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1、1給本科新生講授怎樣學(xué)好光信息科學(xué)與技術(shù)課程光信息科學(xué)與技術(shù)(光電信息科學(xué)與技術(shù))概論 2011.10安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院這門課程是新開(kāi)設(shè)的課程一、為什么要開(kāi)設(shè)本課程. 是滿足現(xiàn)代大學(xué)生特點(diǎn)的需要. 是該專業(yè)自身特點(diǎn)的需要二、開(kāi)設(shè)本課程的目的. 了解該專業(yè)課程體系及相互之間的關(guān)系. 增強(qiáng)同學(xué)們學(xué)好本專業(yè)各門課程的信心,激發(fā)學(xué)習(xí)本專業(yè)的興趣. 在學(xué)習(xí)過(guò)程中,少走彎路安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院2為什么由我講授這門課程. 申請(qǐng)者2004年申請(qǐng). 職責(zé) 專業(yè)負(fù)責(zé)人(兼職). 學(xué)習(xí)經(jīng)歷本科:物理碩士:原子分子物理博士:光學(xué). 科研經(jīng)歷承擔(dān)多項(xiàng)省部級(jí)和國(guó)家級(jí)科研課題. 教學(xué)經(jīng)歷承擔(dān)過(guò)多門本科

2、生課程的教學(xué)任務(wù),是原子分子物理專業(yè)和光學(xué)專業(yè)的碩士生導(dǎo)師,光學(xué)專業(yè)博士生導(dǎo)師. 興趣期望能為同學(xué)們的后期學(xué)習(xí)做一些有益的準(zhǔn)備工作. 不足普通話水平poor安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院3本科程的主要內(nèi)容(學(xué)時(shí)). 光信息科學(xué)與技術(shù)的研究對(duì)象 2. 光信息科學(xué)與技術(shù)各學(xué)科分類 3. 光信息科學(xué)與技術(shù)各學(xué)科內(nèi)容簡(jiǎn)介 4. 光信息科學(xué)與技術(shù)各學(xué)科之間的相互關(guān)系 5. 如何看待數(shù)學(xué)在光信息科學(xué)與技術(shù)中的地位 6. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)在光信息科學(xué)與技術(shù)中的重要地位. 幾點(diǎn)供參考的建議安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院4引言該專業(yè)是第三屆招生的新興交叉學(xué)科專業(yè)為什么要開(kāi)設(shè)此專業(yè) 一、國(guó)內(nèi)外光信息科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

3、1 光信息科學(xué)與技術(shù)的展望 光信息科學(xué)和技術(shù)是光學(xué)和光電子學(xué)的一個(gè)分支。從光學(xué)與光電子學(xué)的發(fā)展即可看到該學(xué)科的發(fā)展態(tài)勢(shì),20世紀(jì)六十年代初出現(xiàn)的激光和激光科學(xué)技術(shù),以其強(qiáng)大的生命力推動(dòng)著光信息科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展,至今光電子(光子)技術(shù)的應(yīng)用已遍及科技、經(jīng)濟(jì)、軍事和社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域。人們普遍認(rèn)為,光電子產(chǎn)業(yè)將成為21世紀(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院5光電子(光子)技術(shù)主要是研究光(特別是相干光)的產(chǎn)生、傳輸、控制和探測(cè)的科學(xué)技術(shù)。通過(guò)光電子技術(shù)與微電子技術(shù)的結(jié)合,以及在各種科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用,產(chǎn)生并形成了一系列新的交叉學(xué)科和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域,如信息光電子技術(shù),激光醫(yī)療與光子生物

4、學(xué),激光加工技術(shù),激光檢測(cè)與計(jì)量技術(shù),激光全息技術(shù),激光光譜分析技術(shù),非線性光學(xué),超快光子學(xué),激光化學(xué),量子光學(xué),激光(測(cè)污)雷達(dá),激光制導(dǎo),激光分離同位素,激光可控核聚變,激光武器等等不勝枚舉。這些技術(shù)應(yīng)用的快速發(fā)展及向其它科技領(lǐng)域的滲透,形成了許多市場(chǎng)可觀、發(fā)展?jié)摿薮蟮墓怆娮赢a(chǎn)業(yè),包括光纖通訊產(chǎn)業(yè)、光顯示產(chǎn)業(yè)、光存儲(chǔ)-光盤產(chǎn)業(yè)、光機(jī)電一體化、激光材料加工和合成產(chǎn)業(yè)、辦公自動(dòng)化與商用光電子產(chǎn)業(yè)、激光醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)、激光器件產(chǎn)業(yè)、激光全息產(chǎn)業(yè)、光電子材料產(chǎn)業(yè)、光電子檢測(cè)產(chǎn)業(yè)和軍用光電子產(chǎn)業(yè)。預(yù)計(jì)未來(lái)具有重大發(fā)展前景的光(電)子產(chǎn)業(yè)有:光子計(jì)算與光信息處理產(chǎn)業(yè)、全光光子通信產(chǎn)業(yè)、光子集成器件產(chǎn)業(yè)

5、、聚合物光纖光纜產(chǎn)業(yè)、聚合物光電器件產(chǎn)業(yè)和光子傳感器產(chǎn)業(yè)等。綜上所述,光電子產(chǎn)業(yè)大致可分為五大類:光電子材料與元件產(chǎn)業(yè)、光信息(資訊)產(chǎn)業(yè)、傳統(tǒng)光學(xué)(光學(xué)器材)產(chǎn)業(yè)、光通信產(chǎn)業(yè)、激光器與激光應(yīng)用(能量、醫(yī)療)產(chǎn)業(yè)。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院62 21世紀(jì)光子學(xué)年代 “20世紀(jì)是電子學(xué)的年代”,這是對(duì)電子學(xué)為人類所作的貢獻(xiàn)的一個(gè)恰如其分的評(píng)價(jià)。 特別是20世紀(jì)40年代以后,電子學(xué)使工業(yè)化達(dá)到頂峰,又和光子學(xué)一道促成了工業(yè)化向信息化的轉(zhuǎn)變?!?1世紀(jì)是光子學(xué)的年代”,在21世紀(jì)光子學(xué)發(fā)展IT的目標(biāo)歸結(jié)為3T,即信息傳輸和交換容量都將達(dá)到b/s量級(jí),信息存儲(chǔ)容量要達(dá)到TB量級(jí), 這是信息化社會(huì)

6、所需的信息量所決定的。 面對(duì)如此艱巨的任務(wù),以硅材料為基礎(chǔ)的電子學(xué)將會(huì)遇到兩個(gè)問(wèn)題:一是硅材料本身的電子遷移率(單位電場(chǎng)強(qiáng)度下電子的漂移速度)為4 000 cm/(s)已達(dá)到極限,啟用更高電子遷移率的材料(如GaAs)將受限于成本和工藝;二是依靠縮尺效應(yīng)來(lái)提高微電子器件的處理速度以提高信息傳輸和交換容量也將逐漸趨于極限。 一般認(rèn)為,0.05 靘 的IC極限特征尺寸可能會(huì)在2010年出現(xiàn)(目前這一特征尺寸為0.13 靘)。 因此在解決信息供需矛盾上電子學(xué)逐漸顯得力不從心而表現(xiàn)出所謂“電子學(xué)瓶頸”。 相反,光子學(xué)對(duì)面臨的“3T”任務(wù)卻顯示出強(qiáng)勁的優(yōu)勢(shì)。 例如,用光纖來(lái)傳輸信息,它擁有70 THz以

7、上可利用的帶寬,而我們目前所利用的帶寬還不足其萬(wàn)分之一;同樣有Tb/s信息交換帶寬潛力的全光交換還剛開(kāi)始;被譽(yù)為“海量存儲(chǔ)”的光盤,隨著激射波長(zhǎng)越來(lái)越短的半導(dǎo)體激光器的實(shí)用化,存儲(chǔ)量成倍地增加。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院7盡管光子學(xué)一開(kāi)始就瞄準(zhǔn)了信息科學(xué)作為它的應(yīng)用對(duì)象,光子是作為信息載體而出現(xiàn)的。 然而電子、光子和其他微觀粒子一樣同屬具有粒子性和波動(dòng)性的“量子”,用普朗克常數(shù)與其頻率之積(hv)表示量子的能量。 原子、電子、光子都可作能量的載體。 特別是激光出現(xiàn)后,更是利用其作能量載體廣泛應(yīng)用于工業(yè)加工,這比電子束用于材料加工的應(yīng)用要廣泛得多。光子學(xué)的發(fā)展除極大地推動(dòng)它的嫡系信息光子學(xué)

8、外,還輻射到其他科學(xué)領(lǐng)域而形成一系列其他分支光子學(xué),如包括量子光學(xué)、分子光學(xué)、非線性光學(xué)、超快光學(xué)等在內(nèi)的基礎(chǔ)光子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)等。 在21世紀(jì),光學(xué)和光子學(xué)將滲透到各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,將成為諸多學(xué)科中的“領(lǐng)頭雁”。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院83 國(guó)外光子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 從20世紀(jì)90年代開(kāi)始,人類開(kāi)始邁入信息社會(huì)。 特別是1993年美國(guó)提出國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施(NII)和其后不久的全球信息基礎(chǔ)設(shè)施(GII),使信息技術(shù)出現(xiàn)了勃勃生機(jī)。 1995年波分復(fù)用(WDM)和摻鉺光纖放大器(EDFA)進(jìn)入實(shí)用,開(kāi)創(chuàng)了大容量光纖通信的新局面,也開(kāi)創(chuàng)了光子學(xué)發(fā)展的新紀(jì)元。 到20世紀(jì)90年代后期,信息業(yè)務(wù)

9、迅速發(fā)展,特別是因特網(wǎng)業(yè)務(wù)呈爆炸性增漲,惟有光子學(xué)才能提供這種巨大的信息帶寬。 光纖通信網(wǎng)絡(luò)將無(wú)可辯駁地成為整個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)的核心和平臺(tái)。 現(xiàn)在光纖通信的容量,以每12個(gè)月翻一番的速度向前發(fā)展。 隨著人們對(duì)信息需求量指數(shù)增長(zhǎng),這種信息爆炸的形勢(shì)會(huì)愈演愈烈。 特別是信息家電的發(fā)展,遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、家庭辦公、電子商務(wù)、交互式視頻業(yè)務(wù)等信息業(yè)務(wù)的風(fēng)起云涌,信息爆炸的高潮將在10年左右時(shí)間內(nèi)形成。 到時(shí)每個(gè)家庭將會(huì)形成一個(gè)占有帶約100 Mb/s的家庭信息網(wǎng)絡(luò)(Homenet),則主干網(wǎng)上的帶寬將達(dá)到數(shù)十Tb/s。 包括信息傳輸與交換的整個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)都處在光子學(xué)領(lǐng)域或在電子學(xué)支持下的光子學(xué)領(lǐng)域。 在本世

10、紀(jì),光子學(xué)必將成為包括信息科學(xué)在內(nèi)的諸多學(xué)科的“領(lǐng)頭雁”。 像20世紀(jì)的電子學(xué)一樣,一個(gè)強(qiáng)大的光子產(chǎn)業(yè)必將在未來(lái)1020年內(nèi)形成,驅(qū)動(dòng)著第五個(gè)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)波的發(fā)展。 而且?guī)啄陙?lái)的實(shí)際證明,光電子的潛在大市場(chǎng)是不言而喻的。安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院94 我國(guó)光子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)的激光和光電子技術(shù)的發(fā)展起步不晚,幾乎與世界同步,尤其是近十幾年來(lái),由于改革開(kāi)放政策的威力,以及積極利用投資環(huán)境和消費(fèi)市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì),中國(guó)的光電子產(chǎn)品市場(chǎng)的年增長(zhǎng)率,始終保持在兩位數(shù)的高速增長(zhǎng)勢(shì)頭。國(guó)家863計(jì)劃為我國(guó)發(fā)展信息光電子產(chǎn)業(yè)打下了很好的基礎(chǔ)。目前,中國(guó)已成為光電子產(chǎn)品的重要市場(chǎng),為今后發(fā)展帶來(lái)了很好的機(jī)遇。 目前

11、,建立和健全國(guó)家的風(fēng)險(xiǎn)投資資金體系,實(shí)行國(guó)家、企業(yè)、個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān),有利于促進(jìn)涉及我國(guó)創(chuàng)新光電子技術(shù)產(chǎn)品項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)。金融部門的積極投資,可使我國(guó)先進(jìn)光電子產(chǎn)品迅速達(dá)到規(guī)模生產(chǎn),增強(qiáng)產(chǎn)品的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)地位。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院10擴(kuò)大融資、納資渠道也是我國(guó)光電子企業(yè)發(fā)展的必由之路。目前我國(guó)大約有50家上市的企業(yè)集團(tuán)公司經(jīng)營(yíng)光電,光電股對(duì)股民有很大的吸引力,而且,海外資本看好中國(guó)大陸的這塊光電市場(chǎng),按技術(shù)股和資金等方式紛紛進(jìn)入中國(guó)大陸的光電子產(chǎn)品市場(chǎng),尤其是光纖和光通信行業(yè)市場(chǎng),如長(zhǎng)江通信參股武漢長(zhǎng)飛光纖光纜有限公司,阿爾卡特與深圳特發(fā)信息股份有限公司,澳大利亞國(guó)家光子研究中心與江蘇法爾

12、勝組成法爾勝光子有限公司,日本藤倉(cāng)株式會(huì)社和臺(tái)灣華新麗華與南京新港高科技股份有限合資公司的華新藤倉(cāng)光通信有限公司等。去年全球最大的光纖通信器件公司-美國(guó)JDSU,全資并購(gòu)福建華科光電子有限公司,推開(kāi)了世界跨國(guó)公司進(jìn)駐我國(guó)光電園區(qū)的序幕。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院11面對(duì)中國(guó)在WTO及國(guó)際市場(chǎng)的巨大壓力和挑戰(zhàn),我國(guó)政府和各級(jí)地方政府在制定“十一五規(guī)劃時(shí),均把發(fā)展光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)列入今后重中之重,選擇有條件的地區(qū)建立光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地。這是我國(guó)迎接21世紀(jì)國(guó)際經(jīng)濟(jì)竟?fàn)幒吞魬?zhàn)的一項(xiàng)重要舉措。自2000年以來(lái),稱之為武漢中國(guó)光谷、 廣東中國(guó)光谷 、長(zhǎng)春中國(guó)光谷等國(guó)家級(jí)光電子科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展園區(qū)相繼籌建

13、,上海、西安、福州、南昌、無(wú)錫、合肥、寧波、重慶、北京通州等地的光谷-光電子科技產(chǎn)業(yè)園區(qū)的籌建也在加速進(jìn)行中。這些光電子科技產(chǎn)業(yè)園區(qū)具有優(yōu)良的投資環(huán)境,將吸引大批技術(shù)產(chǎn)品項(xiàng)目、資金、人才落戶園區(qū)。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院12國(guó)內(nèi)主要城市光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較1地域強(qiáng)勢(shì)領(lǐng)域科研教育實(shí)力2001年產(chǎn)值優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)上海光通信產(chǎn)業(yè)光顯示產(chǎn)業(yè)微電子產(chǎn)業(yè)光通信和激光技術(shù)基礎(chǔ)雄厚,有上海光機(jī)所,上海交通大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等在光電子技術(shù)方面處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的院校。約210億RMB漕河涇、嘉定、松江等地區(qū)的光電子企業(yè)相對(duì)較集中,已初步形成上海光電子產(chǎn)業(yè)鏈,光通信和光顯示產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)。 武漢光通信產(chǎn)業(yè)激光加工

14、產(chǎn)業(yè)光通信和激光技術(shù)基礎(chǔ)雄厚,有武漢郵科院,華中科技大學(xué)等在光電子技術(shù)方面處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的院校。 約187億RMB(含軟件)長(zhǎng)飛(連續(xù)十年光纖光纜產(chǎn)銷量全國(guó)同行業(yè)第一)楚天激光(全國(guó)最大的專業(yè)激光產(chǎn)品制造商);華工科技(具高校背景的上市公司,擁有“華工圖象”等多個(gè)知名品牌)。廣州光顯示產(chǎn)業(yè)光電材料產(chǎn)業(yè)光儲(chǔ)存產(chǎn)業(yè)有中山大學(xué)、華南師大、華南理工大學(xué)、暨南大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)、廣州大學(xué)等在光電子技術(shù)方面處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的院校。 約120億RMB科學(xué)城成為國(guó)內(nèi)外知名的光電子產(chǎn)業(yè)園區(qū)。吸引大批外資或合資企業(yè),如光寶、依利安達(dá)、恒光電子、高科通信等,形成了光顯示、光存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)群。深圳光通信產(chǎn)業(yè)激光加工產(chǎn)業(yè)集中了全國(guó)

15、各地的光電子人才,有深圳大學(xué)等從事光電子技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)的院校。 約120億RMB全國(guó)最大的光通信產(chǎn)業(yè)基地,擁有一批著名的本土企業(yè),如華為、中興等等;另外,激光方面有大族。續(xù)上表2地域強(qiáng)勢(shì)領(lǐng)域科研教育實(shí)力2001年產(chǎn)值優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)長(zhǎng)春光顯示、激光設(shè)備、傳統(tǒng)光學(xué)精密儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)軍用光電子領(lǐng)域光電子基礎(chǔ)雄厚,有長(zhǎng)春光機(jī)所、長(zhǎng)春理工大學(xué)、(原長(zhǎng)春光機(jī)學(xué)院)等光電子專業(yè)院校。 約70億RMB全國(guó)主要的液晶生產(chǎn)基地;全國(guó)最大的光電編碼器生產(chǎn)基地;是世界生產(chǎn)532nm全固態(tài)綠激光器系列產(chǎn)品最大供應(yīng)商,激光加工設(shè)備、軍用光電設(shè)備力量雄厚。北京微電子、數(shù)控機(jī)床、智能儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、電子專用設(shè)備、激光技術(shù)、機(jī)器

16、人等產(chǎn)業(yè)光通信和激光技術(shù)基礎(chǔ)雄厚,有中國(guó)科學(xué)院、清華大學(xué)、北京大學(xué)等在光電子技術(shù)方面處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的院校??蒲性核?、高校集中,在半導(dǎo)體激光器、光學(xué)儀器、光通信器件、激光加工等方面擁有優(yōu)勢(shì),有“大恒光電子”等上市公司。南京蘇州昆山(江蘇)光通信、光顯示產(chǎn)業(yè)光電子學(xué)、激光技術(shù)基礎(chǔ)雄厚,東南大學(xué)、蘇州大學(xué)等在光電子技術(shù)方面處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的院校。臺(tái)灣、日本、韓國(guó)等光顯示、光存儲(chǔ)企業(yè)搬至南京、蘇州、昆山。如三星、LG、友達(dá)、法爾勝等。寧波溫州蕭山(浙江)光通信、光器件、光材料產(chǎn)業(yè)光學(xué)儀器儀表產(chǎn)業(yè)光電子學(xué)、激光技術(shù)雄厚,有浙江大學(xué)等在國(guó)內(nèi)光電子技術(shù)方面處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的院校逐步形成富有特色的光電子產(chǎn)業(yè)特色園區(qū),如

17、富陽(yáng)市的光信息傳輸材料產(chǎn)業(yè)、寧波的光電子器件出口加工業(yè)、蕭山的光材料產(chǎn)業(yè)、浙西的光配件產(chǎn)業(yè)、溫州的光電能產(chǎn)業(yè)等。武漢光谷“武漢光谷”位于武漢東湖高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi),2001年被國(guó)家計(jì)委批為全國(guó)唯一的“國(guó)家光電子產(chǎn)業(yè)基地”。目前占地面積30多平方公里,計(jì)劃擴(kuò)展到50平方公里。在光纖光纜、光電器件、激光、通信系統(tǒng)、軟件等幾方面均有很好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),培養(yǎng)了一批骨干企業(yè),如長(zhǎng)飛、烽火、武漢電信器件公司、太空通信、華工科技、楚天激光、團(tuán)結(jié)激光。據(jù)開(kāi)發(fā)區(qū)管委會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展局提供的數(shù)據(jù),目前“武漢光谷”的光電子信息企業(yè)達(dá)480多家,2001年產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值120億元,比2000年增長(zhǎng)50.8%。 長(zhǎng)春光谷長(zhǎng)春的光電子

18、產(chǎn)業(yè)帶主要由華禹光谷股份有限公司和中科院長(zhǎng)春光電子產(chǎn)業(yè)園區(qū)組成,重點(diǎn)發(fā)展以液晶顯示為主的光顯示、光儀器儀表、激光器。雖然長(zhǎng)春的光電子企業(yè)還在起步階段,產(chǎn)業(yè)水平(不包括軍工部分)較低,但由于具有強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力和現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),如吉林彩晶的年產(chǎn)36萬(wàn)片TFTLCD生產(chǎn)線、吉林紫晶的STNLCD液晶模塊生產(chǎn)線、長(zhǎng)春半導(dǎo)體擁有全國(guó)最大的發(fā)光二極管生產(chǎn)規(guī)模、新產(chǎn)業(yè)光電子公司的藍(lán)綠激光器,因此長(zhǎng)春的光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿€是很大的。 上海的光電子產(chǎn)業(yè)上海的光電子產(chǎn)業(yè)主要集中在漕河涇新興技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi),以發(fā)展光機(jī)電、光纖通信和激光產(chǎn)業(yè)為主,2001年,開(kāi)發(fā)區(qū)的光電子產(chǎn)業(yè)銷售收入達(dá)48.9億元,占開(kāi)發(fā)區(qū)銷售額近三分

19、之一。區(qū)內(nèi)共吸納了光通信公司、晶谷微電子、杜邦光掩膜、美國(guó)朗訊等國(guó)內(nèi)外近百家光電子企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)。開(kāi)發(fā)區(qū)正規(guī)劃建設(shè)面積為2.2萬(wàn)平方米的光電子有源器件企業(yè)基地,促使有源器件關(guān)鍵技術(shù)從研發(fā)階段走向規(guī)?;a(chǎn)。上海市政府已決定在嘉定國(guó)家級(jí)高新區(qū)創(chuàng)建上海光電子科技產(chǎn)業(yè)園,規(guī)劃面積為4.8平方公里,由科研開(kāi)發(fā)區(qū)和光電子產(chǎn)業(yè)區(qū)兩部分組成,主要吸納光顯示、光通訊、光存儲(chǔ)、特種光纖光纜、激光加工和激光醫(yī)療等光電信息產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目,注重與中科院合作,重點(diǎn)吸引臺(tái)灣光電子產(chǎn)業(yè)和創(chuàng)業(yè)投資者落戶。2001年,上海光電子產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值約210億元人民幣。浙江的光電子產(chǎn)業(yè)浙江的光電子產(chǎn)業(yè)近年來(lái)以平均30%的增長(zhǎng)率快速發(fā)展,目前已成

20、為我國(guó)光電子產(chǎn)業(yè)大省?,F(xiàn)從事光電子產(chǎn)品生產(chǎn)的企業(yè)已有200多家,2001年的光電子產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值超過(guò)40億元。浙江正逐步形成富有特色的光電子產(chǎn)業(yè)特色園區(qū),如富陽(yáng)市的光信息傳輸材料產(chǎn)業(yè)、寧波的光電子器件出口加工業(yè)、蕭山的光原材料產(chǎn)業(yè)、浙西的光配件產(chǎn)業(yè)、溫州的光電能產(chǎn)業(yè)等等。浙江在光通信、光器件、光材料以及光能量轉(zhuǎn)換器等方面已形成系列產(chǎn)品。其中光纖光纜生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量和規(guī)模居全國(guó)第2位,2001年總產(chǎn)值超過(guò)10億元。在光學(xué)儀器與光學(xué)加工產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,浙江具有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的規(guī)模,中低檔照相機(jī)鏡頭占世界市場(chǎng)的一半以上份額。 北京光機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)基地北京在通州區(qū)為主的開(kāi)發(fā)區(qū)建立光機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)基地,計(jì)劃投資200億元,

21、其中100億元用于基地、園區(qū)和項(xiàng)目建設(shè),100億元用于科技攻關(guān)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和技術(shù)引進(jìn)、合資合作等,達(dá)到年產(chǎn)240億元的規(guī)模。重點(diǎn)發(fā)展微電子、數(shù)控機(jī)床、印刷機(jī)械、智能儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、電子專用設(shè)備、激光技術(shù)、機(jī)器人等產(chǎn)業(yè)。 山東光電子產(chǎn)業(yè)在山東省自行研制投產(chǎn)的光電子材料、光通信產(chǎn)品中,不少是國(guó)內(nèi)獨(dú)家生產(chǎn)、世界上只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家能夠生產(chǎn)的產(chǎn)品。如由蔣民華院士研究開(kāi)發(fā)的高亮度、超高亮度發(fā)光二極管系列新材料,覆蓋了紅、橙、黃、綠波段,技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平;激光偏光器件產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)不僅達(dá)到當(dāng)前世界同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平,而且實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和商品化,幾乎承擔(dān)了我國(guó)高科技發(fā)展所需要激光偏光

22、器件的全部供應(yīng)任務(wù);研發(fā)的光纖光纜、光通信器件、光端機(jī)等產(chǎn)品主要指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,尤其是自主研發(fā)的光電轉(zhuǎn)換器件,性能指標(biāo)達(dá)到世界同類產(chǎn)品的領(lǐng)先水平。 山東省正在積極建設(shè)一批大項(xiàng)目山東省的華光光電子股份有限公司投資7330萬(wàn)元建設(shè)國(guó)內(nèi)最大的高亮度發(fā)光二極管外延和管芯科研生產(chǎn)基地,今年可形成年產(chǎn)紅色、橙色、黃色、綠色高亮度發(fā)光器件外延片萬(wàn)片、管芯億粒的批量生產(chǎn)能力;國(guó)內(nèi)最大的發(fā)光二極管后封裝企業(yè)之一的魯星工貿(mào)有限公司,今年正在建設(shè)年產(chǎn)8640萬(wàn)只藍(lán)光二極管生產(chǎn)基地;陽(yáng)谷電纜集團(tuán)投資4.5億元,正在建設(shè)國(guó)內(nèi)最大的光纖預(yù)制棒和光纖絲生產(chǎn)基地;星海電子設(shè)備有限公司正在抓緊建設(shè)國(guó)內(nèi)唯一的光電轉(zhuǎn)換器件

23、生產(chǎn)基地;青鳥華光科技股份有限公司正建設(shè)光端機(jī)生產(chǎn)基地,這是目前光通信領(lǐng)域技術(shù)最先進(jìn)的產(chǎn)品之一。重慶的光電子技術(shù)與產(chǎn)業(yè)重慶將在該市的北部建立以光電子、新材料等新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的科技新城,已被科技部批準(zhǔn)為國(guó)家西部開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)項(xiàng)目。計(jì)劃投資100億元,2010年時(shí)達(dá)到500億元科工貿(mào)收入。光電子產(chǎn)業(yè)包括光通訊技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品、圖像、光機(jī)電一體化產(chǎn)品,光電材料與元器件、光存儲(chǔ)等。 西安、福州、南昌、無(wú)錫、蕪湖、合肥西安計(jì)劃開(kāi)發(fā)40多個(gè)項(xiàng)目,投資30億元,重點(diǎn)發(fā)展光電一體化儀器,光電轉(zhuǎn)化和光通訊技術(shù)。福州光電園區(qū),重點(diǎn)是光通訊器件;南昌的全套LED生產(chǎn)基地;無(wú)錫的石英晶片生產(chǎn)基地;蕪湖三安光電的光伏和LED產(chǎn)業(yè)

24、基地、德豪潤(rùn)達(dá)LED產(chǎn)業(yè)基地、華東光電特種顯示研發(fā)基地;合肥的光子科學(xué)島等。二、設(shè)置光信息科學(xué)和技術(shù)專業(yè)的必要性1 我國(guó)光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁 長(zhǎng)春中國(guó)光谷-在長(zhǎng)春高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)和長(zhǎng)春經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)規(guī)劃30平方公里土地,用于開(kāi)發(fā)光電子產(chǎn)業(yè)。中科院長(zhǎng)春光電子產(chǎn)業(yè)園和中國(guó)長(zhǎng)春光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)園及其骨干項(xiàng)目已于2000年破土動(dòng)工,二個(gè)園區(qū)一期工程總投資為249億元,投產(chǎn)后可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值460億元。預(yù)計(jì)十五計(jì)劃之后,長(zhǎng)春的光電子產(chǎn)業(yè)將成為僅次于汽車行業(yè)的主導(dǎo)行業(yè),年銷售收入可實(shí)現(xiàn)800億元。長(zhǎng)春的光電子產(chǎn)業(yè)基地建設(shè),將發(fā)揮本地優(yōu)勢(shì),重點(diǎn)發(fā)展光材料,發(fā)光器件、光顯示、激光技術(shù)和光電儀器,其中正在進(jìn)行的項(xiàng)

25、目有投資2.9億元的微光夜視儀工程,投資5億元的當(dāng)代最先進(jìn)發(fā)光顯示器(如液晶顯示屏導(dǎo)光板等)生產(chǎn)項(xiàng)目,以及首批投資13.5億元的生產(chǎn)第三代手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、高亮度發(fā)光外延片及芯片、筆記本電腦用的鎂合金外殼材料項(xiàng)目工程等。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院24 武漢中國(guó)光谷-建立在武漢東湖高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi),計(jì)劃在十五計(jì)劃期間建成國(guó)際一流、國(guó)內(nèi)第一的占地50平方公里的國(guó)家光電子產(chǎn)業(yè)基地,年銷售額實(shí)現(xiàn)一千億元,形成一批企業(yè)集團(tuán),發(fā)展大中型企業(yè)。將在四大領(lǐng)域十六大類項(xiàng)目預(yù)計(jì)投資240億元:(1)信息光電子:預(yù)計(jì)投資135億元,形成590億元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,其主要項(xiàng)目:光纖光纜、光通信器件及組件、光通信系統(tǒng)及設(shè)

26、備、IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和智能交通系統(tǒng)。(2)能量光電子:預(yù)計(jì)投資45億元,形成190億元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,其主要項(xiàng)目:工業(yè)激光設(shè)備與應(yīng)用、激光生物醫(yī)學(xué)技術(shù)及設(shè)備、光學(xué)元器件和光電測(cè)量?jī)x器。(3)信息存貯及傳感光電子:預(yù)計(jì)投資40億元,形成160億產(chǎn)業(yè)規(guī)模,其主要項(xiàng)目:光纖傳感器、電源和可視電話。(4)軟件與電子商務(wù):預(yù)計(jì)投資20億元 ,形成110億元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,其主要項(xiàng)目:軟件、網(wǎng)絡(luò)與電子商務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院25“廣東中國(guó)光谷”-建在廣州市東部的廣州科學(xué)城?!皬V東中國(guó)光谷”建設(shè)已列入廣東省“十一五發(fā)展規(guī)劃中,作為發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重中之重項(xiàng)目。

27、力爭(zhēng)在5年內(nèi),將廣東光谷光電子產(chǎn)業(yè)成為廣東省的支柱產(chǎn)業(yè)。廣東光谷的核心產(chǎn)業(yè)將以光通信技術(shù)產(chǎn)品及光通信系統(tǒng)軟件為主。安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院26上海光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展基地-坐落在上海浦東新區(qū)、漕河涇開(kāi)發(fā)區(qū)、嘉定高科技園區(qū)、松江區(qū)等高新技術(shù)區(qū)域內(nèi)。在上述區(qū)域內(nèi)已有許多光電子方面的企業(yè)、研發(fā)中心、孵化基地。今后上海將采取更強(qiáng)有力的措施,不失時(shí)機(jī)地推動(dòng)光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)超常發(fā)展,用五到十年的時(shí)間建成國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際一流的具有相當(dāng)規(guī)模和核心競(jìng)爭(zhēng)力的光電子產(chǎn)業(yè)基地。目前上海確定的光電子產(chǎn)業(yè)基地發(fā)展領(lǐng)域包括:光通信、光顯示、光存儲(chǔ)、光學(xué)整機(jī)和系統(tǒng)、關(guān)鍵的光電子元器件,其中重點(diǎn)是光通信和光顯示等。例如最近在漕河

28、開(kāi)發(fā)區(qū)正規(guī)劃建設(shè)面積為2.2萬(wàn)平方米的光電子有源器件基地;嘉定國(guó)家級(jí)高科技園區(qū)最近確立產(chǎn)業(yè)定位,重點(diǎn)發(fā)展光電子科學(xué)和光機(jī)電一體化技術(shù)及其產(chǎn)品。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院27 西安光電子科技產(chǎn)業(yè)園-位于西安高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū),占地900余畝,計(jì)劃開(kāi)發(fā)40多個(gè)項(xiàng)目,總投資30億元,重點(diǎn)發(fā)展以光電一體化的儀器設(shè)備、光電轉(zhuǎn)化和光通信技術(shù)為重點(diǎn)的光電產(chǎn)業(yè)。浙江光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)計(jì)劃:此項(xiàng)計(jì)劃的實(shí)施的目的是使光電子產(chǎn)業(yè)盡快形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模優(yōu)勢(shì),重點(diǎn)項(xiàng)目產(chǎn)品是光纖預(yù)制棒及擴(kuò)大基于寬帶技術(shù)的光纖生產(chǎn)規(guī)模,以適應(yīng)寬帶信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)的需要。目前浙江省新建的和在建的光電子項(xiàng)目,投資超過(guò)10億元,其中重點(diǎn)項(xiàng)目17

29、個(gè),總投資約9億元。今年將重點(diǎn)抓好3-5個(gè)光電子產(chǎn)業(yè)園區(qū)的規(guī)劃和培育,為十五期間培育10個(gè)光電子產(chǎn)業(yè)園區(qū)打好基地。例如,正在寧波保稅區(qū)建設(shè)的半導(dǎo)體光電科技工業(yè)園,占地面積1萬(wàn)余平方米,已有浙江大學(xué)單晶硅項(xiàng)目(總投資5億元)和意大利多晶硅項(xiàng)目(投資1500萬(wàn)美元)等落戶園區(qū)。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院28 福州光通信產(chǎn)業(yè)基地-光電園區(qū)座落在福州晉安區(qū)鼓山鎮(zhèn)。去年全球最大的光纖通信器件公司-美國(guó)JDSU公司,全資并購(gòu)福建華科光電有限公司,推開(kāi)了世界跨國(guó)公司投資我國(guó)光電園區(qū)的序幕。隨后,APRING公司落戶園區(qū),以及康順、宏大等光電企業(yè)加盟。據(jù)稱去年該園區(qū)企業(yè)總銷售額約1.2億美元。重慶光谷-

30、重慶光電產(chǎn)業(yè)園位于重慶北部新區(qū),是由國(guó)家科技部批準(zhǔn)列為國(guó)家西部開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)項(xiàng)目。重慶光谷將建設(shè)成以光電子產(chǎn)業(yè)(包括光通信技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品、圖像產(chǎn)品、光機(jī)電一體化產(chǎn)品、光電材料與元器件、光存儲(chǔ)等 )、新材料、環(huán)保、生物生化工程等新技術(shù)產(chǎn)業(yè)并存的科技新城。建成后的技工貿(mào)收入將達(dá)到500億元。該光電園區(qū)力爭(zhēng)用8-10年時(shí)間,建成國(guó)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先、國(guó)際上有較大影響的光電子產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)制造中心、產(chǎn)品集散地、研究開(kāi)發(fā)和人才培養(yǎng)基地。該園建設(shè)需投資約100億元。計(jì)劃分三個(gè)發(fā)展階段:2001-2002年:以規(guī)劃編審、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、產(chǎn)品招商為重點(diǎn);2003-2005年:主導(dǎo)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、集中招商和大規(guī)模建設(shè)開(kāi)發(fā),形成一定規(guī)模;

31、2006-2010年:以產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張為主,通過(guò)體制創(chuàng)新、環(huán)境優(yōu)化,全面實(shí)現(xiàn)規(guī)劃目標(biāo)。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院29 此外,正在興建光電子產(chǎn)業(yè)園區(qū)的還有:北京通州的北京市光機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)基地(“十一五期間將投資500億元,重點(diǎn)發(fā)展:數(shù)控機(jī)床、智能儀表、激光技術(shù)、機(jī)器人等);安徽合肥光子科學(xué)島 ;江西南昌以聯(lián)創(chuàng)光電科技股份有限公司-建成目前國(guó)內(nèi)唯一具有LED全工序生產(chǎn)技術(shù)和實(shí)現(xiàn)LED外延片規(guī)?;a(chǎn)LED的基地;無(wú)錫新區(qū)光電產(chǎn)業(yè)基地將成為目前國(guó)內(nèi)一流的最大石英晶片生產(chǎn)基地,年生產(chǎn)晶片72億顆,年生產(chǎn)能達(dá)3000萬(wàn)美元。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院302、我國(guó)光學(xué)與光電子學(xué)發(fā)展中存在的問(wèn)題 近

32、40年來(lái)我國(guó)光學(xué)與光電子學(xué)的科研工作取得了較好的進(jìn)展。在基礎(chǔ)研究方面,在某些學(xué)科點(diǎn)上做出了達(dá)到國(guó)際水平的科研成果;在高技術(shù)方面、建立了相應(yīng)的技術(shù)基礎(chǔ)。在很廣的面上開(kāi)展了跟蹤研究;在為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)服務(wù)方面,建國(guó)以來(lái)的各個(gè)時(shí)期,為解決有關(guān)科學(xué)技術(shù)問(wèn)題提供科學(xué)試驗(yàn)裝備,作出了積極的貢獻(xiàn)。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院31但是,我國(guó)光學(xué)與光電戶學(xué)研究的總體水平還是顯著落后于國(guó)際水平:在基礎(chǔ)研究方面,做出具有國(guó)際水平成果的只在少數(shù)學(xué)科點(diǎn)上,尚沒(méi)有一個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,全面進(jìn)入國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)行列。在重要的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表的論文、我們一 般僅占3-4而且只分布在少數(shù)幾個(gè)專題中。在一般以上的學(xué)科領(lǐng)域拿不出可到國(guó)際

33、會(huì)議上交流的論文。在高技術(shù)和應(yīng)用研究方面技術(shù)基礎(chǔ)還比較薄弱,特別是元器件的研制水平較低,例如,發(fā)展光電子技術(shù)的關(guān)鍵是半導(dǎo)體光電子器件;而與國(guó)外相比在器件性能指標(biāo)如波段覆蓋、域值電流輸出功率、壽命,器件可靠性、互換性、封裝以及工藝、測(cè)試手段等方面都有很大差距。在光產(chǎn)業(yè)方面,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的光學(xué)與光電子產(chǎn)品,檔次低,產(chǎn)品質(zhì)量相性能價(jià)格比差。國(guó)家每年要花費(fèi)大量外匯進(jìn)口光學(xué)與光電子元器件與儀器。光學(xué)儀器雖也有出口,但還是以低檔勞動(dòng)密集型產(chǎn)品為主。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院32造成上述現(xiàn)象的主要原因有:1)科技人員的素質(zhì)需要提高。有此人基本訓(xùn)練不足,理論根底不深;不少人知識(shí)老化知識(shí)面不廣,學(xué)術(shù)上缺乏開(kāi)創(chuàng)

34、性,掌握實(shí)驗(yàn)技木不全面難以勝任技術(shù)復(fù)雜的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。加之科技人員待遇低,影響隊(duì)伍穩(wěn)定。2)科研經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足。由于經(jīng)費(fèi)短缺有些雖有學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用前景的課題無(wú)法開(kāi)展;已有課題難以維持或開(kāi)展深人一步的工作。由于經(jīng)費(fèi)不足,實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備不配套,儀器性能不先進(jìn),在實(shí)驗(yàn)條件遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于先進(jìn)國(guó)家的情況下,很難做出具有國(guó)際水平的科研成果。應(yīng)用研究部門的技術(shù)改造不及時(shí)設(shè)備陳舊。缺乏高精度加工和進(jìn)行現(xiàn)代化裝配與檢測(cè)的條件。這些都是亟待解決的問(wèn)題。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院333 我國(guó)光信息科學(xué)和技術(shù)人才資源不足 據(jù)了解,近年來(lái)光電子技術(shù)已成為信息技術(shù)時(shí)代進(jìn)一步發(fā)展的主導(dǎo)方向,要想在世紀(jì)尖端科技較量中奪魁,主要在

35、于能否取得光電子技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的主動(dòng)權(quán)。近年來(lái),一股光電子產(chǎn)業(yè)建設(shè)熱潮席卷全國(guó),武漢、長(zhǎng)春、重慶、廣東、山東等省市在發(fā)展自己光電子產(chǎn)業(yè)的同時(shí),紛紛爭(zhēng)建“光谷”。 一項(xiàng)測(cè)算顯示,如果一個(gè)區(qū)域的光谷要達(dá)到年產(chǎn)值超過(guò)億元,那么相應(yīng)的人才則需要萬(wàn)。然而,我國(guó)目前光電子從業(yè)人員僅為十幾萬(wàn),遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足這一需求。人才短缺已成為阻礙這一產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的瓶頸。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院34國(guó)內(nèi)有關(guān)部門的一項(xiàng)研究預(yù)測(cè)表明,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展,今后10年內(nèi)我國(guó)對(duì)人才的需要將有較大的變化。從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度來(lái)說(shuō),今后幾年我國(guó)將大力發(fā)展六大技術(shù)領(lǐng)域:生物技術(shù);信息技術(shù);新材料技術(shù);新能源技術(shù);空間技術(shù)

36、;海洋技術(shù)。六大技術(shù)可以形成9個(gè)高科技產(chǎn)業(yè):生物工程、生物醫(yī)藥、光電子信息、智能機(jī)械、軟件、超導(dǎo)體、太陽(yáng)能、空間產(chǎn)業(yè)、海洋產(chǎn)業(yè)。按照國(guó)家人事部的有關(guān)統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè),我國(guó)今后幾年急需的人才主要是以下八大類:以電子技術(shù)、生物工程、航天技術(shù)、海洋利用、新能源新材料為代表的高新技術(shù)人才;信息技術(shù)人才;機(jī)電一體化專業(yè)人才;農(nóng)業(yè)科技人才;環(huán)境保護(hù)技術(shù)人才;生物工程研究與開(kāi)發(fā)人才;國(guó)際經(jīng)貿(mào)人才;律師人才。安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院35三、學(xué)院開(kāi)設(shè)該專業(yè)的條件1 相近專業(yè)的建設(shè)情況 光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是一門多學(xué)科交叉專業(yè),它與物理、電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)科、通信技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)有著緊密的聯(lián)系,而我校物理與電子信息學(xué)

37、院具備了這一有利的條件,物理系物理專業(yè)是我校最早建立的師范本科專業(yè),該專業(yè)的特點(diǎn)是培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生具有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),為我國(guó)的教育和科研輸送了大量的高級(jí)人才,同時(shí)經(jīng)過(guò)幾十年的努力,我系教師在物理光學(xué)、量子光學(xué)、近代光學(xué)、激光技術(shù)及其應(yīng)用等研究領(lǐng)域取得了一批科研成果,在國(guó)內(nèi)外主要學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表此領(lǐng)域的論文300余篇,并于1993年成功地申請(qǐng)到原子與分子物理專業(yè)碩士點(diǎn),2003年申請(qǐng)到光學(xué)專業(yè)碩士點(diǎn),建立了光學(xué)學(xué)科專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,為設(shè)置光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院36同時(shí)我校物理與電子信息學(xué)院開(kāi)設(shè)了與光信息科學(xué)與技術(shù)相近的4年制本科專業(yè)電子信息工程和通信工程專

38、業(yè),并成為安徽師范大學(xué)重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)。這兩個(gè)專業(yè)自成立以來(lái)已建成一整套教學(xué)體系,在課程設(shè)置、教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱的制定上都充分考慮到專業(yè)的特點(diǎn)以及國(guó)家對(duì)電子信息和通信工程方面人才的需求。在教學(xué)計(jì)劃的實(shí)施、教學(xué)的安排及配套環(huán)境的建設(shè)上,該專業(yè)也已取得可喜的成績(jī)。省教育廳和本校近年來(lái)已先后投資300余萬(wàn)元新專業(yè)建設(shè)??钣糜趯I(yè)建設(shè),建立了與課程體系配套的實(shí)驗(yàn)室,配備了必要的實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備。該兩個(gè)專業(yè)在師資培養(yǎng)、教育管理、教學(xué)法研究和教材建設(shè)以及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等軟硬件環(huán)境方面均取得長(zhǎng)足的進(jìn)步,辦出了特色,畢業(yè)生遍及科研機(jī)構(gòu)、大專院校、工商企業(yè)、銀行、保險(xiǎn)、公安、部隊(duì)、國(guó)家重點(diǎn)骨干企業(yè)等各行各業(yè)。這兩個(gè)專業(yè)的

39、建設(shè)為我們開(kāi)設(shè)光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn),從軟硬件環(huán)境兩個(gè)方面打下了良好的基礎(chǔ)。另外,我校是省屬重點(diǎn)大學(xué),有義務(wù)有責(zé)任為社會(huì)培養(yǎng)急需的光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才。學(xué)校歷過(guò)80多年的發(fā)展,已成為較強(qiáng)實(shí)力、文理并重的綜合性大學(xué)。光信息科學(xué)與技術(shù)是一個(gè)新興的理、工交叉滲透的綜合專業(yè),我??沙浞职l(fā)揮學(xué)科齊全的優(yōu)勢(shì),以物理、電子信息專業(yè)為基礎(chǔ),匯集數(shù)學(xué)、材料、化學(xué)等方面的師資,辦好光信息科學(xué)與技術(shù)這一本科專業(yè)。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院372本專業(yè)現(xiàn)有師資情況本專業(yè)師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)合理,現(xiàn)有專業(yè)教師42人,其中教授8人,副教授和高級(jí)實(shí)驗(yàn)師15人,其中光學(xué)專業(yè)博士10人,光學(xué)專業(yè)碩士生導(dǎo)師10人

40、,光學(xué)專業(yè)博士生導(dǎo)師1人,具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和很強(qiáng)的科研能力,并且已探索出一套頗具特色的教學(xué)方法。在年齡層次上構(gòu)成老、中、青梯隊(duì),其中三分之二是中青年教師,他們?cè)趯I(yè)上思想敏銳、積極進(jìn)取、善于接受新的知識(shí)和信息,在工作中勤奮踏實(shí)、認(rèn)真負(fù)責(zé),是確保本專業(yè)可持續(xù)發(fā)展的中堅(jiān)力量。安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院383實(shí)驗(yàn)設(shè)備及圖書資料現(xiàn)已具備光學(xué)、高分辨激光光譜、近代物理實(shí)驗(yàn)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)等設(shè)施完善、性能優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)室,為新專業(yè)的開(kāi)設(shè)提供了必要的前提。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的大型光學(xué)教學(xué)和科研設(shè)備包括:準(zhǔn)分子激光器和脈沖染料激光器一套(德國(guó)進(jìn)口);飛秒激光系統(tǒng)一套(美國(guó)進(jìn)口)Q開(kāi)關(guān)Nd:

41、YAG激光器和脈沖染料激光器三套(美國(guó)進(jìn)口);光學(xué)多道高分辨光譜分析系統(tǒng)一套(美國(guó)進(jìn)口);激光共振增強(qiáng)多光子電離和激光誘導(dǎo)熒光實(shí)驗(yàn)設(shè)備一套;單光子計(jì)數(shù)、鎖相放大器、Boxcar平均器、CCD、ICCD、PMT|、MCP等比較齊全的先進(jìn)光電子探測(cè)儀器。利用上述實(shí)驗(yàn)設(shè)備,可以開(kāi)展激光技術(shù)、量子光學(xué)、非線性光學(xué)、光電子學(xué)、高分辨激光光譜、量子電子學(xué)、激光全息等方面的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科學(xué)研究工作。此外,還有專業(yè)圖書約12000冊(cè),專業(yè)期刊雜志5000多冊(cè)。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院394實(shí)習(xí)基地為保證本專業(yè)畢業(yè)生的實(shí)際工作能力,除了要加強(qiáng)師資隊(duì)伍、教學(xué)與科研、實(shí)驗(yàn)室等方面的建設(shè),實(shí)習(xí)基地的建設(shè)也是一個(gè)

42、重要的環(huán)節(jié)。經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展,本學(xué)院現(xiàn)已初步完成以下實(shí)習(xí)基地的建設(shè),為新專業(yè)的開(kāi)設(shè)作好了充分的準(zhǔn)備。(1) 中國(guó)科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所;(2) 蕪湖慧通信息技術(shù)有限公司;(3) 華東光電技術(shù)研究所;(4) 粵美的公司蕪湖分公司;(7) 蕪湖國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū);(8) 蕪湖中外合資易通信息技術(shù)有限公司。安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院4041一.光信息科學(xué)與技術(shù)研究對(duì)象光信息科學(xué)和技術(shù)是光學(xué)和光電子學(xué)的一個(gè)分支。 研究光(特別是相干光)的產(chǎn)生、傳輸、控制和探測(cè)的科學(xué)技術(shù)。通過(guò)光電子技術(shù)與微電子技術(shù)的結(jié)合,以及在各種科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用,產(chǎn)生并形成了一系列新的交叉學(xué)科和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域,如信息光電子技

43、術(shù),激光醫(yī)療與光子生物學(xué),激光加工技術(shù),激光檢測(cè)與計(jì)量技術(shù),激光全息技術(shù),激光光譜分析技術(shù),非線性光學(xué),超快光子學(xué),激光化學(xué),量子光學(xué),激光(測(cè)污)雷達(dá),激光制導(dǎo),激光分離同位素,激光可控核聚變,激光武器等等 。安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院42 這些技術(shù)應(yīng)用的快速發(fā)展及向其它科技領(lǐng)域的滲透,形成了許多市場(chǎng)可觀、發(fā)展?jié)摿薮蟮墓怆娮赢a(chǎn)業(yè),包括光纖通訊產(chǎn)業(yè)、光顯示產(chǎn)業(yè)、光存儲(chǔ)-光盤產(chǎn)業(yè)、光機(jī)電一體化、激光材料加工和合成產(chǎn)業(yè)、辦公自動(dòng)化與商用光電子產(chǎn)業(yè)、激光醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)、激光器件產(chǎn)業(yè)、激光全息產(chǎn)業(yè)、光電子材料產(chǎn)業(yè)、光電子檢測(cè)產(chǎn)業(yè)和軍用光電子產(chǎn)業(yè)。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院43光子學(xué)以信息科學(xué)

44、作為它的應(yīng)用對(duì)象,光子是作為信息載體而出現(xiàn)的。 然而電子、光子和其他微觀粒子一樣同屬具有粒子性和波動(dòng)性的“量子”,用普朗克常數(shù)與其頻率之積(hv)表示量子的能量。 原子、電子、光子都可作能量的載體。 特別是激光出現(xiàn)后,更是利用其作能量載體廣泛應(yīng)用于工業(yè)加工,這比電子束用于材料加工的應(yīng)用要廣泛得多。光子學(xué)的發(fā)展除極大地推動(dòng)它的嫡系信息光子學(xué)外,還輻射到其他科學(xué)領(lǐng)域而形成一系列其他分支光子學(xué),如包括量子光學(xué)、分子光學(xué)、非線性光學(xué)、超快光學(xué)等在內(nèi)的基礎(chǔ)光子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)等。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院44主要研究激光物理、激光技術(shù)、光電子學(xué)、信息光學(xué)、全息技術(shù)等及其在科學(xué)研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、現(xiàn)

45、代國(guó)防等領(lǐng)域的應(yīng)用。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院二、光信息科學(xué)與技術(shù)各學(xué)科的分類按學(xué)科體系劃分:1 、光(特別是相干光)的產(chǎn)生、傳輸、控制2、光信息的獲取、檢測(cè)、處理和顯示 按學(xué)習(xí)順序來(lái)劃分:基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程和自選課程2022/8/945安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院2.1-1光(相干光)的產(chǎn)生、傳輸、控制相干光的產(chǎn)生(普通物理、理論物理、光學(xué)、應(yīng)用光學(xué)、半導(dǎo)體物理、電子技術(shù)、量子電子學(xué)、激光原理、量子光學(xué))相干光的傳輸、控制(信息光學(xué)、光通信原理、光電子學(xué)、激光技術(shù)、光纖通信技術(shù)、光通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、固體光學(xué)性質(zhì)、應(yīng)用薄膜光學(xué)、半導(dǎo)體光電子器件、微電子技術(shù))2022/8/946安徽師范大學(xué)

46、物理與電子信息學(xué)院2.1-2光信息的獲取、檢測(cè)、傳輸、處理和顯示 激光光譜技術(shù)、光譜技術(shù)及應(yīng)用、光纖傳感原理、信息存儲(chǔ)與檢索、微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)、液晶原理及應(yīng)用、集成光學(xué)、激光加工及應(yīng)用、數(shù)字圖像技術(shù)、光電子學(xué)、信息光學(xué)、半導(dǎo)體光電子器件、近代光學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)等安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院472.2 -1 專業(yè)基礎(chǔ)課普通物理及實(shí)驗(yàn)理論物理(電動(dòng)力學(xué)、量子力學(xué)、固體物理)電子技術(shù)(電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電路、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù))光學(xué)(應(yīng)用光學(xué)、激光原理、激光光譜學(xué)、近代光學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)、信息科學(xué)(圖形圖像處理技術(shù)等)2022/8/948安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院2.2 -2 專業(yè)課激光技術(shù)、信息光學(xué)、光電子

47、學(xué)、光通信原理、光譜技術(shù)及應(yīng)用、光纖通信系統(tǒng)、數(shù)字圖像技術(shù)2022/8/949安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院2.2 -3 專業(yè)自選課程光學(xué)(應(yīng)用非線性光學(xué)、量子光學(xué)、集成光學(xué)、理論物理(電動(dòng)力學(xué)、量子力學(xué)、固體物理)電子技術(shù)(電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電路、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù))光學(xué)(應(yīng)用光學(xué)、激光原理、激光光譜學(xué)、近代光學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)、信息科學(xué)(圖形圖像處理技術(shù)等)2022/8/950安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院三、光信息科學(xué)與技術(shù)各學(xué)科內(nèi)容簡(jiǎn)介3.1 數(shù)學(xué)課程 是專業(yè)的最基礎(chǔ)課程,是基本工具。3.1.1 高等數(shù)學(xué)(154學(xué)時(shí)、9學(xué)分):通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),要使學(xué)生獲得:1.函數(shù)、極限、連續(xù);2.一元函數(shù)微分

48、學(xué)及應(yīng)用;3.一元函數(shù)積分學(xué)及應(yīng)用;4.空間解析幾何與向量代數(shù);5.多元函數(shù)微分學(xué)及應(yīng)用;6.多元函數(shù)積分學(xué)及應(yīng)用;7.無(wú)窮級(jí)數(shù);8.微分方程等方面的基本知識(shí)(基本概念、基本理論、基本方法)和基本運(yùn)算技能,為今后學(xué)習(xí)后續(xù)課程及進(jìn)一步獲得數(shù)學(xué)知識(shí)奠定必要的連續(xù)量方面的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。 在傳授知識(shí)的同時(shí),要通過(guò)各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)算能力、空間想象能力、抽象思維能力和邏輯推理能力,培養(yǎng)學(xué)生具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力,逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院513.1.2 線性代數(shù)(51學(xué)時(shí)、3學(xué)分)線性空間(其中的元素是向量)及其變換是

49、該課程的主要處理對(duì)象,而矩陣運(yùn)算是處理線性空間及其變換的主要工具。該課程不只是要讓學(xué)生分別掌握線性空間和矩陣的知識(shí),更重要的是要學(xué)會(huì)將線性空間的問(wèn)題通過(guò)矩陣的語(yǔ)言建立起數(shù)學(xué)模型,利用矩陣運(yùn)算加以解決。主要內(nèi)容有:線性方程組,行列式,矩陣的代數(shù)運(yùn)算,線性空間的概念,線性映射與線性變換,矩陣相似的標(biāo)準(zhǔn)形理論,二次型,歐式空間和酉空間及其變換。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院523.1.3 數(shù)學(xué)物理方法(68學(xué)時(shí)、3學(xué)分)數(shù)學(xué)物理方法是物理類專業(yè)的必修課和重要基礎(chǔ)課,也是一門公認(rèn)的難道大的課程。本課程包括復(fù)變函數(shù)論、數(shù)學(xué)物理方程、特殊函數(shù)、非線性方程和積分方程共四篇的內(nèi)容。其中,第一篇復(fù)變函數(shù)論又含

50、解析函數(shù)、解析函數(shù)積分、無(wú)窮級(jí)數(shù)、解析延拓函數(shù)和留數(shù)理論五章;第二篇數(shù)理方程又包括:定解問(wèn)題、行波法、分離變量法、積分變換法和格林函數(shù)法五章;第三篇特殊函數(shù)又包括勒讓德多項(xiàng)式、貝塞耳函數(shù)、斯特姆-劉維本征值問(wèn)題三章。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院533.2 物理學(xué)基礎(chǔ)課程3.2.1 普通物理學(xué)(120學(xué)時(shí)、7學(xué)分)主要內(nèi)容:力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、 近代物理學(xué)課程重點(diǎn)是 :以力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、近代物理進(jìn)行講述,在內(nèi)容組織上,通過(guò)精講經(jīng)典,突出重點(diǎn),加強(qiáng)近代,結(jié)合前沿,聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)組織體系。2022/8/954安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院課程難點(diǎn): (1) 低年級(jí)學(xué)生對(duì)微積分等數(shù)

51、學(xué)工具的掌握欠火候,影響學(xué)習(xí); (1) 學(xué)生難以把握物理學(xué)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的聯(lián)系。 解決辦法: 在教學(xué)中構(gòu)建適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)、認(rèn)知、拓展和能力培養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)體系。其特點(diǎn)為: (1) 注重物理基礎(chǔ)基本概念和基本規(guī)律的闡述,避免繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo),與中學(xué)物理知識(shí)很好地相銜接但不重復(fù)。 (2) 力求體系和結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和合理性,教學(xué)內(nèi)容覆蓋物理學(xué)的各分支,物理學(xué)的發(fā)展前沿和許多新課題結(jié)合教學(xué)內(nèi)容得到比較充分的反映,注意深度和廣度的合理配置為今后的學(xué)習(xí)和研究留出窗口和接口。 (3) 有利于擴(kuò)展學(xué)生的視野,有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的能力和科學(xué)素質(zhì)的提高。2022/8/955安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院3.

52、2.2 普通物理實(shí)驗(yàn) (66學(xué)時(shí)、2學(xué)分) 主要選擇了力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)等學(xué)科中具有代表性的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和部分設(shè)計(jì)性、綜合性和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)。通過(guò)本課程的教學(xué),使學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)、方法和技能,了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要過(guò)程與基本方法,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析和對(duì)物理量的測(cè)量,培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng),提高素質(zhì)創(chuàng)新能力。要求學(xué)生:(1) 解測(cè)量誤差、實(shí)驗(yàn)不確定度的基本知識(shí),具有正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。(2) 能夠自行完成預(yù)習(xí),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和撰寫報(bào)告等主要實(shí)驗(yàn)程序。(3) 解物理實(shí)驗(yàn)中基本的實(shí)驗(yàn)方法和測(cè)量方法,能夠進(jìn)行常用物理量的一般測(cè)量;了解常用儀器的性能,學(xué)會(huì)其使用方法,能夠調(diào)整常

53、用實(shí)驗(yàn)裝置,并掌握常用的操作技術(shù)。(4) 安排一定數(shù)量的應(yīng)用性、綜和型、設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn),并注意系統(tǒng)誤差的分析。 通過(guò)該實(shí)驗(yàn)課程主要訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)科學(xué)研究能力。2022/8/956安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院2022/8/957安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院3.2.3 電動(dòng)力學(xué)(68學(xué)時(shí)、4學(xué)分)電動(dòng)力學(xué)是四大力學(xué)之一,它是物理學(xué)、應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)和依托物理學(xué)的各類工科專業(yè)本科生的重要基礎(chǔ)課程。電動(dòng)力學(xué)在普通物理課程電磁學(xué)、光學(xué)的基礎(chǔ)上,對(duì)電磁現(xiàn)象進(jìn)行深入研究和分析,對(duì)電磁實(shí)驗(yàn)規(guī)律進(jìn)行歸納和提高,從而揭示電磁場(chǎng)的本質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。電動(dòng)力學(xué)課程對(duì)于后續(xù)物理課程的學(xué)習(xí)以及從事相關(guān)科學(xué)研究都

54、具有基礎(chǔ)性的重要意義,同時(shí)對(duì)于學(xué)習(xí)其它相關(guān)專業(yè)(如通信技術(shù)、電力系統(tǒng)、電子技術(shù)、激光技術(shù)、光學(xué)工程等)的課程也有重要影響。電動(dòng)力學(xué)是學(xué)習(xí)許多理工科專業(yè)課程的基礎(chǔ),也是從事許多領(lǐng)域理工類研究的基礎(chǔ)。本課程包括宏觀經(jīng)典電磁場(chǎng)理論和狹義相對(duì)論理論初步。經(jīng)典電磁場(chǎng)理論部分主要包含電磁場(chǎng)的基本特性、宏觀電磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和電磁場(chǎng)與物質(zhì)的相互作用。主要內(nèi)容涉及靜電場(chǎng)和靜磁場(chǎng)、介質(zhì)在電磁場(chǎng)作用下的極化和磁化、電磁場(chǎng)的激發(fā)、電磁場(chǎng)與電荷和電流系統(tǒng)的相互作用、電磁場(chǎng)輻射、電磁波傳播等。通過(guò)學(xué)習(xí)學(xué)生應(yīng)達(dá)到以下基本要求:深化對(duì)電磁理論基本物理量的認(rèn)識(shí),熟練掌握采用勢(shì)函數(shù)描述電磁場(chǎng)的方法;深化對(duì)于電場(chǎng)強(qiáng)度、電位移矢量、

55、磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的理解,熟練掌握電磁場(chǎng)能量和能流密度等物理概念;對(duì)電磁理論建立基礎(chǔ)的一系列實(shí)驗(yàn)定律(如庫(kù)侖定律、安培環(huán)路定理、畢奧薩伐爾定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、楞茨定律等)有充分的認(rèn)識(shí)和理解。通過(guò)教學(xué),使學(xué)生掌握電動(dòng)力學(xué)課程知識(shí)所涉及的相關(guān)科學(xué)方法,有效提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,提高學(xué)生知識(shí)拓展能力和自我學(xué)習(xí)能力。 2022/8/958安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院3.2.4量子力學(xué)(51學(xué)時(shí)、3學(xué)分)本課程著重闡述量子力學(xué)(非相對(duì)論)的基本概念、基本原理和基本方法。課程分為兩大篇:第一篇主要是講述量子力學(xué)的基本原理(假設(shè))及表述形式。在分析清楚原理的物理內(nèi)容的基礎(chǔ)上,

56、逐步深入地讓學(xué)生認(rèn)識(shí)表述原理的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),如波動(dòng)力學(xué)的分析結(jié)構(gòu),抽象表述的希爾伯特空間上的代數(shù)結(jié)構(gòu)。本篇的主要內(nèi)容包括:微觀粒子狀態(tài)的描述、力學(xué)量的算符、運(yùn)動(dòng)方程和守恒律、量子力學(xué)的表述形式、多粒子體系的全同性原理。第二篇主要是講述量子力學(xué)的基本方法及其應(yīng)用。在分析清楚各類基本應(yīng)用問(wèn)題的物理內(nèi)容基礎(chǔ)上,掌握量子力學(xué)的一些基本問(wèn)題的計(jì)算方法。本篇主要內(nèi)容包括:外場(chǎng)中的定態(tài)問(wèn)題、量子躍遷、彈性散射。 2022/8/959安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院3.2.5固體物理(51學(xué)時(shí)、3學(xué)分)基本內(nèi)容有兩大部分: 一是晶格理論, 二是固體電子理論. 晶格理論包括:晶體的基本結(jié)構(gòu)及確定晶格結(jié)構(gòu)的X光衍射方法

57、; 晶體中原子間的結(jié)合力和晶體的結(jié)合類型; 晶格的熱振動(dòng)及熱容理論;晶格的缺陷及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律. 固體電子論包括: 固體中電子的能帶理論; 金屬中自由電子理論和電子的輸運(yùn)性質(zhì). 本課程是磁學(xué)、晶體物理、電介質(zhì)物理、半導(dǎo)體物理、超導(dǎo)物理等專門化課程的理論基礎(chǔ). 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院603.2.半導(dǎo)體物理(51學(xué)時(shí)、3學(xué)分)本課程主要揭示半導(dǎo)體主要基本性質(zhì),探討半導(dǎo)體在熱平衡態(tài)和非平衡態(tài)下所發(fā)生的物理過(guò)程、規(guī)律以及相關(guān)應(yīng)用,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)半導(dǎo)體物理理論的理解,掌握半導(dǎo)體的基本原理和測(cè)量技術(shù),為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和將來(lái)的工作打下基礎(chǔ)。課程主要內(nèi)容有:半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)、半導(dǎo)體中的雜質(zhì)和缺陷能級(jí)、

58、載流子的統(tǒng)計(jì)分布、半導(dǎo)體的導(dǎo)電性、非平衡載流子、金屬和半導(dǎo)體的接觸、半導(dǎo)體MIS結(jié)構(gòu)。安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院613.2.近代物理實(shí)驗(yàn)(68學(xué)時(shí)、2學(xué)分)“近代物理實(shí)驗(yàn)”是理工科高年級(jí)學(xué)生的一門重要基礎(chǔ)課,所涉及的物理知識(shí)面廣,綜合性和技術(shù)性強(qiáng)。它對(duì)豐富和活躍學(xué)生的物理思想,鍛煉他們對(duì)物理現(xiàn)象的洞察力,引導(dǎo)他們了解實(shí)驗(yàn)物理在物理學(xué)中的地位,正確認(rèn)識(shí)新物理概念的產(chǎn)生、形成和發(fā)展的過(guò)程,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)都起著非常重要的作用。通過(guò)近代物理課的學(xué)習(xí),同學(xué)們還可以掌握科學(xué)研究中廣泛應(yīng)用的一些基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法。可以說(shuō),“近代物理實(shí)驗(yàn)”是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問(wèn)題能力,學(xué)習(xí)如何用實(shí)驗(yàn)方法研究物理現(xiàn)

59、象和規(guī)律的關(guān)鍵性一環(huán)。 近代物理實(shí)驗(yàn)由涵蓋原子物理、原子核物理、激光與近代光學(xué)、真空、X射線、磁共振、微波等領(lǐng)域的個(gè)實(shí)驗(yàn)組成。安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院623.3 電子技術(shù)課程3.3.1 電子技術(shù)基礎(chǔ)(68學(xué)時(shí)、3.5學(xué)分)模擬電子技術(shù)主要講授半導(dǎo)體二極管,三極管,基本放大電路,場(chǎng)效應(yīng)管放大器,功率放大器,模擬集成電路,反饋放大器,信號(hào)的運(yùn)算與處理電路,信號(hào)發(fā)生器,直流電源等的基本概念,基本原理和基本分析方法。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院633.3.2 數(shù)字電路(68學(xué)時(shí)、3.5學(xué)分)數(shù)字電子技術(shù)主要講授數(shù)字邏輯基礎(chǔ),邏輯門電路,組合邏輯電路,時(shí)序邏輯電路,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,脈沖產(chǎn)生與整形

60、, A/D 與 D/A 轉(zhuǎn)換器等電路的基本概念,基本原理和基本分析方法。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院643.3.微電子技術(shù)(選修 48學(xué)時(shí)、2.5學(xué)分)主要教學(xué)內(nèi)容包括微電子學(xué)科發(fā)展的歷史,微電子學(xué)對(duì)科學(xué)技術(shù)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)家安全的重要戰(zhàn)略作用,半導(dǎo)體物理基礎(chǔ),半導(dǎo)體器件基礎(chǔ),大規(guī)模集成電路基礎(chǔ),集成電路制造工藝,集成電路設(shè)計(jì)技術(shù),集成電路CAD技術(shù),系統(tǒng)集成芯片簡(jiǎn)介,新型半導(dǎo)體器件,光電子器件,微電子機(jī)械系統(tǒng),微電子技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的一些基本規(guī)律,微電子技術(shù)發(fā)展前景的展望和預(yù)測(cè)等。為今后從事相關(guān)的工作打下良好的基礎(chǔ)。 安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院653.3.信號(hào)與系統(tǒng)(選修 51學(xué)時(shí)、2.

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