王大珩：上世纪光学发展十大方面ppt课件

1、 Welcome to 光电迷 oefan.第一篇上世纪光学开展十大方面 王大珩.一、光学面向根底科学 上世纪的两大物理主流，相对论和量子物理，是以光学实验为出发点的，相对论立足于麦克逊干涉实验，量子实际始于黑体辐射丈量； 物理上丈量长度的根本单位“米是由真空光速来定义的； 光谱学不断是量子物理的实验根据，现已成为物质分析的主要手段；光化学，作为化学反响的催化手段，激光的出现为研讨物质运动，包括化学反响提供了新的手段。 .二、19世纪末光的电磁动摇论，导致无线电波的发现，在上世纪开展成无线电通讯和无线电电子学，进而构成电子学专业工程学科。 .三、传统光学的工程化 准确光学系统设计，使光学设备准

2、确化成为精细仪器； 常用光学仪器的规模化消费降低了消费本钱显微镜、望远镜、照相机等为光学仪器运用的群众化开辟了道路 ；艰苦光学工程的创建为认识和改造世界发明了有利条件。大型天文望远镜进光口径从2m，4m，5m 以致于到达10m；太空天文望远镜口径2.4m ；超高分辨率和超分辨率空间对地察看相机孔径为0.6m ，1.5m ，3m，并可用于强激光投射系统激光光炮管。 .四、光电子新技术或称光子学成为当代战略高技术之一波长的扩展微波、远红外、红外、可见光、紫外、远紫外、直至软X光波段；由波长的特点，各自构成专门的光学技术，例如红外技术，远紫外技术等。激光的问世，来源于电子学与量子物理的结合，开场时被

3、称为光量子放大，是上世纪下半页光阴学技术的一次艰苦革命； .半导体和微电子技术的开展，首先是技术上靠光刻构成微细构造；半导体发光及光敏器件成为光信息传输的根本器件，半导体发光器件特别是白光器件可以作为家用照明，完全能够替代现用的家用光源，这将大大节省电力。远间隔图像传输，例如电视，它大大改善了人类的生活容颜；电子光学，电子显微镜和扫描显微镜的发明大大拓展了人们对微观世界的视野；由同步加速器产生的同步辐射，原来被以为是加速器的渣滓，如今被以为是光学上的珍贵资源，可作为高亮度观测和微细加工的手段 。.五、光纤通讯技术 原始概念是从半导体提纯技术获得高透明介质可进展远间隔传输而引申出来的。如今这项技

4、术曾经成为全球性网络，包括越洋传输的光缆。传输率作为商品已达10GB，前沿已达60GB；它在经济上比空间卫星全球通讯系统更具竞争力。 .六、光学信息实际与实际 光学传送函数实际的开展与实际为复杂的光学成像链提供了方便的质量评价手段。光学信息处置可以在复杂的目的背景中，经过分析和组合提炼出所需求的特征图像，例如图像识别。半个世纪以来，由空间技术的开展所带动起来的遥感技术就是以这个实际为根据的，其在经济建立上同样获得了明显的受害。 .医疗技术方面，在已有的X射线透视根底上开展了X光CT，还有核磁共振CT；近来我国还研制了具有原始创新意义的差温层析仪，它是光学信息实际在医疗技术上的艰苦奉献；光学信息

5、传输的开展为高明晰电视和可视的信息紧缩技术奠定了根底；全息光学技术是当前迅速储存光学图像的一种新手段，它以点位相储存的方式替代了几何轮廓的储存方法。这个新概念使得多景的图像可以叠加在一同，运用时靠衍射原理分开；这个概念给信息技术一个新的启示，特别是在生物信息方面。脑的记忆手段是分布在全脑皮层来存储的。 .七、薄膜光学和二元光学 可以做光学增透和增反的效果；可以做成单色滤光片和按照这个特殊光谱强度分布的函数滤光片 ；可以做成偏振滤光片；可以作为光学面的维护层，防潮等 ；二元光学可以实现非常规光学所能实现的光学成像效果，例如把电光源变成线光源，或特殊图像的光点方式等。 .八、自顺应光学 光学传输穿

6、过可抖动或漂移的介质，进展实光阴学相位补偿以提高成像的质量；用于激光光学系统。由于激光漂移所引至的相位误差可以得到补偿，因此可以提高大功率激光的光学质量； 也可以用于补偿光学系统成像的缺陷，例如热形变效应等等；这些都是具有原始性创新的新概念。 .九、近代根底光学的构成 非线性光学。获取倍频、差频、和频、高次协波以及参量振荡及四波混频等效果；强激光光学和等离子体物理光学成为研讨激光核聚变作为能源前景的根底实际科学；量子信息作为迅速传输手段的新尝试，具有信息传输密要不被破坏的优点，对于量子计算机的优越性和能够性也在探测之中；激光技术促进了微观动力学领域的开展，运用前景极为宽广。.十、光学资料的进展

7、 光学玻璃从铀物变为采用铂坩锅电容延续消费； 各种波段所需的透明的人工晶体；非线性光学特别是激光技术所需求的特种非线性晶体、线性晶体，例如KTP、BBO、LBO、LiNbO3等等；激光任务物质，如含钕激光玻璃YAG、含钛白宝石等等。.小结：上述所谈的十个方面根本上都有人涉足，但程度各有千秋，总体说来，提高很大，但还有很多缺乏之处。光学成果转化为产业速度缓慢，个别有比较先进的，但还有滞后和空白，例如光学医疗仪器。在新技术上，我们必需协调平衡前进，坚持我们在光学方面的活力。 .第二篇新世纪光学开展大有可为 .引子新世纪开场，有些同业者说，21世纪应是光学大开展的时期。怎见得？看以下这些可开展的前景

8、，或可做阐明。现实上，国际性的光学大会动辄以出席万人计，可见一斑。 .一、光学作为信息载体方面 光纤传输。如今的传输率达60GB，实际上至少还有2个数量级的容余量可兹开展。当前的瓶颈在于光信号的调制采用的是光电技术，而光电技术的速率在电路传输上很难超越10-8秒；其前景是用纯光学调制例如光干涉，这样就可以防止这种瓶颈效应；对我国来说，空间对地观测的才干还很落后，研制大孔径的察看相机还需求花很大力气；利用量子信息的传输正在探求过程中；开展空间激光通讯；开展纳米技术所需求的超分辨率观测和监控体系。光学作为载体，可运用在国家平安、环境和人民安康等方面。.二、光学作为能源 光核聚变。间隔工程化还有很大

9、间隔，有大量系统的研讨任务要做；激光武器。有能够进入工程阶段，但技术保证设备过于笨重，不利于战术上的生存，必需加以改良；激光加工。工程化、产业化需大力开展；激光作为微机械和纳米技术的加工工具；同步辐射和物质的相互作用用途广泛，例如进展深度刻蚀、短波长度物质加工等。.三、光学效力于根底研讨 做为探针，开展微观动力学的问题数以千万计，一个世纪也做不完；光电元器件随着波段的扩展和频带的加宽，必然提出新的需求。 .终了语对我们来说，要抓住全世界光学昌盛开展的时机，不失时机强化我们的光学事业，包括根底研讨、产业化和光学高技术工业的建立，尽量发扬同业者的智慧和发明性的才干，为了小康社会的建立，不遗余力的做出我们的奉献。这里，我特别强调，我们的