講座-光學(xué)工程學(xué)科前沿

光學(xué)工程學(xué)科動(dòng)態(tài)劉衛(wèi)國(guó)2011年9月28日內(nèi)容國(guó)內(nèi)光學(xué)工程學(xué)科現(xiàn)狀光學(xué)工程學(xué)科的內(nèi)涵光學(xué)工程學(xué)科發(fā)展的新機(jī)遇西安工業(yè)大學(xué)的光學(xué)工程學(xué)科1、國(guó)內(nèi)光學(xué)工程學(xué)科現(xiàn)狀光學(xué)工程學(xué)科分布浙江大學(xué)、北京理工大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、南京理工大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、長(zhǎng)春理工大學(xué)、華中科技大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)、重慶大學(xué)、上海理工大學(xué)、中國(guó)兵器科學(xué)研究院、中山大學(xué)、燕山大學(xué)、山東大學(xué)、福建師范大學(xué)、西安交通大學(xué)…共35所西安工業(yè)大學(xué)學(xué)位授予博士： 2008：85 2009：200 2010：235

碩士： 2008：280 2009：530 2010：11612、光學(xué)工程學(xué)科內(nèi)涵二級(jí)學(xué)科設(shè)置光信息技術(shù)光電檢測(cè)技術(shù)氣動(dòng)光學(xué)光電信息工程光電器件與探測(cè)技術(shù)生物光學(xué)檢測(cè)與成像光電子技術(shù)光電信息系統(tǒng)工程生物醫(yī)學(xué)光學(xué)與視覺(jué)光學(xué)光電材料光電信息處理與通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)微光機(jī)電系統(tǒng)光電成像信息工程光電儀器及技術(shù)物理光電子學(xué)光電工程光電科學(xué)與工程信息光學(xué)技術(shù)光電技術(shù)光伏技術(shù)與應(yīng)用信息光學(xué)與工程光學(xué)技術(shù)光機(jī)電一體化光通信顏色科學(xué)與圖像技術(shù)光纖光學(xué)光纖通訊技術(shù)醫(yī)學(xué)光子技術(shù)與儀器光信息科學(xué)與技術(shù)光學(xué)計(jì)量與測(cè)試印刷光學(xué)工程光學(xué)技術(shù)與工程光學(xué)技術(shù)與光電儀器光學(xué)儀器技術(shù)光學(xué)與系統(tǒng)光學(xué)工程學(xué)科內(nèi)涵光學(xué)制造、光電材料、光電探測(cè)、信息處理激光與紅外、夜視技術(shù)、短波、太赫茲微納米光學(xué)、光子學(xué)光纖技術(shù)、光通信技術(shù)海洋與空間、環(huán)境與能源、生物光學(xué)技術(shù)瞬態(tài)光學(xué)光度與色度光學(xué)工程學(xué)科內(nèi)涵二級(jí)學(xué)科的整合：光電信息技術(shù)與工程光電子與光子學(xué)技術(shù)光學(xué)的近代發(fā)展與諾貝爾物理獎(jiǎng)諾貝爾物理獎(jiǎng)激光冷卻半導(dǎo)體激光器2000年光纖通信CCD2009年1997年2005年量子光學(xué)精密測(cè)量技術(shù)

高錕1933年生于中國(guó)上海，人稱(chēng)“光纖之父”，曾任香港中文大學(xué)校長(zhǎng)。博伊爾1924年出生于加拿大阿默斯特，史密斯1930年出生于美國(guó)紐約，兩人發(fā)明CCD圖像傳感器時(shí)均供職于美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室。諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)通常頒發(fā)給年齡較大的科學(xué)家，因?yàn)楂@獎(jiǎng)成果都經(jīng)過(guò)了幾十年的檢驗(yàn)。

高錕喬治·史密斯GeorgeE.Smith威拉德·博伊爾（WillardBoyle）2009年諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者2005年諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者

RoyJ.Glauber(1925-)格勞伯

HarvardUniversity

Cambridge,MA,USA

“forhiscontributiontothe

quantumtheoryofopticalcoherence

JohnL.Hall(1934-)霍爾

UniversityofColorado,JILA;NationalInstituteofStandardsandTechnologyBoulder,CO,USA

TheodorW.Hansch(1941-)亨施

Max-Planck-InstitutfürQuantenoptik

Garching,Germany;Ludwig-Maximilians-Universit?t

Munich,Germany

"fortheircontributionsto

thedevelopmentoflaser-basedprecisionspectroscopy,includingtheopticalfrequencycombtechnique2001年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者2001年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)由3位物理學(xué)家共享。獲得者為美國(guó)科羅拉多大學(xué)的埃里克·康奈爾（EricA.Cornell）教授、美國(guó)麻省理工學(xué)院的沃爾夫?qū)た颂乩眨╓olfgangKetterle）教授和美國(guó)科羅拉多大學(xué)的卡爾·維曼（CarlE.Wieman）教授，他們的主要研究工作為原子物理領(lǐng)域中的"稀薄堿性原子氣體的玻色愛(ài)因斯坦冷凝態(tài)的研究"和"對(duì)冷凝物的早期基礎(chǔ)研究工作"。EricA.CornellWolfgangKetterleCarlE.Wieman一種新的物質(zhì)狀態(tài):“堿金屬原子稀薄氣體的玻色－愛(ài)因斯坦凝聚”。

2000諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者2000年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予三位科學(xué)家，表彰他們?cè)谝苿?dòng)電話(huà)及半導(dǎo)體研究中獲得突破性進(jìn)展。他們分別是俄羅斯圣彼得堡約飛物理技術(shù)學(xué)院的若爾斯阿爾費(fèi)羅夫、美國(guó)加利福尼亞大學(xué)的赫伯特克勒默和德州儀器公司的杰克S基爾比。他們的工作奠定了現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)，特別是他們發(fā)明的快速晶體管、激光二極管和集成電路(芯片)。若爾斯阿爾費(fèi)羅夫基爾比赫伯特克勒默1997諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者1997年：美國(guó)的朱棣文、威廉·菲利普斯和法國(guó)的科恩·塔諾季，表彰他們?cè)诎l(fā)展用激光冷卻和陷俘原子的方法方面所做的貢獻(xiàn)。朱棣文威廉·菲利普斯科恩·塔諾季物理之光（諾貝爾物理獎(jiǎng)之光學(xué)）2009-CharlesK.Kao,WillardS.Boyle,GeorgeE.Smith

2005-RoyJ.Glauber,JohnL.Hall,TheodorW.H?nsch

2001-EricA.Cornell,WolfgangKetterle,CarlE.Wieman

2000-ZhoresI.Alferov,HerbertKroemer,JackS.Kilby

1997-StevenChu,ClaudeCohen-Tannoudji,WilliamD.Phillips

1994-BertramN.Brockhouse,CliffordG.Shull

1989-NormanF.Ramsey,HansG.Dehmelt,WolfgangPaul

1988-LeonM.Lederman,MelvinSchwartz,JackSteinberger

1986-ErnstRuska,GerdBinnig,HeinrichRohrer

1981-NicolaasBloembergen,ArthurL.Schawlow,KaiM.Siegbahn

1978-PyotrKapitsa,ArnoPenzias,RobertWoodrowWilson

1974-MartinRyle,AntonyHewish

1971-DennisGabor

1966-AlfredKastler

1964-CharlesH.Townes,NicolayG.Basov,AleksandrM.Prokhorov

1961-RobertHofstadter,RudolfM?ssbauer

1955-WillisE.Lamb,PolykarpKusch

1953-FritsZernike

1950-CecilPowell

1944-IsidorIsaacRabi

1937-

ClintonDavisson,GeorgePagetThomson

1936-

VictorF.Hess,CarlD.Anderson

1930-

SirVenkataRaman

1929-

LouisdeBroglie

1927-

ArthurH.Compton,C.T.R.Wilson

1924-

ManneSiegbahn

1923-

RobertA.Millikan

1922-

NielsBohr

1921-

AlbertEinstein

1919-

JohannesStark

1918-

MaxPlanck

1917-

CharlesGloverBarkla

1915-

WilliamBragg,LawrenceBragg

1914-

MaxvonLaue

1912-

GustafDalén

1911-

WilhelmWien

1908-

GabrielLippmann

1907-

AlbertA.Michelson

1902-

HendrikA.Lorentz,PieterZeeman

1901-

WilhelmConradR?ntgen

獲獎(jiǎng)成就：光纖通訊、精細(xì)光譜技術(shù)、激光冷卻、中子散射、電子光學(xué)、激光光譜學(xué)、光電子譜技術(shù)、光全息、激光、氫原子光譜、核磁共振、電子衍射、宇宙射線、光散射、電子波動(dòng)性、光電效應(yīng)、原子光輻射、光譜分裂、X射線衍射、黑體輻射、彩色照相、發(fā)現(xiàn)X射線，等40/106!摘自并補(bǔ)充：“從諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)看光學(xué)的發(fā)展”，李多，等，《大學(xué)物理》25，42（2006）光科技國(guó)家重大需求信息生命科學(xué)光傳感/照明制造業(yè)國(guó)防光學(xué)元件/復(fù)雜系統(tǒng)教學(xué)/科研光與現(xiàn)代生活空間能源材料微電子生物工程醫(yī)療環(huán)境保護(hù)遙感計(jì)量通信印刷核技術(shù)生態(tài)環(huán)境防災(zāi)農(nóng)業(yè)精密加工資源保護(hù)軍事信息科學(xué)遙測(cè)生命科學(xué)化學(xué)工程光科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用范圍“We'removingfromanelectronicworldtoanopticalworld”“Theonlytechnologythatcansolvethebandwidthproblemisphotonics.”

美國(guó)“今日物理”專(zhuān)題文章，2001“我們正從一個(gè)電子世界走向光的世界”“解決帶寬問(wèn)題的唯一技術(shù)是光子學(xué)”中國(guó)“科學(xué)時(shí)報(bào)”(2001/4/27)全文翻譯“科學(xué)美國(guó)人”專(zhuān)題文章“光的勝利”光刻機(jī)：微電子產(chǎn)業(yè)的“心臟”IC尺寸光刻波長(zhǎng)光通信：重要的IT產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域0.8nm4諧振腔146層寬帶光網(wǎng)絡(luò)的核心光學(xué)器件：窄帶濾波器超窄帶“光子門(mén)”正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞紅外吸收譜的比較激光清除血管內(nèi)阻塞物生命與健康領(lǐng)域內(nèi)窺鏡激光手術(shù)刀LaserAssistedIn-SituKeratomileusis先進(jìn)制造：原位精密測(cè)量激光加工：切割焊接

信息顯示領(lǐng)域探測(cè)方：對(duì)目標(biāo)的識(shí)別從單一波段向微波/紅外/可見(jiàn)光多波段發(fā)展。防探測(cè)方：對(duì)目標(biāo)進(jìn)行多波段隱身。

紅外遙感：關(guān)系到國(guó)家航空/航天安全“勇氣”號(hào)火星探測(cè)器中，裝有全景照相機(jī)和紅外探測(cè)微型熱輻射分光計(jì)，用于探測(cè)火星上的巖石和土壤區(qū)域；末端工具“手臂”之一為顯微鏡成像儀，能以幾百微米的超近距離對(duì)火星巖石紋理進(jìn)行細(xì)致觀察，還裝有穆斯堡爾分光計(jì)和阿爾法粒子X(jué)射線分光計(jì)，進(jìn)一步分析巖石構(gòu)成。這是一臺(tái)多功能、智能化光學(xué)成像光譜儀。

深空探測(cè)嫦娥一號(hào)工程2007年10月24日18時(shí)05分發(fā)射11月7日正式進(jìn)入工作軌道嫦娥一號(hào)攜帶的科學(xué)儀器2007年11月26日

全球軍事通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)紅外光子器件不能出口到中國(guó)!

國(guó)際上對(duì)我國(guó)的限制

美國(guó)光科技產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

2002年500億美元3、光學(xué)工程學(xué)科發(fā)展的新機(jī)遇——國(guó)家工程的實(shí)施極紫外光刻光學(xué)系統(tǒng)高分辨對(duì)地觀測(cè)成像系統(tǒng)慣性約束核聚變—神光系統(tǒng)慣性約束核聚變—神光系統(tǒng)西安工業(yè)大學(xué)的光學(xué)工程學(xué)科學(xué)科基地薄膜與光學(xué)制造技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室薄膜與光學(xué)檢測(cè)陜西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室光學(xué)先進(jìn)制造技術(shù)陜西省工程技術(shù)中心中白高技術(shù)合作研究中心主要研究方向：

PlasmaandthinfilmtechnologyOpticalfabricationandmetrologyMicro-optoelectronicsystemsPlasmaandThinFilmTechnologyIonbeamassistedevaporationMagnetronsputteringIonbeamsputteri