朱相國

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大數(shù)據(jù)時代下光電工程的可靠性設(shè)計及控制研究

朱相國

南京郵電大學，江蘇 南京 210046

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，科學技術(shù)在不斷進步，人們把更多的目光放在了光電工程中。隨著光電工程的發(fā)展，對其進行可靠性設(shè)計及控制研究十分重要。對此進行了具體分析，希望為光電工程的發(fā)展提供一份力量。

大數(shù)據(jù)；光電工程；可靠性；控制

引言

在大數(shù)據(jù)時代，在信息工程、計算機等眾多領(lǐng)域都應(yīng)用了光電工程，人們的日常生活中離不開光電工程的使用。光電工程是多學科綜合技術(shù)，包含了光學、電學、微電子技術(shù)等，涉及的內(nèi)容有光電信息的傳播、探索、轉(zhuǎn)換、儲存和顯示等。光電工程技術(shù)不斷發(fā)展，社會上也不斷增加了對光電工程技術(shù)的需求量，人們對光電工程的使用也愈加重視。光電工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)將來的發(fā)展不可估量，它具有很大的潛力成為信息市場的中流砥柱。在大數(shù)據(jù)時代，對下光電工程的可靠性設(shè)計及控制進行研究，對現(xiàn)實有重大意義。

1光電工程的概念

光電工程和光學和電學都有著密切的關(guān)系，光和電之間的轉(zhuǎn)換是其主要的研究內(nèi)容，光電效應(yīng)是最重要的應(yīng)用科學。作為一門新興學科，它的潛力是無窮的。21世紀以后，光電工程技術(shù)得到了快速發(fā)展，在眾多領(lǐng)域的作用都是無可替代的。光電二極管、光電晶體管、積體光電子電路元件這些出現(xiàn)在我們身邊的東西，都離不開光電工程的應(yīng)用，是我們生活中不可或缺的一部分。

2 光電工程的主要構(gòu)成

光電工程應(yīng)用的領(lǐng)取范圍廣，從小了說，日常用到的LED照明燈就用到了光電工程技術(shù)，往大了說，國際空間站上的測量控制系統(tǒng)也和光電工程息息相關(guān)，同時受到人們關(guān)注的太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)也不例外。以一般的光電工程為例，光電接受系統(tǒng)、光電成像系統(tǒng)、光電控制系統(tǒng)是主要的構(gòu)成部分，有的領(lǐng)域還會添加光電制導系統(tǒng)等。將外界傳來的光信號轉(zhuǎn)變成電信號是由光電接收系統(tǒng)負責，將光信號攜帶的信息通過電纜或者光纖進行儲存[1]。在環(huán)境比較惡劣的環(huán)境下，人眼在觀察的過程中很容易有疲勞感，或者有觀測失誤。但是光電工程則彌補了這個缺憾。在特定的環(huán)境下，光電技術(shù)可以代替人，進行我們所需要的信息探測。將收集來的電學信息重新轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘柺怯晒怆姵上裣到y(tǒng)負責，把光信號整理編制后再度呈現(xiàn)出來。光電控制系統(tǒng)的作用使進行各方信息匯總、派送。

3 光電工程系統(tǒng)可靠性設(shè)計

3.1 可靠性設(shè)計的必要性

光電工程對眾多領(lǐng)域都有涉及，只有一個大型的專業(yè)化系統(tǒng)才能保證他的有效運行[2]。光電系統(tǒng)的每一個環(huán)節(jié)都不能出錯，一旦有任何問題出現(xiàn)，都有可能影響著光電工程技術(shù)能否發(fā)揮最大價值。要想把光電工程的優(yōu)勢最大限度的發(fā)揮出來，使系統(tǒng)可以正常的運轉(zhuǎn)，吸引進行光電工程系統(tǒng)可靠性的設(shè)計，為此，必須要引起重視，光電工程系統(tǒng)的重要考察指標和方向就是系統(tǒng)的可靠性，它關(guān)系著產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

3.2 可靠性設(shè)計的原則性

在光電工程不斷發(fā)展的過程中，我國聯(lián)系實際，積極探索，總結(jié)經(jīng)驗，總結(jié)出幾個設(shè)計原則。（1）可靠性設(shè)計需要把功能設(shè)計中所有步驟進行認真的全面的落實，在滿足基本需求的同時也要把可靠性提高。（2）在進行元件的選擇時，第一選擇是熟悉的元件，在報紙規(guī)范化使用元件的同時也要盡可能地把它的使用壽命延長。（3）對檢測和測量實驗的作用一定要重視，本著謹慎負責的態(tài)度全方位多角度測試新技術(shù)，嚴格驗證可靠性。

3.3 可靠性提高的方法

在我國，需要用大數(shù)據(jù)進行參考，找到元件存在得問題和系統(tǒng)的不足，數(shù)據(jù)的來源為統(tǒng)計分析光電系統(tǒng)中所有的工作元件的類型和數(shù)量，整個光電工程系統(tǒng)的錯誤率的根據(jù)是統(tǒng)計元件后的錯誤率和失效率推算得出的，這樣，才能針對性的提高系統(tǒng)的可靠性。除此之外，針對系統(tǒng)的錯誤率的高發(fā)步驟，進行有針對性的可靠性分配，經(jīng)過證實也是一個值得嘗試的方法。如果始終達不到系統(tǒng)要求的可靠性數(shù)值，就必須采取一定措施來解決可靠性的問題，如重新設(shè)計電路，或者是重新更換電子元件等等。

4 光電工程控制

4.1 控制元件質(zhì)量

元件質(zhì)量的控制是實現(xiàn)光電工程系統(tǒng)的合理有效的控制最重要的一個方面。這就要求我們在相關(guān)電子元件的采購過程中應(yīng)該眼把質(zhì)量關(guān)，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下節(jié)約成本，所采購的元件應(yīng)該完全符合系統(tǒng)工程所需要達到的標準，嚴厲禁止一個系統(tǒng)中出現(xiàn)多種不同規(guī)格的元件，堅決不使用“三無”產(chǎn)品元件。

4.2 控制電路設(shè)計

光信號和電信號的相互轉(zhuǎn)化是光電工程的精華所在。這一過程的合理運行，對整個系統(tǒng)功能的發(fā)會影響至關(guān)重要。需要注意的是，這個過程非常容易受到外界因素的各種干擾，所以在電路設(shè)計控制的過程中，在保證系統(tǒng)運行的速率的大背景下，應(yīng)該努力做到避免光信號和電信號的互相干擾和不利影響，提高系統(tǒng)運行的準確度。

4.3 控制工藝進步

技術(shù)工藝進步的關(guān)鍵在于人才，我們要提高系統(tǒng)的工藝水平，就必須重視人才的作用，努力創(chuàng)造有利于優(yōu)秀的專業(yè)技術(shù)人才發(fā)揮的舞臺，優(yōu)化工藝流程，同時不斷關(guān)注國內(nèi)外先進的工藝控制技術(shù)，為我所用，博采眾長。

5 結(jié)語

目前，人們把更多的目光放在了光電工程這個新興產(chǎn)業(yè)上，光電工程的發(fā)展有很大的潛力，在對光電工程的可靠性設(shè)計和控制上，不僅要把基礎(chǔ)設(shè)計和控制方法牢牢掌握，不斷的優(yōu)化工作元件和電路設(shè)計，同時為了尋找新的技術(shù)手段，還需要不斷的實驗，不斷的探索，只有這樣，才能最大化的提高光電工程的可靠性，使其發(fā)揮出最大的價值。

[1]姜會林，楊華民，王黎明，等.軍用光電系統(tǒng)總體技術(shù)共性問題考慮[J].長春光學精密機械學院學報，2011，19（1）：1-5.

[2]劉小強，蘆峰，梁曉東，等.一種光電跟蹤復合控制切入反饋控制的誤差抑制方法[J].應(yīng)用光學，2013，34（1）：51-55.

Research on Reliability Design and Control of Optoelectronic Engineering in the Era of Big Data

Zhu Xiangguo

Nanjing University of Posts and Telecommunications, Jiangsu Nanjing 210046

With the advent of the era of big data, science and technology continue to advance, and people are paying more attention to optoelectronic engineering. With the development of optoelectronic engineering, it is very important to conduct reliability design and control research. A concrete analysis was made on this, hoping to provide a force for the development of photovoltaic engineering.

big data; optoelectronic engineering; reliability; control

G643

A

1009-6434（2017）12-0088-02

朱相國（1993—），男，朝鮮族，吉林延邊人。南京郵電大學電子與光學工程學院本科生，研究方向為光電信息科學與工程。