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1、前言前言前言前言一、概述一、概述一、概述一、概述二、光学发展历程的回顾二、光学发展历程的回顾二、光学发展历程的回顾二、光学发展历程的回顾三、三、三、三、2121世纪光子时代的主要特征世纪光子时代的主要特征世纪光子时代的主要特征世纪光子时代的主要特征四、光电子信息产业的现状四、光电子信息产业的现状四、光电子信息产业的现状四、光电子信息产业的现状五、光电子信息高科技简介五、光电子信息高科技简介五、光电子信息高科技简介五、光电子信息高科技简介六、光学发展趋势的展望六、光学发展趋势的展望六、光学发展趋势的展望六、光学发展趋势的展望结束语结束语结束语结束语光学，有光辉灿烂的历史，但光学尚未被充分认识，光
2、学，有光辉灿烂的历史，但光学尚未被充分认识，光学，有光辉灿烂的历史，但光学尚未被充分认识，光学，有光辉灿烂的历史，但光学尚未被充分认识，尚未得到普及和了解尚未得到普及和了解尚未得到普及和了解尚未得到普及和了解。2020世纪的光学：由传统光学走向现代光学，是光学世纪的光学：由传统光学走向现代光学，是光学世纪的光学：由传统光学走向现代光学，是光学世纪的光学：由传统光学走向现代光学，是光学大发展的一百年大发展的一百年大发展的一百年大发展的一百年。“ “百年光学，光辉灿烂百年光学，光辉灿烂百年光学，光辉灿烂百年光学，光辉灿烂” ”。2020世纪激光、光纤、全息、光存储、光记录、光显世纪激光、光纤、全息
3、、光存储、光记录、光显世纪激光、光纤、全息、光存储、光记录、光显世纪激光、光纤、全息、光存储、光记录、光显示等的发现，给我们带来光通信、因特网、光盘等，示等的发现，给我们带来光通信、因特网、光盘等，示等的发现，给我们带来光通信、因特网、光盘等，示等的发现，给我们带来光通信、因特网、光盘等，使我们在使我们在使我们在使我们在2121世纪迈向光子时代。世纪迈向光子时代。世纪迈向光子时代。世纪迈向光子时代。如果没有如果没有如果没有如果没有2020世纪光学的巨大进步，也就没有今天信世纪光学的巨大进步，也就没有今天信世纪光学的巨大进步，也就没有今天信世纪光学的巨大进步，也就没有今天信息社会的到来。息社会的
4、到来。息社会的到来。息社会的到来。光学：光学：光学：光学：“ “任重道远，前程似锦任重道远，前程似锦任重道远，前程似锦任重道远，前程似锦” ”。光的类型光的类型光的类型光的类型光的定义解释光的定义解释光的定义解释光的定义解释光是一种既具有波动特性，又具有粒子特性的特殊物质。光是一种既具有波动特性，又具有粒子特性的特殊物质。光是一种既具有波动特性，又具有粒子特性的特殊物质。光是一种既具有波动特性，又具有粒子特性的特殊物质。 光的波动性光的波动性光的波动性光的波动性 光的粒子性光的粒子性光的粒子性光的粒子性光的反射光的反射光的反射光的反射光的折射光的折射光的折射光的折射光光学学发发展展历历程程萌芽
5、期萌芽期萌芽期萌芽期光学的起源在中国可追溯到远古时代的春秋战国之际，墨翟及其弟光学的起源在中国可追溯到远古时代的春秋战国之际，墨翟及其弟光学的起源在中国可追溯到远古时代的春秋战国之际，墨翟及其弟光学的起源在中国可追溯到远古时代的春秋战国之际，墨翟及其弟子所著子所著子所著子所著墨经墨经墨经墨经中，记载着关于光的直线传播和光在镜面上的反射中，记载着关于光的直线传播和光在镜面上的反射中，记载着关于光的直线传播和光在镜面上的反射中，记载着关于光的直线传播和光在镜面上的反射等现象，并提出了一系列经验规律。等现象，并提出了一系列经验规律。等现象，并提出了一系列经验规律。等现象，并提出了一系列经验规律。墨翟
6、（公元前墨翟（公元前墨翟（公元前墨翟（公元前468-376468-376年）年）年）年）小孔成像小孔成像小孔成像小孔成像铜镜铜镜铜镜铜镜光学的起源在西方可追溯到希腊的欧几里德，他在其著作光学的起源在西方可追溯到希腊的欧几里德，他在其著作光学的起源在西方可追溯到希腊的欧几里德，他在其著作光学的起源在西方可追溯到希腊的欧几里德，他在其著作光学光学光学光学一书中提出光线的直线传播理论，并研究了平面镜成像问题，指出一书中提出光线的直线传播理论，并研究了平面镜成像问题，指出一书中提出光线的直线传播理论，并研究了平面镜成像问题，指出一书中提出光线的直线传播理论，并研究了平面镜成像问题，指出反射角等于入射角
7、的反射定律反射角等于入射角的反射定律反射角等于入射角的反射定律反射角等于入射角的反射定律 。（公元前（公元前（公元前（公元前330-275330-275年）年）年）年）光的直线传播光的直线传播光的直线传播光的直线传播镜像反射镜像反射镜像反射镜像反射中国：中国：中国：中国：古代的实用科学缺乏严谨的实验证明、理论说明和科古代的实用科学缺乏严谨的实验证明、理论说明和科古代的实用科学缺乏严谨的实验证明、理论说明和科古代的实用科学缺乏严谨的实验证明、理论说明和科学表达，大多为学表达，大多为学表达，大多为学表达，大多为经验性的描述经验性的描述经验性的描述经验性的描述，导致中国在未来光学领域的，导致中国在未
8、来光学领域的，导致中国在未来光学领域的，导致中国在未来光学领域的发展极为缓慢。发展极为缓慢。发展极为缓慢。发展极为缓慢。西方：西方：西方：西方：在生产和社会需要的推动下，在光的反射和透镜的应在生产和社会需要的推动下，在光的反射和透镜的应在生产和社会需要的推动下，在光的反射和透镜的应在生产和社会需要的推动下，在光的反射和透镜的应用方面，逐渐有了些成果。用方面，逐渐有了些成果。用方面，逐渐有了些成果。用方面，逐渐有了些成果。1515世纪末和世纪末和世纪末和世纪末和1616世纪初，凹面镜、世纪初，凹面镜、世纪初，凹面镜、世纪初，凹面镜、凸面镜、眼镜、透镜以及暗箱和幻灯等光学元件已相继出现。凸面镜、眼
9、镜、透镜以及暗箱和幻灯等光学元件已相继出现。凸面镜、眼镜、透镜以及暗箱和幻灯等光学元件已相继出现。凸面镜、眼镜、透镜以及暗箱和幻灯等光学元件已相继出现。凹、凸面镜凹、凸面镜凹、凸面镜凹、凸面镜凹、凸透镜凹、凸透镜凹、凸透镜凹、凸透镜暗箱暗箱暗箱暗箱几何光学时期是光学发展的转折点，系统研究了光几何光学时期是光学发展的转折点，系统研究了光几何光学时期是光学发展的转折点，系统研究了光几何光学时期是光学发展的转折点，系统研究了光现象和光学仪器，建立了直线传播定律、反射定现象和光学仪器，建立了直线传播定律、反射定现象和光学仪器，建立了直线传播定律、反射定现象和光学仪器，建立了直线传播定律、反射定律、折射
10、定律；提出了费马原理、光程、光强、颜律、折射定律；提出了费马原理、光程、光强、颜律、折射定律；提出了费马原理、光程、光强、颜律、折射定律；提出了费马原理、光程、光强、颜色等概念，并观察了棱镜光谱等较复杂的光现象。色等概念，并观察了棱镜光谱等较复杂的光现象。色等概念，并观察了棱镜光谱等较复杂的光现象。色等概念，并观察了棱镜光谱等较复杂的光现象。几何光学时期几何光学时期几何光学时期几何光学时期李普赛（公元李普赛（公元李普赛（公元李普赛（公元1587-16191587-1619年）年）年）年） 伽利略（公元伽利略（公元伽利略（公元伽利略（公元1 1564-1642564-1642年）年）年）年）望远
11、镜望远镜望远镜望远镜荷兰李普塞在荷兰李普塞在荷兰李普塞在荷兰李普塞在16081608年发明了第一架望远镜。年发明了第一架望远镜。年发明了第一架望远镜。年发明了第一架望远镜。16101610年伽利略用自年伽利略用自年伽利略用自年伽利略用自己制造的望远镜观察星体，发现了绕木星运行的卫星，这给哥己制造的望远镜观察星体，发现了绕木星运行的卫星，这给哥己制造的望远镜观察星体，发现了绕木星运行的卫星，这给哥己制造的望远镜观察星体，发现了绕木星运行的卫星，这给哥白尼关于地球绕日运转的日心说提供了强有力的证据。白尼关于地球绕日运转的日心说提供了强有力的证据。白尼关于地球绕日运转的日心说提供了强有力的证据。白尼
12、关于地球绕日运转的日心说提供了强有力的证据。冯特纳（公元冯特纳（公元冯特纳（公元冯特纳（公元1580-16561580-1656）十七世纪初延森和冯特纳最早制造了复合显微镜。十七世纪初延森和冯特纳最早制造了复合显微镜。十七世纪初延森和冯特纳最早制造了复合显微镜。十七世纪初延森和冯特纳最早制造了复合显微镜。费马（公元费马（公元费马（公元费马（公元1601-16651601-1665年）年）年）年）折射和反射定律折射和反射定律折射和反射定律折射和反射定律1657165716571657年费马首先指出光在介质中传播时时所走路程取极值的原年费马首先指出光在介质中传播时时所走路程取极值的原年费马首先指出
13、光在介质中传播时时所走路程取极值的原年费马首先指出光在介质中传播时时所走路程取极值的原理，并根据这个原理推出光的反射定律和折射定律。理，并根据这个原理推出光的反射定律和折射定律。理，并根据这个原理推出光的反射定律和折射定律。理，并根据这个原理推出光的反射定律和折射定律。牛顿（公元牛顿（公元牛顿（公元牛顿（公元1643-17271643-1727年）年）年）年）牛顿牛顿牛顿牛顿(1665(1665年年年年) )利用色散实验证利用色散实验证利用色散实验证利用色散实验证实了白光是由一些彼此独立的实了白光是由一些彼此独立的实了白光是由一些彼此独立的实了白光是由一些彼此独立的彩色光所组成。彩色光所组成。
14、彩色光所组成。彩色光所组成。波动光学时期建立了光的波动理论，波动光学时期建立了光的波动理论，波动光学时期建立了光的波动理论，波动光学时期建立了光的波动理论， 圆满解释了圆满解释了圆满解释了圆满解释了光的干涉、衍射和偏振现象；通过迈克尔逊干涉仪光的干涉、衍射和偏振现象；通过迈克尔逊干涉仪光的干涉、衍射和偏振现象；通过迈克尔逊干涉仪光的干涉、衍射和偏振现象；通过迈克尔逊干涉仪否定了否定了否定了否定了“ “以太以太以太以太” ”的存在；提出并证实了光的本质就的存在；提出并证实了光的本质就的存在；提出并证实了光的本质就的存在；提出并证实了光的本质就是电磁波。是电磁波。是电磁波。是电磁波。波动光学时期波
15、动光学时期波动光学时期波动光学时期光的波动理论的创始人，提出了光的波动理论的创始人，提出了光的波动理论的创始人，提出了光的波动理论的创始人，提出了“ “光是光是光是光是 以太以太以太以太 中传播的波中传播的波中传播的波中传播的波动动动动” ”理论和次波假设（惠更斯原理），并解释了反射、折射理论和次波假设（惠更斯原理），并解释了反射、折射理论和次波假设（惠更斯原理），并解释了反射、折射理论和次波假设（惠更斯原理），并解释了反射、折射定律和双折射现象。定律和双折射现象。定律和双折射现象。定律和双折射现象。惠更斯（公元惠更斯（公元惠更斯（公元惠更斯（公元1629-1695 1629-1695 年）年
16、）年）年）惠更斯原理惠更斯原理惠更斯原理惠更斯原理18011801年，杨氏最先利用干涉原理解释了白光下的薄膜颜色，设计年，杨氏最先利用干涉原理解释了白光下的薄膜颜色，设计年，杨氏最先利用干涉原理解释了白光下的薄膜颜色，设计年，杨氏最先利用干涉原理解释了白光下的薄膜颜色，设计并完成了著名的杨氏双缝干涉实验，并第一次成功地测定了光的并完成了著名的杨氏双缝干涉实验，并第一次成功地测定了光的并完成了著名的杨氏双缝干涉实验，并第一次成功地测定了光的并完成了著名的杨氏双缝干涉实验，并第一次成功地测定了光的波长。提出了光是横波的假设。波长。提出了光是横波的假设。波长。提出了光是横波的假设。波长。提出了光是横
17、波的假设。杨氏（公元杨氏（公元杨氏（公元杨氏（公元1773-18291773-1829）薄膜干涉薄膜干涉薄膜干涉薄膜干涉双缝干涉双缝干涉双缝干涉双缝干涉马吕斯（公元马吕斯（公元马吕斯（公元马吕斯（公元1775-18121775-1812 ）光的偏振光的偏振光的偏振光的偏振18081808年，马吕斯发现了光的偏振现象，建立了马吕斯定律，研年，马吕斯发现了光的偏振现象，建立了马吕斯定律，研年，马吕斯发现了光的偏振现象，建立了马吕斯定律，研年，马吕斯发现了光的偏振现象，建立了马吕斯定律，研究偏振光的干涉。究偏振光的干涉。究偏振光的干涉。究偏振光的干涉。1815181518151815年，菲涅耳利用杨
18、氏干涉原理补充惠更斯原理而提出了惠更年，菲涅耳利用杨氏干涉原理补充惠更斯原理而提出了惠更年，菲涅耳利用杨氏干涉原理补充惠更斯原理而提出了惠更年，菲涅耳利用杨氏干涉原理补充惠更斯原理而提出了惠更斯斯斯斯- - - -菲涅耳原理，解释了光的直线传播定律和衍射现象。菲涅耳原理，解释了光的直线传播定律和衍射现象。菲涅耳原理，解释了光的直线传播定律和衍射现象。菲涅耳原理，解释了光的直线传播定律和衍射现象。菲涅耳（公元菲涅耳（公元菲涅耳（公元菲涅耳（公元1788-18271788-1827）惠更斯惠更斯惠更斯惠更斯- -菲涅耳原理菲涅耳原理菲涅耳原理菲涅耳原理18651865年，麦克斯韦尔建立期完整的经典
19、电磁理论，指出光是年，麦克斯韦尔建立期完整的经典电磁理论，指出光是年，麦克斯韦尔建立期完整的经典电磁理论，指出光是年，麦克斯韦尔建立期完整的经典电磁理论，指出光是一种电磁波，产生光的电磁理论。该理论一直到廿余年后由一种电磁波，产生光的电磁理论。该理论一直到廿余年后由一种电磁波，产生光的电磁理论。该理论一直到廿余年后由一种电磁波，产生光的电磁理论。该理论一直到廿余年后由赫兹的实验所证实赫兹的实验所证实赫兹的实验所证实赫兹的实验所证实 。赫兹（公元赫兹（公元赫兹（公元赫兹（公元1857-18941857-1894年）年）年）年）麦克斯韦尔（公元麦克斯韦尔（公元麦克斯韦尔（公元麦克斯韦尔（公元183
20、1-18791831-1879年）年）年）年）1887188718871887年，迈克尔逊和莫雷一起以近乎完美的条件进行了干涉实验，年，迈克尔逊和莫雷一起以近乎完美的条件进行了干涉实验，年，迈克尔逊和莫雷一起以近乎完美的条件进行了干涉实验，年，迈克尔逊和莫雷一起以近乎完美的条件进行了干涉实验，通过测量两束光的形成的干涉条纹数目和移动，证实了光速的不通过测量两束光的形成的干涉条纹数目和移动，证实了光速的不通过测量两束光的形成的干涉条纹数目和移动，证实了光速的不通过测量两束光的形成的干涉条纹数目和移动，证实了光速的不变性及以太是不存在的，为爱因斯坦狭义相对论的提出奠定了基变性及以太是不存在的，为爱
21、因斯坦狭义相对论的提出奠定了基变性及以太是不存在的，为爱因斯坦狭义相对论的提出奠定了基变性及以太是不存在的，为爱因斯坦狭义相对论的提出奠定了基础。础。础。础。迈克尔逊（公元迈克尔逊（公元迈克尔逊（公元迈克尔逊（公元1852 1852 1852 1852 - - - -1931193119311931年）年）年）年）迈克尔逊迈克尔逊迈克尔逊迈克尔逊. . . .莫雷实验莫雷实验莫雷实验莫雷实验量子光学时期量子光学时期量子光学时期量子光学时期量子光学时期发现经典电磁理论在研究光与物质的相互量子光学时期发现经典电磁理论在研究光与物质的相互量子光学时期发现经典电磁理论在研究光与物质的相互量子光学时期发
22、现经典电磁理论在研究光与物质的相互作用时存在着缺点，进而建立了光的量子理论，作用时存在着缺点，进而建立了光的量子理论，作用时存在着缺点，进而建立了光的量子理论，作用时存在着缺点，进而建立了光的量子理论， 解释解释解释解释了黑体辐射、光电效应和康普顿效应现象；提出了光的了黑体辐射、光电效应和康普顿效应现象；提出了光的了黑体辐射、光电效应和康普顿效应现象；提出了光的了黑体辐射、光电效应和康普顿效应现象；提出了光的波粒二象性。波粒二象性。波粒二象性。波粒二象性。赫兹在赫兹在赫兹在赫兹在18871887年发现当一束光照射在一块金属或其他物体的表面年发现当一束光照射在一块金属或其他物体的表面年发现当一束
23、光照射在一块金属或其他物体的表面年发现当一束光照射在一块金属或其他物体的表面时，物体的表面就有电子逸出，也就是说出现了电的现象。时，物体的表面就有电子逸出，也就是说出现了电的现象。时，物体的表面就有电子逸出，也就是说出现了电的现象。时，物体的表面就有电子逸出，也就是说出现了电的现象。赫兹（公元赫兹（公元赫兹（公元赫兹（公元1857-18941857-1894年）年）年）年）光电效应光电效应光电效应光电效应19001900年普朗克提出了辐射的量子论，认为各种频率的电磁波能年普朗克提出了辐射的量子论，认为各种频率的电磁波能年普朗克提出了辐射的量子论，认为各种频率的电磁波能年普朗克提出了辐射的量子论
24、，认为各种频率的电磁波能量是其频率与普朗克常数乘积的整数倍，成功地解释了黑体辐量是其频率与普朗克常数乘积的整数倍，成功地解释了黑体辐量是其频率与普朗克常数乘积的整数倍，成功地解释了黑体辐量是其频率与普朗克常数乘积的整数倍，成功地解释了黑体辐射问题。射问题。射问题。射问题。普朗克（公元普朗克（公元普朗克（公元普朗克（公元1858-19471858-1947）光的粒子性光的粒子性光的粒子性光的粒子性19051905年，爱因斯坦大胆假设：光和原子、电子一样也具有粒子年，爱因斯坦大胆假设：光和原子、电子一样也具有粒子年，爱因斯坦大胆假设：光和原子、电子一样也具有粒子年，爱因斯坦大胆假设：光和原子、电子
25、一样也具有粒子性，光就是以光速性，光就是以光速性，光就是以光速性，光就是以光速C C运动着的粒子流，他把这种粒子叫光量子。运动着的粒子流，他把这种粒子叫光量子。运动着的粒子流，他把这种粒子叫光量子。运动着的粒子流，他把这种粒子叫光量子。同普朗克的能量子一样，每个光量子的能量也是同普朗克的能量子一样，每个光量子的能量也是同普朗克的能量子一样，每个光量子的能量也是同普朗克的能量子一样，每个光量子的能量也是E Ehh。爱因斯坦（公元爱因斯坦（公元爱因斯坦（公元爱因斯坦（公元1879-19551879-1955）光量子论解释光电效应光量子论解释光电效应光量子论解释光电效应光量子论解释光电效应康普顿康普
26、顿康普顿康普顿 （公元（公元（公元（公元1892189219621962） 康普顿效应康普顿效应康普顿效应康普顿效应19231923年，美国物理学家康普顿在研究年，美国物理学家康普顿在研究年，美国物理学家康普顿在研究年，美国物理学家康普顿在研究x x射线通过实物物质发生散射线通过实物物质发生散射线通过实物物质发生散射线通过实物物质发生散射的实验时，发现了一个新的现象，即发现散射谱线中除了有射的实验时，发现了一个新的现象，即发现散射谱线中除了有射的实验时，发现了一个新的现象，即发现散射谱线中除了有射的实验时，发现了一个新的现象，即发现散射谱线中除了有波长与原波长相同的成分外，还有波长较长的成分。
27、波长与原波长相同的成分外，还有波长较长的成分。波长与原波长相同的成分外，还有波长较长的成分。波长与原波长相同的成分外，还有波长较长的成分。 现代光学时期现代光学时期现代光学时期现代光学时期自自自自19601960年第一台红宝石激光器诞生以来，光学进入了年第一台红宝石激光器诞生以来，光学进入了年第一台红宝石激光器诞生以来，光学进入了年第一台红宝石激光器诞生以来，光学进入了新的发展阶段，激光物理、激光技术、全息摄影术、新的发展阶段，激光物理、激光技术、全息摄影术、新的发展阶段，激光物理、激光技术、全息摄影术、新的发展阶段，激光物理、激光技术、全息摄影术、光纤的应用、光脑的设想、红外波段的应用，非线
28、性光纤的应用、光脑的设想、红外波段的应用，非线性光纤的应用、光脑的设想、红外波段的应用，非线性光纤的应用、光脑的设想、红外波段的应用，非线性光学等，派生了许多崭新的分支学科。光学等，派生了许多崭新的分支学科。光学等，派生了许多崭新的分支学科。光学等，派生了许多崭新的分支学科。泽尼克泽尼克泽尼克泽尼克 ( (公元公元公元公元1888-19661888-1966年年年年) ) 伽柏（公元伽柏（公元伽柏（公元伽柏（公元1900-19791900-1979年）年）年）年）梅曼梅曼梅曼梅曼 ( (公元公元公元公元1927-20071927-2007年年年年) ) 高锟高锟高锟高锟 韦拉德韦拉德韦拉德韦拉
29、德 乔治乔治乔治乔治 5050年代年代年代年代: :傅立叶光学，微光学信息处理、相干光理论、光傅立叶光学，微光学信息处理、相干光理论、光傅立叶光学，微光学信息处理、相干光理论、光傅立叶光学，微光学信息处理、相干光理论、光学全息奠定了基础。学全息奠定了基础。学全息奠定了基础。学全息奠定了基础。6060年代年代年代年代: :激光器的诞生标志着量子光学由学术走向技术，激光器的诞生标志着量子光学由学术走向技术，激光器的诞生标志着量子光学由学术走向技术，激光器的诞生标志着量子光学由学术走向技术，光学与电子学的联姻；使传统光学、近代光学进入现代光学与电子学的联姻；使传统光学、近代光学进入现代光学与电子学的
30、联姻；使传统光学、近代光学进入现代光学与电子学的联姻；使传统光学、近代光学进入现代光学和光子学的新世纪。光学和光子学的新世纪。光学和光子学的新世纪。光学和光子学的新世纪。7070年年年年代代代代: :电电电电子子子子学学学学与与与与光光光光学学学学的的的的结结结结合合合合和和和和渗渗渗渗透透透透，光光光光电电电电子子子子学学学学学学学学科科科科的产生和建立。的产生和建立。的产生和建立。的产生和建立。8080年年年年代代代代: :激激激激光光光光、微微微微光光光光、红红红红外外外外、全全全全息息息息、光光光光纤纤纤纤、光光光光纤纤纤纤通通通通信信信信、光存储、光显示技术的迅猛发展。光存储、光显示
31、技术的迅猛发展。光存储、光显示技术的迅猛发展。光存储、光显示技术的迅猛发展。9090年代：年代：年代：年代：光通信产生，人类进入互联网时代。光通信产生，人类进入互联网时代。光通信产生，人类进入互联网时代。光通信产生，人类进入互联网时代。激光器激光器激光器激光器激光器的发明激光器的发明激光器的发明激光器的发明(1960(1960年年年年) )是是是是2020世纪的重大成就之一世纪的重大成就之一世纪的重大成就之一世纪的重大成就之一，它，它，它，它被认为是继原子能、半导体、计算机之后的又一重大被认为是继原子能、半导体、计算机之后的又一重大被认为是继原子能、半导体、计算机之后的又一重大被认为是继原子能
32、、半导体、计算机之后的又一重大发明。计算机延伸了人的大脑，而激光则延伸了人的发明。计算机延伸了人的大脑，而激光则延伸了人的发明。计算机延伸了人的大脑，而激光则延伸了人的发明。计算机延伸了人的大脑，而激光则延伸了人的五官，是探索大自然奥秘的超级五官，是探索大自然奥秘的超级五官，是探索大自然奥秘的超级五官，是探索大自然奥秘的超级“ “探针探针探针探针” ”。激光开始了光学一场新的革命激光开始了光学一场新的革命激光开始了光学一场新的革命激光开始了光学一场新的革命，它的诞生标志着量子，它的诞生标志着量子，它的诞生标志着量子，它的诞生标志着量子光学由光学由光学由光学由学术学术学术学术走向走向走向走向技术
33、技术技术技术。它使近代光学和电子学联姻，。它使近代光学和电子学联姻，。它使近代光学和电子学联姻，。它使近代光学和电子学联姻，诞生了光电子学，使传统光学、近代光学进入现代光诞生了光电子学，使传统光学、近代光学进入现代光诞生了光电子学，使传统光学、近代光学进入现代光诞生了光电子学，使传统光学、近代光学进入现代光学和光子学的新世纪；学和光子学的新世纪；学和光子学的新世纪；学和光子学的新世纪；激光不知不觉地已经改变和正在改变我们的生活。激光不知不觉地已经改变和正在改变我们的生活。激光不知不觉地已经改变和正在改变我们的生活。激光不知不觉地已经改变和正在改变我们的生活。光纤通信光纤通信光纤通信光纤通信以光
34、导纤维（光纤）为传输介质的信息传输系统以光导纤维（光纤）为传输介质的信息传输系统以光导纤维（光纤）为传输介质的信息传输系统以光导纤维（光纤）为传输介质的信息传输系统- -光光光光纤通信的出现（纤通信的出现（纤通信的出现（纤通信的出现（2020世纪世纪世纪世纪8080年代初），它以低损耗石英年代初），它以低损耗石英年代初），它以低损耗石英年代初），它以低损耗石英光纤和半导体激光为基础，具有通信容量大、传输损光纤和半导体激光为基础，具有通信容量大、传输损光纤和半导体激光为基础，具有通信容量大、传输损光纤和半导体激光为基础，具有通信容量大、传输损耗小、抗电磁干扰性能好、保密性好的优点；从此耗小、抗电
35、磁干扰性能好、保密性好的优点；从此耗小、抗电磁干扰性能好、保密性好的优点；从此耗小、抗电磁干扰性能好、保密性好的优点；从此开开开开始了通信领域的一场革命始了通信领域的一场革命始了通信领域的一场革命始了通信领域的一场革命。到到到到2020世纪世纪世纪世纪9090年代，年代，年代，年代，光纤通信与个人计算机的结合光纤通信与个人计算机的结合光纤通信与个人计算机的结合光纤通信与个人计算机的结合，进，进，进，进入了一个以互联网发展为中心的创新高峰期。互联网的入了一个以互联网发展为中心的创新高峰期。互联网的入了一个以互联网发展为中心的创新高峰期。互联网的入了一个以互联网发展为中心的创新高峰期。互联网的发展
36、是信息技术发展过程中一个重大的发展是信息技术发展过程中一个重大的发展是信息技术发展过程中一个重大的发展是信息技术发展过程中一个重大的“ “革命性革命性革命性革命性” ”转折。转折。转折。转折。9090年代因此被称为信息技术发展的年代因此被称为信息技术发展的年代因此被称为信息技术发展的年代因此被称为信息技术发展的“ “互联网时代互联网时代互联网时代互联网时代” ”。信息发展的特征信息发展的特征信息发展的特征信息发展的特征 多媒体化多媒体化多媒体化多媒体化 数字化数字化数字化数字化信息量信息量信息量信息量 2 kB/A4 2 kB/A4文件文件文件文件; ; 40 kB/A4 40 kB/A4黑白
37、照片黑白照片黑白照片黑白照片; ; 5 MB /A4 5 MB /A4彩色照片彩色照片彩色照片彩色照片; ; 一分钟的一分钟的一分钟的一分钟的VHSVHS质量的全活动图像约为质量的全活动图像约为质量的全活动图像约为质量的全活动图像约为10 MB;10 MB; 一分钟的广播级的一分钟的广播级的一分钟的广播级的一分钟的广播级的FMVFMV就约为就约为就约为就约为40 MB40 MB。光存储光存储光存储光存储光学影响着光学影响着光学影响着光学影响着2020世纪的发展进程世纪的发展进程世纪的发展进程世纪的发展进程 2020世纪如果没有光学的迅猛发展，即世纪如果没有光学的迅猛发展，即世纪如果没有光学的迅
38、猛发展，即世纪如果没有光学的迅猛发展，即 没有没有没有没有2020世纪初对光的本性的认识，就没有相对论世纪初对光的本性的认识，就没有相对论世纪初对光的本性的认识，就没有相对论世纪初对光的本性的认识，就没有相对论 和量子力学理论的形成；和量子力学理论的形成；和量子力学理论的形成；和量子力学理论的形成； 没有没有没有没有6060年代激光器的发明；年代激光器的发明；年代激光器的发明；年代激光器的发明； 没有没有没有没有8080年代光通信的出现；年代光通信的出现；年代光通信的出现；年代光通信的出现； 没有没有没有没有9090年代大存储量光盘的发展；年代大存储量光盘的发展；年代大存储量光盘的发展；年代大
39、存储量光盘的发展； 也就不可能有今天的互联网时代。也就不可能有今天的互联网时代。也就不可能有今天的互联网时代。也就不可能有今天的互联网时代。 人类也不可能在人类也不可能在人类也不可能在人类也不可能在2121世纪进入信息社会。世纪进入信息社会。世纪进入信息社会。世纪进入信息社会。光学，需要被人了解光学，需要被人了解光学，需要被人了解光学，需要被人了解 在中国，光学这一门学科并不像它所发生的作用那在中国，光学这一门学科并不像它所发生的作用那在中国，光学这一门学科并不像它所发生的作用那在中国，光学这一门学科并不像它所发生的作用那样引人注目，在社会和公众的心目中似乎并未取得应样引人注目，在社会和公众的
40、心目中似乎并未取得应样引人注目，在社会和公众的心目中似乎并未取得应样引人注目，在社会和公众的心目中似乎并未取得应有的位置。很多人理解的光学，就是由几片镜头加机有的位置。很多人理解的光学，就是由几片镜头加机有的位置。很多人理解的光学，就是由几片镜头加机有的位置。很多人理解的光学，就是由几片镜头加机械结构组成的诸如望远镜、放大镜、照相机和显微镜械结构组成的诸如望远镜、放大镜、照相机和显微镜械结构组成的诸如望远镜、放大镜、照相机和显微镜械结构组成的诸如望远镜、放大镜、照相机和显微镜等简单的成像系统。这是对等简单的成像系统。这是对等简单的成像系统。这是对等简单的成像系统。这是对光学极大的误解光学极大的
41、误解光学极大的误解光学极大的误解。人们对光学的这种认识，人们对光学的这种认识，人们对光学的这种认识，人们对光学的这种认识，影响了光学这门学科的发影响了光学这门学科的发影响了光学这门学科的发影响了光学这门学科的发展和其在更广阔领域中的应用展和其在更广阔领域中的应用展和其在更广阔领域中的应用展和其在更广阔领域中的应用。 光学，需要被人了解；光学影响和改变着人们的生光学，需要被人了解；光学影响和改变着人们的生光学，需要被人了解；光学影响和改变着人们的生光学，需要被人了解；光学影响和改变着人们的生活，因此我们也需要了解光学。活，因此我们也需要了解光学。活，因此我们也需要了解光学。活，因此我们也需要了解
42、光学。信息时代对信息的要求信息时代对信息的要求信息时代对信息的要求信息时代对信息的要求一、信息密度越来越高，促使人们开发更短波长的信一、信息密度越来越高，促使人们开发更短波长的信一、信息密度越来越高，促使人们开发更短波长的信一、信息密度越来越高，促使人们开发更短波长的信 息载体即光波；息载体即光波；息载体即光波；息载体即光波；二、数字化的要求更加迫切，数字量比模拟量更准二、数字化的要求更加迫切，数字量比模拟量更准二、数字化的要求更加迫切，数字量比模拟量更准二、数字化的要求更加迫切，数字量比模拟量更准 确，容易合成，容易压缩；确，容易合成，容易压缩；确，容易合成，容易压缩；确，容易合成，容易压缩
43、；三、从多媒体角度出发，传输直接用光更方便；三、从多媒体角度出发，传输直接用光更方便；三、从多媒体角度出发，传输直接用光更方便；三、从多媒体角度出发，传输直接用光更方便；四、信息探测、采集、处理、传输、存储及显示等要四、信息探测、采集、处理、传输、存储及显示等要四、信息探测、采集、处理、传输、存储及显示等要四、信息探测、采集、处理、传输、存储及显示等要 求越来越高；求越来越高；求越来越高；求越来越高；五、仪器要求光机电算更加高度一体化。五、仪器要求光机电算更加高度一体化。五、仪器要求光机电算更加高度一体化。五、仪器要求光机电算更加高度一体化。 信息社会信息社会信息社会信息社会-“3T”-“3T
44、”为标志为标志为标志为标志太比特每秒（太比特每秒（太比特每秒（太比特每秒（TB/sTB/s1000Gb/s1000Gb/s）的超大容量）的超大容量）的超大容量）的超大容量皮秒量级皮秒量级皮秒量级皮秒量级psps(1/T)s (1/T)s 的超快处理速度的超快处理速度的超快处理速度的超快处理速度太比特太比特太比特太比特(TB)(TB)位元的超高存储密度位元的超高存储密度位元的超高存储密度位元的超高存储密度 简而言之，简而言之，简而言之，简而言之，2121世纪的社会将是以世纪的社会将是以世纪的社会将是以世纪的社会将是以“ “3T”3T”为起点的高为起点的高为起点的高为起点的高度信息化社会。度信息化
45、社会。度信息化社会。度信息化社会。光子技术满足光子技术满足光子技术满足光子技术满足“ “3T”3T”的需求的需求的需求的需求电子技术电子技术电子技术电子技术由于受到电荷电性、带宽、互扰等固有的由于受到电荷电性、带宽、互扰等固有的由于受到电荷电性、带宽、互扰等固有的由于受到电荷电性、带宽、互扰等固有的物理限制，没有新的根本性的突破，已很难满足物理限制，没有新的根本性的突破，已很难满足物理限制，没有新的根本性的突破，已很难满足物理限制，没有新的根本性的突破，已很难满足“ “3T”3T”的需求了。的需求了。的需求了。的需求了。光子技术光子技术光子技术光子技术不存在传输的瓶颈效应，带宽比电子技术大不存
46、在传输的瓶颈效应，带宽比电子技术大不存在传输的瓶颈效应，带宽比电子技术大不存在传输的瓶颈效应，带宽比电子技术大10001000倍，并有高度的抗扰性，因此它是对电子技术的倍，并有高度的抗扰性，因此它是对电子技术的倍，并有高度的抗扰性，因此它是对电子技术的倍，并有高度的抗扰性，因此它是对电子技术的发展与突破，完全可以满足发展与突破，完全可以满足发展与突破，完全可以满足发展与突破，完全可以满足“ “3T”3T”的需求。勿庸置疑，的需求。勿庸置疑，的需求。勿庸置疑，的需求。勿庸置疑，光子技术将成为光子技术将成为光子技术将成为光子技术将成为2121世纪信息化社会的另一主要支柱。世纪信息化社会的另一主要支
47、柱。世纪信息化社会的另一主要支柱。世纪信息化社会的另一主要支柱。电子与光子的比较电子与光子的比较电子与光子的比较电子与光子的比较 属性属性属性属性 电子电子电子电子 光子光子光子光子 波长波长波长波长 3cm-30m3cm-30m 500nm 500nm 频率频率频率频率 10MHz-10GHz10MHz-10GHz 500THz 500THz 速度速度速度速度 593km593kms 300000kms 300000kms s 能量能量能量能量 40neV- 40eV40neV- 40eV 2eV 2eV 传输损失传输损失传输损失传输损失 高（铜线中）高（铜线中）高（铜线中）高（铜线中） 低
48、（光纤中）低（光纤中）低（光纤中）低（光纤中） 粒子相互作用粒子相互作用粒子相互作用粒子相互作用高高高高 无无无无 光子技术的优越性光子技术的优越性光子技术的优越性光子技术的优越性响应速度快响应速度快响应速度快响应速度快传输容量大传输容量大传输容量大传输容量大存储密度大存储密度大存储密度大存储密度大处理速度快处理速度快处理速度快处理速度快微型化、集成化微型化、集成化微型化、集成化微型化、集成化光子技术的优越性光子技术的优越性光子技术的优越性光子技术的优越性: :响应速度快响应速度快响应速度快响应速度快光子器件及其系统的响应速度快，光子器件及其系统的响应速度快，光子器件及其系统的响应速度快，光子
49、器件及其系统的响应速度快，光开关器件响应时光开关器件响应时光开关器件响应时光开关器件响应时间最快飞秒（间最快飞秒（间最快飞秒（间最快飞秒（fsfs）量级）量级）量级）量级。目前科学技术水平已能获得十。目前科学技术水平已能获得十。目前科学技术水平已能获得十。目前科学技术水平已能获得十几个飞秒的光子脉冲；几个飞秒的光子脉冲；几个飞秒的光子脉冲；几个飞秒的光子脉冲；目前目前目前目前电子器件及其系统的响应时间最快在纳秒（电子器件及其系统的响应时间最快在纳秒（电子器件及其系统的响应时间最快在纳秒（电子器件及其系统的响应时间最快在纳秒（nsns）量级，且几乎到了其固有极限值。量级，且几乎到了其固有极限值。
50、量级，且几乎到了其固有极限值。量级，且几乎到了其固有极限值。前者比后者几乎高出前者比后者几乎高出前者比后者几乎高出前者比后者几乎高出6 6个数量级以上。个数量级以上。个数量级以上。个数量级以上。光子信息系统光子信息系统光子信息系统光子信息系统的运算速度要大大超出现的运算速度要大大超出现的运算速度要大大超出现的运算速度要大大超出现 有的电子信息系统有的电子信息系统有的电子信息系统有的电子信息系统。光子技术的优越性光子技术的优越性光子技术的优越性光子技术的优越性: :传输容量大传输容量大传输容量大传输容量大 光子技术的信息传输容量大。光子信息系统的光子技术的信息传输容量大。光子信息系统的光子技术的
51、信息传输容量大。光子信息系统的光子技术的信息传输容量大。光子信息系统的空间带空间带空间带空间带宽和频率带宽都很大宽和频率带宽都很大宽和频率带宽都很大宽和频率带宽都很大，带宽和连接性的彻底改善将使系，带宽和连接性的彻底改善将使系，带宽和连接性的彻底改善将使系，带宽和连接性的彻底改善将使系统的信息交换和传递更加通畅。这一优异特性已在现代统的信息交换和传递更加通畅。这一优异特性已在现代统的信息交换和传递更加通畅。这一优异特性已在现代统的信息交换和传递更加通畅。这一优异特性已在现代光通信中得以充分体现。光通信中得以充分体现。光通信中得以充分体现。光通信中得以充分体现。 光纤通信的容量从原理上讲比微波通
52、信大光纤通信的容量从原理上讲比微波通信大光纤通信的容量从原理上讲比微波通信大光纤通信的容量从原理上讲比微波通信大1 1万倍到万倍到万倍到万倍到1010万倍以上万倍以上万倍以上万倍以上，一路微波通道可以传送一路彩色电视或，一路微波通道可以传送一路彩色电视或，一路微波通道可以传送一路彩色电视或，一路微波通道可以传送一路彩色电视或1 1千多路数字电话信号；而一根光纤则可同时传送千多路数字电话信号；而一根光纤则可同时传送千多路数字电话信号；而一根光纤则可同时传送千多路数字电话信号；而一根光纤则可同时传送1 1千多千多千多千多万甚至万甚至万甚至万甚至1 1亿路电话。亿路电话。亿路电话。亿路电话。光子技术
53、的优越性光子技术的优越性光子技术的优越性光子技术的优越性: :传输容量大（续）传输容量大（续）传输容量大（续）传输容量大（续）光子技术的优越性光子技术的优越性光子技术的优越性光子技术的优越性: :存储密度大存储密度大存储密度大存储密度大光子技术在信息存储领域的潜力令人刮目相看。以光光子技术在信息存储领域的潜力令人刮目相看。以光光子技术在信息存储领域的潜力令人刮目相看。以光光子技术在信息存储领域的潜力令人刮目相看。以光存储的光盘，已进入各多媒体终端乃至千家万户；光盘存储的光盘，已进入各多媒体终端乃至千家万户；光盘存储的光盘，已进入各多媒体终端乃至千家万户；光盘存储的光盘，已进入各多媒体终端乃至千
54、家万户；光盘存储的基础是光记录介质和精密伺服系统，存储的基础是光记录介质和精密伺服系统，存储的基础是光记录介质和精密伺服系统，存储的基础是光记录介质和精密伺服系统，更高的存储更高的存储更高的存储更高的存储密度、更高的信息率（存入、取出）、高速数据传送是密度、更高的信息率（存入、取出）、高速数据传送是密度、更高的信息率（存入、取出）、高速数据传送是密度、更高的信息率（存入、取出）、高速数据传送是其发展的方向其发展的方向其发展的方向其发展的方向。光存储信息容量大，可靠性强，存取速度快，成本低光存储信息容量大，可靠性强，存取速度快，成本低光存储信息容量大，可靠性强，存取速度快，成本低光存储信息容量大
55、，可靠性强，存取速度快，成本低且应用范围广。且应用范围广。且应用范围广。且应用范围广。光盘、光卡的存储容量比磁盘、磁卡要光盘、光卡的存储容量比磁盘、磁卡要光盘、光卡的存储容量比磁盘、磁卡要光盘、光卡的存储容量比磁盘、磁卡要高出高出高出高出200200至至至至2000020000倍，且不易磨损，不受外界磁场、温倍，且不易磨损，不受外界磁场、温倍，且不易磨损，不受外界磁场、温倍，且不易磨损，不受外界磁场、温度影响，可靠性强度影响，可靠性强度影响，可靠性强度影响，可靠性强。光子技术的优越性光子技术的优越性光子技术的优越性光子技术的优越性: :处理速度快处理速度快处理速度快处理速度快 信息处理是光子技
56、术最重要的潜在应用。在光计算信息处理是光子技术最重要的潜在应用。在光计算信息处理是光子技术最重要的潜在应用。在光计算信息处理是光子技术最重要的潜在应用。在光计算机中，同电气布线相比较，由于光的频率高机中，同电气布线相比较，由于光的频率高机中，同电气布线相比较，由于光的频率高机中，同电气布线相比较，由于光的频率高, , 故可高速故可高速故可高速故可高速传递信息，而且利用传递信息，而且利用传递信息，而且利用传递信息，而且利用多重波长，信息二维并列传多重波长，信息二维并列传多重波长，信息二维并列传多重波长，信息二维并列传送等，送等，送等，送等，使信息传递能力大大提高。使信息传递能力大大提高。使信息传
57、递能力大大提高。使信息传递能力大大提高。 用光纤极好的并行性，可以同时并行处理二维信息，用光纤极好的并行性，可以同时并行处理二维信息，用光纤极好的并行性，可以同时并行处理二维信息，用光纤极好的并行性，可以同时并行处理二维信息，易于三维并行互连及并行处理易于三维并行互连及并行处理易于三维并行互连及并行处理易于三维并行互连及并行处理，能克服冯，能克服冯，能克服冯，能克服冯 诺依曼结诺依曼结诺依曼结诺依曼结构的电子计算机的瓶颈效应，特别有利于图像信息的构的电子计算机的瓶颈效应，特别有利于图像信息的构的电子计算机的瓶颈效应，特别有利于图像信息的构的电子计算机的瓶颈效应，特别有利于图像信息的处理、传输。
58、处理、传输。处理、传输。处理、传输。光子技术的优越性光子技术的优越性光子技术的优越性光子技术的优越性: :微型化、集成化微型化、集成化微型化、集成化微型化、集成化 微光子技术与光子集成（微光子技术与光子集成（微光子技术与光子集成（微光子技术与光子集成（PICPIC）如同微电子技术和集）如同微电子技术和集）如同微电子技术和集）如同微电子技术和集成电路（成电路（成电路（成电路（ICIC）将得到大发展。微光子技术的利用涉及）将得到大发展。微光子技术的利用涉及）将得到大发展。微光子技术的利用涉及）将得到大发展。微光子技术的利用涉及梯度折射率光学、衍射光学、纤维光学等许多分支。梯度折射率光学、衍射光学、
59、纤维光学等许多分支。梯度折射率光学、衍射光学、纤维光学等许多分支。梯度折射率光学、衍射光学、纤维光学等许多分支。已研制出的许多元器件，包括自聚焦微透镜阵列、光已研制出的许多元器件，包括自聚焦微透镜阵列、光已研制出的许多元器件，包括自聚焦微透镜阵列、光已研制出的许多元器件，包括自聚焦微透镜阵列、光纤面板与微通道板、软纤面板与微通道板、软纤面板与微通道板、软纤面板与微通道板、软X X线光刻及光互连用微小光学阵线光刻及光互连用微小光学阵线光刻及光互连用微小光学阵线光刻及光互连用微小光学阵列器件等等。列器件等等。列器件等等。列器件等等。 由于光波的波长短，光子信息系统的几何尺寸将大由于光波的波长短，光
60、子信息系统的几何尺寸将大由于光波的波长短，光子信息系统的几何尺寸将大由于光波的波长短，光子信息系统的几何尺寸将大大缩小。小尺寸是光子技术的一大特点。大缩小。小尺寸是光子技术的一大特点。大缩小。小尺寸是光子技术的一大特点。大缩小。小尺寸是光子技术的一大特点。 垂直腔面二维垂直腔面二维半导体激光器半导体激光器半导体材料半导体材料非线性导波光学非线性导波光学光子控制光子控制光子集成光子集成光子晶体与材料光子晶体与材料六大进展六大进展20世世纪纪光光子子学学的的6大大进进展展半导体材料半导体材料半导体材料半导体材料半导体超晶格材料和量子阱结构与器件的研究得到迅速发展，半导体超晶格材料和量子阱结构与器件
61、的研究得到迅速发展，半导体超晶格材料和量子阱结构与器件的研究得到迅速发展，半导体超晶格材料和量子阱结构与器件的研究得到迅速发展，有机半导体材料取得突破性进展，即将进入实用化阶段。有机半导体材料取得突破性进展，即将进入实用化阶段。有机半导体材料取得突破性进展，即将进入实用化阶段。有机半导体材料取得突破性进展，即将进入实用化阶段。由于垂直腔面发射二维半导体激光器的问世，使谐振腔理论和由于垂直腔面发射二维半导体激光器的问世，使谐振腔理论和由于垂直腔面发射二维半导体激光器的问世，使谐振腔理论和由于垂直腔面发射二维半导体激光器的问世，使谐振腔理论和器件取得突破性进展，可使在器件取得突破性进展，可使在器件
62、取得突破性进展，可使在器件取得突破性进展，可使在1 1平方厘米的芯片上制作平方厘米的芯片上制作平方厘米的芯片上制作平方厘米的芯片上制作100100万个万个万个万个激光器成为可能。激光器成为可能。激光器成为可能。激光器成为可能。传统的单个及线阵半导体激光器传统的单个及线阵半导体激光器传统的单个及线阵半导体激光器传统的单个及线阵半导体激光器垂直腔面发射二维半导体激光器（垂直腔面发射二维半导体激光器（垂直腔面发射二维半导体激光器（垂直腔面发射二维半导体激光器（VCSELVCSEL）垂直腔面发射半导体激光器具有体积小、重量轻、效率高、寿命垂直腔面发射半导体激光器具有体积小、重量轻、效率高、寿命垂直腔面
63、发射半导体激光器具有体积小、重量轻、效率高、寿命垂直腔面发射半导体激光器具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、功耗低、光束质量好等优点。长、功耗低、光束质量好等优点。长、功耗低、光束质量好等优点。长、功耗低、光束质量好等优点。垂直腔面发射半导体激光器在光纤通信、光纤激光器、空间通信、垂直腔面发射半导体激光器在光纤通信、光纤激光器、空间通信、垂直腔面发射半导体激光器在光纤通信、光纤激光器、空间通信、垂直腔面发射半导体激光器在光纤通信、光纤激光器、空间通信、激光显示、激光测距、激光引信、激光照明、光存储等方面具有激光显示、激光测距、激光引信、激光照明、光存储等方面具有激光显示、激光测距、激光引信、激
64、光照明、光存储等方面具有激光显示、激光测距、激光引信、激光照明、光存储等方面具有广泛的应用。广泛的应用。广泛的应用。广泛的应用。 光子晶体和光子材料有新进展和新突破，光子晶体和光子材料有新进展和新突破，光子晶体和光子材料有新进展和新突破，光子晶体和光子材料有新进展和新突破， 用光子晶体可制成各用光子晶体可制成各用光子晶体可制成各用光子晶体可制成各种光子控制器件。种光子控制器件。种光子控制器件。种光子控制器件。应用领域：应用领域：应用领域：应用领域：无阈值的激光器，无损耗的反射镜和弯曲光路，高品无阈值的激光器，无损耗的反射镜和弯曲光路，高品无阈值的激光器，无损耗的反射镜和弯曲光路，高品无阈值的激
65、光器，无损耗的反射镜和弯曲光路，高品质因子的光学微腔，低驱动能量的非线性开关和放大器，波长分质因子的光学微腔，低驱动能量的非线性开关和放大器，波长分质因子的光学微腔，低驱动能量的非线性开关和放大器，波长分质因子的光学微腔，低驱动能量的非线性开关和放大器，波长分辨率极高而体积极小的超棱镜，具有色散补偿作用的光子晶体光辨率极高而体积极小的超棱镜，具有色散补偿作用的光子晶体光辨率极高而体积极小的超棱镜，具有色散补偿作用的光子晶体光辨率极高而体积极小的超棱镜，具有色散补偿作用的光子晶体光纤，以及提高效率的发光二极管。纤，以及提高效率的发光二极管。纤，以及提高效率的发光二极管。纤，以及提高效率的发光二极
66、管。 光子晶体光纤光子晶体光纤光子晶体光纤光子晶体光纤光子晶体激光器光子晶体激光器光子晶体激光器光子晶体激光器光子晶体超棱镜光子晶体超棱镜光子晶体超棱镜光子晶体超棱镜光子集成是光子集成是光子集成是光子集成是2121世纪光子器件的必然趋势。世纪光子器件的必然趋势。世纪光子器件的必然趋势。世纪光子器件的必然趋势。在对光子的控制上，光的压缩态和光子数态将把噪声压缩到低在对光子的控制上，光的压缩态和光子数态将把噪声压缩到低在对光子的控制上，光的压缩态和光子数态将把噪声压缩到低在对光子的控制上，光的压缩态和光子数态将把噪声压缩到低于量子噪声，为超高精度、超微弱信号测量和保密通信带来新于量子噪声，为超高精
67、度、超微弱信号测量和保密通信带来新于量子噪声，为超高精度、超微弱信号测量和保密通信带来新于量子噪声，为超高精度、超微弱信号测量和保密通信带来新的前景。的前景。的前景。的前景。光放大光放大光放大光放大光纤孤子通信光纤孤子通信光纤孤子通信光纤孤子通信DWDMDWDM光纤光栅光纤光栅光纤光栅光纤光栅非线性导波光学的发展，在光纤通信上导致几项重大成果：掺非线性导波光学的发展，在光纤通信上导致几项重大成果：掺非线性导波光学的发展，在光纤通信上导致几项重大成果：掺非线性导波光学的发展，在光纤通信上导致几项重大成果：掺稀土光纤放大器、光纤孤子通信、密集波分复用（稀土光纤放大器、光纤孤子通信、密集波分复用（稀
68、土光纤放大器、光纤孤子通信、密集波分复用（稀土光纤放大器、光纤孤子通信、密集波分复用（DWDMDWDM）技术）技术）技术）技术和光纤光栅技术，采用全光通信系统，传输速率达到和光纤光栅技术，采用全光通信系统，传输速率达到和光纤光栅技术，采用全光通信系统，传输速率达到和光纤光栅技术，采用全光通信系统，传输速率达到Tbit/sTbit/s以上，以上，以上，以上，将加速全球信息高速公路的实现。将加速全球信息高速公路的实现。将加速全球信息高速公路的实现。将加速全球信息高速公路的实现。光光光光电电电电子子子子信信信信息息息息产产产产业业业业的的的的技技技技术术术术基基基基础础础础光子探测与分析光子探测与分
69、析光计算与信息处理光计算与信息处理光存储光存储光显示光显示光子加工与生物光子加工与生物光子产生与控制光子产生与控制光子传输光子传输技术基础技术基础作为光子产生、控制的激光技术及相关的应用技术：各种激光作为光子产生、控制的激光技术及相关的应用技术：各种激光作为光子产生、控制的激光技术及相关的应用技术：各种激光作为光子产生、控制的激光技术及相关的应用技术：各种激光装置的设计制造技术、光放大技术、光调制、光开关、光滤波、装置的设计制造技术、光放大技术、光调制、光开关、光滤波、装置的设计制造技术、光放大技术、光调制、光开关、光滤波、装置的设计制造技术、光放大技术、光调制、光开关、光滤波、光耦合、光稳频
70、、光锁模、光限模、光调制与解调和光互联等技光耦合、光稳频、光锁模、光限模、光调制与解调和光互联等技光耦合、光稳频、光锁模、光限模、光调制与解调和光互联等技光耦合、光稳频、光锁模、光限模、光调制与解调和光互联等技术。术。术。术。光纤制作光纤制作光纤制作光纤制作波导器件波导器件波导器件波导器件光放大器光放大器光放大器光放大器作为光子传输的波导技术：光纤制作与应用技术、有源和无源作为光子传输的波导技术：光纤制作与应用技术、有源和无源作为光子传输的波导技术：光纤制作与应用技术、有源和无源作为光子传输的波导技术：光纤制作与应用技术、有源和无源光波导技术、光纤通信及相关的光电器件、光纤传感技术、非线光波导
71、技术、光纤通信及相关的光电器件、光纤传感技术、非线光波导技术、光纤通信及相关的光电器件、光纤传感技术、非线光波导技术、光纤通信及相关的光电器件、光纤传感技术、非线性聚合物波导互联技术性聚合物波导互联技术性聚合物波导互联技术性聚合物波导互联技术光电探测器光电探测器光电探测器光电探测器CCDCCD光谱分析光谱分析光谱分析光谱分析作为光子探测和分析的光子检测技术、光电子成像技术、光谱作为光子探测和分析的光子检测技术、光电子成像技术、光谱作为光子探测和分析的光子检测技术、光电子成像技术、光谱作为光子探测和分析的光子检测技术、光电子成像技术、光谱分析技术、激光光谱技术、光计量技术、光电探测技术和遥感技分
72、析技术、激光光谱技术、光计量技术、光电探测技术和遥感技分析技术、激光光谱技术、光计量技术、光电探测技术和遥感技分析技术、激光光谱技术、光计量技术、光电探测技术和遥感技术。术。术。术。光计算光计算光计算光计算激光雷达激光雷达激光雷达激光雷达激光制导激光制导激光制导激光制导光计算与信息处理技术：光计算、光互连、激光雷达、激光测距、光计算与信息处理技术：光计算、光互连、激光雷达、激光测距、光计算与信息处理技术：光计算、光互连、激光雷达、激光测距、光计算与信息处理技术：光计算、光互连、激光雷达、激光测距、光制导和光陀螺。光制导和光陀螺。光制导和光陀螺。光制导和光陀螺。磁光光盘磁光光盘磁光光盘磁光光盘全
73、息光盘全息光盘全息光盘全息光盘蓝光光盘蓝光光盘蓝光光盘蓝光光盘作为光子存储信息的光存储技术作为光子存储信息的光存储技术作为光子存储信息的光存储技术作为光子存储信息的光存储技术: :磁光记录、三维存储技术、磁光记录、三维存储技术、磁光记录、三维存储技术、磁光记录、三维存储技术、短波长激光存储技术。短波长激光存储技术。短波长激光存储技术。短波长激光存储技术。液晶显示液晶显示液晶显示液晶显示电致发光显示电致发光显示电致发光显示电致发光显示全息显示全息显示全息显示全息显示激光投影显示激光投影显示激光投影显示激光投影显示光子显示技术：无源液晶显示、有源液晶显示、电致发光，场光子显示技术：无源液晶显示、有
74、源液晶显示、电致发光，场光子显示技术：无源液晶显示、有源液晶显示、电致发光，场光子显示技术：无源液晶显示、有源液晶显示、电致发光，场致发光、等离子体平面、阴极射线管、发光二极管、三维全息显致发光、等离子体平面、阴极射线管、发光二极管、三维全息显致发光、等离子体平面、阴极射线管、发光二极管、三维全息显致发光、等离子体平面、阴极射线管、发光二极管、三维全息显示、激光投影显示、硅芯片上液晶显示等。示、激光投影显示、硅芯片上液晶显示等。示、激光投影显示、硅芯片上液晶显示等。示、激光投影显示、硅芯片上液晶显示等。激光加工激光加工激光加工激光加工激光分离同位素激光分离同位素激光分离同位素激光分离同位素激光
75、核聚变激光核聚变激光核聚变激光核聚变激光育种激光育种激光育种激光育种激光医疗激光医疗激光医疗激光医疗利用光子与物质相互作用的光子加工与光子生物技术：激光利用光子与物质相互作用的光子加工与光子生物技术：激光利用光子与物质相互作用的光子加工与光子生物技术：激光利用光子与物质相互作用的光子加工与光子生物技术：激光材料加工、激光分离同位素、激光热核聚变、光诱导化学反应材料加工、激光分离同位素、激光热核聚变、光诱导化学反应材料加工、激光分离同位素、激光热核聚变、光诱导化学反应材料加工、激光分离同位素、激光热核聚变、光诱导化学反应与气相沉积、激光育种与遗传变异、激光医学诊断与治疗。与气相沉积、激光育种与遗
76、传变异、激光医学诊断与治疗。与气相沉积、激光育种与遗传变异、激光医学诊断与治疗。与气相沉积、激光育种与遗传变异、激光医学诊断与治疗。进入进入进入进入2121世纪，光电子技术及其产业逐渐成为当今世界高科技世纪，光电子技术及其产业逐渐成为当今世界高科技世纪，光电子技术及其产业逐渐成为当今世界高科技世纪，光电子技术及其产业逐渐成为当今世界高科技产业中的主导产业之一。它不仅是整个电子信息产业和产品产业中的主导产业之一。它不仅是整个电子信息产业和产品产业中的主导产业之一。它不仅是整个电子信息产业和产品产业中的主导产业之一。它不仅是整个电子信息产业和产品结构重大变革的基础，而且对整个世界政治、经济、文化等
77、结构重大变革的基础，而且对整个世界政治、经济、文化等结构重大变革的基础，而且对整个世界政治、经济、文化等结构重大变革的基础，而且对整个世界政治、经济、文化等物质和人们生活产生了重大影响，日益显示器在增强国家或物质和人们生活产生了重大影响，日益显示器在增强国家或物质和人们生活产生了重大影响，日益显示器在增强国家或物质和人们生活产生了重大影响，日益显示器在增强国家或地区信息化竞争力的战略支撑作用。地区信息化竞争力的战略支撑作用。地区信息化竞争力的战略支撑作用。地区信息化竞争力的战略支撑作用。1 1、光纤通信产业、光纤通信产业、光纤通信产业、光纤通信产业2 2、光显示产业、光显示产业、光显示产业、光
78、显示产业3 3、光存储一光盘产业、光存储一光盘产业、光存储一光盘产业、光存储一光盘产业4 4、光机电一体化产业、光机电一体化产业、光机电一体化产业、光机电一体化产业5 5、激光材料加工与合成产业、激光材料加工与合成产业、激光材料加工与合成产业、激光材料加工与合成产业6 6、办公自动化与商用光电子、办公自动化与商用光电子、办公自动化与商用光电子、办公自动化与商用光电子产业产业产业产业7 7、激光医疗器械产业、激光医疗器械产业、激光医疗器械产业、激光医疗器械产业8 8、激光器件产业、激光器件产业、激光器件产业、激光器件产业9 9、激光全息产业、激光全息产业、激光全息产业、激光全息产业1010、光电
79、子成像产业、光电子成像产业、光电子成像产业、光电子成像产业1111、光子检测产业、光子检测产业、光子检测产业、光子检测产业1212、军用光电子产业、军用光电子产业、军用光电子产业、军用光电子产业1313、光子材料产业、光子材料产业、光子材料产业、光子材料产业光电子技术的发展极大地推动光子学本身的发展并加快光子科学光电子技术的发展极大地推动光子学本身的发展并加快光子科学光电子技术的发展极大地推动光子学本身的发展并加快光子科学光电子技术的发展极大地推动光子学本身的发展并加快光子科学技术向其他科学技术领域渗透，将形成市场可观、发展潜力巨大技术向其他科学技术领域渗透，将形成市场可观、发展潜力巨大技术向
80、其他科学技术领域渗透，将形成市场可观、发展潜力巨大技术向其他科学技术领域渗透，将形成市场可观、发展潜力巨大的光电子产业：的光电子产业：的光电子产业：的光电子产业：预计有重大发展前景的光子产业预计有重大发展前景的光子产业预计有重大发展前景的光子产业预计有重大发展前景的光子产业光计算与光信息处理光计算与光信息处理光计算与光信息处理光计算与光信息处理全光通信全光通信全光通信全光通信光子集成光子集成光子集成光子集成聚合物光纤光缆聚合物光纤光缆聚合物光纤光缆聚合物光纤光缆聚合物光电器件聚合物光电器件聚合物光电器件聚合物光电器件光子传感器光子传感器光子传感器光子传感器战略性：战略性：战略性：战略性：战略性
81、：战略性：对国家当前与长远的经济、科技、社会、军事对国家当前与长远的经济、科技、社会、军事对国家当前与长远的经济、科技、社会、军事对国家当前与长远的经济、科技、社会、军事的发展具有战略意义，是国家综合国力与战略力量的组的发展具有战略意义，是国家综合国力与战略力量的组的发展具有战略意义，是国家综合国力与战略力量的组的发展具有战略意义，是国家综合国力与战略力量的组成部分。成部分。成部分。成部分。创新性：创新性：创新性：创新性：创新性：创新性：创新是光电子科技发展的灵魂。通过强化创新是光电子科技发展的灵魂。通过强化创新是光电子科技发展的灵魂。通过强化创新是光电子科技发展的灵魂。通过强化R&DR&DR
82、&DR&D投投投投入，使光电子科技不断有所发现、有所发明，创造出具入，使光电子科技不断有所发现、有所发明，创造出具入，使光电子科技不断有所发现、有所发明，创造出具入，使光电子科技不断有所发现、有所发明，创造出具有自己的知识产权的科学技术，才能增强国际竞争力。有自己的知识产权的科学技术，才能增强国际竞争力。有自己的知识产权的科学技术，才能增强国际竞争力。有自己的知识产权的科学技术，才能增强国际竞争力。智力性：智力性：智力性：智力性：智力性：智力性：光电子科技是知识密集、技术密集的高新科技。光电子科技是知识密集、技术密集的高新科技。光电子科技是知识密集、技术密集的高新科技。光电子科技是知识密集、技
83、术密集的高新科技。推动光电子科技发展，要靠智力与资本的结合。但是，推动光电子科技发展，要靠智力与资本的结合。但是，推动光电子科技发展，要靠智力与资本的结合。但是，推动光电子科技发展，要靠智力与资本的结合。但是，从某种意义上讲，人才资源比资金更为重要。从某种意义上讲，人才资源比资金更为重要。从某种意义上讲，人才资源比资金更为重要。从某种意义上讲，人才资源比资金更为重要。驱动性：驱动性：驱动性：驱动性：驱动性：驱动性：是信息化带动工业化的有力技术支撑，是推是信息化带动工业化的有力技术支撑，是推是信息化带动工业化的有力技术支撑，是推是信息化带动工业化的有力技术支撑，是推动经济发展社会进步的强大驱动力
84、。动经济发展社会进步的强大驱动力。动经济发展社会进步的强大驱动力。动经济发展社会进步的强大驱动力。时效性：时效性：时效性：时效性：时效性：时效性：光电子科技的竞争十分激烈，只有适当超前光电子科技的竞争十分激烈，只有适当超前光电子科技的竞争十分激烈，只有适当超前光电子科技的竞争十分激烈，只有适当超前研发军用光电子科技，才能具有战略威慑作用；只有研发军用光电子科技，才能具有战略威慑作用；只有研发军用光电子科技，才能具有战略威慑作用；只有研发军用光电子科技，才能具有战略威慑作用；只有适时推出创新产品，才能够占领市场，取得最好经济适时推出创新产品，才能够占领市场，取得最好经济适时推出创新产品，才能够占
85、领市场，取得最好经济适时推出创新产品，才能够占领市场，取得最好经济效益。效益。效益。效益。风险性：风险性：风险性：风险性：风险性：风险性：光电子科技的探索处在科技前沿，任何一项光电子科技的探索处在科技前沿，任何一项光电子科技的探索处在科技前沿，任何一项光电子科技的探索处在科技前沿，任何一项原创新的研究与开发都有风险，只有高瞻远瞩、科学原创新的研究与开发都有风险，只有高瞻远瞩、科学原创新的研究与开发都有风险，只有高瞻远瞩、科学原创新的研究与开发都有风险，只有高瞻远瞩、科学论证，才能把风险降低到最小程度。论证，才能把风险降低到最小程度。论证，才能把风险降低到最小程度。论证，才能把风险降低到最小程度
86、。“信息时代信息时代”光子科技光子科技先进激光器与光子学材料与器件先进激光器与光子学材料与器件光传感光传感信息时代的技术基础光子科技信息时代的技术基础光子科技信息时代的技术基础光子科技信息时代的技术基础光子科技光传输光传输光处理光处理光存储光存储光显示光显示应用应用应用应用系统系统系统系统整机：发射和接收单元等整机：发射和接收单元等整机：发射和接收单元等整机：发射和接收单元等器件：有源和无源器件器件：有源和无源器件器件：有源和无源器件器件：有源和无源器件材料：半导体材料、光晶体材料等材料：半导体材料、光晶体材料等材料：半导体材料、光晶体材料等材料：半导体材料、光晶体材料等信息技术信息技术信息技
87、术信息技术(5C)(5C) 激光器激光器激光器激光器 (CW,DML) (CW,DML) 光调制器光调制器光调制器光调制器 EML EML 电吸收外调制器电吸收外调制器电吸收外调制器电吸收外调制器 可调谐激光可调谐激光可调谐激光可调谐激光器器器器 锁波器锁波器锁波器锁波器 光收发模块光收发模块光收发模块光收发模块 薄膜滤波器薄膜滤波器薄膜滤波器薄膜滤波器 光纤光栅光纤光栅光纤光栅光纤光栅 光波导光波导光波导光波导 衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅 环路器环路器环路器环路器 光群组分插器光群组分插器光群组分插器光群组分插器 光调制光调制光调制光调制/ /解调解调解调解调器器器器 可调滤波器可调滤
88、波器可调滤波器可调滤波器 动态增益均衡器动态增益均衡器动态增益均衡器动态增益均衡器 光隔离器光隔离器光隔离器光隔离器 光耦合器光耦合器光耦合器光耦合器 泵浦激光器泵浦激光器泵浦激光器泵浦激光器 增益均衡器增益均衡器增益均衡器增益均衡器 衰减器衰减器衰减器衰减器 集成光放大器集成光放大器集成光放大器集成光放大器 SOAsSOAs 光开关光开关光开关光开关 环路器环路器环路器环路器 光交叉连光交叉连光交叉连光交叉连接器接器接器接器 OXC OXC 光分插复光分插复光分插复光分插复用器模块用器模块用器模块用器模块 OADMOADM PINs PINs APD APD 可调滤波器可调滤波器可调滤波器可
89、调滤波器ComponentsComponentsCommunication8080 40Gb/s-3.2Tb/s40Gb/s-3.2Tb/s波分复用系统发展简况波分复用系统发展简况波分复用系统发展简况波分复用系统发展简况传输速度：单波道商用传输速度：单波道商用传输速度：单波道商用传输速度：单波道商用10Gb/s,10Gb/s,而而而而40Gb/s40Gb/s即将投入商用，实验即将投入商用，实验即将投入商用，实验即将投入商用，实验室室室室320Gb/s320Gb/s。多波道商用多为。多波道商用多为。多波道商用多为。多波道商用多为3210Gb/s,3210Gb/s,而而而而4040Gb/s 404
90、0Gb/s 即将投即将投即将投即将投入商用。实验室入商用。实验室入商用。实验室入商用。实验室6.4Tb/s (806.4Tb/s (80 80Gb/s)80Gb/s)，7.04Tb/s(176 7.04Tb/s(176 40Gb/s)40Gb/s)。复用波道：一般商用为复用波道：一般商用为复用波道：一般商用为复用波道：一般商用为8-328-32波，而波，而波，而波，而4040、8080甚至甚至甚至甚至160160波已达到商波已达到商波已达到商波已达到商用水平。实验室用水平。实验室用水平。实验室用水平。实验室10221022波。波。波。波。中继跨距：一般中继跨距：一般中继跨距：一般中继跨距：一般
91、N N 2.5Gb/s2.5Gb/s无电再生中继跨距为无电再生中继跨距为无电再生中继跨距为无电再生中继跨距为600km,600km,实验实验实验实验室水平室水平室水平室水平6000-10000km6000-10000km。N N 10Gb/s10Gb/s无电再生中继跨距为无电再生中继跨距为无电再生中继跨距为无电再生中继跨距为300km,300km,实验室水平实验室水平实验室水平实验室水平600km,600km,传输总长度达传输总长度达传输总长度达传输总长度达10000km10000km。窗口宽度：一般为窗口宽度：一般为窗口宽度：一般为窗口宽度：一般为C C波段（波段（波段（波段（1530-15
92、65nm)1530-1565nm)，下一步扩大至，下一步扩大至，下一步扩大至，下一步扩大至L L波波波波段（段（段（段（1565-1625,1565-1625,甚至至甚至至甚至至甚至至1700nm)1700nm)。今后可望从。今后可望从。今后可望从。今后可望从1280-1625,1280-1625,甚至甚至甚至甚至1700nm1700nm，总共有，总共有，总共有，总共有345nm345nm到到到到420nm420nm可供可供可供可供DWDMDWDM使用。使用。使用。使用。光显示：光显示：LCD,PDP,OLED,光存储：光存储：CD-ROM,CD-R, CD-RW,DVD-ROM,DVD-RW
93、光输入：数码像光输入：数码像机，扫描仪机，扫描仪光输出：激光光输出：激光打印机打印机光计算光计算正酝壤突破正酝壤突破 Computer ComputerCollectionAPDPMTPhotodiodeCCDCMOS红外探测器红外探测器光电探测器光电探测器光电探测器光电探测器CCDCCD图象传感器（图象传感器（图象传感器（图象传感器（Charge Coupled DeviceCharge Coupled Device）可见光可见光可见光可见光CCD 4096CCD 4096 40964096红外红外红外红外CCD 256CCD 256 256256CCDCCD像素尺寸和像素间隔决定像素尺寸和
94、像素间隔决定像素尺寸和像素间隔决定像素尺寸和像素间隔决定CCDCCD的分辨率，的分辨率，的分辨率，的分辨率，CCDCCD的制造材料（感光）决定其响应波长。的制造材料（感光）决定其响应波长。的制造材料（感光）决定其响应波长。的制造材料（感光）决定其响应波长。佳能佳能佳能佳能330330万象素万象素万象素万象素CMOS CMOS 图象传感器图象传感器图象传感器图象传感器 FOVEON FOVEON公司公司公司公司16001600万象万象万象万象 素素素素CMOSCMOS图象传感器图象传感器图象传感器图象传感器CMOSCMOS图象传感器图象传感器图象传感器图象传感器 （Complementary M
95、etalComplementary MetalOxide Oxide SemiconductorSemiconductor）应用光纤传感器对应用光纤传感器对应用光纤传感器对应用光纤传感器对X33X33型航天飞机结构健康监测型航天飞机结构健康监测型航天飞机结构健康监测型航天飞机结构健康监测该监测系统具该监测系统具该监测系统具该监测系统具有有有有1616条光纤，条光纤，条光纤，条光纤，每条光纤上有每条光纤上有每条光纤上有每条光纤上有1616至至至至2525只布拉只布拉只布拉只布拉格光纤光栅传格光纤光栅传格光纤光栅传格光纤光栅传感器感器感器感器From” PHOTONICS SPECTRA” May
96、 1997.红外焦平面阵列红外焦平面阵列红外焦平面阵列红外焦平面阵列美国于美国于美国于美国于20002000年年年年初发射并于大气初发射并于大气初发射并于大气初发射并于大气层外成功拦截靶层外成功拦截靶层外成功拦截靶层外成功拦截靶弹的弹的弹的弹的THAADTHAAD采用采用采用采用InSb InSb 256256 256256红外红外红外红外寻标器辅助拦截寻标器辅助拦截寻标器辅助拦截寻标器辅助拦截美国高空战区防御导弹（美国高空战区防御导弹（美国高空战区防御导弹（美国高空战区防御导弹（THAAD)THAAD)ControlControl从点点发展到由从点点发展到由从点点发展到由从点点发展到由OAD
97、MOADMOADMOADM和和和和OXCOXCOXCOXC构成的网构成的网构成的网构成的网孔型全光网络孔型全光网络孔型全光网络孔型全光网络新世纪光学与光子学发展的趋势：新世纪光学与光子学发展的趋势：新世纪光学与光子学发展的趋势：新世纪光学与光子学发展的趋势：光机电算高度一体化光机电算高度一体化光机电算高度一体化光机电算高度一体化超快速技术超快速技术超快速技术超快速技术显示技术显示技术显示技术显示技术光脑光脑光脑光脑光纤通信光纤通信光纤通信光纤通信微光学和衍射光学微光学和衍射光学微光学和衍射光学微光学和衍射光学探测器与成像器件探测器与成像器件探测器与成像器件探测器与成像器件集成光学集成光学集成光
98、学集成光学光学和光电子学的应用是如此广泛，与我们光学和光电子学的应用是如此广泛，与我们光学和光电子学的应用是如此广泛，与我们光学和光电子学的应用是如此广泛，与我们的关系是如此的密切。以致我们可以这样说，的关系是如此的密切。以致我们可以这样说，的关系是如此的密切。以致我们可以这样说，的关系是如此的密切。以致我们可以这样说，社会主义现代化建设中没有一个部门，没有一社会主义现代化建设中没有一个部门，没有一社会主义现代化建设中没有一个部门，没有一社会主义现代化建设中没有一个部门，没有一个技术学科不与光学密切相关；个技术学科不与光学密切相关；个技术学科不与光学密切相关；个技术学科不与光学密切相关；今天的
99、文明生今天的文明生今天的文明生今天的文明生活、科学、技术、文化都离不开光学，明天社活、科学、技术、文化都离不开光学，明天社活、科学、技术、文化都离不开光学，明天社活、科学、技术、文化都离不开光学，明天社会的发展更有赖于光学会的发展更有赖于光学会的发展更有赖于光学会的发展更有赖于光学。光学对现代社会进步和发展的作用尚未得到光学对现代社会进步和发展的作用尚未得到光学对现代社会进步和发展的作用尚未得到光学对现代社会进步和发展的作用尚未得到应有的广泛了解应有的广泛了解应有的广泛了解应有的广泛了解。光学：前程似锦、大有可为的学科光学：前程似锦、大有可为的学科光学：前程似锦、大有可为的学科光学：前程似锦、
100、大有可为的学科迄今为止，人类对光的认识和利用是非常有限、迄今为止，人类对光的认识和利用是非常有限、迄今为止，人类对光的认识和利用是非常有限、迄今为止，人类对光的认识和利用是非常有限、非常表面的。非常表面的。非常表面的。非常表面的。如果把光比作大海，无边无际，我们对光和光如果把光比作大海，无边无际，我们对光和光如果把光比作大海，无边无际，我们对光和光如果把光比作大海，无边无际，我们对光和光子的认识和知识仅仅是子的认识和知识仅仅是子的认识和知识仅仅是子的认识和知识仅仅是“ “沧海一角沧海一角沧海一角沧海一角” ”而已。而已。而已。而已。人类社会的进展期待光学。光学，不应是配角。人类社会的进展期待光
101、学。光学，不应是配角。人类社会的进展期待光学。光学，不应是配角。人类社会的进展期待光学。光学，不应是配角。要大力普及光学知识要大力普及光学知识要大力普及光学知识要大力普及光学知识要大力普及光学知识，让人们享受光学、理解要大力普及光学知识，让人们享受光学、理解要大力普及光学知识，让人们享受光学、理解要大力普及光学知识，让人们享受光学、理解光学、用好光学。光学、用好光学。光学、用好光学。光学、用好光学。光学普及的对象决不仅仅是广大的社会公众，光学普及的对象决不仅仅是广大的社会公众，光学普及的对象决不仅仅是广大的社会公众，光学普及的对象决不仅仅是广大的社会公众，也包括从事光学科技的人员。光学的发展是
102、如也包括从事光学科技的人员。光学的发展是如也包括从事光学科技的人员。光学的发展是如也包括从事光学科技的人员。光学的发展是如此的快，门类如此的繁多，内容如此的复杂，此的快，门类如此的繁多，内容如此的复杂，此的快，门类如此的繁多，内容如此的复杂，此的快，门类如此的繁多，内容如此的复杂，即使一个被认为是光学专家的人也只能是光学即使一个被认为是光学专家的人也只能是光学即使一个被认为是光学专家的人也只能是光学即使一个被认为是光学专家的人也只能是光学某一、二个领域的专家，也有再学习的任务。某一、二个领域的专家，也有再学习的任务。某一、二个领域的专家，也有再学习的任务。某一、二个领域的专家，也有再学习的任务
103、。21212121世纪将是光子的世纪世纪将是光子的世纪世纪将是光子的世纪世纪将是光子的世纪王大珩先生谈到光学与光子学的重要性时说：王大珩先生谈到光学与光子学的重要性时说：王大珩先生谈到光学与光子学的重要性时说：王大珩先生谈到光学与光子学的重要性时说： “ “中国自称是龙的国家，我们是龙的传人。我们中国中国自称是龙的国家，我们是龙的传人。我们中国中国自称是龙的国家，我们是龙的传人。我们中国中国自称是龙的国家，我们是龙的传人。我们中国常把事业的兴盛发达比做龙的腾飞。龙要腾飞，就要靠常把事业的兴盛发达比做龙的腾飞。龙要腾飞，就要靠常把事业的兴盛发达比做龙的腾飞。龙要腾飞，就要靠常把事业的兴盛发达比做
104、龙的腾飞。龙要腾飞，就要靠龙头，因为它是神经指挥系统。神经指挥系统要靠眼睛龙头，因为它是神经指挥系统。神经指挥系统要靠眼睛龙头，因为它是神经指挥系统。神经指挥系统要靠眼睛龙头，因为它是神经指挥系统。神经指挥系统要靠眼睛 信息获得系统来认识世界，所谓信息获得系统来认识世界，所谓信息获得系统来认识世界，所谓信息获得系统来认识世界，所谓“ “画龙点睛画龙点睛画龙点睛画龙点睛” ”之说。之说。之说。之说。有了眼睛，龙头才能使脊粱动作，龙才能腾飞。由此可有了眼睛，龙头才能使脊粱动作，龙才能腾飞。由此可有了眼睛，龙头才能使脊粱动作，龙才能腾飞。由此可有了眼睛，龙头才能使脊粱动作，龙才能腾飞。由此可见眼睛的重要。眼睛是什么？就是光学、光子学。见眼睛的重要。眼睛是什么？就是光学、光子学。见眼睛的重要。眼睛是什么？就是光学、光子学。见眼睛的重要。眼睛是什么？就是光学、光子学。” ” “ “2020世纪是微电子的世纪，世纪是微电子的世纪，世纪是微电子的世纪，世纪是微电子的世纪，2121世纪将是光子的世纪世纪将是光子的世纪世纪将是光子的世纪世纪将是光子的世纪” ”。光学事业大有作为，前程似锦。光学事业大有作为，前程似锦。光学事业大有作为，前程似锦。光学事业大有作为，前程似锦。
