讲座-光学工程学科前沿--可下载-可修改--参赛课件

可下载 可修改 参赛优质课件参赛优质课件 参赛选手：*光学工程学科动态光学工程学科动态内容1.国内光学工程学科现状2.光学工程学科的内涵3.光学工程学科发展的新机遇4.西安工业大学的光学工程学科1、国内光学工程学科现状光学工程学科分布浙江大学、北京理工大学、西安电子科技大学、南京理工大学、同济大学、复旦大学、西北工业大学、长春理工大学、华中科技大学、国防科技大学、重庆大学、上海理工大学、中国兵器科学研究院、中山大学、燕山大学、山东大学、福建师范大学、西安交通大学共35所西安工业大学学位授予博士：2008：852009：2002010：235硕士：2008：2802009：5302010：11612、光学工程学科内涵二级学科设置二级学科设置光信息技术光电检测技术气动光学光电信息工程光电器件与探测技术生物光学检测与成像光电子技术光电信息系统工程生物医学光学与视觉光学光电材料光电信息处理与通信网络技术微光机电系统光电成像信息工程光电仪器及技术物理光电子学光电工程光电科学与工程信息光学技术光电技术光伏技术与应用信息光学与工程光学技术光机电一体化光通信颜色科学与图像技术光纤光学光纤通讯技术医学光子技术与仪器光信息科学与技术光学计量与测试印刷光学工程光学技术与工程光学技术与光电仪器光学仪器技术光学与系统光学工程学科内涵光学制造、光电材料、光电探测、信息处理激光与红外、夜视技术、短波、太赫兹微纳米光学、光子学光纤技术、光通信技术海洋与空间、环境与能源、生物光学技术瞬态光学光度与色度光学工程学科内涵二级学科的整合：光电信息技术与工程光电子与光子学技术光学的近代发展与诺贝尔物理奖诺贝尔物理奖诺贝尔物理奖激光冷却激光冷却半导体半导体激光器激光器2000年年光纤通信光纤通信光纤通信光纤通信CCDCCD2009年年1997年年2005年年量子光学量子光学精密测量精密测量技术技术 高锟高锟19331933年生于中国上海，人称年生于中国上海，人称“光纤之父光纤之父”，曾任香港中文大学校，曾任香港中文大学校长。博伊尔长。博伊尔19241924年出生于加拿大阿默斯特，史密斯年出生于加拿大阿默斯特，史密斯19301930年出生于美国纽年出生于美国纽约，两人发明约，两人发明CCDCCD图像传感器时均供职于美国贝尔实验室。诺贝尔科学图像传感器时均供职于美国贝尔实验室。诺贝尔科学奖通常颁发给年龄较大的科学家，因为获奖成果都经过了几十年的检验。奖通常颁发给年龄较大的科学家，因为获奖成果都经过了几十年的检验。高锟高锟乔治乔治史密斯史密斯George E.Smith 威拉德威拉德博伊尔博伊尔（Willard Boyle）2009年诺贝尔物理奖获得者年诺贝尔物理奖获得者2005年年诺贝尔物理物理奖获得者得者 Roy J.Glauber(1925-)格劳伯格劳伯Harvard University Cambridge,MA,USA“for his contribution to the quantum theory of optical coherence John L.Hall(1934-)霍尔霍尔University of Colorado,JILA;National Institute of Standards and Technology Boulder,CO,USA Theodor W.Hansch(1941-)亨施亨施Max-Planck-Institut fr Quantenoptik Garching,Germany;Ludwig-Maximilians-Universit?t Munich,Germany for their contributions to the development of laser-based precision spectroscopy,including the optical frequency comb technique 2001年诺贝尔物理学奖获得者 2001年诺贝尔物理学奖由年诺贝尔物理学奖由3位物理学家共享。获得者为美国科罗拉位物理学家共享。获得者为美国科罗拉多大学的埃里克多大学的埃里克康奈尔（康奈尔（Eric A.Cornell）教授、美国麻省理工学院的）教授、美国麻省理工学院的沃尔夫冈沃尔夫冈克特勒（克特勒（Wolfgang Ketterle）教授和美国科罗拉多大学的）教授和美国科罗拉多大学的卡尔卡尔维曼（维曼（Carl E.Wieman）教授，他们的主要研究工作为原子物理）教授，他们的主要研究工作为原子物理领域中的领域中的稀薄碱性原子气体的玻色爱因斯坦冷凝态的研究稀薄碱性原子气体的玻色爱因斯坦冷凝态的研究和和对冷凝对冷凝物的早期基础研究工作物的早期基础研究工作。Eric A.CornellWolfgang KetterleCarl E.Wieman一种新的物质状态一种新的物质状态:“碱金属原子稀薄气体的玻色爱因斯坦凝聚碱金属原子稀薄气体的玻色爱因斯坦凝聚”。2000诺贝尔物理学奖获得者2000年诺贝尔物理学奖授予三位科学家，表彰他们在移动电话及半导体年诺贝尔物理学奖授予三位科学家，表彰他们在移动电话及半导体研究中获得突破性进展。他们分别是俄罗斯圣彼得堡约飞物理技术学院的研究中获得突破性进展。他们分别是俄罗斯圣彼得堡约飞物理技术学院的若尔斯阿尔费罗夫、美国加利福尼亚大学的赫伯特克勒默和德州仪器公司若尔斯阿尔费罗夫、美国加利福尼亚大学的赫伯特克勒默和德州仪器公司的杰克的杰克S基尔比。基尔比。他们的工作奠定了现代信息技术的基础，特别是他们发他们的工作奠定了现代信息技术的基础，特别是他们发明的快速晶体管、激光二极管和集成电路明的快速晶体管、激光二极管和集成电路(芯片芯片)。若尔斯阿尔费罗夫若尔斯阿尔费罗夫基尔比基尔比赫伯特克勒默赫伯特克勒默1997诺贝尔物理学奖获得者 1997年：美国的朱棣文、威廉年：美国的朱棣文、威廉菲利普斯和法国的科菲利普斯和法国的科恩恩塔诺季，表彰他们在发展用激光冷却和陷俘原子的方塔诺季，表彰他们在发展用激光冷却和陷俘原子的方法方面所做的贡献。法方面所做的贡献。朱棣文朱棣文威廉威廉菲利普斯菲利普斯科恩科恩塔诺季塔诺季物理之光（物理之光（诺贝尔物理物理奖之光学）之光学）2009-Charles K.Kao,Willard S.Boyle,George E.Smith 2005-Roy J.Glauber,John L.Hall,Theodor W.Hnsch 2001-Eric A.Cornell,Wolfgang Ketterle,Carl E.Wieman 2000-Zhores I.Alferov,Herbert Kroemer,Jack S.Kilby 1997-Steven Chu,Claude Cohen-Tannoudji,William D.Phillips 1994-Bertram N.Brockhouse,Clifford G.Shull 1989-Norman F.Ramsey,Hans G.Dehmelt,Wolfgang Paul 1988-Leon M.Lederman,Melvin Schwartz,Jack Steinberger 1986-Ernst Ruska,Gerd Binnig,Heinrich Rohrer 1981-Nicolaas Bloembergen,Arthur L.Schawlow,Kai M.Siegbahn 1978-Pyotr Kapitsa,Arno Penzias,Robert Woodrow Wilson 1974-Martin Ryle,Antony Hewish 1971-Dennis Gabor 1966-Alfred Kastler 1964-Charles H.Townes,Nicolay G.Basov,Aleksandr M.Prokhorov 1961-Robert Hofstadter,Rudolf Mssbauer 1955-Willis E.Lamb,Polykarp Kusch 1953-Frits Zernike 1950-Cecil Powell 1944-Isidor Isaac Rabi 1937-Clinton Davisson,George Paget Thomson 1936-Victor F.Hess,Carl D.Anderson 1930-Sir Venkata Raman 1929-Louis de Broglie 1927-Arthur H.Compton,C.T.R.Wilson 1924-Manne Siegbahn 1923-Robert A.Millikan 1922-Niels Bohr 1921-Albert Einstein 1919-Johannes Stark 1918-Max Planck 1917-Charles Glover Barkla 1915-William Bragg,Lawrence Bragg 1914-Max von Laue 1912-Gustaf Daln 1911-Wilhelm Wien 1908-Gabriel Lippmann 1907-Albert A.Michelson 1902-Hendrik A.Lorentz,Pieter Zeeman 1901-Wilhelm Conrad Rntgen 获奖成就：光纤通讯、精细光谱技术、激光冷却、中子散射、电子光学、激光光获奖成就：光纤通讯、精细光谱技术、激光冷却、中子散射、电子光学、激光光谱学、光电子谱技术、光全息、激光、氢原子光谱、核磁共振、电子衍射、宇宙谱学、光电子谱技术、光全息、激光、氢原子光谱、核磁共振、电子衍射、宇宙射线、光散射、电子波动性、光电效应、原子光辐射、光谱分裂、射线、光散射、电子波动性、光电效应、原子光辐射、光谱分裂、X射线衍射、黑射线衍射、黑体辐射、彩色照相、发现体辐射、彩色照相、发现X射线，等射线，等40/106!摘自并补充：摘自并补充：“从诺贝尔物理学奖看光学的发展从诺贝尔物理学奖看光学的发展”，李多，等，李多，等，大学物理大学物理 25，42（2006）光科技光科技国家重大需求国家重大需求信息信息信息信息生命科学生命科学生命科学生命科学光传感光传感光传感光传感/照明照明照明照明制造业制造业制造业制造业国防国防国防国防光学元件光学元件光学元件光学元件/复杂系统复杂系统复杂系统复杂系统教学教学教学教学/科研科研科研科研光与现代生活光与现代生活空间空间能源能源材料材料微电子微电子生物生物工程工程医疗医疗环境环境保护保护遥感遥感计量计量通信通信印刷印刷核技术核技术生态生态环境环境防灾防灾农业农业精密精密加工加工资源资源保护保护军事军事信息科学信息科学遥测遥测生命生命科学科学化学化学工程工程光科学与技术应用范围光科学与技术应用范围光科学与技术应用范围光科学与技术应用范围“Were moving from an electronic world to“Were moving from an electronic world to an optical world an optical world”“The only technology that can solve the bandwidth“The only technology that can solve the bandwidth problem is problem is photonicsphotonics.”.”美国美国“今日物理今日物理”专题文章，专题文章，20012001“我们正从一个电子世界走向光的世界我们正从一个电子世界走向光的世界我们正从一个电子世界走向光的世界我们正从一个电子世界走向光的世界”“解决带宽问题的唯一技术是光子学解决带宽问题的唯一技术是光子学解决带宽问题的唯一技术是光子学解决带宽问题的唯一技术是光子学”中国中国“科学时报科学时报”(2001/4/27)全文翻译全文翻译“科学美国人科学美国人”专题文章专题文章“光的胜利光的胜利”光刻机：微电子产业的光刻机：微电子产业的“心脏心脏”IC IC IC IC 尺寸尺寸尺寸尺寸光刻波长光刻波长光刻波长光刻波长光通信：重要的光通信：重要的ITIT产业领域产业领域0.8nm0.8nm0.8nm0.8nm 4 4 4 4谐振腔谐振腔谐振腔谐振腔146146146146层层层层宽带光网络的核心光学器件：窄带滤波器宽带光网络的核心光学器件：窄带滤波器超窄带超窄带超窄带超窄带“光子门光子门光子门光子门”正常细胞和肿瘤细胞正常细胞和肿瘤细胞正常细胞和肿瘤细胞正常细胞和肿瘤细胞红外吸收谱的比较红外吸收谱的比较红外吸收谱的比较红外吸收谱的比较激光清除血激光清除血激光清除血激光清除血管内阻塞物管内阻塞物管内阻塞物管内阻塞物生命与健康领域生命与健康领域内窥镜内窥镜激光手术刀激光手术刀Laser Assisted In-Situ Keratomileusis Laser Assisted In-Situ Keratomileusis 先进制造：原位精密测量先进制造：原位精密测量激光加工：切割激光加工：切割 焊接焊接 信息显示领域信息显示领域 探测方：探测方：探测方：探测方：对目标的识别从对目标的识别从对目标的识别从对目标的识别从单一波段向微波单一波段向微波单一波段向微波单一波段向微波/红红红红外外外外/可见光多波段发可见光多波段发可见光多波段发可见光多波段发展。展。展。展。防探测方：防探测方：防探测方：防探测方：对对对对目标进行多波段目标进行多波段目标进行多波段目标进行多波段隐身。隐身。隐身。隐身。红外遥感：关系到国家航空红外遥感：关系到国家航空/航天安全航天安全 “勇气勇气勇气勇气”号火星探测器中，号火星探测器中，号火星探测器中，号火星探测器中，装有全景照相机和红外探测装有全景照相机和红外探测装有全景照相机和红外探测装有全景照相机和红外探测微型热辐射分光计，用于探微型热辐射分光计，用于探微型热辐射分光计，用于探微型热辐射分光计，用于探测火星上的岩石和土壤区域；测火星上的岩石和土壤区域；测火星上的岩石和土壤区域；测火星上的岩石和土壤区域；末端工具末端工具末端工具末端工具“手臂手臂手臂手臂”之一为显之一为显之一为显之一为显微镜成像仪，能以几百微米微镜成像仪，能以几百微米微镜成像仪，能以几百微米微镜成像仪，能以几百微米的超近距离对火星岩石纹理的超近距离对火星岩石纹理的超近距离对火星岩石纹理的超近距离对火星岩石纹理进行细致观察，还装有穆斯进行细致观察，还装有穆斯进行细致观察，还装有穆斯进行细致观察，还装有穆斯堡尔分光计和阿尔法粒子堡尔分光计和阿尔法粒子堡尔分光计和阿尔法粒子堡尔分光计和阿尔法粒子X X X X射射射射线分光计，进一步分析岩石线分光计，进一步分析岩石线分光计，进一步分析岩石线分光计，进一步分析岩石构成。这是一台多功能、智构成。这是一台多功能、智构成。这是一台多功能、智构成。这是一台多功能、智能化光学成像光谱仪。能化光学成像光谱仪。能化光学成像光谱仪。能化光学成像光谱仪。深空探测深空探测嫦娥一号工程2007年年10月月24日日18时时05分分 发射发射11月月7日正式进入工作日正式进入工作轨道轨道 嫦娥一号携带的科学仪器2007年11月26日 全球军事通信网络系统全球军事通信网络系统红外光子器件不能红外光子器件不能红外光子器件不能红外光子器件不能出口到中国出口到中国出口到中国出口到中国!国际上对我国的限制国际上对我国的限制 美国光科技产业结构美国光科技产业结构 2002200220022002年年年年500500500500亿美元亿美元亿美元亿美元3、光学工程学科发展的新机遇国家工程的实施极紫外光刻光学系统极紫外光刻光学系统高分辨对地观测成像系统高分辨对地观测成像系统惯性约束核聚变惯性约束核聚变神光系统神光系统惯性约束核聚变惯性约束核聚变神光系统神光系统1.西安工业大学的光学工程学科学科基地薄膜与光学制造技术教育部重点实验室薄膜与光学检测陕西省重点实验室光学先进制造技术陕西省工程技术中心中白高技术合作研究中心v主要研究方向：主要研究方向：Plasma and thin film technologyOptical fabrication and metrologyMicro-optoelectronic systems2011/09/2945微光学元件制造与应用Plasma and Thin Film TechnologyvIon beam assisted evaporationvMagnetron sputteringvIon beam sputteringvFiltered arc plasma depositionvPlasma enhanced CVD_ for optics2011/09/2946微光学元件制造与应用Optical Fabrication and MetrologySuper-smooth opticsMRF,IBF,PACEMicro-opticsMolding,Etching MetrologyPSI,WLI,MTF,Confocal,Laser damage,ultra-low losses,spectroscopic,ellipsometric,nano-indention 2011/09/2947微光学元件制造与应用Micro-Optoelectronic SystemsMOEMSUncooled focal plane IR detector,Optical read-out IR detectorIR imaging systems,Binary optics and systemsMicromachiningICP-DRIE,IBE，Micro-bumping,Filp-chip,RTP，CVD,e-beam,magnetron，E-beam writing,UV Lithography 2011/09/2948微光学元件制造与应用经费来源v科技部：自然科学基金、国际合作科技部：自然科学基金、国际合作v陕西省：科技厅、教育厅陕西省：科技厅、教育厅v国防：国防：总装备部国防科工局兵器其他军工行业v其他其他谢谢！再见！再见！