光电子学与光学

光电子学与光学

一、项目定义

项目名称：光电子学与光学

项目所属领域：基础产业和高新技术及基础科学

涉及的主要学科：微电子学与固体电子学（国家重点学科）、光学、通信与信息系统

项目主要研究方向：

●新型光电子材料、器件及其集成技术

●有机光电子学

●光波导及光纤器件

●光电子器件理论研究、CAD设计及信息处理

●非线性光学材料与系统

二、项目背景

1．项目建设意义

近年来，信息技术的蓬勃发展对人类社会产生了巨大的影响。它不但改变了人们的生活方式，而且确立了以信息产业为核心的现代产业结构。信息技术是一个包含了材料科学、计算机科学、电子科学、光学、信息获取、处

理与传输等多门学科的综合性的技术领域。信息技术对经济建设、国家安全乃至整个国家的发展起着关键性的作用，它是经济发展的“倍增器”和社会进步的“催化剂”，是体现一个国家综合国力和国际竞争力的重要标志。在迄今为止的人类历史上，没有一种技术象信息技术这样能够引起社会如此广泛、深刻的变革，在20世纪末和21世纪前半叶，信息技术乃是社会发展最重要的技术驱动力。

目前，全球信息业飞速发展，要在国际竞争舞台立于不败之地，必须有自主知识产权的技术和产品，必须有具有创新能力的人才队伍，能够创造出具有世界先进水平的研究成果。我国是发展中国家，与经济发达国家相比，在发展高技术、推进产业化过程中，不可避免地会遇到更多的困难和障碍，在发挥优势实现跨越式发展中，必须要以坚强的国家意志为基础，发挥政府导向作用，调动各方面积极性，实行统筹规划，集中资源，以保证信息技术实现跨越式发展。建设一个有自主技术、高度发达的光通信、光存储、光显示等信息产业是至关重要的。

光子已成为信息的重要载体，光电子学与光学作为信息技术的重要组成部分之一，已经越来越引起人们的重视与关注。人们不断地探索着光的本质，研究光子的产生、传输、存储、显示和探测的机理与技术。近年来，随着与化学、材料科学、微电子学、凝聚态物理学、磁学等学科

的交叉渗透日趋广泛深入，许多新的学科迅速发展起来，产生了诸多实用性极强的新技术。光电子学与光学在空间、能源、材料、生物、医学、环境科学、遥感、通信、计量等领域有着广阔的应用前景，已贯穿整个社会经济发展的方方面面，成为社会进步的重要技术支撑。

光电子学与光学学科群经过近五十年的发展，在科学研究、人才培养和实验教学等方面均取得了巨大成就。在新型光电子材料与器件、有机光电子学、半导体器件物理、非线性光学及系统集成等方面积累了丰富的科研经验，承担着多项国家重大和重点项目。其依托单位之一的集成光电子学国家重点实验室是国家首批专门从事光电子学研究的国家重点实验室之一，其研究领域不断扩大，经多年来国家和部门投资建设，已成为我国光电子基础研究基地，在某些研究领域处于国内高校的领先地位。本学科群具有一批老中青相结合、年龄结构合理的学术梯队，形成了精干、高效、有经验和凝聚力的研究群体。具有跟踪国际前沿科学研究、承担国家级重大和重点研究项目、高水平人才培养的能力。

2．国际水平

光电子学与光学学科（既包含理论上的突破，又包含新材料的发现、新技术的发明和创造）直接关系到信息产业、电子工业、航天工业、机械工业、自动化、国防工

业等国民经济各个部门的发展水平，它是衡量一个国家是否为发达国家或是否具有现代化水平的重要标志。该学科在国外一直是热门学科，特别是发达国家起步早，投入资金雄厚，把它放在极其重要的地位，是世界名牌大学和研究机构重点建设和研究的学科之一。其主要表现在以下几个方面：在信息技术领域方面，美国、西欧国家及日本一直是高新技术的领导者和信息产品市场的开拓者和占领者；从世界各国发明专利的申请上看，信息技术领域的发明专利绝大部分被欧美、日本等发达国家的一些科研机构及大公司所掌握，在国内信息及电子技术领域所授权的发明专利有近3/4是国外申请的；在人才占有方面，欧美、日本拥有国际上80%以上的信息技术领域的顶尖人才，从研究团队来看，著名高校、研究机构和生产商绝大多数集中在欧美、日本等国。

由于本项目建设学科属于基础和应用基础研究，研究水平以在国际高影响因子的SCI刊物发表文章以及产业化程度作为重要的衡量指标。美国、德国、加拿大、日本等多个研究机构在上述研究领域中均作出了出色的国际先进水平的成果，部分尖端产品已投放并且占领市场。仅以南加州大学为核心的美国5所著名大学联合建立的光子工艺中心为例，美国已建立了若干个光子学技术中心；德国政府已确定光子学是21世纪初为保持德国在国际市场

上先进地位至关重要的九大关键技术之一；日本早在1981年通产省就雄心勃勃地联合13家大公司投入1.5亿美元组建了光子技术研究所；澳大利亚集中10个重要单位的力量成立了光子联合研究中心，重点开拓信息技术和新产品。

3．国内水平

自从“八五”以来，对国民经济发展有直接影响的信息产业等领域，国家十分重视，在一些高校和研究机构组建了该学科，并给予了政策倾斜和财政支持，创造了良好的发展空间，各方面研究工作均取得了显著进展，取得了很大的成绩。

如北京大学在GaN宽带半导体材料和器件、清华大学和南京大学在SiGe超晶格材料和器件方面都做出了很好的工作，清华大学还在有机发光材料与器件、DFB激光器与调制器的单片集成等方面取得很大进展。

信息技术的特点是基础和应用研究并重。综合基础研究水平与国外差距较小，有的研究方向甚至处于国际前沿。但由于设备条件差、人才缺乏、资金不足，在深入研究和推进产业化方面与国外相比有较大差距。

三、项目现有基础

项目建设学科由光学、微电子学与固体电子学、信息

与通信工程三个二级学科组成。既有基础理论研究——非线性光学与系统、半导体器件物理；又有应用基础研究——新型光电子材料器件及其集成技术、有机光电子学、光波导及光纤器件、光电信息处理，经过几十年的建设与发展，基本上形成了理论研究、应用技术研究与产业开发并举的科学研究和教学体系，在科研、教学、人才培养、学术交流等各方面均取得了显著成绩。

微电子学与固体电子学学科点61年开始招收研究生，81年被评为我国首批半导体物理与半导体器件物理博士授权点开始招收博士研究生，95年被评为吉林省重点学科，97年调整为微电子学与固体电子学专业，2002年被评为国家重点学科。87年与清华大学、中科院半导体所联合建立“集成光电子学国家重点联合实验室”，又一次为本学科点发展提供了良好的机遇。80年代中期曾提出新的波导互补原理和新器件结构，研制了“分段压缩平面共腔条形半导体激光器”，改善了器件模式特性，获国家发明三等奖和电子部科技成果一等奖，并获我国半导体器件的第一个发明专利；“可见光阶梯衬底内条形激光器”92年获国家发明三等奖，“用卤化物气相外延在GaAs 衬底上生长高质量InP薄膜”，“中心锥形槽状光敏门极大功率光控双向晶闸管”，“JE-TGS-（a）型氢气敏感元件”，“JE-TGS-（c）型氧气敏感元件”均先后获国家发明四等

奖。98年获国家教委科技进步二等奖；新结构有机发光器件的研究方面近年来SCI收录论文58篇，2000年获中国高校自然科学二等奖。除这些水平较高的应用基础研究外，还有高新技术研究，如“光波导、光电子集成器件计算机辅助分析”96年获国家教委科技进步一等奖，“新结构GaAs超辐射发光管”“半导体激光器可靠性检测分析仪”获国家教委科技进步三等奖。目前紫外写入光纤光栅技术已以技术入股方式和吉林省电子集团有限公司签约，注册了“吉林省光信电子有限公司”，产品有望在近期投放市场；半导体激光器超高速电光采样技术可以对GaAs高速集成电路芯片内部特性进行检测，已在电子部13所应用，取得良好效果。

光学学科创建于1953年，1984年获硕士学位授予权，1993年获博士学位授予权，1999年被评为吉林省重点学科，2001年“相干光及原子分子光谱”被确定为教育部重点实验室（筹）。原子相干光学研究方面，在国际上率先实现了无反转光放大的实验观测，引起国际学术界高度重视。“电磁感应光透明”、“高色散高折射率介质”、“相干烧孔效应”、“半导体量子阱材料中的光开关”和“等离子体中的电磁感应光透明”等课题取得了许多国际水平的成果，发表学术论文三十余篇。

通信与信息系统学科79年开始招收研究生，86年成

为博士学位授权点，1999年被评为吉林省重点学科。80年代初期，在国内率先开始研究晶体管低频噪声，对GM 噪声、1/f噪声进行了系统的研究,提出了精确的测定方法和系统,取得了行业公认的成就,获电子部科技成果二、三等奖各一项。90年代对晶体管噪声与缺欠之间关系进行了研究，提出了晶体管低频噪声筛选方法并在国防工业上得到了应用，获国家发明奖三等奖。90年代初期，对信息处理核心问题――谐波信号参量估计进行了深入研究。提出了非对称分布、非高斯噪声背景下谐波信号参量估计的预滤波ESPRIN方法。该方法被国内、外学者多次引用；后来，又提出了复过程高阶累积量投影定理，定义了特殊的四阶累积量用预滤波和预白化方法解决了任意分布非高斯噪声背景下谐波参量估计问题，在国内外产生一定的影响；90年代末期，对乘法噪声背景下的谐波信号参量估计进行了研究，提出了互可混的概念，定义了特殊的六阶时间多矩谱，解决了零均值乘性噪声背景下的谐波信号参量估计问题。

本建设项目学科目前共有教师116名，其中教授38名，博士研究生导师19名，已形成了老中青结合、梯队结构合理、学术思想活跃的一支研究队伍。

本建设项目学科研究领域不断扩大，形成多个研究方向，受到国内外同行专家的高度重视，尤其在半导体光电

物理学院2011级研究生光电子学与光子学原理及应用考题

物理学院2011级光学专业研究生 《光电子学与光子学原理及应用》考题 1．简答题 1.1 受抑全内反射有什么特点？ (5分) 1.2 解释下图中的现象。(5分) 1.3 本征半导体、n 型半导体和p 型半导体的Fermi 能级以什么特点？? (5分) 1.4 下图是一个LD 的输出谱，解释三个谱变化的物理含义。 (5分) 1.5 下面的雪崩光电二极管中有什么特点？吸收和倍增发生在什么区域? (5分) 2．计算题 2.1 假设一个光源辐射的频率谱有一个中心频率ν0和谱宽?ν。以波长来衡量， 这个频率谱有一个中心波长λ0和谱宽?λ。显然，λ0 = c/ν0。因为?λ << λ0、?ν << ν0，利用λ = c/ν，证明：谱宽?λ和相干长度l c 满足： c 2000λννλνλ?=?=?，λλ?=?=20t c l c

对于He-Ne 激光器，λ0 = 632.8nm ，?ν ≈1.5GHz ，计算?λ。(15分) 2.2 一个介质平板波导中间薄层是一个厚度为0.2μm 的GaAs ，它夹在两个AlGaAs 层之间。GaAs 和AlGaAs 的折射率分别为 3.66和3.40。假设折射率随波长变化不是很大。截止波长是多少？(大于截止波长时波导中只能传播单模)。如果波长为870nm 的辐射(对应于带隙辐射)在GaAs 层传播，消逝波向AlGaAs 层的贯穿深度是多少？这个辐射的模场直径是多少？(15分) 2.3 内量子效率ηint 给出在正向偏置下电子空穴复合中辐射复合并引起光子发射的比例。非辐射跃迁中，电子和空穴通过复合中心复合并发射声子。由定义， nr r r int 111)(τττη+=+=非辐射复合速率辐射复合速率总复合速率辐射复合速率 τr 是少数载流子在辐射复合前的平均寿命，τnr 是少数载流子通过复合中心复合前的平均寿命。 总电流I 是由总复合速率决定的，而每秒发射的光子数(Φph )是由辐射复合速率决定的。所以，内量子效率ηint 又可以写为： e I h P e I //op(int)ph int νη=Φ==每秒损失的总载流子每秒发射的光子 其中，P op(int)是内部产生的光功率(还没有出腔外)。 对一个在850nm 发射的特定的AlGaAs LED ，τr =50ns ，τnr =100ns 。在100mA 的电流下，内部产生的光功率是多少？(15分) 2.4 一个InGaAsP-InP 激光二极管的光学腔长为200μm ，峰值辐射在1550nm 处，InGaAsP 的折射率为4。假设光学增益带宽不依赖于泵浦电流并取为2nm 。问： （1）对应于峰值辐射的模数是多少？ （2）腔模之间的间隔是多少？ （3）在这个腔中有多少模式？ （4）这个光学腔两端（InGaAsP 的晶面）的反射系数和反射率是多少？(15分) 2.5 一个商用的InGaAs pin 光电二极管的响应度曲线如下图。它的暗电流为5nA 。 (1) 在1.55μm 波长下，导致二倍暗电流的光电流的光功率是多少？在1.55μm 处，光电探测器的量子效率是多少？ (2) 在1.3μm 波长下，如果入射光功率相同，光电流是多少？在1.3μm 处，光电探测器的量子效率是多少？ (15分)

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光电子学与光学 一、项目定义 项目名称：光电子学与光学 项目所属领域：基础产业和高新技术及基础科学 涉及的主要学科：微电子学与固体电子学（国家重点学科）、光学、通信与信息系统 项目主要研究方向： ●新型光电子材料、器件及其集成技术 ●有机光电子学 ●光波导及光纤器件 ●光电子器件理论研究、CAD设计及信息处理 ●非线性光学材料与系统 二、项目背景 1．项目建设意义 近年来，信息技术的蓬勃发展对人类社会产生了巨大的影响。它不但改变了人们的生活方式，而且确立了以信息产业为核心的现代产业结构。信息技术是一个包含了材料科学、计算机科学、电子科学、光学、信息获取、处理

与传输等多门学科的综合性的技术领域。信息技术对经济建设、国家安全乃至整个国家的发展起着关键性的作用，它是经济发展的“倍增器”和社会进步的“催化剂”，是体现一个国家综合国力和国际竞争力的重要标志。在迄今为止的人类历史上，没有一种技术象信息技术这样能够引起社会如此广泛、深刻的变革，在20世纪末和21世纪前半叶，信息技术乃是社会发展最重要的技术驱动力。 目前，全球信息业飞速发展，要在国际竞争舞台立于不败之地，必须有自主知识产权的技术和产品，必须有具有创新能力的人才队伍，能够创造出具有世界先进水平的研究成果。我国是发展中国家，与经济发达国家相比，在发展高技术、推进产业化过程中，不可避免地会遇到更多的困难和障碍，在发挥优势实现跨越式发展中，必须要以坚强的国家意志为基础，发挥政府导向作用，调动各方面积极性，实行统筹规划，集中资源，以保证信息技术实现跨越式发展。建设一个有自主技术、高度发达的光通信、光存储、光显示等信息产业是至关重要的。 光子已成为信息的重要载体，光电子学与光学作为信息技术的重要组成部分之一，已经越来越引起人们的重视与关注。人们不断地探索着光的本质，研究光子的产生、传输、存储、显示和探测的机理与技术。近年来，随着与化学、材料科学、微电子学、凝聚态物理学、磁学等学科

光电子 和 光子学原理 第一章 2014-03-6

光从一个更稠密介质n1和一个不太致密的介质N2之间的边界处的全内反射是伴随着在边界附近的介质2的渐逝波传播。发现这一波的函数形式，并与距离的讨论如何将其因人而异进入介质2。其具有的Y衰减为振幅。注意，被忽略，因为它意味着光波在介质2的振幅，因此强度的增长。这里考虑的行波的一部分，这是在z波矢，即，沿边界。从而渐逝波在z 传播。此外，这意味着该传输系数。必须是这是一个实数，并且是相变所指示的复数。注意，不，但是，改变传播沿z和沿y中的渗透的一般表现。 B 强度，反射率，透射率 它是经常需要计算的反射波和透射波的强度或照度当光在指数n1的介质行进，入射在一个边界，在那里的折射率变化到n2。在某些情况下，我们简单地在垂直入射那里是在折射率的变化感兴趣的.. 对于光波行进机智速度v与相对介电常数ε的介质时，光强度L是在电场振幅e作为定义的。 这里表示在每单位体积的场的能量。当由速度v乘以它给在该能量通过一个单位面积传输的速率。反射率R的措施，以使入射光和反射光的强度可以单独用于电场分量平行和垂直于入射面被定义。虽然反射系数可以是复数，可以表示相位变化，反射率是一定表示强度变化的实数。复数幅度限定在其产品而言，其复数共轭。由于玻璃介质具有大约1.5的折射率，这意味着通常在空气- 玻璃表面上的入射辐射的4％被反射回透射吨涉及发射波到以类似的方式对反射入射波的强度。我们必须，但是，考虑到透射波是在一个不同的媒介，也是其相对于边界方向与入射波的不同折射。对于垂直入射时，入射光和透射光束是正常和透射率被定义.光的部分反射和透射部分必须经过叠加。 例：疏介质反射光的（内部反射） 光的光线是行驶在折射率为n1的玻璃介质=1.45变为事件折射率n2=1.43的密度较小的玻璃介质。假定光线的自由空间波长为1微米。 A 一个我应该为TIR最小入射角是什么？ B 什么是当a =85，反射波的相位变化- 90？ 考虑光在法向入射上的折射率1.5与空气的折射率1的玻璃介质之间的边界处的反射。 A：如果光从旅行的玻璃，什么是反射系数和相对于入射光的反射光的强度？ B：如果光从玻璃行进到空气中，什么是反射系数和相对于入射光的反射光的强度？ C：什么是在一个以上的外部反射偏振角？你会怎么做一个宝丽来设备，基于偏振角偏振的光？ 如果我们从玻璃板上反射光，保持入射角在56.3（我们可以使用反射光将与电场分量垂直于入射面偏振。的透射光将在该领域更大入射平面上，也就是说，这将是部分偏振光。通过使用堆栈玻璃板1可以增加透射光的偏振（这种类型的桩的感光板的偏振片的是在1812年发明了多米尼克fjarago） 当光入射在半导体的表面上，就变成部分地反射。局部反射是在太阳能电池，其中透射光能

光电子技术的发展态势研究及应用

光电技术的发展态势分析及应用 学校： 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 时间：

光电子技术指利用光子激发电子或电子跃迁产生光子的物理现象所能提供的手段和方法。作为具有比电子更高频率和速度的信息载体以其不存在电磁串扰和路径延迟的优点，光电子技术在信息领域的应用无可替代。本文首先对光电子技术的优越性做简单介绍，然后阐述了光电子技术在世界及中国的发展历程，接着叙述了光电子技术在纺织工业，数据的超速传输和获取图像信息方面等方面巨大的应用前景，表现了光电子技术在当今信息时代愈发占有重要的关键地位。 关键词：光电子技术；发展；应用 II

当今全球范围内，已经公认光电子产业是本世纪的第一主导产业，是经济发展的制高点，光电子产业的战略地位是不言而喻的。鉴于此，光电子技术应用的开发被世界各国所关注，新的应用领域也在不断发现中。 光电子技术是继微电子技术之后近30年来迅猛发展的综合性高新技术，是由光学技术和电子学技术相结合而形成的。1962年半导体激光器的诞生是近代科学技术史上一个重大事件。经历十多年的初期探索，从70年代后期起，随着半导体光电子器件和硅基光导纤维两大基础元件在原理和制造工艺上的突破，光子技术与电子技术开始结合并形成了具有强大生命力的信息光电子技术和产业。可以说光电子学技术是电子学技术在光频波段的延伸与扩展。 我国光电子技术和发展，从“六五”起步，开始发展以激光技术为主的光电子技术。1987年科技部把信息光电子列入“863”计划，给予支持，激光科学技术的研究和发展受到国家的很大重视，在国防建设和社会应用上起了重要作用。我国光电子产业的原始基础是军事光学，军用光电子学和红外技术。自60年代以来，我国依靠自己的力量，研制出“神龙”高功率激光装置，激光分离同位素装置，军用靶场激光经纬仪，激光卫星测距仪，高速摄影机，红外扫描仪等重要的军用光电子设备，并在此过程中，形成了实力雄厚的10多个光电子技术研究基地。70年代末，光纤通信的研究和开发也在我国兴起。80年代中期光盘技术和光电平面显示技术也得到发展。我国在"八五"计划期间对一些光电器件企业进行了技术改造，已在"九五"计划中产生了效益。例如，12英寸彩色液晶显示屏已经在1996年投产。国家重大成套通信设备2.5Gbps同步数字系列

0803光学工程一级学科简介

0803光学工程一级学科简介 级学科（中文）名称：光学工程 （英文）名称：Op tical Engine ering 一、学科概况 光学工程是一门历史悠久而又与现代科学与时俱进的学科，它的发展表征着人类文明的进程，它的理论基础一一光学，作为物理学的主干学科经历了漫长的发展道路，铸就了几何光学、波动光学、量子光学及非线性光学，揭示了光的产生和传播的规律以及光与物质相互作用的关系。在早期，主要是基于几何光学和波动光学拓宽人的视觉能力，建立了以望远镜、显微镜、照相机、光谱仪和干涉仪等为典型产品的光学仪器工业。这些技术和产业至今仍然发挥着重要作用。上世纪中叶，产生了全息术和以傅里叶光学为基础的光学信息处理理论和技术，特别是上世纪六十年代初第一台激光器的问世，实现了高亮度和高时空相干度的光源，使光子不仅成为了信息的相干载体而且成为了能量的有效载体。随着激光技术和光电子技术的发展，光学工程已发展成为以光学为主，并与信息科学、能源科学、材料科学、生命科学、空间科学、精密机械与制造、计算机科学及电子技术等学科紧密交叉和相互渗透的学科。它包含了许多重要的新兴学科分支，如激光技术、光通信、光存储与记录、光学信息处理、光电显示、全息和三维成像、生物光子学、微纳光子学、薄膜和集成光学、光电子和光子技术、激光制造技术、弱光与红外热成像技术、光电传感与测量、光纤光学、自适应光学、光电子材料与器件、太赫兹光子学、光电子仪器与技术、空间与光学遥感技术以及综合光学工程技术等。这些分支不仅使光学工程产生了质的跃变，而且推动建立了一个规模迅速扩大的前所未有的现代光电子产业和光子产业，这些产业的主体集中在光信息获取、传输、处理、记录，存

光电子学与光学

光电子学与光学 一、项目定义 项目名称：光电子学与光学 项目所属领域：基础产业和高新技术及基础科学 涉及的主要学科：微电子学与固体电子学（国家重点 学科）、光学、通信与信息系统 项目主要研究方向： ?新型光电子材料、器件及其集成技术 ?有机光电子学 ?光波导及光纤器件 ?光电子器件理论研究、CAD设计及信息处理 ?非线性光学材料与系统 二、项目背景 1.项目建设意义 近年来，信息技术的蓬勃发展对人类社会产生了巨 大的影响。它不但改变了人们的生活方式，而且确立了以信息产业 40

为核心的现代产业结构。信息技术是一个包含了材料科学、计算机科学、电子科学、光学、信息获取、处 41

吉林大学“十五” “ 211工程”重点学科建设项目论证报告 理与传输等多门学科的综合性的技术领域。信息技术对经 济建设、国家安全乃至整个国家的发展起着关键性的作用，它是经济发展的倍增器”和社会进步的催化剂”，是体现一个国家综合国力和国际竞争力的重要标志。在迄今为止的人类历史上，没有一种技术象信息技术这样能够引起社会如此广泛、深刻的变革，在20世纪末和21世纪前 半叶，信息技术乃是社会发展最重要的技术驱动力。 目前，全球信息业飞速发展，要在国际竞争舞台立于不败之地，必须有自主知识产权的技术和产品，必须有具有创新能力的人才队伍，能够创造出具有世界先进水平的 研究成果。我国是发展中国家，与经济发达国家相比，在发展高技术、推进产业化过程中，不可避免地会遇到更多的困难和障碍，在发挥优势实现跨越式发展中，必须要以坚强的国家意志为基础，发挥政府导向作用，调动各方面积极性，实行统筹规划，集中资源，以保证信息技术实现跨越式发展。建设一个有自主技术、高度发达的光通信、光存储、光显示等信息产业是至关重要的。 光子已成为信息的重要载体，光电子学与光学作为信 息技术的重要组成部分之一，已经越来越引起人们的重视 与关注。人们不断地探索着光的本质，研究光子的产生、传输、存储、显示和探测的机理与技术。近年来，随着与化学、材料科学、微电子学、凝聚态物理学、磁学等学科 42

国际光学与光子学会SPIE简介

国际光学与光子学会SPIE简介 SPIE成立于1955年，致力于推动以光为基础的技术，服务了超过170个国家。SPIE 每年组织或赞助近25个大型技术论坛、展览以及培训项目，范围遍及北美、欧洲、亚洲及澳洲。 1957年，出版了第一期SPIE报刊，举办了第一届国家技术研讨会。 1960年，SPIE报刊刊登了第一组技术论文。 1963年，SPIE举办了第一届研讨班形式的会议并出版了第一批会议记录。 1973年，总部从Redondo Beach迁往加州的Palos V erdes。 1975年，协会收入达到50万美元，实现了财政自给。 1977年，成立了协会金牌奖。总部迁往华盛顿Bellingham。 1995年，举办了成立40周年庆典。合作赞助了在西安举办的国际传感器应用与电子器件展览会。 2000年，SPIE会员Zhores I. Alferov因在半导体异质结构和高速光电子学方面的贡献获得诺物理学奖。 2003年，SPIE数字图书馆启动，提供了期刊和会议纪要的七万篇文献。 现在的光学和光电子学大都围绕信息光学展开研究。在集成光信息处理方面，有光计算、光学互连、衍射光学等前沿领域；在成像方面，较热门的技术有光学计算机断层成像和三维共焦成像系统；在光学传感器方面，人们越来越关注三维传感技术；新一代的全息术和光学信息处理技术也亟待开发。同时，信息光学的材料和装置也成为了热门领域。更加偏向应用领域的还有人机接口与显示技术。当然还有很多基础理论问题，如非线性光学、超快光学现象、散射、位相共轭等。 Statement of Purpose SPIE is an international society advancing an interdisciplinary approach to the science and application of light. About the Society SPIE is the international society for optics and photonics founded in 1955 to advance light-based technologies. Serving approximately 180,000 constituents from more than 170 countries, the Society advances emerging technologies through interdisciplinary information exchange, continuing education, publications, patent precedent, and career and professional growth. SPIE annually organizes and sponsors approximately 25 major technical forums, exhibitions, and education programs in North America, Europe, Asia, and the South Pacific. In 2010, the Society provided more than $2.3 million in support of scholarships, grants, and other education programs around the world.

光电子产业及其发展趋势

光电子产业及其发展趋势摘要: 光电子产业是目前以及未来相当长一段时间内都将迅速发展的高技术、高附加值产业。通过回顾光电子技术的发展历史, 比较系统地介绍了光电子产业的最新动态, 与光电子产业相关的其它新兴产业, 以及这一新兴产业的未来发展趋势。 关键词: 光电子产业; 历史发展; 未来趋势 近年来国内外正在掀起一股光电子学和光电子产业的热潮, 光电子技术的新名词不断涌现, 技术的发展日新月异。一些国家把大量资金投入到光电子学和光电子技术的研究和开发之中。国际知名科学家预言, 光电子时代已经到来,光电子技术将引起一场超过电子技术的产业革命, 将给工业和社会带来比电子技术更为巨大的冲击。光电子是目前和未来相当长一段时间内都将迅速发展的高技术高附加值产业。 1 光电子技术的发展历史及光电子时代的到来 光电子技术发展经历了从概念提出、理论建立、材料和器件研制、应用和逐步产业化过程。我们可以看出, 40 年代以前主要是发展光电子学理论, 70 年代以前主要是应用已有理论进行发明创造和完成实验研究, 近几十年主要是使那些发明创造实现产业化。当然不同的光电子技术发展是不平衡的, 首先发展起来的是真空光电子技术和产业, 后来逐步发展到固体光电子技术与产业。据不完全统计, 到2000 年底, 全球光电子产业总产值约1200 亿美元。彩电进入千家万户, CRT 产量惊人, 风华正茂; LCD 已成为中小尺寸显示器的主流产品, 风光无限; 传感器、CCD 摄像机和数码相机进入家庭, 风景独好; 随着半导体激光器、掺铒光纤放大器和光纤技术的成熟, 光通信已成为通迅的最主要手段。光电子在信息获取、传输、存储和显示等方面起主导作用, 还将在工业智能化控制方面发挥重要作用。随着LED 技术的进步, 光电子还将在节能方面大有作为。光电子技术在研究领域的应用还有可能导致新的重大发现和新的研究领域的开辟。根据美国光电子工业发展协会估计, 到2013 年光电子全球总产值可达5000 亿美元。 2 光电子产业的最新动态 光子作为能量载体可提供极高功率密度与能量密度的光能、极短的光脉冲、极精细的光束等, 创造出极端的物理条件: 极高的温度、极高的压强、极低的温度和极精密的刻划与极精细的加工, 从而使光电子学和光电子技术在信息、能源、材料、航空航天、生命科学、环境科学及国防军事领域中到广泛的应用。光电子技术的内涵包括真空光电子技术及相关的器件与系统; 半导体光电子技术及相关的器件与系统激光技术及相关器件与系统; 其它光电子材料及器件以及大型光电子装置等几个大的方面。下面仅就一些热点问题进行讨论。 2. 1 激光技术锋芒毕露 激光是二十世纪的重大发明之一。一台普通的脉冲固体激光器, 输出的光脉冲宽度是几百微秒, 甚至毫秒量级, 峰值功率只有几十千瓦级, 显然满足不了诸如激光测距、激光雷达、高速摄影、高分辨率光谱学研究等的要求。正是在这些要求的推动下, 1961 年人们研究了激光调Q 技术和锁模技术, 到80 年代使激光脉冲宽度和峰值功率达到纳秒( ns)量级和吉瓦( GW) 量级的巨型脉冲。1964 年科学家们又提出了压缩脉宽、提高功率的新机制) 锁模技术, 使脉宽达到皮秒( ps, 10- 12) 量级; 70 年代超短脉冲技术得到迅速发展;80 年代初有人又提出了碰撞锁模理论, 在此基础上得到了90fs 光脉冲系列。90 年代自锁模技术的出现, 产生了脉宽为飞秒( fs, 10- 15 ) 、峰值功率为太瓦( T W, 1012W) 以上的超短脉冲, 为物理学、化学、生物学以及光谱学等学科对微观世界和超快过程的研究提供了重要手段。为了改善光束质量, 又发展了选模技术和稳频技术以满足精密干涉计量、全息照相、精细加工等的要求。 2. 2 光纤通讯生机无限

光电子技术的发展及态势分析

光电子技术的发展及态势分析 王亚涛 目录 摘要 (1) 引言 (1) 一，光电子技术的概念和内容 (2) 二，光电子材料的类型及发展 (2) 三，激光技术的应用 (3) 五，光机电一体化 (4) 六，光电的发展及结论 (5) 参考文献： (6) 摘要：光电子技术由光子技术和电子技术结合而成的新技术，涉及光显示、 光存储、激光等领域，是未来信息产业的核心技术。光电子技术激光在电子信息技术中的应用形成的技术。光电子技术确切称为信息光电子技术。20世纪60年代激光问世以来，最初应用于激光测距等少数应用，到70年代，由于有了室温下连续工作的半导体激光器和传输损耗很低的光纤，光电子技术才迅速发展起来。全世界铺设的通信光纤总长超过1000万公里，主要用于建设宽带综合业务数字通信网。以光盘为代表的信息存储和激光打印机、复印机和发光二极管大屏幕现实为代表的信息显示技术称为市场最大的电子产品。人们对光电神经网络计算机技术抱有很大希望，希望获得功耗低、响应带宽很大，噪音低的光电子技术。 【关键词】：光电子、信息、光纤、光显示、光储存、光机电一体化。 引言：随着科学的进步，光电子技术得到了蓬勃的发展。他不仅由多科学 互相融合和互相渗透，而且在各个科学领域的应用也十分广泛，如信息光电子技术、通信光电子技术、生物科学和医用光电子技术、军用光电子技术等。随着光电子技术应用的快速发展以及在其他科技领域的渗透，又形成了许多

市场可观、发展潜力巨大的光电子产业，它包括光纤通信产业、光显示产业、光储存产业、光电子材料产业、光电子检测产业、军用光电子产业以及光机电一体化产业。毋庸置疑，光电子技术对推动21世纪信息技术的发展至关重要。 一，光电子技术的概念和内容 光电子技术又是一个非常宽泛的概念，它围绕着光信号的产生、传输、处理和接收，涵盖了新材料（新型发光感光材料，非线性光学材料，衬底材料、传输材料和人工材料的微结构等）、微加工和微机电、器件和系统集成等一系列从基础到应用的各个领域。光电子技术科学是光电信息产业的支柱与基础，涉及光电子学、光学、电子学、计算机技术等前沿学科理论，是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术学科。 光子学也可称光电子学，它是研究以光子作为信息载体和能量载体的科学，主要研究光子是如何产生及其运动和转化的规律。所谓光子技术，主要是研究光子的产生、传输、控制和探测的科学技术。现在光子学和光子技术在信息、能源、材料、航空航天、生命科学和环境科学技术中的广泛应用，必将促进光子产业的迅猛发展。光电子学是指光波波段，即红外线、可见光、紫外线和软X射线（频率范围3×1011Hz~3×1016Hz或波长范围1mm~10nm） 波段的电子学。光电子技术在经过80年代与其相关技术相互交叉渗透之后，90年代，其技术和应用取得了飞速发展，在社会信息化中起着越来越重要 的作用。光电子技术研究热点是在光通信领域，这对全球的信息高速公路的建设以及国家经济和科技持续发展起着举足轻重的推动作用。国内外正掀起一股光子学和光子产业的热潮。光电子技术是光学技术和电子学技术的融合，靠光子和电子的共同行为来执行其功能，是世纪之交继微电子技术之后迅速兴起的一个高科技领域，在当今信息时代愈发占有重要的关键地位。它围绕着光信号的产生、传输、处理和接收，涵盖了新材料（新型发光感光材料，非线性光学材料，衬底材料、传输材料和人工材料的微结构等）、微加工和微机电、器件和系统集成等一系列从基础到应用的各个领域。光电子技术科学是光电信息产业的支柱与基础，涉及光电子学、光学、电子学、计算机技术等前沿学科理论，是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术学科。光电子技术是继微电子技术之后近30年来迅猛发展的综合性高新技术。1962年半导体激光器的诞生是近代科学技术史上一个重大事件。经历十多 年的初期探索，从70年代后期起，随着半导体光电子器件和硅基光导纤维两大基础元件在原理和制造工艺上的突破，光子技术与电子技术开始结合并形成了具有强大生命力的信息光电子技术和产业。 二，光电子材料的类型及发展 光电子材料是在光电子技术领域应用的，以光子、电子为载体，处理、存储和传递信息的材料。光电子技术是结合光学和电子学技术而发展起来的一门新技术，主要应用于信息领域，也用于能源和国防领域。已使用的光电子材

精密光学元器件行业研究报告

精密光学元器件行业研究报告 东吴证券章雁 一、精密光学元器件行业发展概况 光学元件是指利用光学原理进行各种观察、测量、分析记录、信息处理、像质评价、能量传输与转换等活动的光学系统主要器件，是制造各种光学仪器、图像显示产品、光学存储设备核心部件的重要组成部分。按照精度和用途分类，可分为传统光学元件和精密光学元件。传统光学元件主要应用于传统照相机、望远镜、等传统光学产品；精密光学元件主要用于投影机、数码类照相机、摄像机、复印机、光学仪器、医疗设备以及各种精密光学镜头等。公司主要产品属于精密光学元件中的精密光学元组件。 光电行业的技术含量高，技术上门槛高，涉及的知识面很广，是众多多学科集成的一个行业；光电行业对资金的门槛要求较高，设备环境硬件设施的投资非常大。光电行业同时属于劳动密集的产业，目前的自动化程度还不高，对人力资源的依赖程度较高。光学产业兴起于欧美，20世纪末在中国迅速发展起来。世界光学元件产业主要集中在德国、日韩和我国台湾地区，光学元件制造的先进技术仍由日本、德国和美国掌控。20世纪90年代末，光学产业向我国台湾、大陆地区迁移，产业链的上下游日趋完整。进入21世纪，中国大陆地区成为继台湾之后全世界最大规模的光学制造业基地，主要为光学整机产品商和规模光学元组件商提供配套生产服务。 光电产业的布局主要分为沿渤海湾、长三角区域和珠三角区域。渤海湾区域规模较小，长三角由于占据资金、高端光电人才等的优势，目前拥有全国最大的光电产业集群，在研发、制造、应用等各个产业链环节都走在全国的前列。珠三角着重于电子整机的制造，产业规模全国领先。随着国家政策的导向加上西部开发的进展，中国光电产业空间演变将呈现“从沿海到内地梯度转移”的趋势。但是未来长三角光电产业群由于拥有前期的资金和技术的积累，依然会保持领先的研发创新优势，在产业链上游包括光电装备、上游原材料方面占据优势。 该行业的产品如摄像头模组、高端滤光片、精密塑胶成型等光学器件或光学

清华大学电子工程系学科方向

电子工程系学科设置? 通信与信息系统 信号与信息处理 电磁场与微波技术? 物理电子学 电路与系统 电子工程系教学工作? 年本科开课目录? 年研究生课程目录? 各研究所教研室介绍 信息光电子研究所? 一、情况介绍和研究方向 二、年在研的科研项目? 三、课题组介绍（) 通信与微波研究所? 一、情况介绍和研究方向 二、年在研的科研项目? 三、课题组介绍（) 通信技术方向 电磁场与微波技术方向? 高速信号处理与网络传输研究所 一、情况介绍和研究方向 二、年在研的科研项目 网络与人机语音通信研究所? 一、情况介绍和研究方向? 二、年在研的科研项目 三、研究方向(）? 图象图形研究所 一、情况介绍和研究方向 二、年在研的科研项目

三、联系方式? 电路与系统教研室 一、情况介绍和研究方向? 二、年在研的科研项目? 三、研究方向()

电子工程系学科设置 专业设置 本科生专业： ?电子信息科学类 研究生专业： 一级学科???二级学科 电子科学与技术???物理电子学 ????电路与系统 ??????微电子学与固体电子学 ??????电磁场与微波技术 信息与通信工程??通信与信息系统 ??????信号与信息处理 ????电子与通信工程（工硕） 通信与信息系统 学科方向：通信与信息系统 研究课题:、信息传输与接入 、数字信号处理与终端技术 、无线通信技术与系统 、通信网络与交换技术 、通信与信息系统的仿真与集成 依托国家重点实验室及相关学术领域： 微波与数字通信国家重点实验室、集成光电子学国家重点实验室 系内:微波与天线、信息光电子与光电子学、电路与系统、信号与信息处理 跨系、所:微电子学研究所、计算机科学与技术系、自动化系、电机工程与应用电子技术系、工程力学系、材料科学与工程系

光学期刊排名EI及SCI

中文光学期刊排行 作者: zhaoyun930(站内联系TA)发布: 2012-10-03 很多虫友为投稿期刊烦恼，不知道该投哪个杂志好，为此本人提供以下为光学类杂志排行榜（依据：数据库收录、影响因子、办学历史）： 1光学学报2中国激光（属于超一流中文光学杂志），与COL一起是中国激光杂志社旗下的三大王牌杂志，也是国内光学杂志的皇帝，每篇文章有3位审稿人审稿，文章严谨程度非常高，其中COL已经被SCI收录（SCI最新影响因子0.8左右），光学学报与中国激光是中文SCI期刊的候选期刊。 3光谱与光谱学分析【SCI（次等）】：由于自引率太高，已经多次被JCR警告，但俗话说瘦死的骆驼比马大，任然属于光学顶尖级杂志。 4光电子.激光（2009年之前分EI核心和EI 非核心，光电子激光是最早的EI核心期刊之一，每篇文章均被EI compendex收录），在光电子学方面报到的论文最多，属于一流杂志的代表，也是唯一一本由大学主办的学术期刊（前10名中），相当的不容易。 5光学精密工程（同光电子.激光实力相当，排名也可定为第四），由于期刊报道的内容没有光电子激光报道的内容专业性和新颖性强，暂定于第5吧。 6强激光与粒子束（工程科学院举办），影响因子0.9左右，发展迅速，现加入到了中国光学期刊网，推广了知名度，属于一流杂志，此杂志与中国激光杂志的研究内容很像，是中国激光杂志的小弟，如果投稿中国激光或者光学学报被退，这个杂志则是您稿件去的最佳方向。7光子学报（在09年以前属于EI非核心），在西安光机所得率领下不断发展，10年后一直被EI核心检索，近几年凭着自己的地位和努力，经常举办或者参加会议文章的出版，在陕西地方区域具有相当的影响力，属于二流杂志的领导。 8发光学报：在中科院长春光机所领导下，终于从10年开始被EI收录，并从双月刊转为月刊，发展迅速，在11年被评为百种杰出学术期刊，不过后门开的较大。 9光电工程：老牌子光电期刊，这几年走了点下坡路，但任然是光电期刊类的中流砥柱。希望在后几年能重振雄风！ 10红外与激光工程（从10开始被EI收录，且从双月刊转为月刊，影响因子0.7左右）发展速度与历程和发光学报相似，现在稿源丰富，每期刊登45篇论文左右，是个不可多得的光学期刊之一

光电子学与光子学讲义-作业答案(第1、2章)13版.doc

第一章 1.10 Refractive index (a) Consider light of free-space wavelength 1300 nm traveling in pure silica medium. Calculate the phase velocity and group velocity of light in this medium. Is the group velocity ever greater than the phase velocity? (b) What is the Brewster angle(the polarization angle qp) and the critical angle(qc) for total internal reflection when the light wave traveling in this silica medium is incident on a silica/air interface. What happens at the polarization angle? (c) What is the reflection coefficient and reflectance at normal incidence when the light beam traveling in the silica medium is incident on a silica/air interface? (d) What is the reflection coefficient and reflectance at normal incidence when a light beam traveling in air is incident on an air/silica interface? How do these compare with part (c) and what is your conclusion? 1.18 Reflection at glass-glass and air-glass interface A ray of light that is traveling in a glass medium of refractive index n1=1.460 becomes incident on a less dense glassmedium of refractive index n2=1.430. Suppose that the free space wavelength of the light ray is 850 nm. (a) What should the minimum incidence angle for TIR be? (b) What is the phase change in the reflected wave when the angle of incidence qi =85 ° and when qi =90° ? (c) What is the penetration depth of the evanescent wave into medium 2 when qi =85 ° and when qi =90° ? (d) What is the reflection coefficient and reflection at normal incidence (qi =0 ° )when the light beam traveling in the glass medium (n=1.460) is incident on a glass-air interface? (e) What is the reflection coefficient and reflectance at normal incidence when a light beam traveling in air is incident on an air/-glass interface (n=1.460)? How do these compare with part (d) and what is your conclusion? 1.20 TIR and polarization at water-air interface

光电子技术的发展与应用

题目：光电子技术的发展与应用 姓名：刘欢 学号：2015953024 班级：光电一班 指导老师：李宏棋 日期：2018.12.1

目录 1摘要：___________________________________________________________________________3 2光电子技术的发展________________________________________________________________3 2.1世界光电子技术和产业的发展__________________________________________3 2.2我国的光电子技术和产业的发展________________________________________4 3光电子技术的应用探讨____________________________________________________________5 3.1在通信领域的应用____________________________________________________________5 3.2在军事领域的应用 _____________________________________________________________5 3.3在医药领域的应用 _____________________________________________________________5 3.4在工业领域的应用 _____________________________________________________________5 3.5在光通信的应用__________________________________________________6 3.6在RS光应用的应用___________________________________________________________6 3.7在光智能的应用______________________________________________________________7 3.8在矿井安全中的应用__________________________________________________________7 4结论__________________________________________________________________________7参考文献： ________________________________________________________________________8

光电子学与光子学讲义-知识要点资料

光电子学与光子学讲义-知识要点

《光电子学》知识要点 第0章 光的本性,波粒二像性, 光子的特性 第一章 1．了解平面波的表示形式及性质，了解球面波、发散波的特点 2．理解群速度的定义及物理意义和光波波前的传播方向的矢量表示、能量的传播方向的矢量表示 3．理解描述反射和折射的菲涅尔公式的物理意义，掌握垂直入射情况下的反射率和透射率的计算公式和布儒斯特角 4．理解全反射情况下导引波和倏逝波的形成和特点，了解古斯-汉森位移。5．掌握垂直入射时反射系数的公式，理解反射率和透射率定义，不会计算6．掌握布儒斯特角的定义和特点。 7．掌握光波相干条件。理解薄膜干涉的物理机制和增透膜、增反膜的形成条件。 8．FP腔的特点和模式谱宽同反射镜反射率之间的关系。 9．了解衍射现象产生条件，理解波动光学处理光的衍射的基本方法。了解单缝、矩形空、圆孔的衍射图案特征和弗朗和费多缝光栅、衍射光栅、闪耀光栅的特点。 10．理解光学系统的分辨本领的决定因素。什么是瑞利判据？理想光学系统所能分辨的角距离公式。 第二章

1．了解光波导的结构特征和分类，理解平面波导导模形成条件，会利用一种方法推导平面介质波导的导波条件（特征方程），截止状态的特点 2．理解光纤色散的概念，掌握材料色散、波导色散、颜色色散、剖面色散、偏振模色散的特点及形成原因 3．了解阶跃折射率光纤的分析方法及相关参数的物理意义，会利用V参数计算光纤的结构参数 4．掌握光纤中的损耗的成因及分类，掌握损耗的描述和计算。 5．了解G.651、G.652、G.653、G.654、G.655、色散补偿光纤的特点,熟悉G.652的主要参数。 第三章 1．了解pn结的空间电荷区的形成、掌握pn结动态热平衡的物理意义。 2．了解pn结外加正向偏压和外加反向偏压时的特性（空间电荷区、势垒以及载流子的变化规律）。 3．掌握LED的工作原理（即pn结注入发光的基本原理）并理解同质结LED 和异质结LED的区别 4．掌握LED的内量子效率与外量子效率的物理意义，和有源区半导体材料带隙宽度与发射波长的关系，以及温度等因素对发射波长的影响 5．理解LED特性参数（光谱宽度，发散角，输出光功率，调制速度，阈值）的物理意义，了解LED结构的特点。 6．理解双异质结实现高亮度LED的原因。 第四章

光电子行业调查报告.doc

光电子行业调查报告_调查报告 光电子材料向纳米结构、非均值、非线性和非平衡态发展。小编为大家收集整理的光电子行业调查报告，希望大家能够喜欢。 20世纪微电子技术的发展，伴随着计算机技术、数字技术、多媒体技术以及网络技术等的出现，使社会进人了信息化时代。光电子技术是继微电子技术之后30多年来迅猛发展起来的综合性高新技术，以其强大的生命力推动着光电子(光子)技术与产业的发展，随着70年代后期半导体激光器和硅基光导纤维两大基础元件在原理和制造工艺上的突破，光子技术和电子技术开始结合并形成了具有强大生命力的信息光电子技术和产业。至今光电子(光子)技术的应用已涉及科技、经济、军事和社会发展的各个领域，光电子产业必将成为本世纪的支柱产业之一。光电子技术产业发展水平既是一个国家的科技实力的体现，更是一个国家综合实力的体现。 光电子材料是指能产生、转换、传输、处理、存储光电子信号的材料。光电子器件是指能实现光辐射能量与信号之间转换功能或光电信号传输、处理和存储等功能的器件。光电子材料是随着光电子技术的兴起而发展起来的，光子运动速度高，容量大，不受电磁干扰，无电阻热。 光电子材料向纳米结构、非均值、非线性和非平衡态发展。光电集成将是本世纪光电子技术发展的一个重要方向。光电子材料是发展光电信息技术的先导和基础，材料尺度逐步低维化—由体材料向薄层、超薄层和纳米结构材料的方向发展，材料系统由均质到非均质、工作特性由线性向非线性，由平衡态向非平衡态发展是其最明显的特征。 1、光电子材料按其功能，一般可分为以下7类： (l)发光(包括激光)材料; (2)光电显示材料; (3)光存储材料; (4)光电探测器材料; (5)光学功能材料; (6)光电转换材料; (7)光电集成材料。 其中，发展重点将主要集中在激光材料、红外探测器材料、液晶显示材料、高亮度发光二极管材料、光纤材料等.。 2.激光晶体材料