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[推荐]光子学的发展与重点研究方向. l; s4 \6 \ N. i; j
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【目录】
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6 B/ a1 l3 c+ ]0 p p% X' w D( S0 j5 C* }1 K0 ?1 ^
第一章 光子学的发展与战略地位
( Z; b' C) L4 }' g- f" y4 }# A
' f' |7 Y d) \( I: w1.1 光子学的内涵 . K. A+ C0 B- U" X
5 Q3 N9 r2 w p+ o1.2 光子学与电子学 3 e7 \: X( u4 |8 s
0 S P* v: ^1 W7 l6 _' R; g' c% x( }4 G5 [/ L
2 O, M( a) f( X: Q
1.2.1 光子具有的优异特性 Q( n4 s7 {( Z6 l8 p0 J
9 Z; z/ g% E/ K8 `6 i; O
) v1 z" x7 s7 U7 ~3 I$ n3 j" s
5 @5 |5 E1 F& H7 Y2 e1 [, T
1, 光子具有极高的信息容量和效率
) b5 Y0 o( r- D2 ?' p
+ v3 Y; E8 O% f$ w5 i9 q2, 光子具有极快的响应能力% ^/ _' c$ B3 z/ j
/ ~8 u6 t6 p5 B5 s# W
3, 光子具有极强的互连能力与并行能力
) X& \2 {7 ?7 R. z# P5 I# f' Y }; m
" l. d" k }5 \& s/ I& o3 D7 b& ]4, 光子具有极大的存储能力7 t. _+ t5 D) ]" Z5 S) A4 f- k
+ T7 V; ^& M1 B4 i$ z
1.2.2 光子学与电子学的相互补充、共融与促进关系
$ x5 v% H* [3 _7 x, h0 @ X
+ B2 n; I3 Z0 {2 q, O4 G5 r9 X& Y0 H% B8 P$ K* {
7 ^+ e# v" M4 i' M! `. u* N5 K7 F9 d1．3光子学的发展及其意义 0 Z! N" p9 ^: h5 @ ?( e, I* Q* [
1 B* r* v1 w: L" a. T( u
- z9 m5 s- ~5 R4 [! h
- v$ E! F8 l' M3 K% A+ d2 W! P; D( T% ?3 k5 \ I
! x% _5 M' @( t0 N Q% N# x" j
% `% h. K+ o6 N第二章 光子学的重要分支学科及其发展 3 K9 l, u, u# a( w. A6 Q
# d) p# G) `; W3 y Y
% l' n. U6 d2 c1 d, @8 s0 J
# K5 Y* `' _5 b" F
2.1 基础光子学
+ m3 K9 o9 m* l+ X- Q$ {1 L$ Q! X6 E: _; j. u: w9 G; W
* A2 L( m9 s: I Y- Q/ R( [4 z4 z% Q# W
2.1.1 量子光学
# E. h# y6 Q8 P) x, x
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- V( T z8 C, C& W7 T9 {
: |# Y/ i5 w3 J: T0 g3 i+ C1, 光场的量子噪声
; i, v9 ^$ l# j% a5 B$ M' J# D0 W. F0 Q+ v( P
2, 光场与物质相互作用中的动量传递
& X9 Z. g7 P4 o* d/ A; N# K( F( Q( ~+ O$ B0 D
3, 腔量子电动力学
1 w& y6 W2 ^; t* K v) S
& ^! f7 v; V& b+ y: d8 ] g9 s4, 量子光学近期的研究重点& [6 U3 o3 o9 i- ]4 @# j- W# C8 ?
0 @% Z+ {" I0 L$ M2 G+ u2.1.2 光量子信息科学
: ^# O3 ~6 C% Y2 p8 b+ n
t- _ s9 @- h* t2 y
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4 G: ` M) b" c3 `! q7 b1， 量子计算机. h3 E! T/ G( o
# ? K4 e+ c# j3 L9 H9 F: z" V9 k2， 量子密码术
6 G( o: n; n. u9 G* c5 K/ u& }9 @, x1 s- J+ ^% M
3， 量子通信
: G1 o' D* p3 i; h
; F G* m; O G7 P+ ]8 K6 k2 o4， 量子检测
3 ?% p% s3 ~% d1 n, w; F; v' V2 N; l' g
5， 量子态的制备与操作
4 t! p) `9 n. R0 Q7 d
9 y% i2 U) N: f: I6，量子信息科学近期的研究重点
u$ } Q* m5 Q' ?. @! s
/ [1 t3 B+ q) d* g- _" [! B2.1.3 分子光子学
7 N- _8 P y4 _6 Y' z, ~- {
- }8 e. B! H) F/ D
; u/ ~: R9 |) c0 ~5 U6 D+ H
) x4 o; B. F; X( t( b; x1, 限域腔（量子阱、量子点等）中电子态的量子电动力学6 x# |) m6 j% W7 S3 e8 S
/ P: N, B2 b8 |8 R4 T% o2, 有机—无机界面对光量子的增强效应
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3, 分子光子学中的光物理过程的研究
, ]3 `) q$ N/ ]) P
8 _6 r" ]* ^% U7 G( h) ~- ]+ C4, 光电和电光转换原型器件研究6 A8 K8 f9 X, u' _' `1 K) C& O
# L, ~ V7 W* ?: k3 K2 S7 p
5, 近场光学在分子光子学中的应用
% A; n" x8 j% `% C
; ]9 T2 e3 v/ T% o4 |6, 分子光子学近期的研究重点
, m* E( y. z5 a$ g3 O! `
4 J, X3 D/ N4 L: N Z2 }2.1.4 超快光子学 % z5 y& [" ~- c b% K
. M. b2 Y! T! `0 J. H
& g1 J, K0 g# _' E5 d
+ G: L4 b. _. J7 p( |! O/ |+ Y `1, 超快光子学器件的研究状况
" c9 Q/ S( ~) K( g( }; A- Q3 p" c% ^1 i. I
2, 超快光子学中的超快过程与超快技术8 u t6 s L9 @' I* Z, B
0 z( H6 {- a! ?6 \/ p
(1) 飞秒半导体物理
. g+ o6 Q3 u, N8 a5 z# s( r# U- D1 F3 k0 n+ D2 o5 Q8 `) l* x
(2) 飞秒化学中分子动力学过程
9 F# e! ?1 i9 Z" ^* ^
5 t$ z5 G/ L# x$ R/ e: X(3) 生物光合作用的超快过程
( O) N3 {! f, R' K$ V7 P1 D" n
/ B) O- }& K$ h+ [(4) 飞秒光电子技术
% F9 Y. _! x X, _2 H# d2 w5 U# A& a/ {- v `" T0 r; e) V
(5) 飞秒光谱全息技术 Y$ B8 b, U3 ]* l
2 z1 \) x+ e4 X: Z# L) t9 l6 O(6) 光层析(OCT)及光子成象技术
2 p5 |2 g! b& Z' @$ d( J1 D# v1 N2 E2 V& X8 r
3, 超快、超强激光物理; o( v" v$ I9 S/ K& S2 N
5 X* O) a& M3 W* W e" E
4， 超快光子学近期的研究重点
# q* M0 D5 u9 G4 }$ F
( T9 u/ i! }4 I4 m. o1 Q. \2.1.5 非线性光子学
8 j1 Z6 |3 C( z) o0 k2 R3 R) [8 |4 E3 ]- i
7 E& i, Q% K% @ p6 g# e
" ~) _- B( \1 Q+ e x1 H
1, 变频效应的扩展研究. t @, J" a/ ?5 j2 @; _2 A' P7 Z. U
9 v# k ]' M+ P( h+ Y7 {6 Q G# h' d
(1) 非线性变频效应及晶体研究向深紫外与中红外波段扩展, R% Y0 {& B) Y1 N* b. E
: O9 D4 Z$ J+ @+ f- h
(2) 准相位匹配(QPM)变频技术的理论与实验研究) R5 E/ v5 n: J- m: J. N
+ a9 j; j! _7 X; J! Y1 \; T* O
(3) 高场效应与高阶谐波的产生/ I' l* {5 r) a6 O% \
3 y& `2 E0 E1 g, I+ |- J2, 激发态光学非线性的研究
) d( B+ o* F6 B9 _( N" e1 \& U$ G/ ]/ X F
3， 低维半导体材料中光学非线性增强效应研究
$ J4 u1 Q( Q" A7 x1 O2 V ]: j+ D
# ^( O! G, J' R- U6 R+ Z4， 有机光学非线性材料研究
# ]: W, d# ^( C, g1 h2 h# d: B) A! w0 O
5， 光纤材料中光学非线性效应的研究
* c4 n! \& l- s7 p9 o$ [0 _, j
1 _+ _/ m# n! m3 t2.2 光子学器件 5 `# _7 r& B) I" U) O4 f: V, _
! Z* S% O; p1 e7 Z0 Z
( q7 ]. M8 E& p/ Z( w ^/ E! \ v5 x7 l5 o9 O. g" Z1 {
2.2.1 光子学器件的分类 ) I$ Y9 ~) v6 V- W! a
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1, 光子控制器件* x6 D' ?( n5 d3 n/ X; Z+ K- p
! k1 }# v- Z" s6 q+ W(1) 光调制与开关器件1 G: [) e% p1 b! Z% B+ T2 e
6 U0 K+ l9 X) D! A
(2) 光纤器件，全光纤器件
1 F' |# ]% A) m7 H8 F
! r4 S4 D" V0 b, |' A3 p) x2 r# p" @5 E2, 光子探测器件
) D' e& T* n* n9 I3 y. k, @! L* K. \% |+ o# w
(1) 半导体光电二极管) y' r$ B( O2 g1 G
# e7 q1 F% l) {(2) 红外探测器
0 _( W! G/ M7 W4 f$ g) Y- W2 p) e0 i& I, N7 ?
(3) 固体成象器件
; ?% V* B6 t# k8 w) _- p- U2 h$ V5 a/ Z# G- X, b+ c
3, 光子源器件
" S/ J6 b) D1 w% b# d* ^7 t E' r/ g8 e3 w. G" S
(1) 激光器件
/ d, r8 J) w" t- k: |5 O
; V6 O: S, r: g* t' wA 作为信息载体的光子源; s; `/ ~; i- y9 \ Y
$ H- b" ~% m0 ^' u: x& [B 作为能量载体的激光器
* @) ` L1 S& M6 k3 V; Z, X9 U0 F2 F! H$ q) W0 s
(2) 激光放大器
, F: S' X' }' l( D# X% ]% E; \/ A$ w; o- K+ v0 y$ }: e
(3) 发光器件2 D9 c# J7 K( s! o- M0 R
e# ?6 g1 |" j; p' w3 O4 m9 }
2.2.2 新型激光器 ; h2 [3 E1 J$ x7 k* G$ ?
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1, 激光器发展概况+ W ~/ p& ~) u2 L3 n& Q/ Z. F
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2, 固体激光器
; q! V7 Q S& |! ~1 }! G* o& j
' N2 j, n( ]; T( H+ L(1) 半导体激光器" [/ {) z. O( R" e; k- I& o4 b+ a
( y# p% G3 O! E! p' x6 ~& EA 小功率LD
4 \( l2 s# T4 v* w2 G5 ~& v8 y7 D* k4 k K% `! N/ y. F8 n$ M1 z
B 高功率LD( a- o- H: ?0 M1 ~ z* ?3 F5 m* s5 m
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(3) 固体可调谐激光器0 M& a+ B* c% h5 z! t# u
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A 固体可调谐激光材料! Q7 i- }7 b, u
1 c: a, D z1 ?, D- e- YB 掺钛蓝宝石激光器2 E, b3 Y) T) k7 U. G
8 A. U) y$ ?4 u" I$ l7 ~0 ?
a， 连续运转钛宝石激光器
' }) }& l' S a1 P$ M' b( h i2 J0 k( r& m* M: {0 F
b， 脉冲运转钛宝石激光器( @! I3 N, g3 _6 a$ ^
+ O( V: l- T1 K$ t0 u/ w( J+ ]
c， 可调谐钛宝石激光器- G! Y( O! ^# W/ _" J/ U' g4 ^6 m( L
( U' B% l) s( H' U: q6 N3, 高功率激光器, |. \0 z( T6 f8 k- W
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(1) 高平均功率准分子激光器的研究
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4, 自由电子激光器" B0 T' n) Y, ]. {( ]/ \2 L# G
8 Z8 b) k2 K' e, t. j
5, 极紫外与X射线激光器" W X9 `3 D9 q
" }- u1 { X6 {# c9 e5 H6, 新型激光器的近期研究重点* r# S0 B! g1 }$ d! E9 D% [# v
1 \5 |: u8 V [5 K, H! f
2.3 信息光子学
; C g4 `9 b7 o: o1 ]& i. A0 q% R9 Z
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; g T3 a, H! g! w8 i2.3.1 光纤光子学
5 e/ n5 n, B( r! L# ?+ B7 {. Y9 E8 o ~# t, J9 o+ p# W7 ~
- C; d7 h" [+ S: }, S+ ~
) }# J0 K$ o" T1 Y, _
1, 光导纤维—光纤3 m- Q- k. Z3 R) l2 F2 ]
6 t) o1 {" T7 P9 W& x0 N
(1) 光纤的主要特性, O7 C6 F5 G$ o% m8 ?
1 d1 A; A2 X# p* G5 O
A 光纤的传输损耗与色散
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B 光纤的非线性效应: D6 Z& {; r4 r; n2 {
% |4 u! o% W0 M& G: ?C 特种光纤
' U+ g$ f! { \9 N& I% w# N$ T3 V& F3 _. x
(2) 掺杂光纤
5 K, o! x0 f8 |# @; W" c [7 @% w* a% R3 Y8 f% A0 I1 q- m! m
A 激光效应$ v3 q( m) B# m: P+ Q; d
: U& p- |# w! E U& YB 光致折射率变化(光折变)效应' }; t2 k8 g# [" A: u1 u& R2 q" }; @
# f# q3 b+ C' j, G$ X& p2, 光纤的主要应用
, j# M+ d# L4 e6 S2 E0 s4 T( J. y& W2 Q7 t. z- q& D& N
(1) 信号传输波导
& o- a6 x/ j- n
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$ s$ `: {, k- U% r; O3 Y& K ?A 光纤光子源* L2 ^8 @ v6 Y- a
, i/ ^' v) ~) `0 r) l* eB 光子开关
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1 _; ? w0 Q7 ?* [( cC 光纤传感器
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: x% h* S5 R+ T* T3, 全光纤集成
. s2 V" X6 a# i5 O; U" b# @9 q/ k- ]: S/ |: X- y2 h
4, 光纤光子学近期的研究重点
" A* {# \" o' j, M- |2 \) k
( M9 L7 u3 }$ [; }6 ]2.3.2 光通信技术 8 P- A* F2 c/ P8 {: W
: G% ~0 W# y* p: K
, V# ^9 q" d$ @1 A; V1 S' j1 Z, B, E& q# t Z
1, 光纤通信的发展与挑战4 Y1 u2 H. u* K" e1 w/ N! D
$ F g( \4 a* J# V7 O; _
(1) IM/DD光通信的发展. }* r% S0 K2 x' C! N
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(2) 现行光纤通信系统的症结与挑战
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0 H R: t6 }5 L3 ~6 U0 k2, 新一代光纤通信系统$ h; c7 z7 F$ M# D7 L
+ _3 F1 K9 j/ Q' V" Z(1) 复用光纤通信
' U; z+ R( C& p/ W8 w3 {: R1 \/ S$ N: n
(2) 光孤子通信) T1 y3 P! Q0 f6 \
" e2 y9 f* z% M) Q5 E0 u
(3) 相干光通信8 C, w3 L) p% x# R. F
$ g0 e( E, p7 ~0 t5 {+ u) M7 ^
(4) 量子光通信" n+ `3 p2 ?& P& F) _# @; Y
. X. \( p, N1 y3, 全光通信的发展* g+ W$ s4 O; W- G
( r+ l/ Z6 I0 {$ W- D- f8 {: W
(1) 全光纤器件与光子回路) N- n* v G- P* b' L0 P
4 b9 l0 P. M# ^
A 光纤放大器与光纤激光器
9 ~3 x$ Z$ d- I; V/ A
5 p' j( @5 \% wB 光纤光栅光子器件. |- s9 E# B, d2 N
) {3 R4 H) c# z6 }. }
C 光子回路# Q! r+ b) x( x8 r/ c) f
* g$ J3 ]2 X6 T
(2) 全光纤集成与全光通信
) @! _: @- r. F7 Y8 I. J. c7 Y' X( x% T& D) v
4, 光通信的相关应用领域
: Y, M8 A$ U" C2 f" M! e8 n% }5 a! D; t$ j. C; q
(1) 光纤传感技术( Z( ?- K9 n/ r. O2 Z
$ C7 n' [2 h, O0 o
(2) 光纤网络技术! _' H$ e% u) H0 M. ?. R! F
" T4 O: R6 T1 ^7 \0 ~
5, 光纤通信技术的近期研究重点
$ Y* N" q+ C, o& K9 h; B$ u: O" }' ` Z8 m6 C8 _: N* A# W- t
(1) 光纤通信技术的近期研究重点
" n# p6 t: Z, J; Y* m/ j" F; C* L6 ?. z# a2 Y; n
(2) 光纤传感技术的近期研究重点
% E7 L7 _& X' V p8 ^9 L, F) Q) Z" T% J. Z
2.3.3 光子信息处理技术 * j5 z" p' X6 l) v
; F2 c) D4 I* Y. B
; @, S8 W- d$ i4 G
; c v) A7 w- Q) \1, 光子信息处理的发展, b: _9 g. V9 W$ B
7 f3 v" v) b8 n4 D2 B* e1 m$ L1 {
(1) 光信息处理/ A. k2 u9 E# E `1 c- Y
" ]8 {' c4 }; j0 Y/ n0 D: HA 模拟光学处理
$ H( \6 M i& D# J6 Z0 w9 k& e; D% d2 y, p) q& E$ }% ?
a, 特征识别的光学相关器
& ^( t1 W( _; Q1 y. C9 Y; Z4 q' j8 y; g' p& h( E7 i, l
b, 综合孔径雷达光学成像
! B2 W5 m2 G& ?- T: i' j! Z/ H- s. E( G. w" R+ j/ S9 }2 S, v
c, 光学神经网络# N! }7 x% t# C y! o; e
7 c) t* O" Q0 k% E; v. ]( b' ]* md, 光学小波变换
7 ~: [. p8 K Q8 Z& r& x6 W. x9 C) {
B 数字光学图像处理* X/ y& e; v* L4 P4 y/ f1 r
) o; x! A8 R; b
C 数字光计算及系统$ Q5 E9 j1 W. C$ e3 j
9 F: q: C: Z2 [; b7 jD 光电子处理
0 O. T& r" j1 _: A: z% l
, Z$ |, A# U, v0 I" a(2) 光互连和交换技术
8 f. \8 Q& r6 s$ t1 k) P; {5 {; r( I! h5 }5 L
A 光子交换网络3 ~- m' N5 d. S) Q( C$ J7 ^, `
2 n; p. u! N6 J! K" V+ d
B 电子计算机中的光互连
$ Z2 p0 Y' U" E; B# v# p
2 i8 D. d* r1 o v$ T# x* `(3) 空间光调制器及光学阵列器件' E8 {; a+ q. @# ` Z7 j
. K+ _3 P: }7 {" \- e& @! y j# Q5 n3 l3 u(4) 光子学处理系统的微型化和集成化组装技术
! U$ k5 \ c# W# ~0 V% F- Q; s) _- l, G5 Z4 ^2 X
A 光学元件的微结构化5 ^1 f f0 X F: f( B2 W9 d; U
( H7 S s# Z8 y9 \B 光学系统的微小化 u: V+ ~6 X% w, C4 \" I* q
% p- p& t: b& E3 jC 堆栈集成
( U, k6 X3 Z% M U1 \# W7 J( t2 u8 [& t( n
D 平面光学
5 Z5 O7 w" d9 b3 }; x9 y7 R, t* q0 P! B) ^% _
E 双折射光学模块
% Z& R4 |8 N: T ^" E" ~: j1 u
4 e, X' T6 r1 X! p; P- @, UF 光机械组装2 i: U8 w& u0 a. v; K+ p
6 q, X; Z# f8 N! E# a
2, 光子信息处理技术的近期研究重点
3 X' _. k$ b, W' f
# E6 R V# A! `4 a# r! N# U2.3.4 光子存贮技术 5 \0 q3 ?' R- I" V3 J) x
7 B! q% I! w: S0 h4 e$ W2 O
4 ^8 k3 W3 J. \, e; @( e: Q* H
: z* ^0 _2 Z- d% m
1, 光子存储技术的发展
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0 i& @- r$ [7 e2 U# O$ j$ V+ ^(1) 新材料、新器件为光子存储提供了发展基础和条件( h; j: w; [; U' @2 W! D
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(2) 先进的光子存储技术开发5 S" z9 E4 X) c/ r/ |/ B! K0 K @
) E. q8 i* j5 o% r: e) VA 双光子吸收存储
$ W$ w) J0 N4 S2 G
J& T8 i7 P; z8 @# Y6 v; P% KB 光谱烧孔存储3 I# W. p( R" I
: \% Y6 C7 y; q1 WC 光子回波存储
$ O8 T1 ?. [ f' G* ^3 x8 ?1 g. r6 |9 l$ d1 V
D 光折变存储
o9 q, f8 z* ~9 k: U6 ]/ s2 f: Q2 G" _! O9 m1 n2 r3 s
2, 先进的光子存储系统
8 c& R+ ^* s: H- J; x/ P; i) [. K
(1) 全息数字-数据存储系统，角度/空间编码
' K! N1 B9 Y, X; g3 `7 U0 j8 c) R2 M+ ~. D1 h! P$ e
(2) 位移多路编码
% m' P6 p8 {2 |% k/ s9 A7 Z% F5 n
(3) 光折变晶体光纤数据存储
0 T. `1 G2 H' S- h. i# T/ \ S }" m8 d% ~- B/ X' i9 k. i
(4) 大型关系数据库的体全息存储
. N- \1 y* h. E n* i @. P2 c: M% U1 P
(5) 医学图象的数字体全息存储
7 y& H' f Q- f" S! M7 Y k. f$ j0 y& q9 k. D5 J6 i$ S/ o
3, 光子存储技术近期的研究重点
' P* N; l/ J( }9 ?- U$ f' }1 @9 Q( _/ q8 }0 Y/ c1 \4 A+ c: L
(1) 先进的光子存储材料的探索与研究3 k% E4 _5 k: L
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+ E* u8 @6 G' ?* m4 G8 Q(3) 对光子存储技术新方法、新技术的研究与探索
3 F( ^ K m `: ^& G; {4 _7 p$ k7 x: {) K, |+ M5 q& @
(4) 自由空间电荷场及其波场在介质中传输的理论研究 X5 c2 L; c' q- O* q2 M
& G& ?1 l* E0 g: P! B6 p& Y4 l(5) 光子存储中的近场光学与光子力研究0 H0 \5 R( z* |+ j" {' r! l
0 M' D( g4 H: U5 b+ h3 w, n+ I) t(6) 先进的实用化光子存储装置或系统的研制) `: O- k- ]4 `
/ L5 k$ P+ H; K2.3.5 光子显示技术 7 @6 Z! {* J. ?5 \0 N
2 J; a9 J5 V0 w2 W" ^2 \4 ?7 q
4 ?9 U7 H: K5 \9 e, B2 Y9 k3 x
4 z ^8 D1 Z( r0 V$ h3 f1 X- ?" C1, 光子显示器件
$ E/ N6 ~: [6 I+ B" }, }! z9 u+ R) l! H# G6 {
2, 光子显示技术发展/ w+ D! q d) I7 t( H, \& u4 [
7 U5 f! Z: x/ \( w" H) _(1) 寻址方式的CRT* E8 C3 c( f# Z0 {' `$ ?
}) ^2 P) @6 Y \0 |2 P
(2) 以液晶显示为主导FPD技术
8 F9 @/ N- ^3 k F6 v8 K# J% Z8 P) p" e* C: y! g7 ?5 U6 h
(3) 以PDP和FED为代表的自发光平板显示7 ?4 J) ]. t, l
% `, F! w) Z: q9 H* N(4) DMD变形微镜显示0 j5 b% u- a0 l3 Z; C, d
7 R p9 Y: \ S$ p" M
(5) VLSI显示技术
% z3 k( v- H! p# q1 M `3 i9 s% m ^) F+ i. {, M+ N
3, 光子显示技术近期研究重点
8 W% I3 `3 }$ E) P4 ]$ `% p3 \2.4 集成光子学与微结构集成光学
) `6 w! f7 W) z. s% ^+ x) T8 f1 i9 c6 t* D1 O. A* I
7 u/ Q# |- [4 P) i$ @* B
# Z# G* B6 m' f5 x* N3 k2.4.1 集成光子学与微结构光子学的内涵与意义' O( G3 g0 Z. G+ @
7 a' b$ l8 c3 U6 I' ^, |6 J8 h" W; V; G
4 i0 Z$ {, [; @: r- {4 E1, 半导体光子学的重大突破, _+ o& k6 v/ i
1 n4 b$ [; M" u/ I4 S/ a/ g
(1) 介质光栅反射器(DBR)
/ ?3 W( u* v/ K# ] q
- S/ l# I0 N! W4 P; E(2) 量子阱超晶格人构改性多功能材料
" w; ]( E( O7 l
4 V' S8 z5 J- F9 u1 z$ r9 u: X% T/ p9 T(3) 垂直腔面激光器(VCSEL)
- E5 q, h- h) @7 S$ }& [/ z" L* h
2, 半导体光子集成的内涵与进展& i1 x/ t7 f3 R+ e5 s* ]$ s
) [* } b+ `7 ], v7 i7 f
(1) 光子功能集成% q z, r" [& ^- p+ x# g
( ~& p& {) @; m9 g' w! H
A 超大容量传输波分复用激光发射器# [# @3 Z, }3 r9 G' N8 j: Q: U
% w! d$ c; M6 T
B 光频外差PIC光接收机
& m3 {- M, F; n% ~2 k4 G
; i( J9 H! g; n1 ~& m(2) 光子面阵集成/ d! n; Y9 N- v! x- [2 Y
/ c# r. d4 o6 p" ~0 pA 高密度自电光效应器件(SEED)光双稳开关集成面阵
/ X4 u/ R7 i1 F2 }' O- U6 C0 v3 e6 L" d
B 高密度垂直腔面发射激光器(VCSEL)集成面阵
/ ^* f% V1 L- l7 ~- b8 `# Y4 s: s3 J8 S' `3 c& N
(3) 互连布线的光子集成6 T4 K% S! K3 ^" [) [5 Z9 K7 Z
. q! u8 a* c, ^$ B( o# |) I(4) 光子集成(PIC)与光电子集成(PEIC)9 C- b* [1 o# E
" E+ D' {' v; g- E/ A# N2 S: G3, 微结构集成光学的内涵与进展
, Q) D9 F1 S- U5 Y: h# e% ]4 b" W
4, 半导体集成光子学的基础内容; {0 H3 p: `! c. ] K+ \
) Z8 Y6 E! e% D9 X- w' @
(1) 介质光栅的研究0 T3 C; L; }) V2 S
( a9 k- i( k" O7 M5 B; f(2) 非线性光学效应的利用
: b2 v5 C: u8 o! l# N8 E8 a3 i" c* ]& q0 a" H# F5 v( e- H8 a
(3) 微光学腔
8 f" l( f1 m- V# P' w4 n/ w1 C# o5 S$ e a& K5 I$ s
(4) 量子阱、超晶格! i7 h% n% D* q. A* m3 s1 }
! \1 k: b; Z3 e. ~! Y7 ^(5) 应变层能带工程& h, v1 J" l% ?0 U/ \* O6 z1 d6 @
( D, o7 M) J& i' n7 p% o2 v
5, 微结构集成光学研究的基础内容" i) D0 R' o, P: H2 U' y) m' H
N' P, L* u, g8 F
(1) 超高频光栅理论与制备工艺研究
+ c( l o7 X# G+ V
! U! b$ |" d: }$ u5 I(2) 波导光栅的理论与制备技术的研究' I( b, }9 w+ p9 V1 g: g- | l
3 Q: h; K+ Q! o4 E. m(3) Si基新型光折变材料的研究
8 S/ ?' W! u' b% G6 F
9 ]8 j# U. G1 K; g8 G6 H(4) Si基纳米微机械器的优化设计与实现研究
1 i' A1 E' Z" Z
. X$ o4 U, o& @2.4.2 半导体集成光子学与微结构集成光学研究现状与发展趋势; M% V1 v2 l; ]
/ a! I) B. ^- o2 E* F& E
! |& g1 X3 b3 o# W& Q! A4 i3 b
1, 半导体集成光子学的主要成就及应用发展; h1 p, B5 r! M- A# v
7 s8 m- X: U7 |! o
(1) 信息传输系统中的半导体光子学
* }5 Y( g {( t% ^1 z' U! N
' X" I3 e0 ?- l% b% Y(2) 信息入网与交换系统中的半导体光子学
5 {( e# P4 b% o
& H0 d% L' z3 a O/ B9 N' }( Z(3) 信息处理系统中的半导体光子学
1 m7 X1 q/ N8 o$ u2 I0 e/ c: A7 e9 h3 L7 s8 b% q. r+ ^
(4) 信息存储系统中的半导体光子学
* v! A9 @, f6 l! v' ^4 T7 C
, Y {& Q$ A: i+ P9 @; [& @2, 微结构集成光学的研究现状
# j; ~- ^4 V/ @& h, P. w) U% k1 A1 M% f) O
(1) 二维波导结构的集成光学系统7 ?$ t v4 f2 d' F2 U
& f/ |6 G, V3 j
(2) 自由空间三维集成光学系统
( D5 d1 P+ A. \! a7 j7 v' ^7 U
(3) 三维微结构的光、机集成
/ i' |7 Z' l+ E$ |$ h& l# @$ a- k0 t, v. o3 j: S6 Q/ \
2.4.3 集成光子学与微结构集成光学研究的重点与发展 战略
8 ^& I2 p5 B5 {0 \0 \' f( F7 J4 s0 h' v5 e
/ U" _* d0 ]) i& z2 n# J8 }% N
* [% ?$ Q |- v7 \8 a1, 集成光子学的研究重点7 J* c( c w5 [8 s
2 Y, I9 z7 b) }- J9 P; v
(1) Bragg介质光栅的优化设计与多功能研究# k6 f1 K( A% @1 K) P. E* D
* _& J& L9 H b+ J2 J8 d/ }(2) 室温激子效应及光折变效应的研究
' g% X% Z, Z! m& v; ~- B! w1 q% a+ v) Y. ]+ s
(3) 微光学腔光场量子化特性及腔内光子与激子耦合过程的研究
) v3 P$ {* a& j- s4 u' ?! _9 }1 [0 {: f5 a% c/ L4 a
(4) 能带工程的应用研究! b: x* |( b# Q! Q3 C0 Z0 m
: x9 N; K" E3 Q* P(5) 有重要应用前景的光子集成器件与集成单元的基础性研究
4 h" M/ i; {5 d, W R8 n) ~3 E0 h6 e# s @7 Z
2, 微结构集成光学的研究重点
0 t% g9 N; c* s6 S& h \. {/ i) X0 u
2. 5 生物医学光子学
! Q, S9 P8 D2 t$ n3 e* X% D3 K- X
, w! e4 O2 v! X
/ V+ o' W' P% N8 |# D- y5 n3 b4 l1 P
2.5.1 生物光子学
6 y+ R- B1 K: v/ f
$ r+ U6 ?$ S1 V# q! ]% w
; ~' ~! ]$ O& J, Z: q! k
. P- `$ Z' K+ j3 k8 \1， 生物系统的光子发射
5 S% |* _8 n4 u6 C" m, z9 J6 O
(1) 生物系统的自发超弱发光' ?) y% ]5 t# `; B! s7 V% t) p
/ N& D0 c& K J(2) 生物超弱发光的成像( p& b6 E. ?: M7 n$ X; y; ?
3 b8 q& s8 \; b$ Y& _7 o, Q4 a# M
(3) 生物系统与细胞之间的光通信& o, N. M) o6 F: c# M7 S
9 J; C# m$ ?, t6 ~5 ? t(4) 生物系统的诱导发光6 z; [5 J, l4 R
& ?% }; t% I/ q C# I2，光子技术在生物科学中的应用4 u. h+ ]& p4 C, V- C
, ^( g6 }2 W/ x6 L8 k& o; c(1) 荧光探剂与激光扫描共焦显微术
x4 `3 R# H0 R2 Z1 p
. i- b3 b ~5 S& N(2) 多光子荧光成像技术+ U F' g% q0 k4 [
+ F3 \' a* p( V" [. e& X! c* N7 l
(3) 光钳和单分子操作
/ x; h0 L+ X5 H, a1 T
0 o1 `$ q* K0 I! u4 z$ V2.5.2 医学光子学
/ i1 o9 E/ o* m4 t) n/ G A
5 I( h2 z& R4 y+ _
/ M6 v& s1 u! r) q/ ]) B+ q% b
/ Z* P/ p) G3 ]1 p; s# M' i1， 医学光子学基础- x9 Z* f, K0 R' P3 y0 c: _
# r6 l0 j5 ]; D/ h8 s* W; k/ B
(1) 光在生物组织中的传输理论研究! V9 U! v& p2 C1 u
6 K! H4 F! L' S. S) _7 i
(2) 光传输的蒙特卡罗模拟计算1 t4 K7 o' }" X6 A6 L1 ^4 V
6 ]* _! s/ G! e7 N( C) N: k' [1 n E5 H(3) 组织光学参数的测量方法和技术
' C) Z/ S2 N0 e8 D8 W. T, r- u7 r3 }; }
(4) 生物组织折射率及其色散关系; a' S6 T8 M7 ^' }7 c+ x/ H
& \/ Q2 ^ j- A6 |6 ~6 @
(5) 组织光学理论工作的几点思考; j, u, s& N& @2 l6 i4 Y& b
3 U; c& z, x, R( u( \# J2，医学光子技术
9 ]+ ]* V/ T5 p2 Y r8 [% \* x; ~' H& E1 |2 e
(1) 医学光谱技术; p/ |; a k" K& {1 u4 o
4 N' |9 P' m/ _
A生物组织的自体荧光与药物荧光光谱。* e' n9 K' t- Q6 O: y4 \$ f
; Y. R9 U5 ?* ^6 H
B生物组织的喇曼光谱。
( S" R0 g5 n C/ C& [2 V7 t( y. ]7 ^- n5 t ?8 b7 _" M) Q% [
C生物组织的超快时间分辨光谱。
x Y9 \: E/ q- d, b
* X0 N5 s6 d( i6 E# _' N(2) 医学成像技术0 y/ L+ K6 l# \/ h' A) t
. n3 F) D. F2 Z% M# s* L8 j
A时间分辨成像技术。( f# o6 |, N" C( i1 p1 A
9 L% M+ r8 X' \2 S) DB相干分辨成像技术(OCT)。; H( s- k2 q4 e s. Q7 N4 O
4 R9 _( ^, j) Y' y$ Z/ uC漫射光子密度波成像技术。
, b! | D3 k) l8 B3 ^. c2 D8 e1 V4 q
D 图像重建技术。
" O& U+ G, c3 j1 |9 ^
: `8 T$ e& n4 r6 o- J0 b0 q, @(3) 医用半导体激光及其应用技术1 o0 z! y8 L$ _
+ F) i- `( ^% P: L) f(4) 其他医用激光技术发展动向
4 {+ c8 ^( |1 {/ z. I
4 j# k0 t+ H/ ~5 ?9 l4 @3， 激光医学
) q7 ]. ?- v& L0 y. r: y
. e( C! a1 ?/ E: ?2 I" K6 `(1) 光动力疗法治癌4 S" f/ y6 I' U R
; l; P6 E0 v& a& _
(2) 激光治疗心血管疾病* D G1 u$ C$ O/ X. ~
+ B" T; A2 [6 C0 J& j4 Y
(3) 准分子激光角膜成形术
u2 v8 L9 k6 I h7 g3 R) t; K+ \4 k/ H; e+ x- u
(4) 激光治疗前列腺良性增生2 y9 M; e$ \ `: E" N& |8 \2 ?; ?
1 j$ n" V5 `2 X1 w(5) 激光美容术
4 }8 [& `9 P- c- |5 x! G6 o1 i' r- C8 L9 D
(6) 激光纤维内窥镜手术: k/ e$ m* v+ n* a; ~ V! L
! Z. R1 G) M3 Q8 [5 V0 c
(7) 激光腹腔镜手术
: a8 J( s0 G; R" ^# r) B: g$ B& p* y+ v+ {5 R
(8) 激光胸腔镜手术
1 r/ c: p# j" H' h ^! O- I) i9 W/ ~1 C% y8 m3 s G3 m
(9) 激光关节镜手术
9 f4 U y/ M9 L
. O9 u$ d) i9 o( M: W(10) 激光碎石术
, `& I. E0 k% [ w: s0 a
, X! W: {- c" d( o1 j. C(11) 影像(超声、CT、MRI)引导经皮激光手术(介入疗法)
- a* B R. r1 g& R
) j: _6 `' {0 g(12) 激光外科手术/ P( z/ |* \: H7 k6 e
- Q$ Y' \& k" j(13) 激光焊接, c7 @" T) V. `) x
8 ~4 j! R. n% i(14) 激光在口腔、领面外科及牙科方面的应用
, d6 v9 a, V6 _+ f/ F8 }( n. j
5 {/ @$ V( h9 o Y0 h' k: `' O(15) 弱激光疗法% Q- X, h3 E- b$ f8 `1 j
. z, {: J' P: |* t
2.1.3 生物光子学的近期研究重点
- x) ^# h) Q9 f! V$ \! u0 y# f" r6 i- ~. A* k5 k) e) C
% d* O, D2 D( F P8 r+ ?) H8 X5 _" J% ?1 ?
1， 生物光子学近期研究重点* d8 y: ]/ h0 n2 N( F
5 }; Z5 O/ [' c2，医学光子学近期研究重点# k0 a3 j' J/ F" s5 f* v
9 x% I% A9 C7 G3 C5 G- b4 Q& l! _3，激光医学近期研究重点
7 B( t) K! T1 U
, I/ D* g! y5 l1 J) b: P
- l& m' m/ Q8 g) v% V4 k
& D( N/ t8 l3 @- m7 S, A! [( k$ c8 R8 M3 T9 ]: e* _, T$ B/ @8 A2 g
第三章 光子学发展战略
' C0 S F9 F, [" h3 C# d l7 O+ d6 u* ?+ {
1 I# ~7 `3 X) \; `8 W8 b( V
0 e1 Q2 [3 M/ w+ v3 Y F! @7 M
3.1 光子学发展战略目标) \. d1 E7 K' Y, D( D
7 B5 i. v: l0 ~+ V( U/ R6 K/ F
3 ?- S% q$ A) u6 X
, Q4 k* ] I$ ~5 c3.1.1 发展光子学及技术的有利条件: Z+ D" c& t: B4 Y5 [: g. a
" {% Y8 H4 L% R; S9 \: ~4 M& Z% J8 O) L! M; p- r
) d! R& a, D8 l, P' U+ W5 V3.1.2 光子学发展战略目标
$ U& s# [, H' P/ e% p+ Q F! f/ s, @7 V0 V" v, u: \
6 ~, Z- d }, [5 _9 o
$ a {+ n1 @3 }1 x3.2 发展光子学的战略部署与举措
3 f& @) I0 L9 x4 Q
2 U( ^( R5 W* m
8 u* z/ @, [" U$ t. t; E1 l" G' j' f6 |+ g! B
3.3 光子学与光子技术的近期优先研究领域- z* R+ ~) `7 H. C W1 ^ ?+ J
8 r' |& ]- X+ E. B8 U
3.3.1 确定光子学与光子技术优先研究领域的依据
! w: Z+ A1 r$ H8 N( X* L' k5 n/ | s% u! T; M4 |; S
( T8 o+ b e3 z& H" T. q2 C
7 r6 o0 B" \4 z2 N+ G8 Y# ]7 n
3.3.2 关于光子学与光子技术的优先研究领域7 S! n- Z# B! V+ L q4 J& Q
" @7 w3 ?$ L b1 d3 O. t
$ a3 X6 J' s5 i8 g6 ]2 j: F+ m
- s+ E/ R! m! Z" s6 M2 B1， 基础光子学研究领域
' R! ^# j: s) W
: w- D$ @8 _" N2 h( C" C. b5 U; R5 a1 Q6 n5 W# f* U
& l7 B/ J6 Q! C3 Z7 j
1-1 实用化非经典光场产生系统的研制与非经典光场的应用研究6 w8 \( N: b( F" I! r" {* h+ @
1 B4 P; F* w! y
1-2 光量子信息若干基本问题的理论与实验研究& B9 J" x* }9 H
- t5 C( _. F* ?% ]$ Z3 k5 i1-3 有机/聚合物发光器件研究, U8 d8 A4 `. u6 l. c4 f* I& y/ \
" c& b6 x. k4 a- j6 p
2， 信息光子学研究领域' L" W+ a# W1 W1 {) B2 q# ]; K% v; a
: u/ Q# X& I) h6 I
Q( O p; A; [$ Y; m3 f
) J) \' e) Y4 o( P* ]
2-1 半导体光子集成基础与应用研究
+ I) o6 V- O3 C6 q3 J
7 I8 H5 k2 U4 m U2 M- `. k2-2 超宽调谐全固化激光器与准相位匹配技术的研究
: x. E8 b) V& A6 k- A# [
3 u0 x* c0 V, `* I m2 z2-3 光纤光栅、全光纤集成波分复用通信系统
: N+ `. v, h* d0 S6 k! ^: r/ X* `- q4 ?) }0 _8 Q
2-4 高速时分复用光通信技术3 Z: S* c! ?; |4 u
2 n. M7 m7 { B! q# ?
2-5 多功能光纤传感智能化结构(SS)及其应用研究
! s: c+ X9 B0 B% i3 h: s' S+ z2 U2 Y) c3 ^4 l
2-6 地面高速运行载体定位和追踪系统中的光纤传感技术研究1 w! W( I0 x- M0 A: K' z& y
0 W& ]! T8 O4 |7 G G" s7 S
2-7 光折变单块微结构光学系统研究# N) p& B5 _7 i- U' o' _
1 X0 r7 E# r9 d6 y2 Z
2-8 智能光学视觉系统& c+ m: o4 e: k# h
5 I* Z& r0 _! `$ b/ q2-9 室温型铁电薄膜红外焦平面阵列研究
3 E8 R* v! v/ j- _- N' l i0 L5 J& b$ x' K5 [6 r9 F7 t) L u4 H
2-10 高分辨三维成像技术的研究及其应用8 q8 \1 w, ^6 f/ d
, ?# X8 z% ~4 _& G. y
3，生物光子学研究领域2 O6 t+ {/ ?4 b5 @3 t$ Z
o( }( q: I# P' O! t8 K( T
3-1 激光医学光子学基础与应用研究
; A0 Y v8 y7 Y4 u& s+ c" S) e X) s3 O
3-2 光与生物组织间作用关系的研究: P, x) {! T/ N: H( d" S
: E N3 x2 G5 {0 `. }4，交叉学科研究领域, X& _ b" g; u, R0 V( d& h- J
, z3 {% ^2 ~& X
4-1 LD泵浦、量子阱启动小型飞秒激光源的研究/ @, u/ Q* H& l: \$ _8 Q
. C8 C2 n, U- \, {: Y0 F$ `' p4-2 超快光纤光子源、光子开关和光频变换技术
7 ~$ ~1 z2 Z1 U- Z! Q* T* n9 f, f' M# Q' x# g. T3 _6 v
4-3 短波长软x射线光学基础技术研究 |
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发表于 2006-3-4 02:12:47
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