光电子技术应用

第四节　光电子技术应用

一、激光电视的发展及应用

激光电视将领导新一代的电视革命，这也是继第一代黑白电视革命、第二代彩色电视革命、第三代高清电视革命之后的新一代电视革命的开始。那么什么是激光电视呢？激光电视顾名思义就是以激光束作为核心发色元器件的电视，当然从原理上来看，激光电视同样采用了背投技术，通过若干反射和调制之后将图像展现在观众面前。

只是激光电视不再使用原先背投电视上的那种灯泡，而是使用三色激光作为光源，在通过特别的晶体调制之后展现出需要的颜色。由于采用三色激光，加上激光本身拥有极高的色纯度和抗衰减度，因此色彩表现相当惊人，同时寿命甚至可以达到超高的100万个小时，可以说这是一种极其可靠的新背投技术。

激光电视技术是20世纪90年代新兴的新型彩色电视显示技术之一。与液晶电视技术、等离子体电视技术等相比，激光电视技术具有色域宽、色纯度高、显示画面尺寸灵活可变、无有害电磁射线辐射等特点。由于通过类似于传统显像管的成像方式，激光电视不存在可视角度的问题，观众无论在哪个角度都可以清晰地看到屏幕上的东西。

激光电视与等离子电视

目前，国际上开展的激光电视研究多采用基于点扫描和线扫描两种方式的单像素逐点扫描，以实现激光彩色视频显示的技术，由于该技术系统庞大复杂、造价高、稳定性差，难于实现产品的批量生产。德国一公司于1998年初研制出原理样机。日本索尼公司于2002年研制出演示样机，并进行了样机试销。

据报道，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所已研究出了无干涉噪声、光场均匀、光能利用率高、成本低、适于批量生产的激光显示技术。这一技术可使激光电视适用于公众场合（如露天大型图像显示）、教学演示、虚拟现实模拟等领域。

由于激光电视具有传统电视不具备的诸多优点，因此有着广阔的应用前景。它将成为未来家庭首选的视频显示设备。它的研制和发展也可以带动全固态激光器、面阵空间光调制器等专项高新技术的进步和精密光机电产业的发展。

二、全球首块凸曲面显示屏发布

中国台湾友达光电公司发表了全球首块凸曲面TFTLCD显示屏。该显示技术可将TFTLCD制程技术直接应用在玻璃基板上，产品可达到很高的弯曲度，未来可应用在包括手表与汽车仪表板等在内的多项产品中。该技术需要精密的技术来达到凸曲面的效果，而特殊设计的曲面背光模块，让面板展现均匀的亮度与对比度。此项技术充分发挥TFTLCD全彩画面的优势，突破一般软性材质电子纸在显色上的瓶颈。

全球首块凸曲面TFTLCD显示屏

三、奇特的镜子使光波中的磁场分量反向

普通的镜子是这样反射光波的：光子入射到镜子表面并被镜子表面的电子吸收，吸收了光子的电子立刻从激发态自发跃迁到基态，从而重新辐射出光子，这个光子就是所谓的反射光，而并不是原来的入射光子；反射光再进入到我们的眼睛中就形成了影像。垂直入射的光子被镜子按原路反射回来，而以一定角度入射的光子则在入射方向的另一侧以相同的角度反射回来，从而形成一条V形的光路，这就是光的反射定律。

光既是粒子也是波，并且波动成分中既包括电场分量也包括磁场分量。在被普通的镜子反射后的光波中，电场分量与原来的方向相反，而磁场分量方向不变。

而一种新型反射镜则有相反的功能：磁场分量反向而电场分量不变。这种特殊的镜子是由三层材料组成的：第一层是铝；第二层是二氧化硅；第三层是细致排列的铝纳米线，这些铝纳米线排列成鱼鳞状。这种排列形状是非常重要的，因为它们之间的距离使得铝纳米线能够与光以特定的方式作用——与光波发生共振，就像分子也可以与光波发生共振一样。

实验中制成的这种镜子是很小的，呈方形，边长大概只有500微米，其中包含了大约一百万个鱼鳞状单元。

科学家表示，这种反射镜有一个很特别的性质，就是它对于镜子表面的能量损失非常敏感。这个性质使得它对于改善通过测量光波而工作的仪器（如光探测器）非常有用。

此外，这种反射镜对于探测镜子表面的微小粒子和分子也非常有用。如果镜子表面附近的粒子或分子发射一个光子，这个镜子可以将光波中的电场分量以原来的方向反射回来。而普通的镜子则是将电场分量以相反的方向反射回来，从而产生相消效应，使得信号减弱，因此也就很难探测到光子，换句话说，就是很难探测到镜子表面的粒子和分子。这种特殊的镜子具有在近红外波段（很靠近可见光波段）工作的潜力，这使得它有应用于远程通信的优势。

实践馆：

1．诺贝尔物理学奖主要是奖励那些在物理学领域作出突出贡献的科学家，我们都知道爱因斯坦曾获得诺贝尔物理学奖，那他是因为发现了什么才获得了诺贝尔奖的？

2．光电技术的发展给人们的生活带来了巨大的便利，请你寻找一下身边有哪些光电技术的应用。