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超快光物理研究方向怎么样

发布时间:2022-12-10 09:29:59

1. 我想报南开大学的光学研究生,不知道哪个研究方向好就业,请各位前辈指点一二,感激不尽!01光学传感

光学就业都不好。除了光通信还稍微好一点。要是我选,只能01, 05, 08了。

2. 光学工程下面几个方向哪个有前途,有钱赚啊

我也是光学工程的,有些具体的方向不知道,就跟你说说我们导师和同学所谈的一些经验(不一定全对,仅供参考)。

红外和微光相对热门,高校和研究所这一块项目和经费都是最多。搞这行军用民用都可以,市场较大,也比较赚钱。图像处理,视频技术,光电检测,多数都用于这个方面。

光学设计运用领域大,而且学这块的人不多,目前挺缺这方面人才的,就业较容易。它和精密仪器和测控技术这个方向都属于传统光学,发展相对成熟,不过你想将来搞研究的话发展空间不大,用于技术领域还可以。

光学传感,微纳技术,集成光学,光纤通信,激光和光电子技术,这些处于正在发展阶段,都是比较新的技术,虽然不太成熟,但发展空间很大,适合用于做研究。但这些方面的企业不多,因为还太新,目前还没有很大的市场。

我就知道这么多。你是不是读研究生要确定方向,如果不着急你可以先学基础课慢慢了解。一般学校会让你以后再确定。

给你几个关于光学的论坛地址,你可以去了解了解,将来也能去下资料,很丰富哦!
光电在线http://www.oeol.org/bbs/index.php
光电论坛http://bbs.oecr.com/index.php
光行天下http://www.opticsky.cn/index.php(强烈推荐这个)

祝你成功!

3. 物理学(光电方向)专业的前景如何

还可以,因为光电方向是现在比较前沿的专业,还有很多领域很没有得到很好的研究。特别是在光学领域。光电方向的专业学起来会觉得有一点抽象!

4. 光学的哪个研究方向更具就业前景

光学工程就业前景:
有专业人士把光学工程分为两类,一类从横向看,光学工程可以选择的研究所好公司相对来讲还是比较少 的,就业面要窄一些,相比之下就远不如机械、电子等专业好就业。从纵向来看,以上几大类型的专业的就业面,相对来讲都差不多,就业前景以及就业面都比较好。
光学工程就业方向:
1.光电成像器件以及宽束电子光学:主要从事各种光电成像器件的原理与技术、设计、检测以及应用技术。
2.虚拟现实与增强现实技术:主要从事虚拟现实与增强现实算法、技术、系统,及各领域的应用方面研究工作。
3.微光与红外热成像技术:主要从事微光与红外成像探测理论、技术与系统的设计、测试、模拟仿真及总体技术。
4.空间光学与自适应光学:主要从事空间光学及自适应光学理论、技术与系统及其应用等方面的研究工作。

5. 超快超强激光及其科学应用发展趋势研究

一、前言

激光出现后,依托锁模技术进入了飞秒(10–15 s)超快时代,并迅速应用到物理、生物、化学和材料等前沿基础科学研究。Zewail 教授因飞秒化学方面的开创性研究荣获 1999 年诺贝尔化学奖。啁啾脉冲放大技术(CPA)进一步将激光推进到了超强时代 [1] ,相关科学家荣获 2018 年诺贝尔物理学奖。

超快超强激光是指同时具有超快时域特性和超高峰值功率特性的特殊光场,为人类在实验室中创造出了前所未有的超快时间、超高强场、超高温度和超高压力等极端物理条件,极大地促进了物理、化学、生物、材料、医学以及交叉学科等前沿科学的发展与进步。可以认为,超快超强激光是用于拓展人类认知的前沿基础科学研究最重要的工具之一,在某些方面甚至是独一无二、不可替代的研究手段。

超快超强激光技术在推动前沿基础科学研究持续拓展的同时,又面临着前沿基础科学研究因自身深化 探索 而新增的能力支撑需求,这为激光技术体系发展赋予了强劲的牵引力。本文着重梳理超快超强激光的发展与科学应用需求以及国内外技术发展情况,在此基础上就我国的领域发展目标和重点方向开展论证分析,以期为我国激光技术的稳步发展提供方向参照。

二、超快超强激光应用与发展需求分析

超快超强激光在相关前沿基础科学研究中的应用拓展,亟需进一步提升激光参数, 探索 利用激光脉冲的其他参量来将超快和超强前沿基础科学研究推进到更为深入的物质层次。根据前沿科学研究目标的差异,未来领域应用与发展的需求集中在以下两部分。

(一)超快激光及其科学应用

这一方向的未来发展需求可细分为阿秒激光乃至仄秒激光、极紫外 – 太赫兹全波段多维度参量精密可控的飞秒超快激光。

阿秒激光乃至仄秒激光追求采用更短脉冲宽度的超快激光来研究物质内部更快的超快过程,需要发展更高脉冲能量、更短脉冲宽度、更高光子能量的高性能阿秒(10–18 s)激光。将阿秒脉冲的光子能量推进到硬 X 射线波段和伽马射线波段,将脉冲宽度推进到仄秒(10–21 s)的时间尺度,从而将人类能够 探索 的物质层次从原子 / 分子水平推进到原子核尺度 [2] 。

飞秒时间尺度对应着原子 / 分子、材料、生物蛋白、化学反应等丰富物质体系的超快过程,有着广泛而重要的应用。随着研究的进一步拓展与深入,需要 探索 更加丰富和复杂的超快动力学过程,以致控制这些超快过程。为了对超快激光更多维度的参量特性进行调制和利用,不仅需要将飞秒激光的光谱拓展到红外 – 太赫兹波段、真空紫外 – 极紫外波段,还需要发展包括时域、振幅、相位、光谱、偏振、空间模式等多维度参量在内的精密调控飞秒超快激光,以极紫外 – 太赫兹全波段多维度参量精密可控的飞秒超快激光为代表。

(二)超强激光及其科学应用

根据定位和应用目标的差异,这一方向可分为低重复频率超高峰值功率超强激光、高重复频率高平均功率超强激光。其中,低重复频率是指激光脉冲重复频率在 10 Hz 及以下,高重复频率是指激光脉冲重复频率在 1 kHz 及以上。

唯有利用超强激光,人类方可在实验室中产生宇宙星体内部和原子核内部才有的极端物理条件。利用低重复频率超高峰值功率超强激光,可在实验室中研究激光粒子加速、光核物理、伽马光 – 光对撞等微观尺度的前沿物理问题,也可在宏观尺度上研究超新星爆发、太阳耀斑、黑洞吸积盘喷流等天体物理现象,还可研究引力波、暗物质、真空物理等拓展人类未知的前沿基础科学。针对国家重大理论与实验研究的需求,如激光粒子加速器、核嬗变等核物理、高能物理、激光聚变能源新途径、激光核医学等,低重复频率超高峰值功率超强激光提供了重要的科学研究工具。

在与国家战略需求相关的应用领域,如空天安全、空天环境物理等方面,高平均功率的超强激光是重要的驱动工具,以能够适应空天特殊环境的高重复频率超强激光为典型。高重复频率高平均功率的超强激光产生超强质子束、电子束、中子束、X 射线、伽马射线,以致超强太赫兹脉冲等次级超强光源作为新型工具,可以拓展到光核反应、激光推进、核聚变能源和核废料处理、疾病治疗等更为前沿的重大基础科学研究和实际应用中。

三、超快超强激光国内外研究现状

(一)超快激光及其科学应用

1. 阿秒超快激光

近 20 年的发展历程表明,宽带高次谐波产生阿秒脉冲来拓展应用的根本局限在于单脉冲能量偏低,国际主流的解决途径是建立高功率和长波长的飞秒超快激光系统。欧盟投资数亿欧元,在匈牙利建立了极端光装置 – 阿秒脉冲源(ELI-ALPS),通过两个拍瓦激光系统产生高峰值功率和高平均功率的阿秒脉冲 [3] 。长波长的中红外飞秒激光脉冲系统可产生更高光子能量和更短脉冲宽度的阿秒脉冲 [4] ,因此众多研究机构均在这方面开展工作。高重复频率阿秒激光研究也取得重要进展 [5] 。另外,通过 X 射线自由电子激光(XFEL)产生阿秒脉冲也获得了初步验证, XFEL 在产生高光子能量(硬X 射线和伽马射线波段)的高功率阿秒脉冲方面具有一定优势。

国内阿秒激光研究集中在中国科学院所属的上海光学精密机械研究所、物理研究所、西安光学精密机械研究所等科研机构。由于总体布局较晚,当前研究水平仍然相对落后。2009 年,上海光学精密机械研究所测量了阿秒脉冲链的脉冲宽度,获得了近傅里叶变换极限的阿秒脉冲激光。2013 年,物理研究所产生并测量了单个阿秒脉冲,获得了脉冲宽度为 160 as 的脉冲激光。西安光学精密机械研究所在阿秒脉冲激光研究方面承担了较多任务。国内高等院校,如华中 科技 大学、华东师范大学、北京大学、国防 科技 大学等也在开展阿秒激光的相关研究。此外,一些研究机构还在高功率激光加速产生高能电子和伽马射线等方面开展了系列工作。

2. 飞秒超快激光

利用非线性光学方法,国际上早已将飞秒激光的波长从可见 – 近红外波段拓展到深紫外 – 紫外、红外 – 太赫兹波段。自由电子激光器也已获得真空紫外和极紫外波段以及太赫兹超快飞秒激光,具有高能量和波长可调谐的优势,但相关装置较为复杂。为了研究更复杂丰富的超快动力学过程,多参量光场精密调控和多波长飞秒超快激光也获得了发展。

国内较多研究团队直接采用商用进口的飞秒激光器,叠加非线性效应来拓展波长等参量。在光场精密调控和多波长飞秒超快激光方面,上海光学精密机械研究所、上海 科技 大学、西安交通大学等机构完成了系列研究。2019 年,中国科学院大连化学物理研究所构建的自由电子激光器已经投入运行,在 50~200 nm 真空紫外与极紫外波段实现了波长连续可调的超快激光输出,发挥了飞秒超快激光对基础科学研究的支撑和拓展作用 [6] 。中国工程物理研究院利用自由电子激光实现了太赫兹波段超快激光输出。

(二)超强激光及其科学应用

这一方向的国际研究进展快速且竞争激烈,世界上已建成 50 多套拍瓦级激光装置 [7] 。

1. 低重复频率超高峰值功率超强激光

欧盟、美国、日本、韩国、俄罗斯等国家或地区均在建设十拍瓦级激光重大科学装置。近期多个国家或地区提出了 100~200 PW 重大激光科学装置的发展计划。欧盟 10 多个国家的近 40 个科研机构联合提出超强光基础设施(ELI)计划,旨在发展200 PW 超强激光装置,已被纳入欧盟未来大科学装置发展路线图;2019 年实现了 10 PW 超强激光输出 [8] 。法国 Apollon 激光装置 [9] 2017 年实现了5 PW 激光输出,2018 年实现了 10 PW 激光输出,更高指标输出目前有所延迟。英国 Vulcan 激光装置 [10] 计划采用光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)技术,将输出脉冲峰值功率由拍瓦级提升至十拍瓦级。俄罗斯规划用于极端光学研究的艾瓦中心(XCELS)拟实现 200 PW 峰值功率,待建激光装置包含 12 束功率为 15 PW、脉冲宽度为 25 fs 超强激光,利用相干合成技术来输出激光 [11] 。日本激光快速点燃实验项目(LFEX)装置已经实现了皮秒量级、脉冲能量达 2 kJ 的拍瓦激光输出,主要用于支持快点火激光核聚变、天体物理方面的研究。韩国光州科学技术院(GIST)基于钛宝石 CPA 方案,在 0.1 Hz 重复频率下实现了 4.2 PW 激光输出 [12] 。美国罗彻斯特大学 OMEGA EP 装置具有 1 kJ/1 ps/1 PW 的激光输出能力,同步提出了百拍瓦级超强激光的发展构想。

国内低重复频率超高峰值功率超强激光研究方向起步较早,已经形成了实力较强、梯队合理的研究队伍。自 1996 年起,每两年召开 1 次的“全国强场激光物理会议”显着促进了相关领域的学术交流和研究进展。近年来,我国在此方向取得了一些重要研究成果,部分成果已经处于国际领先水平。2017 年,中国工程物理研究院基于大口径三硼酸锂(LBO)晶体和 OPCPA 技术路线获得了近5 PW 超强激光输出 [13] 。上海光学精密机械研究所利用钛宝石 CPA 方案,2016 年在国际上率先实现5 PW 激光输出,2017 年在国际上率先实现 10 PW 放大输出 [14] ;利用 OPCPA 技术也实现了 1 PW 激光输出 [15] ;2018 年在国际上率先立项并启动建设百拍瓦级超强激光装置。此外,一些高等院校近期也提出了建设数十拍瓦级激光装置的规划设想。

2. 高重复频率高平均功率超强激光

这一方向的技术方法主要分为盘片超快激光和光纤超快激光。盘片激光器在解决增益介质的热效应管理问题之后,实现了平均功率为千瓦级的输出。光纤飞秒激光具有散热好、集成方便灵活、光束质量好、转换效率高等优势,且可实现 1 MHz 以上重复频率的激光放大,近年来获得迅速发展。受限于非线性效应,光纤中的 CPA 输出能量和功率还不高。

2012 年,国际知名学者 Mourou 教授在欧盟组织启动了“国际放大相干网络”(ICAN)计划 [16] ,旨在推动基于光纤飞秒激光及其组束技术的发展,实现高重复频率、高平均功率和高峰值功率的超强激光脉冲, 探索 应用于新一代粒子加速器的驱动源。在 ICAN 计划(10 J/100 fs/10 kHz 超强激光)框架下,德国耶拿大学牵头完成了光纤飞秒激光时间与空间组束的众多研究。例如,已经采用 16 束光纤飞秒激光合束获得了平均功率为千瓦级的高重复频率激光输出;提出的空间相干组束(16 32)与时间相干组束或脉冲堆积相结合的新技术方案,有望更加经济地实现 300 fs/100 TW 超强激光输出 [17] 。

国内高重复频率高平均功率超强激光还缺乏系统的研究布局,仅有上海光学精密机械研究所、北京大学、国防 科技 大学、天津大学等少量研究单位各自在分立的核心技术方向上开展研究和 探索 ,如高性能增益光纤研制、盘片激光放大技术、光纤飞秒振荡器、光纤 CPA 技术、空间激光组束、脉冲时间堆积和脉冲压缩等。一些科研机构和高等院校对大模场面积增益光纤、高能量高功率飞秒激光等技术方向进行了持续研究。鉴于在微加工领域应用的良好前景,国内诸多企业开展了数十瓦功率的光纤飞秒激光产品研制,部分企业已经推出了功率为 50 W 及以上的飞秒超快激光产品。尽管发展迅速,但大多数产品需要采用国外的关键器件,而具有自主知识产权的关键器件还较少。整体来看,这方面的研究较为分散,尚未在产业链条上形成系统规划和分工协作的局面。

四、我国超快超强激光发展思路与目标

(一)超快激光及其科学应用

1. 阿秒超快激光

阿秒脉冲的光子能量突破至 1 keV 乃至 10 keV 水平,支持开展阿秒超快内壳层电子动力学、电子自旋 – 轨道动力学等基础物理过程、大分子乃至生物大分子等复杂结构的超快电子动力学与结构变化等研究。涉及的关键技术包括:高功率、少周期、载波包络相位稳定的中红外激光系统,高亮度千电子伏特级阿秒激光脉冲产生,高分辨电子与多电子动量测量,通过康普顿散射方法将光子能量推进到硬 X 射线波段和伽马射线波段。

超快脉冲的脉冲宽度突破至仄秒水平,支持开展深内壳层电子动力学乃至原子核的动力学研究。阿秒脉冲的光子能量达到 10 keV 水平乃至伽马射线波段,阿秒脉冲宽度具备进入仄秒时间尺度的可能性。涉及的关键技术包括:与提高产生效率相关的技术,与实际应用相关的超快测量技术,仄秒脉冲宽度测量等。

2. 飞秒超快激光

随着飞秒超快光谱基础科学研究的发展,除了利用脉冲时域特性以外,光谱和偏振特性也是可以利用的重要特性。后续主要研究思路为:发展兆赫兹重复频率极紫外 – 太赫兹波段宽带飞秒激光,发展高性能、多波长的飞秒激光脉冲和多波长飞秒光频梳,实现同时脉冲形状和空间径向偏振(或涡旋)的、精密调控的特殊时空结构飞秒激光;发展吉赫兹重复频率超快激光,突破单光子和量子纠缠等新型超快光谱技术,提升超快光谱的稳定性和探测效率,支持更加纯粹的微观体系和更加复杂的多体超快动力学过程研究;利用多参量精密可控的超快激光,研究脑科学、肿瘤、生物发育与再生等方面的生物过程精密光控制。

(二)超强激光及其科学应用

1. 低重复频率超高峰值功率超强激光

需求牵引在于重大前沿物理科学问题研究,以期拓展人类认知。后续发展方向依然是继续提升激光的峰值功率(从 100 PW 到 1 EW),抢占最高聚焦功率密度(1025 W/cm2 )的技术高地,为科学前沿研究提供最先进的极端物理条件。为了提升这类前沿实验的效率和可靠性,还应适当提升超强激光的重复频率,开展涡旋光等特殊光场的超强激光输出及其应用研究;时空电场精密控制与波长调谐的超强激光将进一步拓展应用范围。随着激光聚焦功率密度的不断提升,激光脉冲的时间对比度要求越来越高,应针对性开展有关输出与测量的创新研究。此外,大口径激光聚焦的创新研究和设计成为发展亟需,在有效提升聚焦功率密度的同时,可缓解放大输出激光能量伴生的成本问题。

峰值功率和重复频率是未来研究发展的突破口。预计在 2025 年、2030 年和 2035 年,将分别实现 100 PW、500 PW 和 1000 PW(1 EW)峰值功率的激光输出,在重复频率方面也将取得突破性提升。①利用 5 年左右的时间,实现单发 100 PW 峰值功率输出、重复频率 10 PW 激光输出;激光装置进行真空极化处理,支持天体物理、反物质等基础研究初步取得开创性科研成果。②利用 10 年左右的时间,通过提升泵浦激光能量来突破大尺寸光栅等关键元器件的研制和延寿问题,利用空间激光合束等方法实现 500 PW 激光输出,支持开展引力波、暗物质等前沿重大研究。③利用 15 年左右的时间,在更高功率泵浦激光方面,通过提升大尺寸光栅等关键元器件的尺寸和损伤阈值,结合空间相干组束方法来实现艾瓦级激光输出;发展新型聚焦系统,将聚焦功率密度提升至 1025 W/cm2 ; 探索 基于光和物质相互作用的新原理、新方法来实现艾瓦级激光输出,为激光发展开拓新的技术方案;获得达到近量子电动力学(QED)区域的超强激光,支持开展更加前沿的强场激光物理研究。

2. 高重复频率高平均功率超强激光

根据我国的现有技术水平、技术发展预期和国家重大需求,高重复频率高平均功率超强激光发展具有以下发展趋势。①利用 5 年左右的时间,重点掌握飞秒光纤 CPA、空间相干组束、脉冲时间堆积、大能量脉冲压缩等核心技术,通过路径和设计创新,降低这类激光的复杂性、难度和成本。②利用 10 年左右的时间,在实验室中产生太瓦级千赫兹重复频率的超强激光输出;重点开展强场激光物理中的高次谐波产生阿秒激光脉冲、激光电子加速等研究,获得高通量的阿秒激光脉冲,促进原子 / 分子和材料中阿秒动力学研究的发展;通过激光技术突破来带动工业应用的大发展,降低光纤飞秒激光的功率成本。③利用 15 年左右的时间,实现十太瓦级千赫兹以上重复频率的超强激光输出;通过工业领域的批量应用来驱动光纤飞秒激光功率成本的显着降低;对太瓦级激光进行空间合束,在实验室中实现十太瓦级高重复频率的超强激光;重点开展小型化粒子加速器研究,促进高重复频率、高能量质子束在医疗领域的拓展应用;利用激光产生的高能中子源, 探索 激光聚变能源和核废料处理等重要方面的应用。

五、超快超强激光的重点技术方向

1. 阿秒超快激光

未来重点发展方向主要包括:高能量单个阿秒激光脉冲,高平均功率(高重复频率)阿秒激光,高光子能量阿秒脉冲,拓展阿秒脉冲应用的小型化高重复频率阿秒脉冲。相关的技术发展方向为:高品质的少周期(含中红外)激光脉冲技术,简单便捷的阿秒激光脉冲测量技术、新型阿秒激光应用技术,高品质高亮度硬 X 射线和伽马射线产生技术、仄秒激光技术等。

2. 飞秒超快激光

未来重点发展方向主要包括:多波长高性能飞秒激光技术,宽带双频 / 多频梳飞秒激光技术,兆赫兹高重复频率高性能真空紫外 – 极紫外、红外 –太赫兹超快激光技术,径向偏振和涡旋等特殊偏振与空间模式的飞秒激光技术,吉赫兹高重复频率小型化量子点超快激光技术,垂直腔面发射(VCSEL)超快激光技术,涉及时域、光谱、偏振、空间、相位和振幅等多维度光场精密调控的飞秒激光技术等。

3. 低重复频率超高峰值功率超强激光

聚焦功率密度、对比度是最重要的参数指标,应进一步发展放大技术、脉冲压缩技术、空间聚焦技术、对比度提升与测量技术。未来重点技术方向具体包括:高通量放大技术(即超大能量的 CPA 或 OPCPA 技术以及对应的超大口径激光晶体或非线性晶体研制),等离子体拉曼放大和准参量啁啾脉冲放大(QPCPA)等新型放大技术,新型压缩器设计及大口径、高损伤阈值压缩光栅的研制,大口径超强激光组束技术,激光脉冲对比度提升与单发测量技术,大口径超强激光时空特性在线测量技术,大口径超强激光波前整形与新型高性能聚焦系统设计,超强激光时空电场精密控制与波长调谐技术,超强激光脉冲的腔外脉冲压缩技术,涡旋、径向偏振等特殊光场的超强激光产生及其应用等。

4. 高重复频率高平均功率超强激光

未来重点发展方向主要包括:新型飞秒光纤放大、新型盘片激光放大技术,高重复频率飞秒激光脉冲时间堆积与空间相干组束技术及其衍生创新技术,空间相干组束中甚多束激光的相位测量与主动反馈控制技术,新型飞秒激光放大的特殊光纤设计与加工技术,脉冲压缩与色散管理技术,高重复频率激光泵浦源技术,高重复频率放大过程中热效应管理技术,高性能增益光纤、高性能啁啾光纤光栅与透射光栅等核心元器件研制,时空光场精密控制与波长调谐技术等。

六、对策建议

(3)提高人类认知的基础科学研究,不仅需要本国科研人员的创新创造,还需要全球科学家的聪明才智。加强国际交流合作,吸引国际性人才开展联合研究,进一步加速和提升相关科学研究。在超强激光这些我国已经处于领先地位的领域方向以及一些具有引领性、颠覆性创新的研究方向,可以考虑在“一带一路”倡议框架下,开展重大基础科学装置建设,以我国为主并吸引其他国家(如亚洲国家、俄罗斯等)开展联合研究和技术攻关。通过基础科研成果共享(类似 ELI 计划和黑洞探测计划等)来提升我国 科技 创新的国际影响力。

(4)为了更好更快实现基础研究成果服务于国家经济 社会 发展需求的目标,建议科研机构和高等院校加强与企业的合作,促进超快超强激光方面实用型 科技 成果的高效转化。同时加强知识产权保护与管理,做好技术风险防范工作。

6. 北大的光学专业好不好

北京大学光学学科是“211工程”和“985工程”重点建设内容,是国家重点学科和“人工微结构和介观物理国家重点实验室”的主要支撑学科。光学所以队伍建设为核心,以提高创新能力和服务国家重大需求为责任,以建设一流学科为目标,全面推进人才队伍、设备和基础建设,取得了显着成效,科研和教学实力大幅度提高,在国内外的影响力日益增加,形成了具有国际竞争力的光学科研和教学重要基地。

师资队伍:建设了一支梯队结构合理、具有重大科技攻关能力的研究团队,优秀青年人才迅速成长。拥有国家基金委数理学部光学学科唯一的创新群体和首批长江特聘教授岗位。现有中科院院士(兼职)3人,教授6人,其中长江特聘教授1人,国家973项目和国家重大研究计划项目首席科学家2人(全职)加1人(兼职),博士生导师11人。研究方向:为了提高自主创新能力和服务国家重大需求,在多年的科研基础上,凝练而形成了具有特色和优势的介观光学、飞秒超快超强光物理、光子学新材料与器件和量子光学与量子信息四个研究方向。这四个研究方向均列为国家“973”项目“介观光学与新一代纳/微光子学器件”(首席科学家:龚旗煌教授)、“超强超短激光与强场超快科学中若干重大挑战性问题”(首席科学家:徐至展院士)和国家重大研究计划项目“新型分子和受限小量子体系的制备、光电磁功能及其调控的研究”(首席科学家:李焱教授)的重要内容,并得到国家基金委优秀创新群体项目“飞秒光物理与介观光学”和多项重点项目等的支持,形成了明显的特色和优势。在创新研究和服务国家需求两方面均做出重要贡献。人才培养:拥有本科生科研基地,本科生科研取得很好的成果。完善了研究生培养体系,培养的研究生获得多项科研奖励,现在他们活跃在国内外各个大学、研究所和企业。研究平台:建设了500多平方米的超净实验室,建成了能够承担国家重大科研任务的先进激光和光学研究平台,图书文献得以全面保障。交流合作:以国家重点实验室等基地为依托,与多学科交叉融合,涌现新的生长点。与中科院成立联合中心,实质性开展了强强合作和优秀资源共享。积极与国际重要学术机构开展合作研究。学科成员已担任Optics Letters、Chemical Physics Letters等国内外重要杂志编委、副主编和Nonlinear Optical Phenomena and Applications (SPIE), Asian Conference on Ultrafast Phenomena等学术会议主席。本学科已成为国内外学术交流最重要中心之一。

主要研究方向简介:

介观光学:围绕具有重要科学前沿和应用背景的介观光学开展理论和实验研究,发展波长和小于波长尺度下光传播和相互作用的理论及分析方法,建设新的介观光学制备、表征和研究系统,实现纳/微光子学单元器件及其集成。

飞秒超快超强光物理:研究飞秒强光和原子、分子的相互作用机理,分子超快动力学行为及其飞秒强光调控,阿秒脉冲的产生和应用,以及飞秒激光在非线性介质中的传输。研究各种新型有机及无机功能材料中的飞秒时间分辨的动力学过程,非线性光学过程及应用。发展飞秒超短超强激光脉冲三维微/纳加工等技术。

光子学新材料与器件:有机电致发光、有机太阳能和非线性光限幅材料研究;开发研制激光器与Raman光谱探测技术并促进实际应用。

量子光学和量子信息:以量子理论研究光与物质的相互作用,相干原子系综中的量子信息及其调控过程。

研究人员及其研究方向、联系方式如下:

姓名 性别 职称 研究方向1 研究方向2 联系方式 院士否
徐至展 男 研究员
博导 飞秒超快超强光物理 62765884
[email protected] Y
郭光灿 男 教授
博导 量子光学和量子信息 62765884
[email protected] Y
张杰 男 教授
博导 飞秒超快超强光物理 62765884
[email protected] Y
龚旗煌 男 教授
博导 介观光学 飞秒超快超强光物理 62765884
[email protected] N
王若鹏 男 教授
博导 量子光学和量子信息 介观光学 62752990
[email protected] N
张家森 男 教授
博导 介观光学 62753932
[email protected] N
蒋红兵 女 教授
博导 飞秒超快超强光物理 62754986
[email protected] N
李焱 男 教授
博导 光子学新材料与器件 飞秒超快超强光物理 62754990
[email protected] N
陈志坚 男 副教授
博导 光子学新材料与器件 介观光学 62754990
[email protected] N
杜为民 男 副教授 光子学新材料与器件 62757387
[email protected] N
古英 女 副教授
博导 量子光学和量子信息 介观光学 62752882
[email protected] N
刘春玲 女 副教授
博导 光子学新材料与器件 62754990
[email protected] N
肖立新 男 副教授 光子学新材料与器件 介观光学 62754990
[email protected] N
王树峰 男 副教授 飞秒超快超强光物理 62754990
[email protected] N
吴成印 男 副教授 飞秒超快超强光物理 62754986
[email protected] N
彭良友 男 副教授 飞秒超快超强光物理 62752882
N
胡小永 男 副教授 介观光学 光子学新材料与器件 62752882
[email protected] N

7. 复旦电光源和西安交大电气研究生如何选择

可以看看今年的分数线,西交电气越来越难考了。初试需要400才有底气,380被刷的大有人在。
一是西交电气实力很强。A+学科,I有国家重点实验室,研究方向齐全,师资力量强大
二是西交电气就业很好。以国网总部为例,今年校招一共7人,清华2人,西交2人,华科1人,浙大1人,华电1人;以最热门的江苏电网为例,今年西交去的人数仅次于东南、河海,位列外省院校第一。
三是西郊研究生住宿环境好,硕士都是单间。
复旦的电光源,专业全国第一,基本不读研,本科毕业后被大公司直接招走。在复旦大学的光学学科,有五位博士生导师,另有二位双聘博士生导师,他们从事的研究工作领域包括:量子点和纳米材料在生物体系中的应用,表面光物理,飞秒微加工和表面改性,纳米材料,有机材料和生物系统等新型材料的超快光物理研究和非线性光学特性研究。
光学学科具有一些先进的实验设备, 如飞秒激光器和超快光物理测试装置,激光共焦显微镜,荧光光谱仪,显微拉曼光谱仪,MBE材料生长设备等。利用这些设备,我们可以进行多种材料的超快光物理特性和光谱研究,纳米级材料和生物体的相互作用,非线性光学特性研究等。
本学科现承担多项国家级研究项目,招收有博士和硕士研究生二十余名,他们都参加到学科的研究工作中。

8. 物理九大基本学科

力学
声学
热学
分子物理学
电磁学
光学
原子物理学
原子核物理学
固体物理学
物理学是研究物质的结构、相互作用和运动规律以及它们的各种实际应用的科学.它是自然科学的基础,是近代科学技术的主要源泉.
物理学是一门基础学科.在物理学研究过程中形成和发展起来的基本概念、基本理论、基本实验手段和精密测量方法,不但成为其它学科诸如天文学、化学、生物学、地学、医学、农业科学和计量学等学科的组成部分,还推动了这些学科的发展.物理学还与其它学科相互渗透,产生了一系列交叉学科,如化学物理、生物物理、大气物理、海洋物理、地球物理、天体物理等.
物理学也是各种技术学科和工程学科的共同基础.在近代物理发展的基础上,产生了许多新的技术学科,如核能与其它能源技术,半导体电子技术,材料科学等,从而有力的促进了生产技术的发展和变革.19世纪以来,人类历史上的四次产业革命和工业革命都是以对物理某些领域的基本规律认识的突破为前提的.当代,物理学科研究的突破不断导致各种高新技术的产生和发展,从而在近代物理学与许多高科技学科之间形成一片相互交叠的基础性研究与应用性研究相结合的宽广领域.物理学科与技术学科各自根据自身的特点,从不同的角度对这些领域的研究,既促进了物理学的发展和应用,又促进了高科技的发展和提高.
通常根据研究的物质运动形态和具体对象不同,物理学可主要分为如下几个二级学科:理论物理、粒子物理与原子核物理、原子与分子物理、凝聚态物理、等离子体物理、声学、光学以及无线电物理,本专业的主要涉及光学、凝聚态物理和理论物理三个二级学科十学科方向.
主要研究方向及其内容:
1.光信息存储与显示(光学)
X射线影像存储材料和电子俘获光存储材料的制备、性能、存储机理及其应用的研究;有机、无机电致发光材料的制备、传输机制、激发态过程的机理及其显示器件的研究.
2.光电子材料与器件物理(光学)
研究稀土发光、半导体发光、阴极射线发光、高能射线发光、上转换发光、长余辉发光、白光LED照明、无汞荧光灯、光学薄膜基本设计、超声、光存储、有机发光、载流子传输材料、有机光致发光和电致发光材料等的制备;研究光致发光和电致发光机理、载流子传输机制等;研究发光二极管、无机有机薄膜电致发光器件、厚膜交/直流驱动软屏、电子油墨(或电子纸)、光电探测器等光电子器件;研究这些材料和器件的新技术和新工艺以及它们的应用.
3.激光与光电检测技术(光学)
主要研究各种激光与光电检测方法、技术及其应用,包括激光干涉测量技术、光电传感技术、激光超声技术、激光多普勒振动检测技术、红外检测技术、激光扫描测量技术及微纳米测量技术等.此外常规的无损检测手段中光电技术的使用也是本领域的研究内容之一.
4.光信息传输与光信号处理(光学)
研究光在各种光纤和各种光波导中的传输特性,以及由它们构成的光纤通信系统与光纤传感系统.包括导波光学、非线性光纤光学、光纤通信系统;以及利用光纤构成的传感系统,比如电压、电流、气体等传感器和智能蒙皮、分布传感系统、生物光纤传感器等.并涉及到全光网络、全光信号处理等方面的研究课题.
5.光物理(光学)
本研究方向在激光与原子、分子、团簇及凝聚态物质的相互作用、光学超快现象、光与生物体相互作用和THZ光的理论和应用等前沿课题上开展深入系统的研究.研究领域涉及激光与物质的相互作用及其用于激光探测等基础研究和应用基础研究,希望在非线性光学、激光与原子分子相互作用、OCT、超快光物理、有机聚合物的光子学和THz物理等研究方面取得突破性的进展,开拓和发展若干新的研究方向,为国家经济建设服务.
6.稀土物理(凝聚态物理)
本方向研究凝聚态物质中稀土离子的能级和激发态过程.当前研究的主要方向是稀土离子高能激发态的结构,辐射跃迁,无辐射跃迁,电子--声子偶合,组合混杂,真空紫外激发的稀土发光材料中的物理问题.
7.纳米结构与低维物理(凝聚态物理)
低维体系是研究小空间尺度的新的物理效应,已成为凝聚态物理最活跃和最富有生命力的重要前言领域之一,它与物理、化学、生物、医药学、材料、电子学、光电子学、磁学、能源和环境等多学科交叉,该体系的能带可人工剪裁性、表面界面效应、量子尺寸效应、隧穿效应等赋予它许多原来三维固体不具备的、内涵丰富而深刻的新现象、新效应、新规律,并广泛地被用来开发具有新原理、新结构的固态电子、光电子器件.
8.固体发光(凝聚态物理)
固体发光是固体光学的一个重要组成部分,它是物体将吸收的能量转化为光辐射的过程.它主要包括:光致发光、阴极射线发光、高能射线发光、电致发光和生物发光等.固体发光有很多重要的应用,例如:照明光源、阴极射线等各种发光显示器、高密度光存储材料、核辐射探测等.近年来固体光学又有很多新的发展,诸如有机电致发光、多孔硅、低维体系、量子剪裁等.本研究方向瞄准学科前沿,主要开展了无机及有机电致发光材料及机理、发光存储材料及机理、上转换材料及机理等诸多有特色的研究工作.
9.数学物理与计算物理(理论物理)
数学物理学是以研究物理问题为目标的数学理论和数学方法.它探讨物理现象的数学模型,即寻求物理现象的数学描述和诠释和.从二十世纪开始,由于物理学内容的更新,数学物理也有了新的面貌.伴随着对电磁理论,量子理论和引力场的深入研究,人们的时空观念发生了根本的变化,数学物理成为研究物理现象的有力工具.随着电子计算机的发展,数学物理中的许多问题可以通过数值计算来解决,由此发展起来的计算物理都发挥着越来越大的作用.计算机直接模拟物理模型也成为重要的方法.本研究方向主要研究广义相对论和宇宙学,数学物理的几何结构,大型物理体系的数值计算和并行算法等.
10.凝聚态理论(理论物理)
理论物理的一个重要分支是凝聚态物理中的量子多体理论,它是应用现代多体理论和量子场论研究凝聚态物理中的新现象、揭示新现象中的物理本质.当前研究的主要方向:计算凝聚态物理,强关联电子系统和介观体系中的物理问题,低维量子系统中的电声相互作用,凝聚物质中的量子输运理论,以及非费米液体、自旋输运和Mott相变等.

9. 如果专业是物理学研究方向是光学将来可以干什么

,如果想选择光学工程方向学习的话,大家一定要查清楚学校的实验室信息,研究方向,有什么成果。那些很大概率就是大家未来要做的事情。各高校做光学工程的,什么都有,可谓天差地别。现在信息时代了,虽然课题组内部具体的信息很难查,但是总体研究方向的信息是很容易得到的。然后根据方向再进一步搜索资料。请千万不要忽略选择。
很多时候,就业前景不取决于大家的能力,取决于市场。大家即使学得出类拔萃,如果学习的大方向错了,从纯粹功利角度看就事倍功半。

个人觉得比较好就业的方向有:
1.传统的光学设计,光学制造加工方向
2.激光方向,激光加工,高功率光纤激光器,半导体激光器等等
3.光纤通信方向
4.光电子器件方向,包括通信用光电子集成器件,显示屏,CMOS/CCD等等

10. 超快光物理就业前景

不好。截止2022年10月18日,超快光物理专业是一个比较冷门的专业,需要的人才相对比较少,也就意味着学起来比较难,所以就业前景不算太好。

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