講座-光學工程學科前沿

光學工程學科動態(tài)劉衛(wèi)國2021年9月28日內容國內光學工程學科現(xiàn)狀光學工程學科的內涵光學工程學科開展的新機遇西安工業(yè)大學的光學工程學科1、國內光學工程學科現(xiàn)狀光學工程學科分布浙江大學、北京理工大學、西安電子科技大學、南京理工大學、同濟大學、復旦大學、西北工業(yè)大學、長春理工大學、華中科技大學、國防科技大學、重慶大學、上海理工大學、中國兵器科學研究院、中山大學、燕山大學、山東大學、福建師范大學、西安交通大學…共35所西安工業(yè)大學學位授予博士： 2021：85 2021：200 2021：235 碩士： 2021：280 2021：530 2021：11612、光學工程學科內涵二級學科設置光信息技術光電檢測技術氣動光學光電信息工程光電器件與探測技術生物光學檢測與成像光電子技術光電信息系統(tǒng)工程生物醫(yī)學光學與視覺光學光電材料光電信息處理與通信網絡技術微光機電系統(tǒng)光電成像信息工程光電儀器及技術物理光電子學光電工程光電科學與工程信息光學技術光電技術光伏技術與應用信息光學與工程光學技術光機電一體化光通信顏色科學與圖像技術光纖光學光纖通訊技術醫(yī)學光子技術與儀器光信息科學與技術光學計量與測試印刷光學工程光學技術與工程光學技術與光電儀器光學儀器技術光學與系統(tǒng)光學工程學科內涵光學制造、光電材料、光電探測、信息處理激光與紅外、夜視技術、短波、太赫茲微納米光學、光子學光纖技術、光通信技術海洋與空間、環(huán)境與能源、生物光學技術瞬態(tài)光學光度與色度光學工程學科內涵二級學科的整合：光電信息技術與工程光電子與光子學技術光學的近代開展與諾貝爾物理獎諾貝爾物理獎激光冷卻半導體激光器2000年光纖通信CCD2009年1997年2005年量子光學精密測量技術高錕1933年生于中國上海，人稱“光纖之父〞，曾任香港中文大學校長。博伊爾1924年出生于加拿大阿默斯特，史密斯1930年出生于美國紐約，兩人創(chuàng)造CCD圖像傳感器時均供職于美國貝爾實驗室。諾貝爾科學獎通常頒發(fā)給年齡較大的科學家，因為獲獎成果都經過了幾十年的檢驗。高錕喬治·史密斯GeorgeE.Smith威拉德·博伊爾〔WillardBoyle〕2021年諾貝爾物理獎獲得者2005年諾貝爾物理獎獲得者

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年諾貝爾物理學獎獲得者2001年諾貝爾物理學獎由3位物理學家共享。獲得者為美國科羅拉多大學的埃里克·康奈爾〔EricA.Cornell〕教授、美國麻省理工學院的沃爾夫岡·克特勒〔WolfgangKetterle〕教授和美國科羅拉多大學的卡爾·維曼〔CarlE.Wieman〕教授，他們的主要研究工作為原子物理領域中的"稀薄堿性原子氣體的玻色愛因斯坦冷凝態(tài)的研究"和"對冷凝物的早期根底研究工作"。EricA.CornellWolfgangKetterleCarlE.Wieman一種新的物質狀態(tài):“堿金屬原子稀薄氣體的玻色－愛因斯坦凝聚〞。2000諾貝爾物理學獎獲得者2000年諾貝爾物理學獎授予三位科學家，表彰他們在移動及半導體研究中獲得突破性進展。他們分別是俄羅斯圣彼得堡約飛物理技術學院的假設爾斯阿爾費羅夫、美國加利福尼亞大學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)代信息技術的根底，特別是他們創(chuàng)造的快速晶體管、激光二極管和集成電路(芯片)。假設爾斯阿爾費羅夫基爾比赫伯特克勒默1997諾貝爾物理學獎獲得者1997年：美國的朱棣文、威廉·菲利普斯和法國的科恩·塔諾季，表彰他們在開展用激光冷卻和陷俘原子的方法方面所做的奉獻。朱棣文威廉·菲利普斯科恩·塔諾季物理之光〔諾貝爾物理獎之光學〕2021-CharlesK.Kao,WillardS.Boyle,GeorgeE.Smith2005-RoyJ.Glauber,JohnL.Hall,TheodorW.H?nsch2001-EricA.Cornell,WolfgangKetterle,CarlE.Wieman2000-ZhoresI.Alferov,HerbertKroemer,JackS.Kilby1997-StevenChu,ClaudeCohen-Tannoudji,WilliamD.Phillips1994-BertramN.Brockhouse,CliffordG.Shull1989-NormanF.Ramsey,HansG.Dehmelt,WolfgangPaul1988-LeonM.Lederman,MelvinSchwartz,JackSteinberger1986-ErnstRuska,GerdBinnig,HeinrichRohrer1981-NicolaasBloembergen,ArthurL.Schawlow,KaiM.Siegbahn1978-PyotrKapitsa,ArnoPenzias,RobertWoodrowWilson1974-MartinRyle,AntonyHewish1971-DennisGabor1966-AlfredKastler1964-CharlesH.Townes,NicolayG.Basov,AleksandrM.Prokhorov1961-RobertHofstadter,RudolfM?ssbauer1955-WillisE.Lamb,PolykarpKusch1953-FritsZernike1950-CecilPowell1944-IsidorIsaacRabi1937-

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

獲獎成就：光纖通訊、精細光譜技術、激光冷卻、中子散射、電子光學、激光光譜學、光電子譜技術、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、電子波動性、光電效應、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!摘自并補充：“從諾貝爾物理學獎看光學的開展〞，李多，等，?大學物理?25，42〔2006〕光科技國家重大需求信息生命科學光傳感/照明制造業(yè)國防光學元件/復雜系統(tǒng)教學/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)境保護遙感計量通信印刷核技術生態(tài)環(huán)境防災農業(yè)精密加工資源保護軍事信息科學遙測生命科學化學工程光科學與技術應用范圍“We'removingfromanelectronicworldtoanopticalworld〞“Theonlytechnologythatcansolvethebandwidthproblemisphotonics.〞美國“今日物理〞專題文章，2001“我們正從一個電子世界走向光的世界〞“解決帶寬問題的唯一技術是光子學〞中國“科學時報〞(2001/4/27)全文翻譯“科學美國人〞專題文章“光的勝利〞光刻機：微電子產業(yè)的“心臟〞IC尺寸光刻波長光通信：重要的IT產業(yè)領域0.8nm4諧振腔146層寬帶光網絡的核心光學器件：窄帶濾波器超窄帶“光子門〞正常細胞和腫瘤細胞紅外吸收譜的比較激光去除血管內阻塞物生命與健康領域內窺鏡激光手術刀LaserAssistedIn-SituKeratomileusis先進制造：原位精密測量激光加工：切割焊接

信息顯示領域

探測方：對目標的識別從單一波段向微波/紅外/可見光多波段開展。防探測方：對目標進行多波段隱身。紅外遙感：關系到國家航空/航天平安“勇氣〞號火星探測器中，裝有全景照相機和紅外探測微型熱輻射分光計，用于探測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火星巖石紋理進行細致觀察，還裝有穆斯堡爾分光計和阿爾法粒子X射線分光計，進一步分析巖石構成。這是一臺多功能、智能化光學成像光譜儀。

深空探測嫦娥一號工程2007年10月24日18時05分發(fā)射11月7日正式進入工作軌道嫦娥一號攜帶的科學儀器2007年11月26日

全球軍事通信網絡系統(tǒng)紅外光子器件不能出口到中國!

國際上對我國的限制

美國光科技產業(yè)結構

2002年500億美元3、光學工程學科開展的新機遇——國家工程的實施極紫外光刻光學系統(tǒng)高分辨對地觀測成像系統(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)大學的光學工程學科學科基地薄膜與光學制造技術教育部重點實驗室薄膜與光學檢測陜西省重點實驗室光學先進制造技術陜西省工程技術中心中白高技術合作研究中心主要研究方向：

PlasmaandthinfilmtechnologyOpticalfabricationandmetrologyMicro-optoelectronicsystemsPlasmaandThinFilmTechnologyIonbeamassistedevaporationMagnetronsputteringIonbeamsputteringFilteredarcplasmadepositionPlasmaenhancedCVD_foropticsOpticalFabricationandMetrologySuper-smoothopticsMRF,IBF,PACEMicro-opticsMolding,EtchingMetrologyPSI,WLI,MTF,Confocal,Laserdamage,ultra-lowlosses,spectroscopic,ellipsometric,nano-indentionMicro-OptoelectronicSystemsMOEM