光电子学

实验室现为物理电子学与光电子学、半导体物理与半导体器件物理、半导体物理与微电子学的硕士点、博士点和博士后流动站。有博士导师13名（最年轻的博士导师只有36岁），1996年在读硕士生47名、博士研究生49名，并有5名博士后研究人员在站工作，已形成了一定规模的光电子学领域研究人才培养基地。

考名校都不怎么容易

第一届实验室主任为清华大学张克潜教授，中国工程院院士、吉林大学高鼎三教授为学术委员会主任；第二届实验室主任为吉林大学刘式墉教授，学术委员会主任是中国科学院院士、中科院半导体所王启明研究员。中国科学院半导体研究所黄永箴研究员为现任主任（2013年6月-今），吉林大学电子科学与工程学院院长孙洪波教授为现任学术委员会主任（2013年6月-今）。实验室学术委员会由国内物理、光电子领域的15名著名专家、学者组成。实验室现有固定人员44人，其中研究人员38人（高级32人、中级6人）占86%，技术人员4人，管理人员2人。

光电信息工程 主要课程：电路原理、电子技术基础、信号与系统、微机原理及应用、软件技术基础、物理光学、应用光学、光电信息处理基础、光电检测技术、近代光学量测技术、激光技术、光纤通信、光电子学、图像处理等。 学制：4年。 授予学位：工学学士。 就业前景：主要在光电信息工程、光电子工程、光通信、计算机等领域从事科学研究、相关产品设计与制造、科技开发与应用、运行管理等工作。 光电信息技术是由光学、光电子、微电子等技术结合而成的多学科综合技术，涉及光信息的辐射、传输、探测以及光电信息的转换、存储、处理与显示等众多的内容。光电信息技术广泛应用于国民经济和国防建设的各行各业。近年来，随着光电信息技术产业的迅速发展，对从业人员和人才的需求逐年增多，因而对光电信息技术 基本知识的需求量也在增加。 光电信息技术以其极快的响应速度、极宽的频宽、极大的信息容量以及极高的信息效率和分辨率推动着现代信息技术的发展，从而使光电信息产业在市场的份额逐年增加。在技术发达国家，与光电信息技术相关产业的产值已占国民经济总产值的一半以上，从业人员逐年增多，竞争力也越来越强。电子信息工程就业前景专业简介电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科，主要研究信息的获取与处理，电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。现在，电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面，像电话交换局里怎么处理各种电话信号，手机是怎样传递我们的声音甚至图像的，我们周围的网络怎样传递数据，甚至信息化时代军队的信息传递中如何保密等都要涉及电子信息工程的应用技术。我们可以通过一些基础知识的学习认识这些东西，并能够应用更先进的技术进行新产品的研究和 电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业。 本专业培养掌握现代电子技术理论、通晓电子系统设计原理与设计方法，具有较强的计算机、外语和相应工程技术应用能力，面向电子技术、自动控制和智能控制、计算机与网络技术等电子、信息、通信领域的宽口径、高素质、德智体全面发展的具有创新能力的高级工程技术人才开发。 电子信息工程专业主要是学习基本电路知识，并掌握用计算机等处理信息的方法。首先要有扎实的数学知识，对物理学的要求也很高，并且主要是电学方面；要学习许多电路知识、电子技术、信号与系统、计算机控制原理、通信原理等基本课程。学习电子信息工程自己还要动手设计、连接一些电路并结合计算机进行实验，对动手操作和使用工具的要求也是比较高的。譬如自己连接传感器的电路，用计算机设置小的通信系统，还会参观一些大公司的电子和信息处理设备，理解手机信号、有线电视是如何传输的等，并能有机会在老师指导下参与大的工程设计。学习电子信息工程，要喜欢钻研思考，善于开动脑筋发现问题。 随着社会信息化的深入，各行业大都需要电子信息工程专业人才，而且薪金很高。学生毕业后可以从事电子设备和信息系统的设计、应用开发以及技术管理等。比如，做电子工程师，设计开发一些电子、通信器件；做软件工程师，设计开发与硬件相关的各种软件；做项目主管，策划一些大的系统，这对经验、知识要求很高；还可以继续进修成为教师，从事科研工作等。 专业背景与市场预测 该专业是前沿学科，现代社会的各个领域及人们日常生活等都与电子信息技术有着紧密的联系。全国各地从事电子技术产品的生产、开发、销售和应用的企事业单位很多.,随着改革步伐的加快，这样的企事业单位会越来越多。为促进市场经济的发展，培养一大批具有大专层次学历，能综合运用所学知识和技能，适应现代电子技术发展的要求，从事企事业单位与本专业相关的产品及设备的生产、安装调试、运行维护、销售及售后服务、新产品技术开发等应用型技术人才和管理人才是社会发展和经济建设的客观需要，市场对该类人才的需求越来越大。为此电子信息工程专业的人才有着广泛的就业前景。 培养目标 注重培养电子信息技术基础知识与能力；具有电子产品的装配、调试及设计的基本能力，具有一般电子设备的安装、调试、维护与应用能力；具有对办公自动化设备的安装、调试、维修和维护管理能力；具有对通信设备、家用电子产品电路图的阅读分析及安装、调试、维护能力；具有对机电设备进行智能控制的设计和组织能力；具有阅读英语资料和计算机应用能力。 培养要求 本专业学生主要学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的基本理论和基本知识，受到电子与信息工程实践（包括生产实习和室内实验）的基本训练，具备良好的科学素质，具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力，并具有较强的知识更新能力和广泛的科学适应能力。 主要课程 高等数学、英语、电路分析、电子技术基础、C语言、VB程序设计、电子CAD、高频电子技术、电视技术、电子测量技术、通信技术、自动检测技术、网络与办公自动化技术、多媒体技术、单片机技术、电子系统设计工艺、电子设计自动化（EDA）技术、数字信号处理（DSP）技术等课程。 课程分类介绍： ①数学： 高等数学 ----（数学系的数学分析+空间解析几何+常微分方程）讲的主要是微积分，对学电路的人来说，微积分（一元、多元）、曲线曲面积分、级数、常微分方程在后续理论课中经常遇到。 概率统计 ---- 凡是跟通信、信号处理有关的课程都要用到概率论。 数学物理方法 ---- 有些学校研究生才学，有些学校分成复变函数（+积分变换）和数学物理方程（就是偏微分方程）。学习电磁场、微波的数学基础。 还可能会开设随机过程（需要概率作基础）乃至泛函分析。 ②理论： 电路原理 ---- 基础的课程。 信号与系统 ---- 连续与离散信号的时域、频域分析，很重要但也很难 数字信号处理 ---- 离散信号与系统的分析、信号的数字变换、数字滤波器之类。 基本上这两门都需要大量的算法和编程。 通信原理 ---- 通信的数学理论。 信息论 ---- 信息论的应用范围很广，但电子工程专业常把这门课讲成编码理论。 电磁场与电磁波 ---- 天书般的课程，基本上是物理系的电动力学的翻版，用数学去研究磁场（恒定电磁场、时变电磁场）。 ③电路： 模拟电路 ---- 晶体管、运放、电源、A/D、D/A。 数字电路 ---- 门电路、触发器、组合电路、时序电路、可编程器件，数字电子系统的基础（包括计算机）。 高频电路 ---- 无线电电路，放大、调制、解调、混频，比模拟电路难 微波技术 ---- 处理方法跟前面几种电路完全不同，需要电磁场理论作基础。 ④计算机： 微机原理 ---- 80x86硬件工作原理。 汇编语言 ---- 直接对应CPU指令的程序设计语言。 单片机 ---- CPU和控制电路做成一块集成电路，各种电器中都少不了，一般讲解51系列。 C c++语言 ----（现在只讲c语言的学校可能不多了）写系统程序用的语言，与硬件相关的开发经常用到。 软件基础 ----（计算机专业的数据结构+算法+操作系统+数据库原理+编译方法+软件工程）也可能是几门课，讲软件的原理和怎么写软件。 详细课程介绍： ①c语言 c语言是国内外广泛使用的计算机语言，是计算机应用人员应掌握的一种程序设计工具。 c语言功能丰富，表达能力强，使用灵活方便，应用面广，目标程序效率高，可移至性好，既具有高级语言的有点，有具有低级语言的许多特点。因此，c语言特别适合于编写系统软件。 c语言诞生后，许多原来用汇编语言编写的软件，现在可以用c语言编写了。 初学是切忌过早的滥用c的某些容易引起错误的细节，如不适当的使用＋＋和－－的副作用。学习程序设计，一定要雪活用活，不要死学不会用，要举一反三，在以后的需要时能很快的掌握一种新语言。 ②高等数学 高等数学是理、工科院校一门重要的基础学科。作为一一门科学，高等数学有其固有的特点，这就是高度的抽象性、严密的逻辑性和广泛的应用性。抽象性是数学最基本、最显著的特点--有了高度抽象和统一，我们才能深人地揭示其本质规律，才能使之得到更广泛的应用。严密的逻辑性是指在数学理论的归纳和整理中，无论是概念和表述，还是判断和推理，都要运用逻辑的规则，遵循思维的规律。所以说，数学也是一种思想方法，学习数学的过程就是思维训练的过程。人类社会的进步，与数学这门科学的广泛应用是分不开的。尤其是到了现代，电子计算机的出现和普及使得数学的应用领域更加拓宽，现代数学正成为科技发展的强大动力，同时也广泛和深人地渗透到了社会科学领域。因此，学好高等数学对我们来说相当重要。然而,很多学生对怎样才能学好这门课程感到困惑。要想学好高等数学，至少要做到以下四点: 首先，理解概念。数学中有很多概念。概念反映的是事物的本质,弄清楚了它是如何定义的、有什么性质，才能真正地理解一个概念。 其次，掌握定理。定理是一个正确的命题，分为条件和结论两部分。对于定理除了要掌握它的条件和结论以外，还要搞清它的适用范围，做到有的放矢。 第三,在弄懂例题的基础上作适量的习题。要特别提醒学习者的是，课本上的例题都是很典型的，有助于理解概念和掌握定理，要注意不同例题的特点和解法法在理解例题的基础上作适量的习题。作题时要善于总结---- 不仅总结方法，也要总结错误。这样，作完之后才会有所收获，才能举一反三。 第四，理清脉络。要对所学的知识有个整体的把握，及时总结知识体系，这样不仅可以加深对知识的理解，还会对进一步的学习有所帮助。 ③信号与系统 信号与系统是通信和电子信息类专业的核心基础课，其中的概念和分析方法广泛应用于通信、自动控制、信号与信息处理、电路与系统等领域。 本课程针对网络课程的特点，采用了图、文、声、像、动画等多媒体技术，使内容生动活泼，易于理解。课程以网络技术为支持，以学生自学为主，结合教师答疑，学生讨论等形式使该课程体现出交互性、开放性、自主性、协作性等特点。 本课程从概念上可以区分为信号分解和系统分析两部分，但二者又是密切相关的，根据连续信号分解为不同的基本信号，对应推导出线性系统的分析方法分别为：时域分析、频域 分析和复频域分析；离散信号分解和系统分析也是类似的过程。 本课程采用先连续后离散的布局安排知识，可先集中精力学好连续信号与系统分析的内容，再通过类比理解离散信号与系统分析的概念。状态分析方法也结合两大块给出，从而建立完整的信号与系统的概念。 本课程除了大纲要求的主要内容外，还给出了随机信号通过线性系统分析，离散傅立叶变换、FFT等内容以扩展知识面。 ④电路分析 电路分析是高等工科院校电类专业的一门非常重要的技术基础课，该课程不仅为后续专业课的学习打基础，而且对发展学生科学思维、培养学生分析问题、解决问题也具有十分重要的作用。本课程的主要内容有：电路的基本概念与基本定律、电阻电路的等效变换、线性电路的基本分析方法、基本定理、含有理想运放的电路分析、正弦交流电路的稳态分析、含有互感的电路、三相电路、周期性非正弦电流电路、双口网络、一阶电路的时域分析、二阶电路的时域分析、拉普拉斯变换及其应用、状态变量法、非线性电阻电路等。 ⑤微机原理 微机原理的侧重点是介绍指令系统和接口，它对于了解微机的硬件原理非常重要，如果需要利用微机进行控制、通信，则微机原理是必修的课程。因此，绝大多数专业都将微机原理列为主干课程之一。 C语言被认为是介于高级语言与汇编之间的一种编程语言，也称为中级语言，很多操作系统就是用C实现的，如Unix、Linux、minix等，很多底层的通信程序、驱动程序、加密程序等也都是用C编写的，其重要原因就在于C语言非常接近汇编语言，换句话说，C语言离计算机的硬件很近，但同时C语言编程又要比汇编方便得多，故很多人喜欢C语言。 一般来说，学习微机原理并不需要C语言的基础，而要真正学懂、学通C语言，微机原理是必须具备的基础，如C中的指针操作，就需要对微机的存储器的结构有所了解。 不幸的是，目前国内绝大多数高等学校都是先修C，再修微机原理，笔者认为这实在是误人子弟，不利于高水平人才的培养。 另外，有些人认为，微机原理作为一门联系硬件与软件的一门重要课程，在高校的重视程度是不够的，是与该门课程地位不相称的。 ⑥通信原理 通信作为一个实际系统，是为了满足社会与个人的需求而产生的，目的是传送消息（数据、语音和图像）。通信技术的发展，特别是近30年来形成了通信原理的主要理论体系，即编码理论、调制理论与检测理论。 在通信原理的课程中，有多处要用到信息论的结论或定理。信息论已成为设计通信系统与进行通信技术研究的指南，尤其是它能告诉工程师们关于通信系统的性能极限。 信道中存在噪声。在通信过程中噪声与干扰是无法避免的。随着对噪声与干扰的研究产生了随机过程理论。对信号的分析实际上就是对随机过程的分析。 在通信工程领域，编码是一种技术，是要能用硬件或软件实现的。在数学上可以存在很多码，可以映射到不同空间，但只有在通信系统中能生成和识别的码才能应用。编码理论与通信结合形成了两个方向：信源编码与信道编码。 调制理论可划分为线性调制与非线性调制，它们的区别在于线性调制不改变调制信号的频谱结构，非线性调制要改变调制信号的频谱结构，并且往往占有更宽的频带，因而非线性调制通常比线性调制有更好的抗噪声性能。 接收端将调制信号与载波信号分开，还原调制信号的过程称之为解调或检测。 作为通信原理课程，还包含系统方面的内容，主要有同步和信道复用。在数字通信系统中，只有接收信号与发送信号同步或者信号间建立相同的时间关系，接收端才能解调和识别信号。信道复用是为了提高通信效率，是安排很多信号同时通过同一信道的一种约定或者规范，使得多个用户的话音、图像等消息能同时通过同一电缆或者其他信道传输。 在通信原理之上是专业课程，可以进一步讲述通信系统的设计或深化某一方面的理论或技术。要设计制造通信系统，了解原理是必要的，但只知道原理是不够的，还必须熟悉硬件（电路、微波）与软件（系统软件与嵌入式软件），这是专业课程计划中的另一分支的课程体系结构。 通信原理课程的教学从内容上主要分为模拟通信和数字通信两部分。重点是数字通信的调制、编码、同步等内容。 配合完成的教学内容，要求学生完成必要的习题作业。期间开设一些验证性实验，同时使用SystemView实验教学，使学生可以比较深刻地理解通信系统实际工作的情况。 由于学生通信原理的认识难度，教师加强了该课程的多媒体CAI教学，形象直观的图示辅助教学。利用课程组研制成功的电子教案的演示文稿与以难点仿真为主的图示辅助教学软件开展教学。大大提高了教学效果。同时，正在研究与开发成功网上实验教学软件，把教学仪器的使用、重要实验仪器的仿真模拟实验上网，以进一步适应教学信息化、网络化的要求。 总之，本课程通过理论教学、实验教学、课程设计、CAI课件、综合设计和网络教学的手段，使学生在理解本课程的教学内容方面有很大的提高。

提供点奖赏分吧，这花时间的。第一题：能量除以脉宽。第二题：能量除以脉宽得功率，再除以面积为功率密度。第三题：推导三系数关系详见 激光原理 一书第12页(3点：热平衡黑体辐射，玻尔兹曼分布，能级粒子数不变)。第四题：功率除以光子能量（hv）。第五题：热平衡下波尔兹曼分布。

3T目标，即每秒1012(T)比特的运算速度和每秒1012(T)比特通信速率以及每平方厘米1012(T)比特的存储密度。知识经济转化的关键在于信息处理和光电子技术。世界经济模式正在由工业经济向知识经济转化。现代信息高科技和信息产业是知识经济中最重要的基本要素。数字化、网络化和智能化是信息科学技术的发展趋势。 世界各国都把大力推动信息基础设施向大容量、高传输速率、并行处理和智能化发展。作为发展知识经济的重要环节是所谓“3T目标”，即每秒1012(T)比特的运算速度和每秒1012(T)比特通信速率以及每平方厘米1012(T)比特的存储密度。有必要充分发掘和利用光作为信息载体所具有的高速、宽带、多参数和并行等特性以解决信息传输、存储和处理中现存的若干瓶颈问题。

半导体光电子学是基于在半导体内操纵和控制光子运动的一门新的科学与技术，是研究半导体中光吸收及辐射发射，是国家信息基础设施建设的关键课题。因此，实验室的研究方向是以新一代光通讯、光信息处理等领域中的关键光电子器件（特别是以量子结构为基础的器件）及其集成研究为重点，同时密切注视光电子新材料、新器件、新应用技术的开拓。根据研究方向，实验室的研究内容包括半导体量子阱材料物理的研究和重要光电子器件物理、设计与工艺；光波导器件设计与工艺实现；光电子器件应用及其系统技术的研究；光电子新材料、新器件、新应用技术的研究。主要开展以下工作：Ⅲ-V族半导体光波导开关阵列；硅基光电子器件研究；GaN材料的研究；高功率超辐射集成光源；有机/聚合物电发光器件；光纤光栅研究；5GHz半导体超短光脉冲激光器及光孤子研究；光ATM交换系统技术；程控/手动单模可调谐外腔半导体激光器及其产品开发。目标是把实验室建设成我国光电子学领域的主要研究基地和人才培养基地。

微电子学是研究用固体、半导体材料制备空间尺寸为微米、亚微米量级的微小型电路的。光电子学是研究光频电磁波的产生、控制与探测的，涉及光电、电光转换与光电信号处理。我是搞这个的，总之是个唬人的学科。磁电子学就是自旋电子学吧，学纳米电子学时看到过，主要是通过磁场和电子输运的相互作用效应进行信息调制的。量子电子学是个筐，什么都能往里装。在我们学校它等于高等激光物理学，有些学校讲的是微波理论。总之是用量子理论 处理物质，麦克斯韦理论处理电磁波，来研究电磁波与物质相互作用的 半经典理论。 它的升级版叫腔量子电动力学，是全量子理论。

深圳大学光电子学研究所成立于1999年9月，是以著名光电子学专家牛憨笨院士为首的课题组从中国科学院西安光学精密机械研究所调入深圳大学后组建的。为了大力发展教育，加大人才培养力度，将深圳大学办成教学和科研并重的综合性大学，促进光电子学科的发展，促进深圳市光电子产业的可持续发展，深圳市委、市政府对光电子学研究所的组建与建设给予了高度重视和大力支持。

将各类元件器件按各种可能方式组合起来，可构成光电子学系统，如光通信、电视系统、微光夜视系统等。 利用三个以光纤面板为输入输出窗口的像增强管可组成三级级联管，加上物镜、目镜和电源即组成第一代微光夜视仪（夜间望远镜），可在星光或有云的黑夜里观察目标。利用通道电子倍增原理可制成二维通道列阵，即所谓微通道板。将此板装在像增强管中的荧光屏前，即成为第二代微光管。它可以代替三级级联管组成第二代夜视系统，具有防强光的优点。如将微光管与摄像管级联，则可组成微光电视。如将 X射线变像管与摄像管级联,则可制成X射线电视机。用同样原理也可制成紫外线电视。当然，也可不采用级联，而将变像管或像增强管与摄像管结合起来制成微光摄像管、X射线摄像管或紫外线摄像管。中国的光纤电话已进入实用阶段，模拟和数字式光纤电视也已试制成功。彩色显像管和彩色电视机已批量生产。各种品种的摄像管、光电倍增管、变像管、像增强管和光电二极管、光电三极管、半导体激光管都已成批生产。光电子学已普遍应用于各种科学仪器中。

　　物理电子学简介：物理电子学是电子学、近代物理学、光电子学、量子电子学、超导电子学及相关技术的交叉学科，主要在电子工程和信息科学技术领域内进行基础和应用研究。近年来本学科发展特别迅速，不断涵盖新的学科领域，促进了电磁场与微波技术、微电子学与固体电子学、电路与系统等二级学科以及信息与通信系统、光学工程等相关一级学科的拓展，形成了若干新的科学技术增长点，如光波与光子技术、信息显示技术与器件、高速光纤通信与光纤网等，成为下一世纪信息科学与技术的重要基石之一。　　光电子学简介：由光学和电子学结合形成的技术学科。电磁波范围包括X射线、紫外光、可见光和红外线。光电子学涉及将这些辐射的光图像、信号或能量转换成电信号或电能，并进行处理或传送；有时则将电信号再转换成光信号或光图像。

光电子器件主要有作为信息载体的光源、辐射探测器、控制与处理用元件器件、光学纤维、显示显像器件。作为信息载体的光源 　热辐射的过程是很难进行快速控制的，但可以对它发出的光束加以调制、滤波或其他处理，使光束在传播途中带上信息。热辐射以外的发光光源自然也可以在传播过程中带上信息，但更主要的是在发射过程中就带上信息。通常，采用低压即可驱动的半导体PN结发光二极管，尤其是高亮度半导体发光二极管和半导体激光器。它们具有反应快、易调制、体积小和光强大等优点。激光具有良好的单色性、相干性、方向性和高光强，这些性能有利于光通信和其他应用。 即光-电和光-光转换器，分为利用光电效应的和热效应的两类。①光电效应：分为外光电效应和内光电效应。外光电效应就是光电子发射效应，利用这种效应的器件都是真空电子器件。例如，光电倍增管，其光电阴极能将光信号转换成一维（时间）电子信号,经多次次级发射,电子倍增电极把信号增强后从阳极输出。这种器件的灵敏度高，甚至可用它组成光子计数器，用以探测单个光子。已研制成二维（空间）光子计数器，用以检测极微弱的光信息。又如像增强管，将 X射线或紫外线转换成光电阴极敏感的光，或采用对红外线灵敏的光电阴极，它使成像光电阴极上的光图像发射出相应的光电子，这些光电子经加速并成像后轰击荧光屏，输出可见光，发出更亮的光图像。它是一种光－光转换器件。这就是 X射线或紫外线像增强管和红外变像管的工作原理。这种器件能起扩展人眼对电磁波波段敏感范围的作用。利用内光电效应的器件，都是半导体器件。其主要原理是光电导和光生电动势两种效应。光电导型探测器由单一半导体制成，或制成二极管，称为半导体光电二极管。受光照时，其电阻发生变化。其中光电二极管通常在反向偏压条件下工作。如果反向偏压足够高，载流子通过PN结的电流直接反映出单位时间内探测器所接收的光能。光电二极管也可在不加偏压的条件下工作。这时，辐射的照射将使PN结的两端产生电动势，其短路电流正比于所接受的辐射功率。红外热成像系统的探测器通常是光电导型。常用的有碲镉汞、碲锡铅、锗掺汞探测器等。它们都必须在低温下工作，以降低探测器的热噪声。②热效应：利用热效应的探测器通称为热敏型探测器，主要是利用物体因受辐射照射后温度升高所引起的电阻的改变、温差电动势的产生、自发极化的改变等效应来测量辐射功率。这类探测器都用在红外波段，优点是响应率与波长无关,在室温下也能探测长波辐射等,但响应时间比光电型探测器长得多。 光的主要特征有强度、光谱、偏振、发光时间和相干性等。光束在传播中，则有方向性、发散或会聚等特征。控制元件的功能在于改变光的这些特征。为了使光束偏转、聚焦和准直等，常使用反射镜、透镜、棱镜和光束分离器等。反射镜常使用金属膜或介质膜，后者的反射系数高并具有选择性。利用全反射可制成反射镜，用于倒像、转像、分束和全反射等。为改变光束的其他特征，常用的元件有滤光片、棱镜、光栅、偏振片、斩光器、受电场控制的电光晶体和液晶等。电光开关不仅可以改变光强和偏振，还可控制光通过的持续时间，是广泛应用的一种器件。其结构是在相互正交的两块偏振片之间放进一块双折射晶体，在晶体上加一电场，则通过晶体的光偏振方向将发生旋转，转角的大小决定于电场的强度。因此，调节电场的强度就可以改变透射光的强度；改变电场的作用时间则可调制光的持续时间。利用声波对光的衍射效应，可控制光束的频率、光强和传播方向。在接近布喇格衍射的条件下，声光的相互作用使光束偏转。声频改变时，偏转角也相应地按比例变化。在衍射效应较小时，衍射光的强度与声波的强度成正比。利用信息调制声波的强度，就可以通过这种比例关系调制衍射光的强度。这种控制方法已在光的传播、显示和信息处理方面得到广泛应用。在光数字处理系统中，关键是研制光学晶体管或光学双稳态器件。已研制出的光学双稳态器件，大体上可分为两类：本征型或称全光学型和光电混合型。一般地说，这种器件由非线性介质、反馈系统和光源三部分组成。可以把出射光强的高态和低态，相应地视为“开”和“关”状态。光晶体管可进行光放大、调制、限幅和整形，并可构成光逻辑门。光存储器包括光盘和全息超微存储底片等，可用于光录像电视和大容量信息存储，也可用于图书资料存储。 用于产生光模拟信号、数字符号和光图像，分为真空器件和非真空器件两大类。前者包括电子束管、低压荧光管和白炽灯泡等；后者包括发光二极管、场致发光屏、等离子体和液晶显示器件等。除液晶显示需要环境照明属于被动显示外，其他都可以发光，属于主动显示。显示方式有两种：①用线段组合成需要显示的数字、符号或图案。例如，用七画拼成各个数字和符号。计算器、数字表等所用的发光二极管或液晶显示器大都采用这种方式。②在多元列阵中选择一部分位置合适的单元组成所需的字符或图案，单元可采用白炽灯、发光二极管、场致发光屏和液晶等。这是一种没有灰度级的矩阵交叉屏。在显像技术中，广泛应用黑白和彩色电视显像管。显像管利用扫描电子束轰击荧光屏产生黑白或彩色画面。前面提到的光-光转换器件如像增强器和变像管,也是显像器件。此外，也可采用有亮度等级的多元列阵，如在固体平板显示或显像屏中，利用两组相互正交的电极。当其中正交的两个电极的交叉点上加有足够高的电位差时，就形成发光点。它是一个像元，很多明暗不同的像元组成一张图片。利用这种结构已制成场致发光屏、液晶屏和等离子体显示屏等。

光电子学optoelectronics以光波代替无线电波作为信息载体，实现光发射、控制、测量和显示等。通常有关无线电频率的几乎所有的传统电子学概念、理论和技术，如放大、振荡、倍频、分频、调制、信息处理、通信、雷达、计算机等，原则上都可延伸到光波段。在激光领域中，激光器提供光频的相干电磁振荡源，光电子学是指光频电子学。光电子学有时也狭义地指光-电转换器件及其应用的领域。光电子学还包括光电子能谱学，它利用光电子发射带出的信息研究固体内部和表面的成分和电子结构。光电子学及其系统的发展，依赖于光-电和电-光转换、光学传输、加工处理和存储等技术的发展，其关键是光电子器件。光电子器件主要有作为信息载体的光源（半导体发光二极管、半导体激光器等）、辐射探测器(各种光-电和光-光转换器)、控制与处理用的元器件（各种反射镜、透镜、棱镜、光束分离器，滤光片、光栅、偏振片、斩光器、电光晶体和液晶等）、光学纤维（一维信息传输光纤波导、二维图像传输光纤束、光能传输光纤束、光纤传感器等）以及各种显示显像器件（低压荧光管、电子束管、白炽灯泡、发光二极管、场致发光屏、等离子体和液晶显示器件等）。将各类元器件按各种可能方式组合起来可构成各种具有重大应用价值的光电子学系统，如光通信系统、电视系统、微光夜视系统等。由光学和电子学相结合而形成的新技术学科。电磁波范围包括 X射线、紫外线、可见光和红外线。它涉及将这些辐射的光图像、信号或能量转换成电信号或电能，并进行处理或传送；有时则将电信号再转换成光信号或光图像。它以光波代替无线电波作为信息载体，实现光发射、控制、测量和显示等。通常有关无线电频率的几乎所有的传统电子学概念、理论和技术，如放大、振荡、倍频、分频、调制、信息处理、通信、雷达、计算机等，原则上都可以延伸到光波段。在激光领域中，激光器提供光频的相干电磁振荡源，光电子学是指光频电子学。光电子学有时也狭义地专指光- 电转换器件及其应用的领域。光电子学还包括光电子能谱学。它是利用光电子发射带出的信息来研究固体内部和表面的成分和电子结构，如X射线光电子能谱学和紫外光电子能谱学。

分类: 理工学科 解析: 3T目标，即每秒1012(T)比特的运算速度和每秒1012(T)比特通信速率以及每平方厘米1012(T)比特的存储密度。 知识经济转化的关键在于信息处理和光电子技术。世界经济模式正在由工业经济向知识经济转化。现代信息高科技和信息产业是知识经济中最重要的基本要素。数字化、网络化和智能化是信息科学技术的发展趋势。 世界各国都把大力推动信息基础设施向大容量、高传输速率、并行处理和智能化发展。作为发展知识经济的重要环节是所谓“3T目标”，即每秒1012(T)比特的运算速度和每秒1012(T)比特通信速率以及每平方厘米1012(T)比特的存储密度。有必要充分发掘和利用光作为信息载体所具有的高速、宽带、多参数和并行等特性以解决信息传输、存储和处理中现存的若干瓶颈问题。 863/863_95/active/atv014

一些国家把大量资金投入光子学和光子技术的研究和开发，许多以光子学命名的研究中心、实验室和公司如雨后春笋般地建立起来。可以毫不夸张地说，一个国家对光子学的投资以及在这一领域从事研究工作的人数直接反映着这个国家科学技术发展的水平。国际知名的科学家已经预言：光子时代已经到来，光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大的冲击。光电子技术和产业在国家经济建设和科学持续发展中的作用。

光电子学研究所的主要研究方向是：● 特种图像信息获取光电子器件与系统，尤其是超快光学诊断和光电测量技术的研究；● 平板显示光电子器件与系统，主要开展等离子体显示（PDP）、有机电致发光显示（OLED）、场致发射显示（FED）的新型平板显示技术原理、材料、器件及系统的研究开发；● 半导体光电子材料与器件，主要研究氮化镓为代表的Ⅲ-Ⅴ族化合物的外延生长技术，GaN、SiC、Al2O3等衬底材料的生长制备技术，Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体器件、化合物半导体射频集成电路、光电子有源器件及用于超大规模集成电路（ULSI）的低介电常数薄膜的制备技术；● 光电系统，以超快电子技术、脑科学和生命科学中的功能成像技术、光机电一体化仪器与设备的研究为主。

光电子学的应用非常广泛。已制成和正在研制的光电子器件品种繁多。从能源角度来看，可将光能转换成电能，或将电能转换成光能。前者有晶态和非晶态太阳能电池，小者可用于电子表和电子计算器，大者可制成太阳能电站；后者有以电驱动的发光光源，如放电灯、霓虹灯、荧光灯、场致或阴极射线发光屏、发光二极管等。从信息角度来看，可利用光发射、放大、调制、加工处理、存储、测量、显示等技术和元件，构成具有特定功能的光电子学系统。例如，利用光纤通信可以实现迅速和大容量信息传送的目的。它使原来类似的技术水平得到大幅度的提高。人所接受的信息，大约80%是由光通过眼睛输入的。然而，人眼的局限性大大地限制了人类获得光信息的能力，因而需要扩展人眼的功能。第一、要扩展人眼在低照度下的视觉能力，提供各种夜视装备以便能在低照度下进行科研和生产活动，或在夜间进行侦察和战斗。第二、要扩展人眼对电磁波波段的敏感范围。已制成将红外线、紫外线和 X射线的光图像转换成可见光图像的直视式或电视式光电子学装置。利用这些原理还可以扩展到观察中子和其他带电粒子所形成的图像。第三、要扩展人眼对光学过程的时间分辨本领，例如已经做到在几十飞秒（10^（-15）秒）内就可观察到信息的变化。光电子学的发展，依赖于光-电和电-光转换、光学传输、加工处理和存储等技术的发展。这些技术所依据的物理现象和原理，主要是光与物质的相互作用。它涉及到折射和反射等光束的传播规律（几何光学）；衍射、干涉、偏振和色散等光波的传播规律（物理光学）；热辐射、光致发光、场致发光、电子轰击发光和受激辐射等发光规律；各类元激发、元激发之间的相互作用和动力学过程等的机理（量子光学）；光电导、光电发射和光生电动势等光电转换机理;光全息技术;光学系统（应用光学）和光学系统的集成（集成光学）；视觉过程和肉眼对光的反应（生理光学）；以及对快速和微弱光电信息的探测和处理等。这些技术的使用还需要电子技术的配合，才能构成具有特殊功能的仪器、设备或系统。光电子学系统的关键是光电子器件。当光电子器件的工作原理确定后，其性能就与制作这些器件的材料的性能和加工工艺密切相关。可以说，改善材料的性能和制作工艺，是提高光电子器件水平的关键。