前沿光學(xué)綜合前言演示文稿目前一頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)前沿光學(xué)綜合前言目前二頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)近代光學(xué)的發(fā)展光學(xué)真正廣泛服務(wù)于人類是從20世紀(jì)60年代激光問世開始的。激光一經(jīng)問世就對(duì)光學(xué)及其他科學(xué)技術(shù)和社會(huì)生活產(chǎn)生革命性的影響。目前三頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)激光器的發(fā)明不僅提供了光頻波段的相干電磁波振蕩源，而且對(duì)時(shí)至今日的無線電頻率下的許多電子學(xué)的概念、理論和技術(shù)原則上均可延伸到光頻波段，如振蕩、放大、倍頻、混頻、參量、調(diào)制、信息處理、通信、雷達(dá)以至計(jì)算機(jī)等。60年前，光學(xué)、電子學(xué)——獨(dú)立學(xué)科，由于激光的出現(xiàn)，現(xiàn)代光學(xué)：光源激光化，手段電子化，用現(xiàn)代電子學(xué)模式處理光學(xué)問題（如傅立葉光學(xué)）?，F(xiàn)代電子學(xué)：處理方法光學(xué)化（如計(jì)算機(jī)并行處理）。目前四頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)

光子作為信息載體

光子處于電磁波譜的高頻段，所以可以得到更短的脈沖（實(shí)驗(yàn)證明，超短光脈沖已經(jīng)達(dá)到阿秒(10－18秒)量級(jí)）。光子作為信息的載體突破了電子學(xué)發(fā)展的瓶頸限制，使響應(yīng)時(shí)間從10-9秒提高到10-15秒，工作頻率從1011赫提高到1014赫，從而使高速、大容量的信息系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。

目前五頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)生物技術(shù)激光能量技術(shù)把光子作為能量載體具有極為廣泛的應(yīng)用。

激光醫(yī)療科學(xué)研究激光手術(shù)刀工業(yè)制造國防軍事光子作為能量載體目前六頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)光子器件與電子器件性能比較性能光子器件電子器件信息載體特性和傳輸方式玻色子,中性,具有時(shí)間可逆性，無空間局域性，在自由空間或光纖中傳輸費(fèi)米子，帶基本電荷，具有時(shí)間不可逆性和空間局域性，無線電波在自由空間或金屬導(dǎo)體中傳輸信息處理速度⒈開關(guān)速度⒉響應(yīng)時(shí)間⒊并行處理能力⒋通道傳輸能力10-12

s-10-15s(ps-fs)光子不帶電荷,傳輸時(shí)不產(chǎn)生相互作用，有高度的平行處理能力10-11

s平行處理能力差目前七頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)光子器件與電子器件性能比較頻率（頻帶寬度和信息容量）3×1011

-6×1016

Hz>1000倍以上，高4~5個(gè)數(shù)量級(jí)3×108-3×1011Hz傳輸速度光波在真空中傳輸速度為光速，不受RC時(shí)間常數(shù)限制無線電波特別在金屬導(dǎo)線傳輸，則受RC時(shí)間常數(shù)限制抗干擾能力無電磁干擾抗干擾能力差信息存儲(chǔ)能力可實(shí)現(xiàn)三維光存儲(chǔ)磁存儲(chǔ)目前八頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)光子學(xué)在創(chuàng)造科學(xué)技術(shù)的頂峰項(xiàng)目內(nèi)容最大的能量密度激光輸出脈沖功率已經(jīng)超過13PW=13×1015W聚焦強(qiáng)度達(dá)105PW/cm2可產(chǎn)生億度以上的高溫能焊接、加工和切割最難熔的材料最高的壓強(qiáng)相應(yīng)的電場強(qiáng)度可達(dá)8×1013V/cm相應(yīng)的光壓可達(dá)3.3×1011大氣壓聯(lián)合高溫、高壓，可實(shí)現(xiàn)激光聚變點(diǎn)火最短的光脈沖在780nm已產(chǎn)生4飛秒脈沖，等于該波長光1.5個(gè)周期進(jìn)入強(qiáng)場物理領(lǐng)域目前九頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)光子學(xué)在創(chuàng)造科學(xué)技術(shù)的頂峰最精密的刻劃制造最小的光機(jī)電一體化設(shè)備加工最小光學(xué)和機(jī)械零件從微米到幾十微米集成的光機(jī)電一體化系統(tǒng)可小到幾毫米大規(guī)模集成線路的線寬已達(dá)0.18微米納米器件和量子光學(xué)器件Lucent和IBM正在0.13微米的集成電路最終可達(dá)50nm，測量精度就更高了最大的信息量已接近3T目標(biāo)通信傳輸容量已超過Tbit/s,三維立體存儲(chǔ)達(dá)Tbit/cm3光子計(jì)算機(jī)速度超過電子計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī)將達(dá)到最高的計(jì)算速度目前十頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)光子學(xué)在創(chuàng)造科學(xué)技術(shù)的頂峰最保密的通信系統(tǒng)光量子通信是最安全的通信系統(tǒng)已有幾個(gè)國家建立了量子保密通信試驗(yàn)系統(tǒng)就在常規(guī)的通信線路上進(jìn)行量子保密通信，通信距離已達(dá)125公里最低的溫度激光冷卻可將原子冷到接近絕對(duì)零度量子冷卻到基態(tài)，為量子光學(xué)和量子力學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究準(zhǔn)備了條件量子計(jì)算機(jī)將是計(jì)算能力最大的計(jì)算機(jī)目前十一頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)2015國際光年2015年距離阿拉伯學(xué)者伊本?海賽姆海的五卷本光學(xué)著作誕生恰好一千年。一千年來，光的技術(shù)帶給人類文明巨大的進(jìn)步。1815年菲涅爾提出的光波概念、1865年麥克斯韋提出的光電磁傳播理論、目前十二頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)1905年愛因斯坦的光電效應(yīng)理論和1915年通過廣義相對(duì)論將光列為宇宙學(xué)的內(nèi)在要素，以及1965年彭齊亞斯和威爾遜發(fā)現(xiàn)宇宙微波背景，同年高錕提出光在纖維中的傳輸，以用于光學(xué)通信。2015年是光學(xué)界許多里程碑式發(fā)現(xiàn)發(fā)明的周年紀(jì)念。目前十三頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)聯(lián)合國大會(huì)已經(jīng)宣布2015年為國際光年，希望以此紀(jì)念千年來人類在光領(lǐng)域的重大發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)調(diào)推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展、解決能源、信息、教育、農(nóng)業(yè)和衛(wèi)生等世界性問題的光技術(shù)的重要性2015年國際光年已獲得聯(lián)合國全體成員的支持，將由國際上包括IEEE，CIE，SPIE等50個(gè)國際學(xué)術(shù)科研團(tuán)體聯(lián)合舉辦。中國光學(xué)學(xué)會(huì)也把紀(jì)念國際光年的活動(dòng)列為2015年的重要議事日程。目前十四頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)尺度：幾何光學(xué)—物理光學(xué)—納米近場光學(xué)

（遠(yuǎn)場）（近場）

矩陣光學(xué)微型光學(xué)—集成光學(xué)—納米光子學(xué)線性光學(xué)—非線性光學(xué)維數(shù)：體材料—波導(dǎo)材料（導(dǎo)波光學(xué)，纖維光學(xué)）

（高維）（低維）(表面等離子體光學(xué))

(無序)(有序)(光子晶體)經(jīng)典光學(xué)—量子光學(xué)（電磁場用光子態(tài)波函數(shù)表示）"納米左右和納米以下的結(jié)構(gòu)將是下一階段科技發(fā)展的特點(diǎn)，會(huì)是一次技術(shù)革命，從而將是21世紀(jì)的又一次產(chǎn)業(yè)革命。"------錢學(xué)森院士目前十五頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)

納米光子學(xué)元器件

納米粒子（1~N）

光學(xué)近場

納米光學(xué)

傳播波

納米粒子（N>>1）

量子點(diǎn)激光器、光子晶體

傳統(tǒng)光學(xué)

信號(hào)載體

器件

材料

近場光的性質(zhì)及現(xiàn)象

受衍射極限的限制

光纖傳輸：40Tb/s的傳輸速度

通道：103*103的信道轉(zhuǎn)換陣列

光存儲(chǔ)：1Tb/in2的存儲(chǔ)密度

納米制造：低于100納米的量級(jí)

將來的信息處理系統(tǒng)

衍射光學(xué)

體材料

微腔激光器、光波導(dǎo)、光學(xué)MEMS

目前十六頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)表面等離子體(SPs)亞波長光學(xué)1998年，首次在Nature上報(bào)道了微孔陣列金屬膜結(jié)構(gòu)中的遠(yuǎn)場透過增強(qiáng)現(xiàn)象(Ebbesen效應(yīng))2003年，Barnes和Ebbesen在Nature上發(fā)表了題為《Surfaceplasmonsubwavelengthoptics》的文章，標(biāo)志著表面等離子體亞波長光學(xué)的形成。Barnesetal，Nature424:824-830(2003)目前十七頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)表面等離子體(SurfacePlasmons,SPs)是沿著導(dǎo)體(金屬)表面?zhèn)鞑サ牟?，電磁場在垂直于金屬表面方向指?shù)衰減，局域在金屬表面。表面等離子體激元(SurfacePlasmonPolaritons,(SPPs))是光波與可遷移的表面電荷（例如金屬中自由電子）之間相互作用，產(chǎn)生的電磁模。通過構(gòu)造金屬表面結(jié)構(gòu)，可改變其性質(zhì)、色散關(guān)系，激發(fā)模式，耦合效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)光子行為的調(diào)控。目前十八頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)目前十九頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)SPs的基本性質(zhì)表面空間局域特性沿金屬表面?zhèn)鞑ィ妶鰪?qiáng)度沿垂直金屬表面方向指數(shù)衰減。近場能量增強(qiáng)特性60nm厚銀膜紅光照射下增強(qiáng)可達(dá)2個(gè)量級(jí)。色散關(guān)系SPs波矢>光子波矢目前二十頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)SPs的激發(fā)方式波矢補(bǔ)償方式:利用全反射棱鏡的介電常數(shù)補(bǔ)償：Kretschmann結(jié)構(gòu)(a)(b)，Otto結(jié)構(gòu)(c)SNOM探針激發(fā)(d)光柵衍射(e)表面缺陷衍射(f)目前二十一頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)SPs的四個(gè)特征長度參數(shù)

SPs波長λsp，可以由色散關(guān)系得到：SPs傳播距離Lsp，由SPs波矢的虛部決定電介質(zhì)中的穿透深度δd，決定了周圍介質(zhì)折射率對(duì)SPs敏感層的厚度范圍金屬中的穿透深度δm，決定了SPs隧傳金屬膜的厚度SPs在納米尺度光傳輸?shù)膬?yōu)勢：突破衍射極限空間維度3維2維近場能量增強(qiáng)特性可有效補(bǔ)償結(jié)構(gòu)中的光場能量目前二十二頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)

是SPPs的電磁場穿透進(jìn)金屬中深度，δm∽30納米

（可見光、銀膜）是SPPs的電磁場穿透進(jìn)與金屬緊貼的介電材料中深度，可見光波段：δd<λ0，紅外波段：δd>λ0

。是SPPs的傳播長度，要使其增長，則要求金屬的介電常數(shù)具有一個(gè)大的負(fù)實(shí)部和小的虛部，即低損耗的金屬材料。

是SPPs波長，小于激發(fā)光波長λSPPs的特征尺度:目前二十三頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)SPs光子學(xué)器件基于SPs的納米光子學(xué)器件，在近場能量傳輸與控制、光通訊與光計(jì)算、生物分子探測、納米光刻、微孔激光器、LED發(fā)光增強(qiáng)等許多方面都有重要的應(yīng)用前景。SPs納米波導(dǎo)生物分子探測納米光刻微孔激光器目前二十四頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)目前二十五頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)2013.11Chen戰(zhàn)略研討會(huì)26等離激元是光子和電子的協(xié)同橋梁不同器件技術(shù)的工作速度與其關(guān)鍵尺寸的關(guān)系圖圖中虛線表示不同技術(shù)的物理限度。半導(dǎo)體電子器件由于互連時(shí)延問題速度被限制約10GHz。電介質(zhì)光子器件的尺度受衍射基本定律約束于波長（m）量級(jí)。表面等離激元可以作為光子同等速度和電子同等尺度之間的橋梁。10G目前二十六頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)SPs研究的發(fā)展方向深入研究亞波長金屬結(jié)構(gòu)中SPs作用的物理機(jī)理。設(shè)計(jì)光頻段的亞波長尺度低損耗的納米光子學(xué)波導(dǎo)和光連接器芯片，以及能和傳統(tǒng)單模光纖相互耦合的二維表面等離子體光子學(xué)器件。設(shè)計(jì)制作可調(diào)諧高效的有機(jī)或無機(jī)LED，發(fā)展亞波長尺度的新型光源。實(shí)現(xiàn)對(duì)表面等離子體的動(dòng)態(tài)電光、全光調(diào)制及增益放大，設(shè)計(jì)高速高靈敏度的表面等離子體光開關(guān)。深入發(fā)展大面積的亞波長表面等離子體納米光刻技術(shù)，如“超級(jí)透鏡”的高分辨率近場成像技術(shù)。實(shí)現(xiàn)電子學(xué)和光子學(xué)元件在納米尺度下集成于同一芯片上。它將為新一代的光電技術(shù)開創(chuàng)新紀(jì)元。摘自文獻(xiàn)（Science311:189-193,2006)目前二十七頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)光子晶體指的是一種由介電質(zhì)周期性分布所形成的微結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，它通常具有很高的折射率對(duì)比，其周期大小一般為光波長量級(jí)。

18871987光子晶體概念的核心：周期目前二十八頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)光子晶體:

隨空間周期性變化的新型光學(xué)材料，變化周期一般為波長量級(jí)，可有效控制光子在其內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：周期分布結(jié)構(gòu)（光波長量級(jí)）有光子帶隙，可使特定波長的光通過

目前二十九頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)1991年，Russell等人根據(jù)光子晶體傳光原理首次提出了光子晶體光纖（PCF）的概念。1996年，英國南安普頓大學(xué)的J.C.Knight等人研制出世界上第一根PCF，之后在光纖通信等光學(xué)研究領(lǐng)域中，PCF引起了全世界的普遍興趣。光子晶體光纖是一種基于光子晶體的新型光學(xué)光纖.能將光束縛在空芯或者說具備普通的光纖不具備的光束縛性,此名詞是由PhillipRussell

于1995-1997提出地,還有一些其他的叫法比如微結(jié)構(gòu)光纖,光子帶隙光纖,多孔光纖(holeyfiber

).光子晶體光纖目前三十頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)目前三十一頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)寬頻帶的單模性質(zhì)對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)階梯型光纖，允許的導(dǎo)模數(shù)量取決于歸一化頻率參量V,

當(dāng)V<2.405時(shí)，光纖才是單模的。普通光纖存在截止波長，只有當(dāng)傳輸光的波長大于截止波長時(shí)才有可能實(shí)現(xiàn)單模傳輸。

光子晶體光纖不存在截止波長。用有效折射率模型可以很好的解釋這一現(xiàn)象，我們定義有效折射率為包層的、以光強(qiáng)分布為權(quán)重的平均折射率，于是在光子晶體光纖中一般波長越短，場分布越趨于折射率較高的區(qū)域，這就意味著增加了有效折射率，從而擴(kuò)展了單模傳輸帶寬PCF的特性

目前三十二頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)不同尋常的色散

真空中材料色散為零,空氣中的材料色散也非常小。使得空氣芯PCF的色散非常特殊。由于光纖設(shè)計(jì)很靈活只要改變孔徑與孔間距之比,即可達(dá)到很大的波導(dǎo)色散,還可使光纖總色度色散達(dá)到所希望的分布狀態(tài)。如零色散波長可移到短波長,從而導(dǎo)致在短波長實(shí)現(xiàn)光弧子傳輸;具有優(yōu)良性質(zhì)的色散平坦光纖(數(shù)百nm帶寬范圍接近零色散);各種非線性器件以及色散補(bǔ)償光纖(可達(dá)2000ps/nm·km)都應(yīng)運(yùn)而生。PCF的特性

目前三十三頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)高雙折射現(xiàn)象

普通光纖具有一些小扭轉(zhuǎn)、彎曲、拉伸等不可控因素導(dǎo)致的不可控雙折射，但一般不支持偏振模。它們要取得雙折射的方式主要有兩種：一是使截面非圓形；二是使光纖本身材料具有雙折射。這兩種方式在技術(shù)上都較難實(shí)現(xiàn)。

光子晶體光纖中可以輕易實(shí)現(xiàn)高雙折射，我們只需要破壞光子晶體光纖截面的圓對(duì)稱性使其成為二維結(jié)構(gòu)即可，比如：去除某些空氣孔或改變空氣孔的尺寸PCF的特性

目前三十四頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)減少非線性效應(yīng)

普通光纖中出現(xiàn)的非線性效應(yīng)是由于光纖的單位面積上傳輸?shù)墓鈴?qiáng)過大造成嚴(yán)重?fù)p傷系統(tǒng)傳輸質(zhì)量的一個(gè)現(xiàn)象。

光子能隙導(dǎo)光PCF中，我們可以通過增加PCF纖芯空氣孔直徑（即PCF的有效面積）來降低單位有效面積上的光強(qiáng)，從而達(dá)到大大減少非線性效應(yīng)的目的。光子能隙導(dǎo)光的這個(gè)特性為制造大的有效面積的PCF奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。PCF的特性

目前三十五頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)負(fù)折射介質(zhì)1968年前蘇聯(lián)物理學(xué)家Veselago提出假想的介電常數(shù)ε和磁導(dǎo)率μ同時(shí)為負(fù)值的物質(zhì)，并證明了負(fù)折射介質(zhì)的一些最基本的特性。

2000年P(guān)endry提出了“完美透鏡”的概念，證明了負(fù)折射介質(zhì)平板可以對(duì)近場成像，克服分辨率的衍射極限，在近場光學(xué)領(lǐng)域有非常重要的應(yīng)用。

2001年加州大學(xué)Smith等人構(gòu)造實(shí)現(xiàn)了微波頻段的負(fù)折射介質(zhì)。

2006年普渡大學(xué)的Shalaev等人構(gòu)造實(shí)現(xiàn)通訊波段的負(fù)折射介質(zhì)。2005、2007年XiangZhang等人實(shí)現(xiàn)了光頻波段的負(fù)折射介質(zhì)的應(yīng)用。目前三十六頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)目前三十七頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)平面金屬-電介質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的負(fù)折射由于鍍膜與納米制備技術(shù)的飛速進(jìn)步，人們現(xiàn)在可以通過構(gòu)造微納周期結(jié)構(gòu)來有效的調(diào)控介質(zhì)的有效介電常數(shù)與磁導(dǎo)率，可用于實(shí)現(xiàn)負(fù)折射。當(dāng)復(fù)合結(jié)構(gòu)中基本單元的厚度d小于波長的時(shí)候，該復(fù)合結(jié)構(gòu)在直角坐標(biāo)系下可以被整體看作是各向異性介質(zhì)，通過選取合適的參數(shù)，可以構(gòu)建自然界不存在的有效介質(zhì)，例如負(fù)折射介質(zhì)。目前三十八頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)

以高斯光束分別從斜分界面法線兩側(cè)以25°和-15°的入射角度照射到平面金屬-電介質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)入射斜面上（取kz>0的入射角度為正）。在入射界面上分別發(fā)生了正折射和負(fù)折射，與色散曲線分析結(jié)果吻合。ChinesePhysicsLetters,25,2104(2008)目前三十九頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)遠(yuǎn)場超分辨探測技術(shù)遠(yuǎn)場超分辨透鏡(hyperlens)X.Zhang,Science,(2007)曲面金屬-電介質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)于光束傳播和成像的影響

目前四十頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)傳統(tǒng)光學(xué)Rayleigh衍射極限：如何提高分辨率？采用更短的波長增大數(shù)值孔徑突破衍射極限??？目前四十一頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)近場光學(xué)

Near-fieldsuperhighdensityopticalstorage目前四十二頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)近場探針與近場超分辨結(jié)構(gòu)

NFprobeandSuper-RENS

目前四十三頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)近場超分辨結(jié)構(gòu)

Superresolutionnear-fieldstructure目前四十四頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)SUPER-RENS實(shí)際樣品wavelength=635nm；Marksize=100nmSNR>40dB

目前四十五頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)柱面矢量光場(非均勻偏振光)慢光超光速光學(xué)天線光聲效應(yīng)目前四十六頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)新興光子技術(shù)與產(chǎn)業(yè)目前四十七頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)1.光通信產(chǎn)業(yè)這是光子技術(shù)的核心產(chǎn)業(yè)。是寬帶光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的原動(dòng)力，具有最大的潛在市場。待全面光纖到戶和“三網(wǎng)合一”實(shí)現(xiàn)之后，它將成為產(chǎn)值和規(guī)模最大的產(chǎn)業(yè)，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的影響最大。光纖通信產(chǎn)業(yè)有：各種規(guī)格的光纖與光纜:包括各種摻雜光纖，特殊結(jié)構(gòu)光纖（保偏光纖、色散漸變光纖、色散補(bǔ)償光、大孔徑光纖等等），光子晶體光纖和塑料光纖。目前四十八頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)光子產(chǎn)業(yè)的內(nèi)容和分類光通信產(chǎn)業(yè)有源光器件和無源光器件:有源光器件：激光器、發(fā)光管、探測器、放大器、發(fā)射模塊、吸收模塊等；無源光器件:耦合器、濾波器、衰減器、隔離器、環(huán)行器、連接器、光開關(guān)、光互聯(lián)（OXC）、光分插復(fù)用（OADM）、波分復(fù)用（WDM）以及包含這些功能的各種集成光子器件等等。目前四十九頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)

在國內(nèi)最早研究摻鉺光纖放大器,增益達(dá)49.6分貝，中央電視臺(tái)新聞聯(lián)播報(bào)道。

波長范圍：C+L波段增益：13-23dB光通信中的關(guān)鍵器件（主干網(wǎng)）放大均衡目前五十頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)目前五十一頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)1、光通訊專題主要議題方向：·高速光通信核心芯片·高速光通信器件技術(shù)·高速光通信基礎(chǔ)軟件·高速光通信系統(tǒng)·高速光通信系統(tǒng)發(fā)展及對(duì)器件的需求·新型光無源與有源器件技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展·Si微納集成光子芯片的Foundry實(shí)踐·色散補(bǔ)償光纖及模塊的技術(shù)與市場·稀土摻雜光纖技術(shù)與市場·光子晶體光纖技術(shù)發(fā)展·集成光通信器件·MEMS/MOEMS器件·塑料光纖與FTTH目前五十二頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)2.光傳感及光電前沿技術(shù)與應(yīng)用專題：

◆光傳感技術(shù)專題·特殊光纖與器件·光纖光柵技術(shù)制備光纖傳感器的技術(shù)·利用光纖拉曼效應(yīng)制備光纖傳感器的研究·FP腔體光纖傳感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)·光傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)·光纖光柵傳感器網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)◆光傳感應(yīng)用專題··光纖傳感在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化問題·光纖傳感在市政工程的應(yīng)用·光纖傳感在食品研究中的應(yīng)用·光纖傳感在藥品/醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用·光纖傳感在航空，行天領(lǐng)域的應(yīng)用·光纖傳感在石化，采礦等易燃易爆領(lǐng)域中的應(yīng)用·光纖傳感的多點(diǎn)測試系統(tǒng)·工程機(jī)構(gòu)健康檢測技術(shù)目前五十三頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)在生命科學(xué)和反恐領(lǐng)域具有重大需求在疾病預(yù)防、診斷、治療等人類健康的保障和反恐、生化防護(hù)、公共安全等方面需要提供更多的新材料、新結(jié)構(gòu)、新原理和新的快速、高效、高分辨、實(shí)時(shí)的表面等離子體（SPs）探測方法和技術(shù)金屬微納結(jié)構(gòu)的物理、制備與傳感器件研究金屬微納傳感結(jié)構(gòu)芯片及高靈敏度傳感技術(shù)研究

目前五十四頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)利用銀納米立方體與銀膜耦合體系的場增強(qiáng)效應(yīng)，增強(qiáng)吸附于銀納米立方體表面各種分子的拉曼散射信號(hào)，可檢測的最低拉曼分子（Rh6G）濃度為10-11M。研制了雙金屬芯片，對(duì)牛奶中抗生素及血液中雌性激素的進(jìn)行了檢測；雙金屬芯片的最低檢測濃度為1.8ng/ml低于傳統(tǒng)金芯片（3.2ng/ml）國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（金屬微納結(jié)構(gòu)物理、制備與傳感器件研究）順利通過結(jié)題驗(yàn)收，并被評(píng)為優(yōu)秀。目前五十五頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)光傳感與光測量齒科材料光譜色度測試儀目前五十六頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)光纖傳感斐索自聚焦光纖透鏡干涉儀目前五十七頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)ReporttoBillGatesLaserDopplerTrackingProject目前五十八頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)電網(wǎng)光纖智能測溫度系統(tǒng)

本產(chǎn)品主要應(yīng)用于高壓電中心變電站測溫系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站主變、開關(guān)小車、分段刀閘、電容器等環(huán)節(jié)的溫度在線實(shí)時(shí)監(jiān)測，前端展示系統(tǒng)報(bào)表采用自行研制的高功率可調(diào)諧摻鉺光纖激光器，相比傳統(tǒng)的基于寬帶光源的傳感技術(shù)，掃面精度高，解調(diào)信噪比高，后端抗損耗能力強(qiáng)，系統(tǒng)擴(kuò)容性好；擁有高性能及特種光纖光柵刻寫系統(tǒng)，設(shè)計(jì)與優(yōu)化獨(dú)特的光纖光柵，提高了溫度傳感能力；開發(fā)了陣列式解調(diào)裝置，成本低廉，具有很強(qiáng)的傳感網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容能力；開發(fā)了智能分析軟件，可提供即時(shí)監(jiān)控顯示，和歷史報(bào)表繪制功能，可遠(yuǎn)程查看及操控。目前五十九頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)3.激光技術(shù)與應(yīng)用專題◆先進(jìn)激光技術(shù)專題·PhotonicsCrystalFiber·Highpowerdoublecladdingfiberandfiberlaser·DiodePumpedSolid-StateLasersintheNearInfraredandVisibleSpectralRegion·深紫外光源和光刻系統(tǒng)·飛秒激光微加工/超快激光技術(shù)

·超快光纖激光放大器技術(shù)·高重復(fù)頻率脈沖激光技術(shù)◆激光應(yīng)用專題·激光在先進(jìn)制造業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用·激光微細(xì)加工技術(shù)及在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用·激光在太陽能電池生產(chǎn)中的應(yīng)用··高脈沖能量準(zhǔn)分子激光在納米技術(shù)的應(yīng)用·光纖激光技術(shù)的最新發(fā)展及應(yīng)用·二極管激光器用于金屬加工的最新進(jìn)展·激光打標(biāo)的發(fā)展趨勢

·激光焊接的新應(yīng)用和趨勢

·醫(yī)療激光的發(fā)展動(dòng)態(tài)目前六十頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)

OpticsLetters,Vol.37,Issue4,pp.464-466(2012)基于少模光纖光柵的低閾值單波長全光纖軸對(duì)稱偏振光激光器目前六十一頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)方波激光器

方波寬度1ns-100ns連續(xù)可調(diào)，上升沿時(shí)間<100ps.該方波光源在我國的高功率激光器前端系統(tǒng)中可以解決單頻調(diào)制方案中的脈沖頂部調(diào)制等工程問題，促進(jìn)我國在高功率激光器和激光約束核聚變領(lǐng)域的研究進(jìn)展；穩(wěn)定的方波脈沖激光光源，在傳感、通信和精密機(jī)械激光加工方面也同樣具有重要應(yīng)用價(jià)值；目前六十二頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)

*納米位移飛牛力測量/納米光鑷系統(tǒng)三光鑷基本光路高精度操控系統(tǒng)高精度觀測系統(tǒng)圖象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)目前六十三頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)4.固態(tài)照明專題◆固態(tài)照明技術(shù)專題·硅襯底氮化鎵藍(lán)光LED及其產(chǎn)業(yè)化研究·寬禁帶半導(dǎo)體材料及微結(jié)構(gòu)的制備優(yōu)化及光電特性·GaN基LED的新型襯底·大功率白光LED外延片技術(shù)的最新進(jìn)展

·大功率白光LED封裝技術(shù)的最新進(jìn)展·照明用大功率LED熒光粉的最新進(jìn)展·固態(tài)照明器件的光學(xué)設(shè)計(jì)·大功率白光電源及控制電路技術(shù)的最新進(jìn)展·我國LED用有機(jī)金屬源、襯底材料的最新進(jìn)展·大功率LED燈具系統(tǒng)熱量管理的最新進(jìn)展◆固態(tài)照明應(yīng)用專題·太陽能與固態(tài)照明·SolarHighBrightLEDCombination·LEDCommunication

·中國半導(dǎo)體照明國家標(biāo)準(zhǔn)的制訂情況·LED路燈照明市場分析與展望·LED汽車照明市場分析與展望·LED室內(nèi)照明與裝飾市場分析與展望·LED照明智能化控制技術(shù)的研究進(jìn)展目前六十四頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)太空看到的地球目前六十五頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)2010年，我國發(fā)電量可望達(dá)到2.7萬億度，2020年為3.5萬億度。照明用電量約3000億度（2010年）和5250億度（2020）。如果50%采用半導(dǎo)體照明，將達(dá)到照明節(jié)電40％，即年節(jié)電2100億千瓦時(shí)的目的，其效果相當(dāng)再建2.5座“三峽電力工程（總投資2000億元人民幣）”。實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)可節(jié)省1.05億噸原煤，減少1400萬噸廢氣及塵渣排放量，對(duì)我國國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展將產(chǎn)生重要的影響！從環(huán)保看半導(dǎo)體照明節(jié)能！目前六十六頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)需要研究和解決的問題提高半導(dǎo)體芯片的發(fā)光效率提高單管的最大可發(fā)光通量延長使用壽命降低成本，以降低價(jià)格目前還不適于替代民用照明，主要應(yīng)用是交通、汽車和城市景觀照明目前六十七頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)

我實(shí)驗(yàn)室在LED的研究方面進(jìn)行了LED出光效率、色度學(xué)、二次光學(xué)設(shè)計(jì)、電源特性等方面的研究，參加樂伯利特科技有限責(zé)任公司承擔(dān)的“每瓦100流明功率型白光LED制造與生產(chǎn)技術(shù)”（863項(xiàng)目重點(diǎn)課題，2007-2009），以下是我實(shí)驗(yàn)室利用積分球、光譜儀等儀器設(shè)備測量的高功率白光LED。白光LED光譜美國海洋光學(xué)USB4000-UV-VIS微型光纖光譜儀

Φ500mm積分球照度計(jì)

樣品1-5為樂伯利特公司生產(chǎn)的高功率白光LED，若用脈沖電源驅(qū)動(dòng)測量，光效可達(dá)100lm/W以上。每瓦100流明功率型白光LED制造與生產(chǎn)技術(shù)目前六十八頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)每瓦100流明功率型白光LED制造與生產(chǎn)技術(shù)

(863重點(diǎn)項(xiàng)目,參加)與樂百利特科技有限責(zé)任公司聯(lián)合研發(fā)的KL4LM（A）型LED礦燈，尤受注目。該礦燈采用大功率LED冷光源，保證了燈頭在工作環(huán)境中最高溫度只有60度（原老礦燈燈絲溫度在2000-2500度），冷光源燈頭即使在井下被擊碎也絕對(duì)不會(huì)引起爆炸事故的發(fā)生，大大提高了安全性。而且該礦燈在同等條件下，發(fā)光效率超過同行其它產(chǎn)品30％以上，放電時(shí)間超過17小時(shí)，是國內(nèi)質(zhì)量最好、性價(jià)比最高的礦燈產(chǎn)品。目前六十九頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)5.光顯示光信息產(chǎn)業(yè)光顯示器:包括薄膜晶體管-液晶顯示器（TFT-LCD）、發(fā)光二極管（LED）顯示器、等離子體平板顯示器（PDP）、場致發(fā)射顯示器（FED、數(shù)字微透鏡或光纖陣列顯示器、各種投影設(shè)備等。目前七十頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)液晶:一種規(guī)則性排列的有機(jī)化合物，

液晶顯示器件:具有無輻射、低壓驅(qū)動(dòng)、微功耗、纖薄輕巧、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，而且不會(huì)出現(xiàn)幾何失真和色彩失真

TFT-LCD仍是未來平板顯示的主流技術(shù)

集成電路、液晶顯示與軟件正是電子信息產(chǎn)業(yè)的三大基礎(chǔ)，液晶屏一直列為國家“十一五””十二五”重點(diǎn)規(guī)劃項(xiàng)目.目前七十一頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)全球主要顯示產(chǎn)業(yè)態(tài)勢圖★▲預(yù)計(jì)5年左右三基色LD技術(shù)可能獲得突破10年左右激光顯示器將從試驗(yàn)樣機(jī)走向規(guī)模產(chǎn)品CRT—顯像管LCD—

液晶OLED—

有機(jī)發(fā)光LDT—

激光★（1）2013年以前為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2013~2016年為預(yù)測數(shù)據(jù)，來源于DisplaySearch（CRT、LCD、OLED）和LaserFoucsWorld(LDT)；（2）2016~2025年數(shù)據(jù)為我們的預(yù)測。

激光顯示市場激光顯示

一條走向顯示高端目標(biāo)之路目前七十二頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)Work-4:單投影三維顯示偏振雙投影快門式投影機(jī)缺點(diǎn)：對(duì)于前者，成本高、包括電路信號(hào)同步、光路重疊等系統(tǒng)調(diào)整繁瑣液晶開關(guān)眼鏡成本高，閃光影響了顯示效果?；谝壕裥D(zhuǎn)的單投影方案特點(diǎn)：(1)系統(tǒng)成本低：液晶偏振旋轉(zhuǎn)片價(jià)格30元左右。(2)偏振眼鏡觀察，顯示效果好。發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?20110457587.5目前七十三頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)

搭建了激光作為光源的單投影偏振背投3D顯示系統(tǒng)，測試了一種背投消散斑、保偏振背投屏。實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)示意圖激光激光器波長個(gè)數(shù)單功率總功率紅光LD63830.3W0.9W藍(lán)光LD44511W1W綠光PPLN53211W1W實(shí)驗(yàn)光路目前七十四頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)三維場景的深度信息提取及重建發(fā)展了圖像重建及相關(guān)算法，成功將透鏡陣列技術(shù)用于三維場景的深度信息提取和背景消除。深度信息提取不同深度二維場景重建演示目前七十五頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)第三代DVR22GB固體浸沒透鏡第二代DVD4.7GB第一代CD

650MB光存儲(chǔ)目前七十六頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)較早的近場探針存儲(chǔ)方法因易損傷和讀寫速度太慢，后來發(fā)展了固體浸沒透鏡（SIL）存儲(chǔ)方法

。SIL方案采用半球或超半球作前端會(huì)聚物鏡，增大n以提高分辨率。在SIL近場光存儲(chǔ)的實(shí)驗(yàn)中選擇具有足夠大的數(shù)值孔徑和工作距離的透鏡及控制SIL與記錄介質(zhì)之間的距離到100nm左右是獲得良好記錄效果的關(guān)鍵。固體浸沒透鏡（SIL）近場存儲(chǔ)目前七十七頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)6.太陽能技術(shù)與應(yīng)用專題

·綠色奧運(yùn)理念給我國帶來的新機(jī)遇和挑戰(zhàn)·太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r·世界納米太陽能電源研制技術(shù)新動(dòng)向·太陽能電池發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢·如何建立我國正確的光伏領(lǐng)域的行規(guī)及其大面積薄膜電池的標(biāo)準(zhǔn)化·光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈的能效比分析·太陽能光伏市場、材料、技術(shù)及人才·繼晶體硅及薄膜太陽能電池之后，下一代太陽能光伏技術(shù)·多晶硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)化及其國際市場展望·太陽能汽輪機(jī)目前七十八頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)化石能源要枯竭中國與世界一次能源的探明剩余儲(chǔ)量比較目前七十九頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)太陽能有多大潛力？太陽光到達(dá)地球表面的功率密度為1000w/m2，總功率比目前全世界能源消耗大一萬倍。假如把地球表面0.1%的太陽能轉(zhuǎn)為電能，轉(zhuǎn)變率5%，每年發(fā)電量可達(dá)5.6×1012千瓦小時(shí)，相當(dāng)于目前世界上能耗的40倍。

40分鐘照射地球輻射的能量＝全球一年的能量需求目前八十頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)太陽能電池的研制與開發(fā)當(dāng)前應(yīng)用的光伏能量轉(zhuǎn)換器件主要是硅太陽能電池(單晶硅、多晶硅、非晶硅），目前商用太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為16%，實(shí)驗(yàn)室最高達(dá)24%

雖然光電轉(zhuǎn)化效率較高，但成本高，制備工藝復(fù)雜！目前八十一頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)目前八十二頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)前沿光學(xué)綜合光的傳播,干涉和衍射的電磁理論(參考書：光學(xué)原理)目前八十三頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)光學(xué)原理

(光學(xué)領(lǐng)域的奠基性教科書)作者:

M.玻恩,20世紀(jì)最杰出和最有影響的物理學(xué)家之一,諾貝爾獎(jiǎng)得主.E.沃耳夫,美國羅切斯特大學(xué)教授,前美國光學(xué)學(xué)會(huì)主席,光學(xué)進(jìn)展的主編。

評(píng)價(jià):

新版光學(xué)原理為有志于攀登光學(xué)高峰的年輕人提供了一架云梯,如果不是圣經(jīng)的話,新版光學(xué)原理昭示人們,掌握基礎(chǔ)型理論才是發(fā)展和創(chuàng)新的根本,根深葉茂,本固枝榮。

--母國光

下載:

目前八十四頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)目錄緒論分層媒質(zhì)中的電磁波及轉(zhuǎn)移矩陣?yán)碚?第1章第6節(jié)）(馬中團(tuán))初等色散理論（第2章第3節(jié)）(曹勇)象差的幾何理論(第5章)(桂華僑)多光束干涉（第7章第6節(jié)）(顧春)部分相干光理論（第10章）(黃文財(cái).紀(jì)帆)標(biāo)量衍射理論（第8章）(孫曉紅.鄭志強(qiáng),黃偉)嚴(yán)格的衍射理論(第11章)(魯擁華)光在金屬結(jié)構(gòu)中的傳播和金屬膜理論（第14章第1、2、4節(jié)）(閔長俊)米氏理論（第14章第5節(jié)）(鄧燕)晶體光學(xué)(第15章)(陳曦耀,焦小瑾)目前八十五頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)課程論文光鑷系統(tǒng)中的球差光學(xué)原理—理想成像表面等離子體的電磁求解金屬的波動(dòng)方程和色散關(guān)系計(jì)算機(jī)層析成像技術(shù)的原理目前八十六頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)多縱模激光光場相干性分析部分相干光束的干涉散斑統(tǒng)計(jì)光學(xué)和部分應(yīng)用啁啾脈沖光學(xué)參量放大（OPCPA）啁啾脈沖堆積整形技術(shù)中堆積脈沖的時(shí)間起伏特性應(yīng)用F-P干涉儀比較波長目前八十七頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)衍射理論與光束整形光學(xué)衍射現(xiàn)象及其在剪切相位襯度成像中的應(yīng)用聲光作用MDM多層結(jié)構(gòu)超分辨成像非線性光學(xué)顯微鏡的超分辨研究負(fù)折射率材料的研究進(jìn)展-林劍春SC08009062時(shí)域有限差分法Finite-differencetime-domain(FDTD)顯微數(shù)字全息術(shù)目前八十八頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)軸對(duì)稱矢量光束軸向偏振光的研究光子晶體與光子晶體光纖表面等離子體共振傳感器溫度特性金屬納米顆粒的光學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用散射與諧振目前八十九頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)

象差的幾何理論(第5章)目前九十頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)1.工作面積大，系統(tǒng)厚度小，如350mm*180mm*10mm；

2.能夠?qū)崿F(xiàn)手指、橡皮、鍵盤按鍵等物體的多點(diǎn)位置實(shí)時(shí)跟蹤；

3.結(jié)構(gòu)緊湊、簡單。隱失場散射信息輸入裝置目前九十一頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)及手指跟蹤實(shí)時(shí)探測弱背景高對(duì)比度光散射信號(hào)；系統(tǒng)分析并解決多重像問題；解決了水平和豎直兩個(gè)方向上的大視差問題；解決了對(duì)大景深問題和像面不垂直于透鏡光軸問題。手指跟蹤目前九十二頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)光學(xué)三角定位跟蹤成像系統(tǒng)的高階畸變片光照明及背景噪聲抑制CMOS動(dòng)態(tài)閾值控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及參數(shù)優(yōu)化目前九十三頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)工作范圍：80mm×100mm靜態(tài)漂移：x方向小于0.08mmy方向小于0.05mm分辨率：Rx=0.08~0.16mmRy=0.05~0.1mm定位精度：

x.y方向小于2mm 二維定位跟蹤系統(tǒng)演示系統(tǒng)指標(biāo)及演示目前九十四頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)象差的產(chǎn)生和分類鏡頭孔徑較大，成像不滿足近軸條件成像光錐不共心波陣面偏離球面形狀單色像差(monochromaticaberration)色差(chromaticaberration)目前九十五頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)波象差對(duì)于小像差光學(xué)系統(tǒng)，常常用波象差來評(píng)價(jià)其成像質(zhì)量。波象差也稱為光程差(OPD,Opticalpathdifference)。P1*是P0的高斯象，矢量稱為光線的象差。物平面、象平面和光瞳平面目前九十六頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)象差基本表達(dá)式波象差可用光程長度表示其中和位于同一波陣面。目前九十七頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)冪級(jí)數(shù)展開式象差函數(shù)可表示為兩個(gè)矢量和的三個(gè)標(biāo)積的函數(shù)象差函數(shù)展開為相對(duì)于四個(gè)坐標(biāo)的冪級(jí)數(shù)，無零次方項(xiàng)。項(xiàng)的存在表示參考球面的球心不是準(zhǔn)確地位于高斯象平面上。二次項(xiàng)不存在是因?yàn)椋涸擁?xiàng)會(huì)引起線性依賴于坐標(biāo)的光線象差，這與P1*是P0的理想高斯象相矛盾。目前九十八頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)初級(jí)象差－－賽德耳象差光線象差分量表達(dá)式：目前九十九頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)1.球面象差Sphericalaberration象差曲線是同心圓，其中心在高斯像點(diǎn)處，其半徑隨環(huán)帶半徑的三次方增大，但與物在視場中的位置無關(guān)。P目前一百頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)不同大小球差的照片球差的校正：

加光闌復(fù)合透鏡，如正負(fù)透鏡組合、球面曲率及折射率的配合等非球面透鏡變折射率透鏡目前一百零一頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)2.象散Astigmatism軸外物點(diǎn)發(fā)出的同心光束，水平方向和豎直方向的光線的聚焦點(diǎn)在不同平面上.目前一百零二頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)如果光學(xué)鏡頭在加工和裝調(diào)時(shí)沒有偏心，又沒有傾斜放置的平板玻璃或棱鏡，那么軸上點(diǎn)成像是不會(huì)有像散的。因此說，像散是軸外點(diǎn)的像差。當(dāng)物點(diǎn)離外光軸逐漸遠(yuǎn)時(shí)，那么像散也將逐慚增加。像散的校正：

復(fù)雜復(fù)合透鏡

加光闌

非球面透鏡目前一百零三頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)3.場曲Fieldcurvature象散和場曲都是由于物點(diǎn)離光軸較遠(yuǎn)、光束傾斜度較大引起的。目前一百零四頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)4.慧差Coma靠近光軸的物點(diǎn)發(fā)出的大孔徑光線不聚焦于一點(diǎn).目前一百零五頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)

不同大小慧差的照片慧差的校正：

復(fù)合透鏡

加光闌

非球面透鏡目前一百零六頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)5.畸變Distortion

物平面 枕形畸變 桶形畸變

象的變化與和無關(guān)，但象離軸的距離不再與物離軸的距離成正比。

畸變不影響像的清晰度，而只是物--像變化不成比例。解決方法是減小光闌孔徑！目前一百零七頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)象差比較和消除五種賽德耳象差中，有三種（即球面象差、慧差和象散）是使成象不清晰，另外兩種（場曲和畸變）是與象的位置和形狀有關(guān)。慧差、象散、場曲和畸變均為軸外象差。采用光闌和復(fù)合透鏡可以減小鏡頭象差。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)各種象差的大小作適當(dāng)?shù)恼壑?。比如望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)主要是抑制慧差的存在，照相機(jī)主要在于消除場曲和畸變。目前一百零八頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)初級(jí)象差的相加定理一個(gè)共軸系統(tǒng)的每一種初級(jí)象差系數(shù)，是這個(gè)系統(tǒng)中各個(gè)面相應(yīng)的象差系數(shù)之和。目前一百零九頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)初級(jí)象差系數(shù)的計(jì)算

利用旋轉(zhuǎn)折射面的角特征函數(shù)的展開式：定義阿貝不變量KL目前一百一十頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)定義利用高斯近似可得到賽德耳象差的表達(dá)式，每項(xiàng)即對(duì)應(yīng)不同的象差系數(shù)。目前一百一十一頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)初級(jí)象差系數(shù)目前一百一十二頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)高階象差計(jì)算理論計(jì)算更為繁雜，可結(jié)合實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果分析。鏡頭的高階畸變：其中代表物體高度，為鏡頭半徑，為主光線與鏡頭光軸的夾角。像場的畸變象的變化量與成正比目前一百一十三頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)結(jié)合物像關(guān)系可得畸變存在時(shí)的物點(diǎn)位置高階畸變系數(shù)理論高階畸變曲線目前一百一十四頁\總數(shù)一百三十七頁\編于點(diǎn)Softwa