這是信息功能材料ppt，包括了探測(cè)，傳輸，儲(chǔ)存，處理，信息功能材料之信息獲取材料，光電探測(cè)器進(jìn)展，光導(dǎo)纖維材料，光屏蔽雙絞線與無屏蔽雙絞線等內(nèi)容，歡迎點(diǎn)擊下載。

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未來的信息功能材料 獲取信息的手段 獲取信息主要是使用探測(cè)器和傳感器。 傳感器：對(duì)電，磁，光，聲，熱輻射，壓力變化或化學(xué)物質(zhì)敏感的材料均可用來制作傳感器，如電磁敏感材料，光敏材料，壓電材料等。 探測(cè)器：目前光電子學(xué)技術(shù)是獲取信息的主要手段。光電子系統(tǒng)中，光波容量大，速度快，保密性好，抗干擾能力強(qiáng)，常用光波調(diào)制信息。探測(cè)器使光輻射的能量轉(zhuǎn)化為其他能量形式的信息，再測(cè)量；而從近代測(cè)量技術(shù)來看，電量測(cè)量不僅方便而且精確，所以大部分光探測(cè)器都是直接或間接把光輻射能量轉(zhuǎn)化為電量。根據(jù)光電轉(zhuǎn)換方式或者探測(cè)光子波長(zhǎng)可分類。 光電探測(cè)器進(jìn)展 用超晶格（量子阱）結(jié)構(gòu)提高了量子效率，響應(yīng)時(shí)間和集成度； 制成了探測(cè)器陣，可以用作成像探測(cè)。典型例子：探測(cè)靈敏度極高的HgCdTe紅外焦平面列陣（FPA）并成功應(yīng)用于紅外遙感，成像等。 信息獲取的未來發(fā)展 信息形式多樣化：光是人類目前發(fā)現(xiàn)的最出色的信息載體 精確度：更精確 信息獲取的未來發(fā)展 減弱如上干擾獲取信息精確度因素是一發(fā)展方向。 接下來為主講者口胡 更不精確：在一些信息傳遞上數(shù)據(jù)的具體數(shù)值無關(guān)緊要，僅僅是大小或正負(fù)等決定，比如開關(guān)，1和0等僅為兩個(gè)數(shù)據(jù)，此時(shí)數(shù)據(jù)精確度不重要。 光導(dǎo)纖維材料 光導(dǎo)纖維材料 　光導(dǎo)纖維是指能導(dǎo)光的纖維，通常由折射率高的纖芯及折射率低的包層組成，這兩部分對(duì)傳輸?shù)墓饩哂袠O高的透過率。目前應(yīng)用的光纖是以SiO2為主要原料的纖維，其纖芯芯徑為數(shù)µm到數(shù)百µm。光線進(jìn)入光纖在纖芯與包層的界面發(fā)生多次全反射，將載帶的信息從一端傳到另一端，從而實(shí)現(xiàn)光纖通信。 優(yōu)缺點(diǎn)----優(yōu)點(diǎn) 傳輸速度快，載頻為3×1014Hz，約為電視通信所用超高頻的100000倍，從而使信息載帶容量或帶寬激增；在理論上，光纖可以傳送107路電視或1010路電話，可以把一個(gè)特大圖書館儲(chǔ)藏的全部圖書信息在短時(shí)間內(nèi)全部傳送完畢，其容量比金屬同軸電纜大5個(gè)數(shù)量級(jí)。 傳輸損耗很小，每單位傳輸距離只需要極少的放大器或中繼站。與金屬導(dǎo)線比起來，高頻率下光纖損耗低得多，它可以傳輸幾十公里乃至上百公里不必增加中繼器，而金屬同軸電纜沒有中繼器只能傳輸幾公里。 光纖是絕緣體，不受鄰近其它系統(tǒng)和其它物體產(chǎn)生雜散電場(chǎng)的影響。因此不受干擾，基本上能防范電子間諜。  尺寸小、重量輕，有利于鋪設(shè)和運(yùn)輸。光纖的芯徑僅為單管同軸電纜的百分之一。8芯光纜直徑約10mm，而標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜為47mm。這樣可以解決地下管網(wǎng)由于通信電纜太多而造成的擁擠問題。 儲(chǔ)量大，光纖材料主要是石英(SiO2)，它在地球上非常豐富。 優(yōu)缺點(diǎn)----缺點(diǎn) 質(zhì)地脆，機(jī)械強(qiáng)度低 光纖切斷和接續(xù)需要一定的工具，設(shè)備和技術(shù) 分路，耦合不靈活 光纖，光纜彎曲半徑不能過小(>20CM) 在偏僻地區(qū)存在有供電困難問題 光纖的結(jié)構(gòu) 纖芯 core：折射率較高，用來傳送光； 包層 coating：折射率較低，與纖芯一起形成全反射條件； 保護(hù)套 jacket：強(qiáng)度大，能承受較大沖擊，保護(hù)光纖。 光纖材料 石英光纖--石英光纖主要由SiO2構(gòu)成 紅外光纖 多組分玻璃光纖--SiO2約占百分之幾十，此外還含有B2O3、GeO2、P2O3和As2O3等玻璃形成體及Na2O、K2O、CaO、MgO、BaO和PbO等改性劑，熔點(diǎn)低(＜1400℃)，可用傳統(tǒng)的坩堝法拉絲。 塑料光纖--全塑料光纖主要由特制的高透明度有機(jī)玻璃、聚苯乙烯等塑料制成，已制成階躍型和梯度型多模光纖，目前光纖損耗已降至數(shù)十dB/km。其特點(diǎn)是柔韌、加工方便、芯徑和數(shù)值孔徑大�！� 塑料包層光纖塑料包層光纖是以石英作纖芯、塑料作包層的階躍型多模光纖。其芯徑和數(shù)值孔徑都較大，適于短距離小容量通信系統(tǒng)應(yīng)用。 光纖材料 其它通信材料 光屏蔽雙絞線與無屏蔽雙絞線 B 同軸電纜材料 信息儲(chǔ)存的意義 信息的儲(chǔ)存是信息系統(tǒng)的重要方面，如果沒有信息儲(chǔ)存，就不能充分利用已收集、加工所得信息，同時(shí)還要耗資、耗人、耗物來組織信息的重新收集、加工。有了信息儲(chǔ)存，就可以保證隨用隨取，為單位信息的多功能利用創(chuàng)造條件，從而大大降低了費(fèi)用。 信息儲(chǔ)存的方法 人類記錄信息、存儲(chǔ)信息方法經(jīng)歷了以下幾大技術(shù)： 結(jié)繩記事; 文字紙張; 磁記錄方式（磁鼓，磁帶，磁盤等） 當(dāng)前比較成熟， 半導(dǎo)體電記錄（電路，電量或電容）：ROM，RAM等；隨著半導(dǎo)體技術(shù)的提升而不斷提升、改進(jìn) 光記錄（光盤，光運(yùn)算器件） 光計(jì)算和光存儲(chǔ)也許會(huì)在不久的將來大力發(fā)展 存儲(chǔ)技術(shù)的瓶頸 未來信息領(lǐng)域的中心問題就是存儲(chǔ)，只有存儲(chǔ)容量的不斷增大，才能滿足信息社會(huì)高速發(fā)展的需要�，F(xiàn)在世界各國(guó)，特別是發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)磁存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展極其重視。 要提高磁信息存儲(chǔ)容量，就必須不斷減小用于記錄信息的磁性顆粒的尺寸，但當(dāng)尺寸減小到一定程度時(shí)，超順磁效應(yīng)就會(huì)影響到記錄的磁信息的穩(wěn)定性，所以必須有新的技術(shù)。 現(xiàn)代磁盤存儲(chǔ)技術(shù)的原理 在磁存儲(chǔ)中信息的記錄與讀出原理是磁致電阻效應(yīng)。磁致電阻磁頭的核心是一片金屬材料，其電阻隨磁場(chǎng)變化而變化。磁頭采用分離式設(shè)計(jì)，由感應(yīng)磁頭寫，磁致電阻磁頭讀。 記錄過程在硬磁盤中寫入信息，采用的是感應(yīng)式薄膜磁頭，即用的是高磁感應(yīng)強(qiáng)度的薄膜材料加平板印刷工藝的磁頭結(jié)構(gòu)。 讀出過程讀出過程采用巨磁電阻GMR(GianMagneto Resistance)磁頭，包括磁性自旋閥(MagneticSpin Valve)與磁性隧道結(jié)(Magnetic Tunnel Junction)結(jié)構(gòu)。 現(xiàn)代磁盤存儲(chǔ)技術(shù)的原理 隧道型磁電阻磁頭TMR有望成為下一代高密度讀出元件的一種磁頭。2007年9月，美國(guó)Seagate公司采用隧道結(jié)磁頭的第四代DB35系列產(chǎn)品，硬盤容量已達(dá)1TB。 垂直記錄技術(shù)其采用單極型SPT(Single Pole TypeHead)磁頭方式進(jìn)行記錄。隨著記錄密度的增加，對(duì)介質(zhì)的矯頑力提出更高的要求。 反鐵磁耦合介質(zhì)AFC(Anti Ferromagneticallycoupled media)由二層(或多層)被非磁耦合層相隔離的磁性層構(gòu)成的。上磁性層為主記錄層(ML)，下磁性層為穩(wěn)定層。 現(xiàn)代磁盤存儲(chǔ)技術(shù)的原理 熱輔助磁性記錄HAMR(Heat Assisted MagneticRecording)技術(shù)的居里點(diǎn)記錄技術(shù)。其原理是所有磁性材料都有一個(gè)居里點(diǎn)溫度，當(dāng)磁性材料被加熱到該溫度時(shí)，材料的矯頑力趨于零。介質(zhì)矯頑力的大小、記錄的難易、信號(hào)的穩(wěn)定性三者的關(guān)系是：矯頑力較低時(shí)，容易記錄，但記錄信號(hào)不穩(wěn)定；矯頑力較高時(shí)，記錄信號(hào)穩(wěn)定，但很難記錄，對(duì)磁頭強(qiáng)度要求非常高。 圖案化磁信息存儲(chǔ)介質(zhì)該技術(shù)為克服超順磁極限、提高磁記錄介質(zhì)記錄密度的一種有效途徑。在這種技術(shù)中，介質(zhì)是由非磁母體隔離的納米級(jí)島狀單疇磁性斑點(diǎn)陣列組成，每位信息存儲(chǔ)在一個(gè)單疇磁斑上，即存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的信息位恰如彼此相互獨(dú)立的“點(diǎn)” ，這樣就減少了相互間的干擾和數(shù)據(jù)信息位損壞的危險(xiǎn)，大大提高了記錄信息的溫度穩(wěn)定性 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 是一種以半導(dǎo)體電路作為存儲(chǔ)媒體的存儲(chǔ)器。 按其制造工藝可分為：雙極晶體管存儲(chǔ)器和MOS晶體管存儲(chǔ)器。 其優(yōu)點(diǎn)是：存儲(chǔ)速度快、存儲(chǔ)密度高、與邏輯電路接口容易。 主要用作高速緩沖存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、堆棧存儲(chǔ)器等。 光儲(chǔ)存系 光儲(chǔ)存系指以光電工程之方法，將資料儲(chǔ)存于光學(xué)可讀的介質(zhì)上，以進(jìn)行資料的儲(chǔ)存。電腦所使用的只讀記憶光碟以及藍(lán)光光碟等光學(xué)碟片就是光儲(chǔ)存的應(yīng)用。 光存儲(chǔ)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù) 1.高密、高效、高速的母盤刻錄技術(shù) 采用短波激光和大數(shù)值孔徑的物鏡，可使道間距減小，比特長(zhǎng)度減小，從而可提高光盤的刻錄密度；采用脈寬調(diào)制，可顯著提高記錄效率。 光存儲(chǔ)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù) 2.DVD單面盤的精密注塑及雙盤的封裝技術(shù) 將DVD母盤、模板生產(chǎn)線挑選出的合格模板，用精密注塑機(jī)注塑成形，制得的DVD半成品經(jīng)適當(dāng)冷卻，送入濺射室，根據(jù)不同要求，分別濺射金或鉛，然后進(jìn)行粘合劑旋涂、封裝、紫外光固化、在線檢測(cè)、商標(biāo)印刷等，制成DVD只讀光盤。 光存儲(chǔ)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù) 3.光盤記錄介質(zhì) DVD-RAM光盤是否穩(wěn)定可靠，記錄介質(zhì)是關(guān)鍵，而材料設(shè)計(jì)能否滿足高速存儲(chǔ)的要求，又取決于記錄介質(zhì)能否在兩個(gè)穩(wěn)定態(tài)之間實(shí)現(xiàn)快速可逆相變。國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)相變介質(zhì)材料設(shè)計(jì)都是基于激光的熱效應(yīng)，信息寫入用液相快淬實(shí)現(xiàn)；信息的擦除用晶核形成、晶粒長(zhǎng)大來完成。由于熱效應(yīng)是能量積累過程，寫入一個(gè)比特需較長(zhǎng)時(shí)間，約幾十納秒，而且介質(zhì)在經(jīng)歷幾十萬(wàn)次的寫／擦循環(huán)后會(huì)出現(xiàn)信噪比下降的熱疲勞。隨著記錄激光采用短波長(zhǎng)，激光的熱效應(yīng)逐漸減弱，而激光光子的激發(fā)作用變得突出；所以新的材料設(shè)計(jì)基于激光的光效應(yīng)。對(duì)半導(dǎo)體類型介質(zhì)來講，寫入一個(gè)比特只要幾十皮秒，使記錄速率獲得數(shù)量級(jí)的提高。這種基于非線性光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)變化效應(yīng)的記錄介質(zhì)稱為光雙穩(wěn)態(tài)記錄介質(zhì)， 幾種主要顯示器性能比較 未來顯示 OLED作為下一代的電視技術(shù)，使用它之后可以讓電視機(jī)屏幕變得更薄（目前可使電視機(jī)機(jī)身厚度降至約4.3mm），甚至可以做成曲面（柔性顯示器）Zkx紅軟基地

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