光纤通信在我国的发展论文

2022-04-15 版权声明 我要投稿

什么是量子通信?在量子的世界中,對于一个微观的粒子,测量过程本身将不可避免的给我们要测量的物体造成一个显著的扰动,而且即使在原则上,我们也完全没办法把这一扰动减小到零;另一方面,观测行为本身又会破坏粒子原来的状态,让你永远不可能知道粒子本来的状态是什么。这就是量子不可克隆原理:你不能够复制一个未知的量子态,而不改变量子态本身。下面是小编整理的《光纤通信在我国的发展论文 (精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

光纤通信在我国的发展论文 篇1:

光纤传输系统的安全风险及对策

【摘要】 光纤通信在当今的信息通讯时代得到了及其广泛的应用,而且随着光纤通信传输技术的不断提高与发展,光纤通信已经具备了信息质量好、抗失真、保密性以及大容量等特点,这些都确保了光纤通信的信息质量。然而不尽如人意的是,现阶段的光纤通信仍然存在一些安全风险,因而本文主要围绕光纤通信的安全风险进行研究,首先揭示了光纤通信在传输当中存在的一些问题,其次对当前存在的安全风险提出了一些对策以供大家参考。

【关键词】 光纤传输 传输风险 安全对策

引言

光纤通信已经成为现代通信的主要手段之一,这一切得益于光纤通信技术的迅速发展,尤其是在光纤通信的速率以及通信的质量上技术优势提升明显,我国局部地区还出现了单波道 40Gbit/s/10040Gbit/s的实验性商用光纤通信系统。

尽管如此,我国目前的光纤通信还存在不少安全隐患,这些隐患主要是光纤传输中的脆弱性、光纤传输中的误码以及漂移性能的问题,本文将对这些问题一一分析并提出相应的对策。

一、当前光纤通信传输中的安全风险分析

1.1 光纤传输的脆弱性

1.1.1 物理层的脆弱性

虽然光纤通信以高质量的信息传输而成为主要的通信手段之一,但是整体而言,光纤传输的物理层防御体系是比较薄弱的。虽然在经过大部分地区的运营商采取了光纤传输过程中的自愈保护技术和OLP技术来提高光纤传输的物理层防御,这些措施的采取极大的改善了光纤传输一旦遇到故障,故障历时太长的弊端,而且还为运营商的维修队伍赢得了充足的检查、维修时间。

此外,随着光纤通信技术的不断发展,现在也逐渐发展出了防御那些通过切断光纤传输的物理攻击手段。然而即便如此,当前的光纤传输还是在防御强光攻击、弱光攻击和防御利用光纤的微弯而进行的信号窃听的攻击力有不逮,无能为力。

强光攻击对光纤的物理伤害是最严重的、而且这种伤害通常是永久性的不可修复的。强光攻击包括了主动攻击和非主动攻击,主动攻击即是人们的蓄意破坏行为,通常伤害比较大;非主动攻击则是由于工作人员的技术操作失误而导致的意外性伤害。

以光纤传输中的光放大器部件为例,如果强光攻击从光放大器的输入端入侵,不但能将放大器完全摧毁,而且更严重的是对下游的通信传输设备造成物理损害,而由于这些关键器件的造价高昂,在实际的光纤传输中大部分运营商并不会对这些板卡进行备份,即便进行了备份,这些板卡也通常集中在大城市如省会城市和直辖市等,间接拉长了更换板卡的修复时间,因此强光攻击的伤害通常能够使光纤传输网络中的部分关键器件受到永久性伤害。

而弱光攻击虽然给光纤通信设备带来的伤害不如强光攻击,但是弱光攻击通常会使通信的质量下降,影响人们正常的信息交流。弱光攻击按照攻击方式的不同可以分为两大类:带外干扰的攻击和带内干扰的攻击。带外干扰的攻击原理是因为器件存在泄露或者是交叉调制效应,这种效应能够削弱光纤通信的信息质量,而这种情形下,攻击者只需要在另一个放大带宽内其它波长的攻击信号,直接进行其它信号上的增益掠夺,如此可以使光纤通信信号的质量下降。而带内干扰的攻击则主要是指,通过干扰光信号的注入来将接收端的正确解译数据的能力降低,会造成链路以及和该链路的节点相连接的其他的链路上的那些信号发生衰减。

此外,由于光纤的弯曲衰减,即光缆的曲率半径小于光纤的容许曲率半径时产生的衰减,而产生的光纤不受均匀应力的作用,光纤将会产生微小的不规则弯曲,这就是使传导模变换为辐射模而导致光能损失的微弯耗损。在我国的高寒地区,难免出现接头盒密封性的问题,从而导致接头盒内部进水,而低温导致这些水粒结冰,冰的体积由于物理变化而发生膨胀,使得接头盒内的光纤产生压力而产生微弯损耗。而且,随着时间的推移,光纤传输中的光纤设备总会出现不同程度的老化现象,且会越来越严重,这些老化会对信号的传输质量产生不利影响,当这些老化积累到一定程度时,量变产生质变,光纤通信的设备就会在运转上产生问题,这也是需要关注的一个问题。

1.1.2 逻辑层的脆弱性

逻辑层的核心是由包括数据通信网、网元和管理软件的网络管理系统,逻辑层的主要作用就是管理光纤传输网络以及保证光纤传输网络的运行。而其核心网络管理系统则是整个网络控制的中枢部分,它的功能在于对光纤传输网进行故障的定位、信息的调度、性能的检测、系统的安全与维护以及业务的开放等操作的控制。

网络管理系统的种类有很多,主要包括以下几种典型的类型:网元层(EML)、网元管理层(NEL)、业务管理层(SML)、网络管理层(NML)、事务管理层(BML),这些繁多的网络管理系统基本上都能够满足通信管理网的最低标准,满足管理的需求。

而问题就在于,因为光纤传输网在物理层的封闭性,所以目前的光纤传输网的管理信息一般情况下都是用明文的形式运用嵌入式的控制通道,而在这种情形下,一旦有不合法的光纤通信用户擅自强行接通光纤网络的网络管理系统到达其窃取网络管理系统的信息、篡改网络管理的命令或者其它种种非法操作行为,就对整个光纤传输和系统的运行都会造成非常严重的破坏。

此外,光纤传输在业务方面也存在一定的脆弱性,也就是说数据的传输上存在信息泄露的安全隐患,这是由于物理层的防御薄弱以及逻辑层的薄弱导致的业务的脆弱性。当然,从深层次来讲这是由于光纤传输中对传输的信息保密级别缺乏一个明确统一的标准以及固定的保密机制 ,因此也就比较缺少信息的保密措施,而且相关的工作人员通常保密意识不强,内部管理制度也相当滞后。

1.2 光纤的接续损耗

在接续上,光纤的接续方法主要有两种:永久性的接续方式和连接器连接方式。永久性的接续方式,顾名思义就是指一旦进行连接之后,光纤就不再分离的方式,这种接续方式包括了熔接方式和粘接方式两种,其中熔接方式是最经常采用的接续方式。而光纤的接续损耗就在接续过程中由于两条光纤的纤芯不连续而导致发生的。这是一种没有完全均匀连接或者连接不完全的结构,即当一根光纤射出的光信号不能全部进入接受的另一根光纤时,就会发生光纤传输在接续处的损耗和传导模的分部紊乱。

至于连接器连接方式,与传统的电器连接方式有本质的不同的是光纤连接器必须要求被连接的两个光纤的纤芯端面互相紧密地连接,而且光纤轴必须要完全精确的实现对接,这才算完成了连接。这种要求精密度极高的连接方式无形中也加大了光纤的接续损耗。

1.3光纤传输中的误码以及漂移性能的问题

在接收判决再生之后,光纤通信中的数字码流中难免会出现一些误差,这些误差会降低信息传输的准确性,这种现象就称为光纤传输中的误码。误码问题的出现具有一定的规律性,主要是由两个主要的变量:光纤通信中的各个业务的种类以及误码的分布来决定的。比如光纤通信中的随机误码,这种误码对通话质量的影响是比较轻微的,而对数据通信的影响却很严重;相反,数据通信能够对突发性的误码更多的容忍,因可以此说,误码分布不同以及业务种类差异会直接导致误码对通信质量的影响差异。误码产生的原因主要产生于光纤通信实际的传输过程中,当然这并不是绝对的,光纤传输过程中产生的一些偶然和突发的干扰源也会对其产生不良影响。

而至于光纤传输中的漂移性能问题,则是指数字信号的有效状态的瞬间相对于它的理想的时间所在的位置出现了时间较长的偏移,这里的较长时间指的是变化的时间小于10HZ对应的相位的变化。

漂移性能问题的产生机理是由于光纤传输网络的多种漂移源,而最为明显的就是在基准的主时钟里的数字锁相环由于受到温度变化的影响而造成的漂移;除此之外,光纤传输数字系统之中,OA以及OTM设备激光器所产生的时间延误,在受到温度变化的影响之后,也会产生漂移性能;最后,光纤本身在数据流的传输中产生的折射率也会随着所在环境的温度变化而产生变化,这也会导致传输的时间延误从而形成性能漂移。漂移性能的主要特征就是我们所指的色度色散和偏振模色散。

二、光纤传输系统安全风险的应对措施

2.1 光纤脆弱的解决措施

首先就是光纤的物理层脆弱解决措施。由于主要是光纤设备的质量问题和设备的维修问题,因此,要想解决光纤设备的物理脆弱性,就首先要加大科研的力度,从光纤设备这些硬件设施上加大努力,例如对光纤设备等硬件设施的特性进行深入研究以改变或者加强其特性,对光纤传输的整体硬件设备系统进行加固处理,并且定期对这些设备进行功能检测和老化检测。尤其是对于一些特别重要的关键性设备和部件,更是应该进行特别保护和例行检查,比如对其应用隔离控制的保护手段,加强对其功能的检测力度,并且相关的操作人员也必须提高安全操作意识和操作技巧,避免由于操作不当导致的加速设备老化。

其次,巩固脆弱的逻辑层,完善保密措施。逻辑层的脆弱性的主要表现就是信息的容易泄露,被不法分子窃取。因此,解决逻辑层的脆弱性问题首先就在于进一步更新逻辑层的核心也就是网络管理系统,积极吸收国际先进国家在网络管理系统的经验,改善对网络管理体系的管理与控制方式和方法;其次,更重要的是针对光纤措施的业务层自身要加强保密性,因此关键的就是要开发更加先进和不可破解的密码技术。通过先进的密码技术对光纤传输的数据信息进行层层加密,在内部建立严密而统一的保密制度,明确各类信息保密的级别,使得工作人员能够根据制度进行信息的分类保密。而且要对相关工作人员进行信息安全的培育,增强他们的保密意识。

2.2 误码、漂移性能的解决措施

误码问题的解决要从两个层面入手,首先就是加大努力,研究降低光纤传输系统内部的误码率,这可以通过技术改造来完成,比如通过改善传输系统的言噪比来降低内部的误码率,而且如果能够通过合适的系统发送端的消光比来达成某种程度上系统接收端均衡特性的目的,从而减少抖动,也可以降低系统内部的误码率。

其次,就是通过严加排查来减少光纤传输系统外部的干扰,一旦发现蓄意干扰就必须根据相关对顶进行严厉处罚或者报送公安机关进行处理。漂移性能的解决主要应依靠选取适当的缓存器容量,不仅如此,缓解低频段的抖动以及制定合理的漂移指标都能有效控制漂移,特别是合理设计的网点解同步器,能够通过指针调整对产生的漂移控制在较低的范围。

参 考 文 献

[1]陈志云,等.SDH&WDM设备与系统[M].人民邮电出版社,1999.

[2]韦乐平.光同步数字传送网[M].人民邮电出版社,1998.

[3]党利宏,等.光网络中强光攻击与防护研究[J].光通信技术,2006.

[4]李菊艳.光纤传输系统中存在的问题及对策研究[J].机械管理开发,2011.

[5]刘运志,杨明亮.光纤光缆在电力传输忘了中的应用及发展[J].内蒙古石油化工,2011,5.

作者:韩刚

光纤通信在我国的发展论文 篇2:

量子通信:绝密的未来通信

什么是量子通信?

在量子的世界中,對于一个微观的粒子,测量过程本身将不可避免的给我们要测量的物体造成一个显著的扰动,而且即使在原则上,我们也完全没办法把这一扰动减小到零;另一方面,观测行为本身又会破坏粒子原来的状态,让你永远不可能知道粒子本来的状态是什么。这就是量子不可克隆原理:你不能够复制一个未知的量子态,而不改变量子态本身。量子不可克隆原理是量子加密的基础。如果我们把想要保密传输的信息,加载到一个个不可能被准确观测和复制的量子态上,而任何的窃听行为都会改变原本传输的数据。那么最后我们取一部分数据出来,检查原本传输的信息是否被破坏,就能够检测到窃听者是否存在。

整个量子通信中,具有短期内真实的应用潜能的就是量子保密通信,其中最有用的部分就是量子密钥分发。经典通信使用最广泛的公钥密码,是假定一些数学难题,最典型的是假定大型数据分解的数学难题。但是,随着计算能力的不断提高,特别是未来量子计算机如果实现的话,这种数学难题的复杂性就迎刃而解了,换句话说,经典保密通信基于的数学方法不能获得严格的数学证明。在这个背景下,量子保密通信最大的卖点就是它的安全性获得了严格的数学证明,这也可以从其量子力学的基本原理来解释。

量子通信另一个核心内容是隐形传输,是利用了光子等基本粒子的量子纠缠原理来实现保密通信过程。纠缠是一种诡异的超距离相互关联的现象:两个纠缠在一起的粒子,即使被完全隔离,当观测一个粒子的状态时,另一个粒子的状态也会发生瞬时的改变。换言之,两个粒子的量子状态是完全关联的。量子物理让人最不可思议的地方在于,事物的状态并不是唯一确定的。对于宏观的硬币而言,只可能存在两种状态:正面朝上或是反面朝上。但对于一枚量子硬币,它可以既是正面朝上又是反面朝上。对于两枚纠缠在一起的量子硬币,如果发现其中一枚是正面朝上,另一枚也一定是正面朝上;当发现一枚是反面朝上,另一枚也一定是反面朝上;如果发现一枚既是正面朝上又是反面朝上,另外一枚也一定既是正面朝上又是反面朝上。因此,纠缠所包含的关联性,要比我们通常理解的宏观上的关联性强得多。

事实上,纠缠的两个粒子尽管可以在很远的距离上一个影响另一个,但它们无法传递任何信息。以密钥为例,当双方共享同一套密钥时,并没有发生信息的传递,直到加密的文本传来,密钥才有意义。量子通信和传统通信的唯一区别在于,量子通信采用了一种新的密钥生成方式,而且密钥不可能被第三方获取。

向全球的量子通信网迈进

发展量子通信技术的终极目标是构建广域乃至全球范围的绝对安全的量子通信网络体系。通过光纤实现城域量子通信网络连接一个中等城市内部的通信节点、通过量子中继实现邻近两个城市之间的连接、通过卫星与地面站之间的自由空间光子传输和卫星平台的中转实现遥远两个区域之间的连接,是实现全球广域量子通信最理想的路线图。

在这一路线图的指引下,欧洲、美国和中国等在过去几年中均进行了战略性部署,投入了大量的科研资源和开发力量,进行关键技术攻关和实用化、工程化探索,力争在激烈的国际竞争中占据先机。光纤量子密码技术目前正从点对点量子密钥分发的初级阶段向实现多节点网络内的量子安全性方向深入发展阶段,全球各地正在加紧进行量子通信系统的实用化和工程化建设。

由美国国防部高级研究署(DARPA)支持, BBN公司(具有很强的军方特色)技术部联合波斯顿大学与哈佛大学共同开展了量子保密通信与IP 互联网结合的五年试验计划。该计划主要内容是以BBN技术部、波斯顿大学和哈佛大学作为三个节点以构建融合现行光纤通信网、互联网和量子光通信的量子互联网,并在此基础上实现保密通信。

在欧盟发布的《量子信息处理和通信:欧洲研究现状、愿景与目标战略报告》中给出了欧洲未来五年和十年量子信息的发展目标,例如将重点发展量子中继和卫星量子通信,实现1000公里量级的量子密钥分配。欧洲空间局计划到2018年将国际空间站上的量子通信终端与一个或多个地面站之间建立自由空间量子通信链路,首次演示绝对安全的空间量子密钥全球分发的可行性。欧盟在2008年9月发布了关于量子密码的商业白皮书,启动量子通信技术标准化研究,并联合了来自12个欧盟国家的41个伙伴小组成立了SECOQC工程。

实用化进程:与经典通信的融合

从目前的实际应用来看,将量子通信网络与现有网络进行融合是最优的发展战略。互联网在设计时并没有深入地考虑安全性,这造成当今的网络安全问题十分突出。量子通信是人类能掌握的最保密的通信技术,量子通信和经典通信网络的融合研究对于提升未来网络的安全性具有重要的意义。

量子通信和经典网络的融合需要解决物理层和组网技术、中继技术和通信应用技术等几个方面的融合问题。对于未来网,应当从基础设施的建设和利用上就考虑和量子通信的融合。由于传统的光通信可能在很长一段时间内仍然是主要通信技术手段,在光通信网络上实现量子通信网络,将是融合的基础。

实际的量子通信中,量子通信与现有通信的融合是一个相互取长补短的过程,量子通信不会完全替代现有的通信技术,而是在现有的技术上在物理层、网络层、应用层将两者进行了融合。

从物理层来说,可以从光源、探测器和信道方面考虑。在光源方面,利用单光子源或者单离子源,或者将激光光源衰减到单光子量级应用到实际工程中;在探测方面,因为是单光子信号源,需要特测器有单光子量级特征,对量子密钥分发中的连续变量进行测量;在信道方面,对于不同的光源用不同波长的商用光纤即可满足条件。

从网络层来说,一方面我们可以采取独立的信道和统一的网络结构,也可以用一根光纤既传递量子信号又传递经典信号;除了光纤技术,还需要采取例如基于纠缠交换的量子中继技术来解决量子通信的远距离传输这一核心问题;此外,在组网的往来上,可以采取电路交换或者波长复用技术,并且增加量子路由器来进行控制。

从应用层来看,我们可以跟现有的互联网安全协议结合,用量子密码来替换现有协议中的初始密码,这样既可以得到更高的安全性也可以保持实际的通信速率。现在实际用到的量子保密分发的方法都是用诱骗态量子密钥分发的方法。而一旦用量子的方法产生密钥,则必须与后继的经典通信结合才能实际应用。比如,我们用量子密码生成种子密钥,然后用经典的方法进行扩张,这样既保证了种子密钥的安全,同时也有很高的通信效率。

量子通信在中国

量子信息因其传输高效和绝对安全等特点,被认为可能是下一代IT技术的支撑性研究,并成为全球物理学研究的前沿与焦点领域。基于我国近10年来在量子纠缠态、纠错、存储等核心领域的系列前沿性突破,中科院于2011年启动了空间科学战略性先导科技专项,力争在2015年左右发射全球首颗“量子通讯卫星”。

中国科学技术大学教授潘建伟、彭承志、陈宇翱等人,与中科院上海技术物理研究所王建宇、光电技术研究所黄永梅等组成联合团队,于2011年10月在青海湖首次成功实现了百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发。实验证明,无论是从地面指向卫星的上行量子隐形传态,还是卫星指向两个地面站的下行双通道量子纠缠分发均可行,为基于卫星的广域量子通信和大尺度量子力学原理检验奠定了技术基础。

如果应用量子通信这项高科技,中国军方能瞬间传送军事信息而又确保万无一失。通过这项保密力度极强的科技的应用,能大幅度提升军队的指挥和控制能力,使得中国在信息战能力方面超越美国。

发射量子通讯卫星早就被中国科学界列为一项核心任务。早在2011年9月,中国科学院院长、党组书记白春礼在谈到中国能否抓住第六次科技机遇时透露,中科院计划在未来十年发射五颗科学卫星,其中,量子通讯卫星的卫星发射将列为重中之重。

由于量子信号的携带者光子在外層空间传播时几乎没有损耗,如果能够在技术上实现纠缠光子再穿透整个大气层后仍然存活并保持其纠缠特性,人们就可以在卫星的帮助下实现全球化的量子通信。这样一来,这种世界上最为保密的通信手段将会覆盖世界任何角落。

在西方眼中,中国未来将要发射的首颗量子通讯卫星将是一颗战略性和科学试验性的卫星。关于这颗卫星,中国科技大学早在三四年前就提出申请,国家2011年批准可发射,目前计划在2015年发射。据中国科技大学内部人员透露,首颗量子通讯卫星属于一颗小卫星,一般的卫星都是几吨重,它只有几百公斤。另外,这枚量子通讯卫星的执行目标很单一,就是用来试验量子通信的相关内容。据了解,将会有专门的机构制造出量子通讯卫星,中科大只是在它上天后利用其做实验。

此外,首颗量子通讯卫星的设计寿命也很短,只有两三年,完成预定的实验后可能就要坠毁。看来,这颗卫星只是“探路者”,今后更多的量子通讯卫星“上天”后,就可以打造一个全球性的量子通信网络。

作者:于笑潇

光纤通信在我国的发展论文 篇3:

光电信息工程专业发展战略

光电信息工程专业在我国的社会地位不言而喻,虽然我国光电信息工程专业具有乐观的发展现状,但是我国光电信息工程专业依然存在着许多的问题。这些问题若得不到合理的解决,那么这些问题最终将会成为我国光电信息技术产业发展的强大阻力。与光电信息工程专业相关的行业的发展现状是极其乐观的,光电信息技术逐渐走进了人们的生活,同时也在社会的各个方面发挥着重要的作用。光电信息技术在我国具有广阔的发展方向,这些发展方向都需要我国先进的光电信息技术,所以,我国必须加强光电信息技术的发展,逐渐缩短与发达国家的差距,达到世界先进一流的光电信息技术水平。

一、光电信息工程专业的社会地位

随着21世纪信息技术的发展,光子学及其技术已经成为影响整个科学技术领域和所有生产制造业的关键技术之一。光电信息技术将会成为未来信息技术产业的核心,是未来信息技术产业的顶梁柱。光电信息技术将成为未来全国乃至全世界科学技术的发展重点,而且其具备市场可观、发展潜力巨大的特点。所以,光电信息技术产业将会成为未来我国信息技术产业的核心发展内容,将会引领时代潮流,在我国得到充分地发展。

二、光电信息工程专业的现状

1、学科专业适应科技的进步和社会的需求

随着国家一系列有利于光电信息技术产业发展的政策的出台,我国光电信息技术产业的发展得到越来越多的人的认可与支持,吸引了一大批光电信息技术专业人才,成为推动我国科学技术高速发展的重要因素。因为光电信息技术适应了科技的进步和社会的需求,所以光电信息技术在我国具有广阔的发展空间,加快了我国科学技术的高速发展,提高了我国的科学技术水平。

2、学科专业具有优秀的学生来源

随着我国光电信息技术的高速发展,光电信息工程专业早已经成为了炙手可热的报考专业,每年都会有一大批考生为了报考光电信息工程专业呕心沥血、费尽心思。由此可以看出光电信息工程专业具有优秀的学生来源,优秀的学生来源在一定程度上保证了光电信息技术的可持续发展。

3、学科专业具有完善的学科结构

光电信息工程专业与硕士、博士专业方向有合理的对应和衔接,不仅保障了宽泛的本科出口,而且为本科生提供了继续深造的机会。光电信息工程专业在本科设置了相应的硕士点、博士点和博士后流动站,这样既能保证本专业本科的教学质量,又能为有志愿继续深造的学生提供宽泛的学习平台。

4、本学科专业具有良好的就业竞争力

虽然近年来全国大学生的就业压力与日俱增,但是全国各大高校光电信息工程专业的本科生的就业率却几乎达到了100%,这说明光电信息工程专业具有良好的就业竞争力。在众多的全国高校毕业生中,本专业的毕业生大多都选择了考取各大名校的研究生或全国各大知名的研究所以及选择出国深造,这在一定程度上减轻了本专业本科生的就业压力,为本专业的本科生提供了更多的就业机会。本专业的本科生大多都能找到与专业相关的企业、公司以及事业单位,大多都从事着广电信息技术研究、生产、营销或者管理工作。

三、光电信息工程专业存在的问题

1、专业办学缺乏整体宏观指导

現阶段,我国各大高校的光电信息工程专业在办学方面缺乏整体宏观指导,缺乏必要的相互交流,这与各大高校本科专业的历史沿革和专业背景的不同有很大的关系,在一定程度上影响了本专业的办学效果。该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志http://www.ems86.com总第543期2014年第11期-----转载须注名来源我国各大高校都开设了光电信息工程专业,但是由于缺乏必要的相互交流,大多数高校都在自己摸着石头过河,固步自封,与许多同类高校缺少相应的交流,这在一定程度上阻碍了光电信息工程专业的发展,阻碍了我国光电信息技术的发展。

2、专业定位不够明确,不能充分发挥专业特色

为了提高大学生对专业的适应性,我国大多数高校都采用了宽基础、大口径的培养模式。这样不仅没有提高大学生对专业的适应性,而且削弱了本专业的特色与优势,使得本专业的学生失去了就业竞争优势。大多数专业的培养方案和课程设置大致相同,导致了专业培养定位不准确,使得毕业生丧失了就业竞争优势。光电信息工程专业定位不够明确,培养方式不够完善,不能充分发挥专业特色,这些问题都使得我国光电信息工程专业的发展进程变得相对缓慢。

3、专业办学条件差异较大,缺乏教学质量的监督机制

近些年来,我国的本科办学规模在不断扩大,招生人数在不断增加,许多和光电信息工程专业相关的新兴专业在迅速涌现。我国各大高校的办学基础和办学条件存在较大的差异性,而且各大高校缺乏相应的教学质量监督机制,这些不利于我国光电信息工程专业发展的因素最终会减缓我国光电信息技术的发展速度,使我国的光电信息技术的发展停滞不前。

四、与本学科专业相关的行业现状与发展趋势

1、世界信息光电子技术和产业的发展

首先,在世界范围内,光纤通信正凭借它的信息传输速度迅速的优势成为光电信息技术领域的核心竞争力。许多新兴技术层出不穷,拓宽了光电信息技术产业的渠道,使得光电信息技术产业的发展道路一帆风顺。世界范围内信息光电子技术和产业的发展为信息技术产业带来了巨大的经济收益,为我国光电信息技术产业的发展指明了道路。

其次,光电信息技术产业的许多产品已经走进了老百姓的家庭,走进了工业、医学等各个领域。由此可见,光电信息技术在人们的生活以及国家的各个方面发挥着越来越重要的作用。在家庭方面,主要有CD、VCD、DVD、液晶显示器、高清晰度电视机、液晶电脑等一系列电子产品;在工业方面,主要有激光加工测量设备、光电子设备等许多光电子信息设备;在医学方面,主要有光谱仪器、内窥镜、光电图像处理设备等众多的医疗设备。

最后,光电信息技术在世界国防方面发挥了重要的作用。其中卫星监视系统的应用是光电信息技术应用最为成功的例子之一。新型夜视成像技术使军队摆脱了夜间巡视的障碍,提高了军队夜间巡视的效率。此外,精确制导技术使得导弹的远距离精确打击成为可能,红外测试仪也提高了军队的侦查技术水平。

2、国内光电信息技术和产业的现状

近年来,我国光电信息技术的发展突飞猛进,已经取得了前所未有的成绩。这些成绩的取得明显缩短了与发达国家光电信息技术水平的差距,使得我国的光电信息技术产业开创了一个崭新的发展局面。我国光电信息技术所取得的骄人成绩与国家的大力支持是分不开的。我国制定了一系列有利于光电信息技术发展的政策与策略,使得我国光电信息技术高速发展,逐渐缩短了与发达国家的光电信息技术差距,使得我国光电信息技术的发展前景异常乐观。

3、国内光电信息技术和产业的发展趋势

国内光电信息技术和产业具有广阔的发展空间,光电信息技术的发展将成为未来我国电子业的主要发展热点。光电信息技术的主要发展方向为信息网络化方面、新型光子集成和光电子集成芯片方面、光显示和光存储方面、红外探测器方面、设计与应用软件方面、光电仪器和传感智能化方面等等。这些发展方向都是目前光电信息技术应用较为广泛的方向,光电信息技术在这些方向的应用使得我国光电信息技术拥有一个光明的未来。

五、总结

光电信息工程专业在我国拥有重要的社会地位,光电信息技术是我国未来信息技术产业的发展核心。光电信息工程专业的现状包括:学科专业适应科技的进步和社会的需求、学科专业具有优秀的学生来源、学科专业具有完善的学科结构、本学科专业具有良好的就业竞争力。光电信息工程专业存在的问题有:专业办学缺乏整体宏观指导、专业定位不够明确,不能充分发挥专业特色、专业办学条件差异较大,缺乏教学质量的监督机制。与本学科专业相关的行业现状与发展趋势主要体现在以下方面:世界信息光电子技术和产业的发展、国内光电信息技术和产业的现状、国内光电信息技术和产业的发展趋势。

(作者单位:华中科技大学文华学院信息与科技学部)

作者:谭辛龙

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