，Eg表示無(wú)應(yīng)變時(shí)材料的有效禁帶寬度。

應(yīng)變效應(yīng)存在一個(gè)臨界厚度hl，當(dāng)阱層厚度超過(guò)hl時(shí)，生長(zhǎng)界面將產(chǎn)生大量位錯(cuò)，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(shí)為2，單應(yīng)變層時(shí)為4。

2.2 雙量子阱中的分立能級(jí)

對(duì)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(jìn)行計(jì)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(guò)解三帶Kane模型可得雙量子阱中分立能級(jí)的本征解表達(dá)式如下[9]：

（5）

（6）

（7）

式中，符號(hào)右下標(biāo)時(shí)，分別對(duì)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(jí)，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(duì)稱態(tài)和反對(duì)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(zhǎng)主要由量子阱中導(dǎo)帶的第一分立能級(jí)c1與重空穴帶第一分立能級(jí)h1之間的躍遷光子能量決定，因此輻射波長(zhǎng)為：

（8）

式中Ec1、Eh1是由等式（5）或（6）求解得到的第一分立能級(jí)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(jì)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(shí)際材料生長(zhǎng)過(guò)程，應(yīng)變量的值超過(guò)3%時(shí)，材料的成核生長(zhǎng)就會(huì)變得困難，為了得到高質(zhì)量的生長(zhǎng)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(shí)，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(zhǎng)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(zhǎng)與躍遷光子能量成反比，因此要得到輻射波長(zhǎng)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(jí)Eh1的分裂寬度與壘寬的關(guān)系

（b）導(dǎo)帶第一分立能級(jí)Ec1的分裂寬度與壘寬的關(guān)系

圖3 第一分立能級(jí)的分裂寬度與壘寬的關(guān)系

圖4 固定壘寬、輻射波長(zhǎng)時(shí)，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(jì)中，壘寬對(duì)量子阱中分立能級(jí)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(jí)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(jí)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(jí)的分裂寬度隨In組份增大而減小。分裂寬度說(shuō)明了勢(shì)阱之間耦合作用的強(qiáng)弱，壘寬越小，能級(jí)分裂寬度就越大。為了實(shí)現(xiàn)單模輸出，應(yīng)該避免能級(jí)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(cè)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(jìn)行1064nm激光器的設(shè)計(jì)。在輻射波長(zhǎng)為1064nm、壘寬為10nm的應(yīng)變雙量子阱結(jié)構(gòu)中，理論計(jì)算得到In組份與阱寬的變化關(guān)系如圖4所示。

4.實(shí)驗(yàn)與生長(zhǎng)制作

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

通過(guò)MOCVD設(shè)備，完成了1064nm應(yīng)變雙量子阱激光器的生長(zhǎng)制作。器件結(jié)構(gòu)如圖5所示，腔長(zhǎng)2mm、脊波導(dǎo)寬2μm、高1.5μm，為提高生長(zhǎng)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(dòng)時(shí)的峰值波長(zhǎng)為1064.4nm，光譜半寬為0.4nm，優(yōu)于國(guó)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(dá)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(dá)到高亮度、窄譜寬的同時(shí)，還需要輸出波長(zhǎng)穩(wěn)定可靠。通過(guò)對(duì)InGaAs/GaAs應(yīng)變雙量子阱結(jié)構(gòu)的理論分析與計(jì)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(guò)MOCVD進(jìn)行了生長(zhǎng)制作，實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果達(dá)到了預(yù)期要求。本文的計(jì)算及分析結(jié)果還為其他波長(zhǎng)的InGaAs/GaAs應(yīng)變雙量子阱激光器的設(shè)計(jì)提供了一定的理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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篇7

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

1 關(guān)于LED

約在80年代中期，LED開(kāi)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(jìn)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(guó)家還在1998年正式公布實(shí)施了《LED顯示屏技術(shù)條件》，以促進(jìn)和保障LED的有序發(fā)展。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展的腳步不斷向前邁進(jìn)，科技發(fā)展的速度也越來(lái)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(jià)格越來(lái)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(xiě)，翻譯過(guò)來(lái)就是發(fā)光二級(jí)管。LED是對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光二極管進(jìn)行控制來(lái)顯示所有信息的，如文字、圖片、動(dòng)畫(huà)、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(lái)的文字、圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻等，是通過(guò)控制紅色、綠色、藍(lán)色的LED燈來(lái)布置LED點(diǎn)陣形成的。

目前，LED在國(guó)際國(guó)內(nèi)都被廣泛應(yīng)用，因?yàn)樗哪苌?、亮度高、使用時(shí)間長(zhǎng)、工作電壓低、性能十分穩(wěn)定。LED具有十分強(qiáng)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(yáng)直射LED屏幕的時(shí)候，它也可以顯示具有很強(qiáng)立體感的信息，方便觀看者進(jìn)行閱讀。在掃描方面，LED大功率驅(qū)動(dòng)，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(dòng)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(jì)、自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度的功能，并能遠(yuǎn)程控制各種信息顯示等。LED能夠在各種惡劣的環(huán)境下進(jìn)行全天候工作，并便于調(diào)試維護(hù)。

2 LED顯示屏的技術(shù)指標(biāo)

“無(wú)規(guī)矩不成方圓”，標(biāo)準(zhǔn)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(guó)家或者行業(yè)部門(mén)制定相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)等來(lái)進(jìn)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(zhǔn)之一，要想保障LED顯示屏的質(zhì)量，以下四個(gè)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(jí)   所謂的灰度等級(jí)，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(shuō)，灰度等級(jí)越高，LED顯示屏顯示出的畫(huà)面就越清晰，細(xì)節(jié)越明顯，色彩就越豐富。雖然灰色等級(jí)是決定色彩數(shù)的因素，但是并不意味著灰色等級(jí)越大越好。因?yàn)殡S著系統(tǒng)處理位數(shù)的增多，各個(gè)環(huán)節(jié)隨之發(fā)生變化，如視頻的存儲(chǔ)、傳送和處理等，這增加了LED顯示屏的成本，使得其性價(jià)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(jí)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(gè)過(guò)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(diǎn)，即瞎點(diǎn)，就是打開(kāi)亮度開(kāi)關(guān)時(shí)它不顯示亮度；另一種是常亮點(diǎn)，就是在關(guān)閉亮度開(kāi)關(guān)時(shí)它一直在亮。像素由2顆紅燈、1顆綠燈和1顆藍(lán)燈組成，在同一個(gè)像素里，這幾個(gè)燈不會(huì)同時(shí)失控，但是只要有一個(gè)燈失控，我們就稱之為像素的失控。像素的失控?cái)?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(duì)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?cái)?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(shuō)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(duì)灰度數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，調(diào)整的依據(jù)是經(jīng)驗(yàn)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(jí)別相符，LED系統(tǒng)就需要對(duì)灰度數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性變換。目前，我國(guó)市場(chǎng)上的LED控制系統(tǒng)中所說(shuō)的4096或16384級(jí)灰度，都是進(jìn)行非線性變換處理之后的結(jié)果。

2.4 亮度等級(jí)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(jí)。人的眼睛對(duì)于亮度的鑒別是有限的，很可能相鄰的亮度等級(jí)在我們用眼睛看來(lái)沒(méi)有什么區(qū)別，但是對(duì)LED來(lái)講,人眼的識(shí)別度與顯示屏質(zhì)量成正比。由于人眼對(duì)亮度識(shí)別程度越高，說(shuō)明顯示屏的色彩空間越大，對(duì)色彩顯示進(jìn)行豐富的空間也提高，所以人眼對(duì)屏幕亮度識(shí)別等級(jí)越高，說(shuō)明顯示屏越好。

3 關(guān)于LED顯示屏的維護(hù)

LED顯示屏在我們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用的越來(lái)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(lái)便利。在日常使用LED顯示屏?xí)r，我們要注意以下事項(xiàng)：1）打開(kāi)顯示屏?xí)r，要先開(kāi)機(jī)，再開(kāi)顯示屏；關(guān)閉顯示屏?xí)r，要先關(guān)顯示屏，再關(guān)機(jī)。開(kāi)關(guān)顯示屏的時(shí)間間隔要在5分鐘以上。2）盡量在啟動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制之后，再對(duì)屏幕進(jìn)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(gè)時(shí)候盡量讓顯示屏在關(guān)閉狀態(tài)。4）計(jì)算機(jī)在失控時(shí)，遭受的沖擊電流壓力也很大，這種情況也不宜打開(kāi)顯示屏。一旦出現(xiàn)計(jì)算機(jī)失控，要立即進(jìn)行檢查，確定計(jì)算機(jī)是否通電、電源是否打開(kāi)、計(jì)算機(jī)程序是否正常運(yùn)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(kāi)顯示屏。6）在LED屏幕中間出現(xiàn)一道亮線或亮點(diǎn)時(shí)，要在第一時(shí)間關(guān)閉顯示屏，縮短開(kāi)屏?xí)r間。7）如果顯示屏開(kāi)關(guān)經(jīng)常自動(dòng)關(guān)閉，就要對(duì)顯示屏進(jìn)行全面檢查，或是更換控制開(kāi)關(guān)。8）對(duì)顯示屏的懸掛進(jìn)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(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在照明、顯示器、顯示屏等各個(gè)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(zhǎng)擴(kuò)展、從GaN基藍(lán)光、熒光粉到白光、發(fā)光效率的提升、單色效率的提升的過(guò)程。在此過(guò)程中，LED技術(shù)在芯片上引入了MOCVD外延生長(zhǎng)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(guò)了1500億元，并預(yù)計(jì)在2015年將會(huì)占中國(guó)照明市場(chǎng)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(huì)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(huì)有所提高?？萍嫉牟粩喔拢沟猛ㄓ玫募呻娐樊a(chǎn)品性能在提高的同時(shí)，LED的生產(chǎn)成本在不斷下降，那么LED價(jià)格就會(huì)隨之降低，這將推動(dòng)LED顯示屏的應(yīng)用將進(jìn)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(huì)主義和諧社會(huì)的口號(hào)一致，具有良好的國(guó)內(nèi)發(fā)展環(huán)境和國(guó)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(diǎn)，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，是一項(xiàng)具有良好前景的發(fā)展行業(yè)。維護(hù)和使用好當(dāng)前現(xiàn)有的LED顯示屏，促進(jìn)LED顯示屏的研發(fā)，是我國(guó)發(fā)展LED的重要步驟。

參考文獻(xiàn)

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篇8

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

現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)是一項(xiàng)高新技術(shù)，是新世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)。在經(jīng)濟(jì)全球化與技術(shù)全球化的不斷推動(dòng)下，現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)向著標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化、微型化與系統(tǒng)化高速發(fā)展?，F(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的優(yōu)勢(shì)使其成為一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)，在各個(gè)領(lǐng)域中起著至關(guān)重要的作用，促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展。

1 現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的特點(diǎn)

1.1數(shù)字化

數(shù)字化是測(cè)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(cè)控領(lǐng)域的各個(gè)方面，例如：信號(hào)通信處理、控制器到遠(yuǎn)程終端設(shè)備的數(shù)字化控制以及遠(yuǎn)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(cè)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(cè)控技術(shù)良好運(yùn)用的表現(xiàn)。同時(shí)也表現(xiàn)出其本身靈活快捷、使用方便、多功能等優(yōu)點(diǎn)。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(jìn)，使智能儀器設(shè)備變得更加科學(xué)化，計(jì)算方法也日益加強(qiáng)。智能化的測(cè)控設(shè)備儀器使測(cè)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(cè)控技術(shù)完美的結(jié)合，建立了便捷高效的現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)?；ヂ?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(cè)控技術(shù)不斷發(fā)展創(chuàng)新，使測(cè)控系統(tǒng)變得靈活化，系統(tǒng)化。測(cè)控技術(shù)、傳感器技術(shù)與計(jì)算機(jī)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(diǎn)。

1.4分布化

現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化歸功于合理安排現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)，使測(cè)控儀器分布在最需要、最合理的地方，分布式的測(cè)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從測(cè)量、控制到管理的全自動(dòng)化過(guò)程，完成了更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保、更高效的生產(chǎn)目標(biāo)?，F(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)的分布式特點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)安全可靠，故障部分不會(huì)對(duì)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(diǎn)。

2 現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的發(fā)展

2.1現(xiàn)狀

隨著先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)越來(lái)越向網(wǎng)絡(luò)化、全球化發(fā)展，現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用范圍也日益增大，同時(shí)極大地提高了測(cè)控技術(shù)水平。但是，仍然存在著很多大大小小的問(wèn)題。測(cè)控技術(shù)在我國(guó)仍沒(méi)有進(jìn)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(dá)國(guó)家。為了我國(guó)的現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)能夠到達(dá)國(guó)際水平，我們必須從自身的實(shí)際情況出發(fā)，使我國(guó)的現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)能跟上時(shí)代的步伐，與國(guó)際接軌，從而提高我國(guó)的綜合國(guó)力。

2.2發(fā)展

全球化和網(wǎng)絡(luò)化是測(cè)控技術(shù)的發(fā)展前景，這加強(qiáng)了中國(guó)與世界各國(guó)之間的聯(lián)系，使測(cè)控技術(shù)向更高、更快、更強(qiáng)的國(guó)際化水平發(fā)展，逐步趨近于科學(xué)先進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。通過(guò)分析現(xiàn)代測(cè)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(shì)是開(kāi)放全球化和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化。社會(huì)信息化的迅速發(fā)展，使得現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)必定具有廣泛的前景?，F(xiàn)代測(cè)控技術(shù)越來(lái)越面向網(wǎng)絡(luò)化、全球化，發(fā)展內(nèi)容越來(lái)越先進(jìn)、科學(xué)。隨著時(shí)代前進(jìn)的步伐，現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)不斷發(fā)展與創(chuàng)新，適應(yīng)了社會(huì)的發(fā)展。在信息量不斷爆發(fā)的現(xiàn)代社會(huì)，現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的發(fā)展必將十分長(zhǎng)遠(yuǎn)，具有不可估量的發(fā)展前景。

3 現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的運(yùn)用

3.1航天測(cè)控技術(shù)

航天測(cè)控技術(shù)是現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)不可或缺的一部分，主要用于對(duì)航天器的測(cè)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(yùn)動(dòng)參數(shù)、時(shí)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(guò)分析與處理這些測(cè)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(duì)航天器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的有效方法，為評(píng)價(jià)航天器的技術(shù)性能和改進(jìn)設(shè)計(jì)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(cè)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(cè)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(gè)領(lǐng)域。如：實(shí)時(shí)信息傳感器主要應(yīng)用于車(chē)輛和飛機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、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(cè)、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(cè)量、地震波測(cè)量、光學(xué)測(cè)量等領(lǐng)域。

3.3遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)

遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)在現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)中有著不可取代的地位，無(wú)線通信、電話網(wǎng)以及專線的遠(yuǎn)程測(cè)控是其主要的組成部分。同時(shí)遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)電網(wǎng)、電站以及輸送石油的管道等方面。現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)能夠遠(yuǎn)程控制鐵路運(yùn)行、飛機(jī)的指向與通訊、遠(yuǎn)程手術(shù)操作等。對(duì)于地理環(huán)境復(fù)雜、區(qū)域內(nèi)不易布線、距離遠(yuǎn)和用戶密集不夠的區(qū)域還可以通過(guò)無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制與測(cè)量。

4 結(jié)語(yǔ)

面對(duì)當(dāng)今時(shí)代的信息爆炸，現(xiàn)代測(cè)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(zhǔn)化及系統(tǒng)功能一體化的趨勢(shì)發(fā)展。社會(huì)各領(lǐng)域有效地運(yùn)用測(cè)量控制一體化的現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)。通過(guò)先進(jìn)的傳感器采集大量有價(jià)值的信息，并加以分析、建模、轉(zhuǎn)化、輸出，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全自動(dòng)化。同時(shí)，現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)也帶動(dòng)了模擬信號(hào)傳感技術(shù)、量子計(jì)算技術(shù)、高速通訊技術(shù)向標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、高速化方向的發(fā)展。日新月異的現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)具有潛在的應(yīng)用價(jià)值和至關(guān)重要的科研價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]徐亦唐. 淺談現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用[J]. 科技資訊，2013（4）.

[2]劉志剛. 現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用探析[J]. 機(jī)電信息，2012 （4）.

[3]李欣國(guó). 淺談現(xiàn)代測(cè)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(mén)在0.1―100nm空間尺度內(nèi)操縱原子和分子，對(duì)材料進(jìn)行加工、制造具有特定性能的產(chǎn)品，或?qū)ξ镔|(zhì)進(jìn)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(rèn)為是“今后十年最可能使人類發(fā)生巨大變化的十項(xiàng)技術(shù)”之一。

納米技術(shù)包含下列四個(gè)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(gè)范圍空間，物質(zhì)的性能就會(huì)發(fā)生突變，出現(xiàn)特殊性能。這種既具不同于原來(lái)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(dòng)力學(xué)。主要是微機(jī)械和微電機(jī)，或總稱為微型電動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)，用于有傳動(dòng)機(jī)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(jì)和制造的新工藝，特點(diǎn)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(xì)結(jié)構(gòu)，等等。納米生物學(xué)發(fā)展到一定技術(shù)時(shí)，可以用納米材料制成具有識(shí)別能力的納米生物細(xì)胞，并可以吸收癌細(xì)胞的生物醫(yī)藥，注入人體內(nèi)，用于定向殺癌細(xì)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(shì)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(gè)器件的功耗要小。但是更小并非沒(méi)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(jī)的21世紀(jì)，信息、生物技術(shù)、能源、環(huán)境、先進(jìn)制造技術(shù)和國(guó)防的高速發(fā)展必然對(duì)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(chǔ)和超快傳輸?shù)葘?duì)材料的尺寸要求越來(lái)越??；航空航天、新型軍事裝備及先進(jìn)制造技術(shù)等對(duì)材料性能要求越來(lái)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(lái)10年對(duì)社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)振興、國(guó)力增強(qiáng)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(duì)未來(lái)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展有著十分重要影響的研究對(duì)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(lái)，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(chǔ)密度達(dá)到每平方英寸400G的磁性納米棒陣列的量子磁盤(pán)，成本低廉、發(fā)光頻段可調(diào)的高效納米陣列激光器，價(jià)格低廉。高能量轉(zhuǎn)化的納米結(jié)構(gòu)太陽(yáng)能電池和熱電轉(zhuǎn)化元件，用作軌道炮道軌的耐燒蝕高強(qiáng)高韌納米復(fù)合材料等的問(wèn)世，充分顯示了它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(guó)科學(xué)家估計(jì)的“這種人們?nèi)庋劭床灰?jiàn)的極微小的物質(zhì)很可能給予各個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)一場(chǎng)革命”。納米材料和納米結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將對(duì)調(diào)整國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的布局、設(shè)計(jì)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(jī)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(kāi)辟了人們認(rèn)識(shí)自然的新層次，是知識(shí)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(zhǎng)度，如電子的德布洛意波長(zhǎng)、超導(dǎo)相干長(zhǎng)度、隧穿勢(shì)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(shí)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(rèn)識(shí)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?jī)?nèi)涵。世紀(jì)之交高韌性納米陶瓷、超強(qiáng)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(jì)，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(diǎn)，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(jì)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(mén)新興的學(xué)科，被譽(yù)為21世紀(jì)最具有發(fā)展前景的技術(shù)，是對(duì)未來(lái)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)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(huì)上的應(yīng)用前景非常廣闊，納米技術(shù)不僅會(huì)推動(dòng)新產(chǎn)品的開(kāi)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(xiàn)。納米技術(shù)將成為21世紀(jì)新型技術(shù)的發(fā)展新方向，相信在不久的將來(lái)，我們將跨入一個(gè)全新的時(shí)代。

三、對(duì)納米技術(shù)未來(lái)發(fā)展的展望

納米技術(shù)將從根本上改變未來(lái)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(gè)配件的生產(chǎn)，例如螺栓或元件（集成電路）或組裝系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)）。對(duì)于納米尺度制造來(lái)說(shuō)，原子、分子與團(tuán)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(huì)有很大不同。納米制造未來(lái)的研究方向包括以下幾個(gè)。

1.材料開(kāi)發(fā)

了解和模擬納米尺度物質(zhì)合成、操控及監(jiān)測(cè)的現(xiàn)象和工藝，這是開(kāi)發(fā)新型納米制造技術(shù)所需的；開(kāi)發(fā)表征、監(jiān)測(cè)、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(jià)鍵和信息內(nèi)容是不可或缺的；納米材料的包裝和輸運(yùn)，如通過(guò)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(kāi)發(fā)可支撐的、用戶與環(huán)境友好、廉價(jià)而高產(chǎn)的制圖技術(shù)；開(kāi)發(fā)和運(yùn)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(cè)量和標(biāo)準(zhǔn)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(kāi)發(fā)三維加工和非破壞性表面下探測(cè)技術(shù)；把在線傳感與監(jiān)測(cè)技術(shù)同制造方法融合在一起；遠(yuǎn)程制作和遠(yuǎn)程表征設(shè)備和儀器，等等。

參考文獻(xiàn)：

篇10

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

引言：

近年來(lái)，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)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(wú)線通信技術(shù)，其在推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展上發(fā)揮著重要作用。隨著5G無(wú)線通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，該技術(shù)成為近年來(lái)通信技術(shù)的研究熱點(diǎn)，且對(duì)人們的日常生活、工作產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。從現(xiàn)階段5G無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，該技術(shù)極大可能成為未來(lái)時(shí)代無(wú)線通信領(lǐng)域的主力軍，并為移動(dòng)通信的革新提供重要支撐。同時(shí)，在移動(dòng)數(shù)據(jù)流量暴漲下，5G無(wú)線通信技術(shù)的推廣會(huì)給無(wú)線通信技術(shù)產(chǎn)生積極作用。因此，了解現(xiàn)階段5G無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)和具體應(yīng)用具有重要意義。

一、5G無(wú)線通信技術(shù)的特點(diǎn)

隨著5G無(wú)線通信技術(shù)的開(kāi)放與應(yīng)用，其特點(diǎn)也越來(lái)越凸顯。該技術(shù)對(duì)頻譜的利用率相對(duì)較高，且高頻段的頻譜資源在5G無(wú)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(wú)線通信技術(shù)的多天線、多用戶、多點(diǎn)、多小區(qū)的互組網(wǎng)協(xié)作特點(diǎn)更為突出，且能很大程度上提升了信息編碼、點(diǎn)點(diǎn)之間的物理傳輸技術(shù)性能，并降低了耗能和成本[3]。同時(shí)，5G無(wú)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(jì)，而運(yùn)營(yíng)商能結(jié)合業(yè)務(wù)流量變化、網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而達(dá)到節(jié)約成本、降低耗能的目的。同時(shí)，5G無(wú)線通信技術(shù)還具有先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，其業(yè)務(wù)重點(diǎn)為室內(nèi)通信業(yè)務(wù)，該技術(shù)推動(dòng)了傳統(tǒng)移動(dòng)通信系統(tǒng)的理念，使室內(nèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能進(jìn)一步提高，并實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的完善和拓展。在研究5G無(wú)線通信技術(shù)中，分析其相關(guān)特點(diǎn)對(duì)了解該技術(shù)現(xiàn)階段的發(fā)展具有重要意義。

二、5G無(wú)線通信的相關(guān)技術(shù)

2.1同時(shí)同頻全雙工技術(shù)

同時(shí)同頻全雙工技術(shù)是5G無(wú)線通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一，其能在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中提高頻率資源的利用效率，并接收來(lái)自不同物理信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)[4]。在同時(shí)同頻全雙工技術(shù)下支持下，能通過(guò)同一頻率來(lái)傳輸、接收數(shù)據(jù)信號(hào)，進(jìn)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(diǎn)發(fā)送信號(hào)而引起的干擾問(wèn)題。同時(shí)，這一技術(shù)能進(jìn)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?？梢?jiàn)，該技術(shù)在5G無(wú)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(wú)線通信技術(shù)，則不能脫離同時(shí)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(huì)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(wú)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(wèn)題。同時(shí)，5G無(wú)線通信技術(shù)充分利用多線技術(shù)來(lái)進(jìn)一步簡(jiǎn)化整體布局和設(shè)計(jì)，并分散數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸模式，進(jìn)而改善頻譜利用效率、時(shí)間周期等。

2.3智能化技術(shù)

智能技術(shù)是5G無(wú)線通信技術(shù)的一大體現(xiàn)，對(duì)該技術(shù)進(jìn)行深入分析后發(fā)現(xiàn)，云計(jì)算的核心作用占據(jù)著重要地位。在云計(jì)算數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器中，5G無(wú)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(jī)網(wǎng)絡(luò)。通信技術(shù)工作人員需結(jié)合實(shí)際需求，在云計(jì)算的儲(chǔ)存功能支持下，能有效完成大數(shù)據(jù)信息的儲(chǔ)存。同時(shí)，云計(jì)算能及時(shí)、高效處理所儲(chǔ)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(shí)際情況準(zhǔn)確劃分?jǐn)?shù)據(jù)頻段，進(jìn)而獲得良好的數(shù)據(jù)信息結(jié)果。由此可見(jiàn)，云計(jì)算是體現(xiàn)智能化技術(shù)優(yōu)勢(shì)的重要內(nèi)容，在5G無(wú)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(gè)數(shù)據(jù)編碼對(duì)應(yīng)到它所需的天線位置，并通過(guò)多天線實(shí)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(hào)星座技術(shù)相比，該星座圖能進(jìn)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(shí)，其它天線會(huì)處于待命狀態(tài)，這能在一定程度上保證傳輸效率。同時(shí)，在空間調(diào)制技術(shù)下，各個(gè)數(shù)據(jù)信息會(huì)分成兩個(gè)字節(jié)，并涉及到發(fā)射天線的數(shù)據(jù)、陣列信號(hào)星座圖大小等，同時(shí)，根據(jù)第一個(gè)字節(jié)能確定工作發(fā)射天線,另一個(gè)字節(jié)則通過(guò)天線發(fā)送天線陣列信號(hào)星座圖信息。由此可見(jiàn)，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(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中占據(jù)中重要地位。

2.5多載波技術(shù)

在5G無(wú)線通信技術(shù)中，為了支撐高數(shù)據(jù)速率，可能需要高達(dá)1GHz的帶寬。然而，在部分較低頻段中，無(wú)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(jì)的重要問(wèn)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(wèn)題。多載波技術(shù)作為5G無(wú)線通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一，其能有效實(shí)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(shí)，各子載波無(wú)需同步，檢測(cè)、信道估計(jì)等均在各子載波上單獨(dú)處理。

三、5G無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展

3.1發(fā)展現(xiàn)狀

從無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展來(lái)看，未來(lái)幾年全球的移動(dòng)通信量會(huì)增加相近20倍，這一龐大的數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展帶來(lái)了深遠(yuǎn)影響。因此，在這些發(fā)展背景下，推動(dòng)5G無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展是一個(gè)刻不容緩的問(wèn)題。從現(xiàn)階段的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，5G無(wú)線通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)傳播速度可達(dá)1Gb/s，且數(shù)據(jù)會(huì)是4G技術(shù)的一百多倍，簡(jiǎn)而言之，在4G技術(shù)下需要耗費(fèi)十幾分鐘下載一部電影，而5G技術(shù)下1s就能完成。但5G無(wú)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(wú)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(shì)

任何事物的發(fā)展均會(huì)經(jīng)過(guò)千難萬(wàn)阻，作為第五代移動(dòng)通信技術(shù)，其在發(fā)展過(guò)程中也會(huì)遇到許許多多的難題，尤其在技術(shù)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。隨著5G無(wú)線通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，我國(guó)工信部已向中國(guó)廣電、中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通發(fā)放了商用牌照，這說(shuō)明我國(guó)已進(jìn)入5G商用時(shí)代[7-8]。在未來(lái)發(fā)展中，5G無(wú)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(diǎn)：第一，在信息安全領(lǐng)域中的發(fā)展。隨著網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展，信息安全是人們所關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題，若在網(wǎng)絡(luò)中信息安全性低，則會(huì)嚴(yán)重降低人們的體驗(yàn)。因此，為了提高用戶體驗(yàn)，在未來(lái)發(fā)展中5G無(wú)線通信技術(shù)如何對(duì)信息進(jìn)行更為安全的編碼成為了重要的發(fā)展趨勢(shì)。第二，在社交領(lǐng)域中的發(fā)展。5G無(wú)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(lái)更為真實(shí)的虛擬化體驗(yàn)，使用戶在網(wǎng)絡(luò)世界中獲得良好的社交體驗(yàn)。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(guò)程中，其傳輸效率會(huì)受到地下、高空、深海等復(fù)雜地形的影響。因此，5G無(wú)線通信技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，可對(duì)這些復(fù)雜地形進(jìn)行進(jìn)一步探索，以進(jìn)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(jià)值，并帶來(lái)良好的效益。

四、5G無(wú)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(lái)看，多數(shù)移動(dòng)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(kāi)放源代碼操作系統(tǒng)，其在移動(dòng)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(yùn)行庫(kù)層、系統(tǒng)內(nèi)核層四個(gè)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(shí)現(xiàn)安卓基礎(chǔ)性問(wèn)題、硬件驅(qū)動(dòng)的分離。同時(shí)，由于安卓系統(tǒng)開(kāi)放性的特點(diǎn)，其安全系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)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(jí)，使用戶的信息安全性提高?？傊?，安全系統(tǒng)是現(xiàn)階段5G無(wú)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(shì)，對(duì)安卓系統(tǒng)的發(fā)展發(fā)揮著重要作用。但對(duì)于該技術(shù)在安卓系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，仍需開(kāi)展更為深入的研究、探索，以充分發(fā)揮5G無(wú)線通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

4.2光場(chǎng)相機(jī)中應(yīng)用

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

五、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，相較于以往的通信技術(shù)，5G無(wú)線通信技術(shù)屬于高速度、低時(shí)延、低功耗的新型通信技術(shù)。5G無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用有利于提高我國(guó)通信領(lǐng)域的綜合發(fā)展水平，因此，進(jìn)行5G無(wú)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(shì)和具體應(yīng)用對(duì)增強(qiáng)我國(guó)通信領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)能力和綜合實(shí)力方面具有重要意義。此外，在這場(chǎng)通信技術(shù)變革中，5G無(wú)線通信技術(shù)具有良好的發(fā)展?jié)摿Γ苿?dòng)該技術(shù)進(jìn)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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