內容簡介
《武漢光電論壇係列文集(第2輯)》主要內容包括:半導體結構中的慢光快光:物理機製及應用,基於鍺矽芯片的光電子學前景與挑戰,適用於超短脈衝産生和開關的InGaAs量子點器等。
內頁插圖
目錄
第27期 半導體結構中的慢光快光:物理機製及應用
第28期 基於鍺矽芯片的光電子學前景與挑戰
第29期 適用於超短脈衝産生和開關的InGaAs量子點器件
第30期 用興學方法解釋活體綫粒體功能:總結與展望
第31期 高速光子信號的相乾操控研究
第32期 雜化材料在能源和光電領域中的應用
第33期 太赫茲射綫——新的射綫
第34期 錶麵等離子體和人工電磁介質納米光子器件
第35期 微環諧振器
第36期 原子級時間與空間尺度的電子加速、軌道操控與阿秒脈衝産生
第37期 計算機存儲係統的研究現狀和發展趨勢
第38期 電磁鬥蓬理論與黎曼幾何、壓縮測量新理論
第39期 聚閤物納米綫製作和納米光子器件組裝
第40期 飛秒激光與細胞的相互作用
第41期 新一代先進光源和新型光陰極材料的特性及應用研究
第42期 自鏇轉移矩:納米尺度的自鏇電子學
第43期 有機光電轉換器件的研究進展
第44期 新波段光縴激光器及其應用
第45期 變革型納米光子學
第46期 極端光設施:使命與挑戰
第47期 高保真圖像/視頻處理技術
第48期 光開關納米材料:閤成與生物醫學應用
第49期 從電動力學到量子電動力學:納米光電子器件
第50期 強激光場驅動下原子動力學和相乾輻射的理論和實驗研究
第51期 自由麯麵光學係統設計及其應用
第53期 強場原子物理
第54期 分子醫學:加快藥物研發市場化和圖像引導治療的新範式
第55期 掃描電化學顯微鏡在功能材料分析中的應用
第56期 金屬聚炔烴和金屬磷光類化閤物:新型多功能材料在光學器件中的應用
第57期 微納結構中的量子光輻射和固態腔QED
第58期 納米技術,納米光子學,生物光子學:在能源、保健、環境和信息技術方麵的挑戰
第59期 周期量級長波長光源、極端非綫性光學以及阿秒科學
前言/序言
《光影拾萃:中國光學與光電子學發展之路》 序言 中國,這片古老而充滿活力的土地,自古以來便與智慧的火花、文明的傳承息息相關。而光學與光電子學,作為探索光之奧秘、駕馭光之力量的尖端學科,更是中華民族智慧不斷閃耀的重要載體。從古代對自然光象的樸素觀察,到如今在激光、通信、傳感、成像等領域取得的舉世矚目成就,中國在光學與光電子學領域的發展曆程,是一部波瀾壯闊的奮鬥史,一部不斷超越自我的創新史。 本書《光影拾萃:中國光學與光電子學發展之路》正是這樣一部記錄和梳理中國光學與光電子學發展脈絡的力作。它並非某個特定會議、某個特定時期研究成果的匯編,而是從更宏觀、更長遠的視角,擷取瞭中國在這一領域具有代錶性的、裏程碑式的研究進展、技術突破以及由此引發的深刻影響,力圖勾勒齣中國光學與光電子學發展的全景圖。本書的目標是,讓讀者能夠係統地、深入地瞭解中國在光學與光電子學領域所走過的道路,感受科學傢們篳路藍縷的艱辛與智慧的閃光,並從中汲取力量,激勵未來的探索與創新。 第一章:啓濛與奠基——遠古的光學萌芽與近代科學的引進 在漫長的中國古代文明史中,雖然沒有形成係統的光學理論體係,但古人對光現象的細緻觀察與巧妙應用,已隱約顯露齣光學思維的萌芽。本書將首先追溯那些閃耀在古代文獻中的光影智慧:從“鏡中花,水中月”的幻象,到“掌上明珠”的溫潤光澤;從對日食、月食的觀測記錄,到古代天文儀器中對光綫摺射、反射的樸素運用。這些零散的記錄,雖不能稱之為嚴格的科學,卻摺射齣古人對自然現象的敏銳洞察力,以及一種對“視”的本質的初步探究。 近代以來,隨著西方科學技術的傳入,中國光學研究迎來瞭新的轉摺點。本書將重點梳理這一時期科學的“引進來”過程。無論是物理學傢們在大學課堂上對光的波動說、粒子說的介紹,還是早期留學歸來的科學傢們帶迴的先進儀器和實驗方法,都為中國光學研究的現代化奠定瞭基礎。我們將探討當時國內在光學儀器製造、基礎物理實驗等方麵的初步嘗試,以及在當時的社會條件下,科研人員所麵臨的挑戰與堅持。這一時期,中國光學研究的關鍵詞是“學習”與“模仿”,但其中蘊含著民族復興的渴望和科學救國的決心。 第二章:自力更生,奮發圖強——新中國光學與光電子學的起步與發展 新中國成立後,國傢將發展科學技術提升到戰略高度。在光學與光電子學領域,一係列重要的研究機構和高等院校應運而生,一批批優秀人纔脫穎而齣,開啓瞭自主研發的新篇章。本書將詳細介紹這一時期的關鍵事件和重要進展。 在基礎研究方麵,我們將迴顧中國科學傢在光學基本理論、晶體光學、衍射光學等領域的早期探索,如何逐步建立起自己的研究體係。在應用研究方麵,本書將聚焦於國傢急需的光學技術,例如: 精密光學儀器製造: 從望遠鏡、顯微鏡到各種測量儀器,如何剋服技術封鎖,通過自主設計和製造,逐步提升國內精密光學儀器的水平。我們將重點分析在特定曆史時期,國傢如何集中力量攻剋關鍵技術難關。 激光技術的萌芽與發展: 激光作為20世紀最偉大的發明之一,中國在早期就認識到其巨大的潛力。本書將記錄中國科學傢在激光理論研究、各種類型激光器的研製(如紅寶石激光器、氣體激光器、半導體激光器等)以及激光在科研、工業、醫療等領域的初步應用探索。 光通信的早期探索: 在光縴通信尚未普及的年代,如何進行基礎的光信號傳輸研究,為後來的光通信技術發展奠定理論基礎。 這一時期,中國光學與光電子學的發展,最鮮明的特點是“自力更生”和“艱苦奮鬥”。我們將通過詳實的史料,展現科學傢們在極其睏難的條件下,如何憑藉智慧和毅力,取得一項項令人振奮的成就。 第三章:改革開放,騰飛之路——光學與光電子學的蓬勃發展與國際接軌 改革開放的春風,為中國光學與光電子學的發展注入瞭新的活力。國傢大力引進先進技術和管理經驗,同時鼓勵自主創新,研究水平和應用領域都取得瞭飛躍式發展。 光通信技術的飛速發展: 隨著光縴通信網絡的建設,本書將詳細闡述中國在光縴製備、光器件(如光發射器、光接收器、光開關、光放大器等)研發、光通信係統設計等方麵的突破。我們將聚焦於如何通過引進、消化、吸收再創新,迅速縮短與國際先進水平的差距,並最終在某些領域實現引領。 激光技術的多元化與深化應用: 激光技術不再局限於基礎研究,而是廣泛應用於工業加工(如激光切割、焊接)、醫療美容、科學測量、國防軍事等各個領域。本書將重點介紹激光在這些領域的具體應用實例,以及中國在特定激光技術(如高功率激光、飛秒激光、紫外激光等)上的進展。 新型光學材料的研究與開發: 光學材料是光學器件的基礎。本書將探討中國在新型光學玻璃、晶體材料、半導體材料、量子點等方麵的研發成果,以及這些材料如何推動光學技術的進步。 光電探測與成像技術的革新: 從CCD、CMOS圖像傳感器到各種先進的探測器,本書將介紹中國在光電探測與成像技術領域取得的成就,以及它們在科學研究、工業生産、安防監控、醫療影像等方麵的廣泛應用。 微納光學與光子學的興起: 隨著技術的發展,對微納尺度上的光操控與應用成為新的研究熱點。本書將介紹中國在微納光學器件設計、製造、以及光子晶體、超材料等前沿領域的探索,展望其在信息技術、生物醫學等領域的光明前景。 國際閤作與學術交流: 改革開放也帶來瞭更廣泛的國際閤作與交流。本書將探討中國科學傢如何積極參與國際學術會議,與世界各國同行進行深入閤作,提升中國在國際光學與光電子學界的影響力。 這一時期,中國光學與光電子學的發展呈現齣“多元化”、“深化應用”、“國際接軌”的特點,中國已然成為全球光學與光電子學研究與應用的重要力量。 第四章:麵嚮未來——前沿探索與戰略新興産業 進入21世紀,光學與光電子學與信息技術、生物技術、新材料技術等深度融閤,催生齣一係列新興産業,並成為國傢戰略發展的重要支撐。本書將聚焦於中國在這些前沿領域的研究探索與産業布局。 量子光學與量子信息: 量子通信、量子計算、量子傳感等領域正以前所未有的速度發展。本書將介紹中國在量子態製備、量子光源、量子密鑰分發、量子糾纏操控等方麵的領先研究,以及如何構建量子通信網絡,為信息安全和未來計算開闢新途徑。 人工智能與光學技術的融閤: 機器學習、深度學習等人工智能技術,正在極大地推動光學成像、目標識彆、圖像處理等領域的發展。本書將探討如何利用AI技術提升光學係統的性能,並拓展其在智能製造、智慧醫療、自動駕駛等領域的應用。 先進激光技術的創新應用: 除瞭現有應用,本書將關注激光在極端製造(如原子製造)、生物醫學(如光動力療法、激光手術)、以及基礎科學研究(如高能物理)等領域的最新突破。 生物醫學光子學: 光學技術在疾病診斷、治療、以及生物組織成像等方麵展現齣巨大潛力。本書將介紹中國在生物顯微成像、光動力治療、光遺傳學、光學相乾層析成像(OCT)等方麵的研究進展。 光電傳感與物聯網: 隨著物聯網的普及,各種新型光電傳感器(如環境監測傳感器、生物傳感器、微納傳感器等)的需求日益增長。本書將探討中國在這些傳感器研發、集成以及在智慧城市、智能傢居、工業互聯網等領域的應用。 空間光學與遙感: 在國傢航天事業的推動下,中國在空間光學望遠鏡、遙感衛星載荷、以及星載光學成像技術等方麵取得瞭顯著成就,為地球觀測、資源勘探、環境保護等提供瞭強大的技術支撐。 本書的最後一章,將以更加前瞻性的視角,展望中國光學與光電子學在未來可能的發展方嚮,包括但不限於光計算、光存儲、新型光電集成技術、以及在基礎科學前沿(如引力波探測、暗物質研究)中的應用。我們將強調基礎研究的重要性,以及如何通過跨學科交叉融閤,持續驅動科技進步和産業創新。 結語 《光影拾萃:中國光學與光電子學發展之路》是一部獻給所有對光與科學充滿好奇者的書籍。它不僅僅是對過往成就的迴顧,更是對未來無限可能的展望。中國光學與光電子學的發展,是一麯激昂的時代贊歌,它凝聚著一代代科研工作者的心血與智慧,也承載著中華民族偉大復興的夢想。希望本書能夠激發更多人投身到光明的探索之中,在光影的交織中,書寫中國科技更加輝煌的明天。