内容简介
《武汉光电论坛系列文集(第2辑)》主要内容包括:半导体结构中的慢光快光:物理机制及应用,基于锗硅芯片的光电子学前景与挑战,适用于超短脉冲产生和开关的InGaAs量子点器等。
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目录
第27期 半导体结构中的慢光快光:物理机制及应用
第28期 基于锗硅芯片的光电子学前景与挑战
第29期 适用于超短脉冲产生和开关的InGaAs量子点器件
第30期 用兴学方法解释活体线粒体功能:总结与展望
第31期 高速光子信号的相干操控研究
第32期 杂化材料在能源和光电领域中的应用
第33期 太赫兹射线——新的射线
第34期 表面等离子体和人工电磁介质纳米光子器件
第35期 微环谐振器
第36期 原子级时间与空间尺度的电子加速、轨道操控与阿秒脉冲产生
第37期 计算机存储系统的研究现状和发展趋势
第38期 电磁斗蓬理论与黎曼几何、压缩测量新理论
第39期 聚合物纳米线制作和纳米光子器件组装
第40期 飞秒激光与细胞的相互作用
第41期 新一代先进光源和新型光阴极材料的特性及应用研究
第42期 自旋转移矩:纳米尺度的自旋电子学
第43期 有机光电转换器件的研究进展
第44期 新波段光纤激光器及其应用
第45期 变革型纳米光子学
第46期 极端光设施:使命与挑战
第47期 高保真图像/视频处理技术
第48期 光开关纳米材料:合成与生物医学应用
第49期 从电动力学到量子电动力学:纳米光电子器件
第50期 强激光场驱动下原子动力学和相干辐射的理论和实验研究
第51期 自由曲面光学系统设计及其应用
第53期 强场原子物理
第54期 分子医学:加快药物研发市场化和图像引导治疗的新范式
第55期 扫描电化学显微镜在功能材料分析中的应用
第56期 金属聚炔烃和金属磷光类化合物:新型多功能材料在光学器件中的应用
第57期 微纳结构中的量子光辐射和固态腔QED
第58期 纳米技术,纳米光子学,生物光子学:在能源、保健、环境和信息技术方面的挑战
第59期 周期量级长波长光源、极端非线性光学以及阿秒科学
前言/序言
《光影拾萃:中国光学与光电子学发展之路》 序言 中国,这片古老而充满活力的土地,自古以来便与智慧的火花、文明的传承息息相关。而光学与光电子学,作为探索光之奥秘、驾驭光之力量的尖端学科,更是中华民族智慧不断闪耀的重要载体。从古代对自然光象的朴素观察,到如今在激光、通信、传感、成像等领域取得的举世瞩目成就,中国在光学与光电子学领域的发展历程,是一部波澜壮阔的奋斗史,一部不断超越自我的创新史。 本书《光影拾萃:中国光学与光电子学发展之路》正是这样一部记录和梳理中国光学与光电子学发展脉络的力作。它并非某个特定会议、某个特定时期研究成果的汇编,而是从更宏观、更长远的视角,撷取了中国在这一领域具有代表性的、里程碑式的研究进展、技术突破以及由此引发的深刻影响,力图勾勒出中国光学与光电子学发展的全景图。本书的目标是,让读者能够系统地、深入地了解中国在光学与光电子学领域所走过的道路,感受科学家们筚路蓝缕的艰辛与智慧的闪光,并从中汲取力量,激励未来的探索与创新。 第一章:启蒙与奠基——远古的光学萌芽与近代科学的引进 在漫长的中国古代文明史中,虽然没有形成系统的光学理论体系,但古人对光现象的细致观察与巧妙应用,已隐约显露出光学思维的萌芽。本书将首先追溯那些闪耀在古代文献中的光影智慧:从“镜中花,水中月”的幻象,到“掌上明珠”的温润光泽;从对日食、月食的观测记录,到古代天文仪器中对光线折射、反射的朴素运用。这些零散的记录,虽不能称之为严格的科学,却折射出古人对自然现象的敏锐洞察力,以及一种对“视”的本质的初步探究。 近代以来,随着西方科学技术的传入,中国光学研究迎来了新的转折点。本书将重点梳理这一时期科学的“引进来”过程。无论是物理学家们在大学课堂上对光的波动说、粒子说的介绍,还是早期留学归来的科学家们带回的先进仪器和实验方法,都为中国光学研究的现代化奠定了基础。我们将探讨当时国内在光学仪器制造、基础物理实验等方面的初步尝试,以及在当时的社会条件下,科研人员所面临的挑战与坚持。这一时期,中国光学研究的关键词是“学习”与“模仿”,但其中蕴含着民族复兴的渴望和科学救国的决心。 第二章:自力更生,奋发图强——新中国光学与光电子学的起步与发展 新中国成立后,国家将发展科学技术提升到战略高度。在光学与光电子学领域,一系列重要的研究机构和高等院校应运而生,一批批优秀人才脱颖而出,开启了自主研发的新篇章。本书将详细介绍这一时期的关键事件和重要进展。 在基础研究方面,我们将回顾中国科学家在光学基本理论、晶体光学、衍射光学等领域的早期探索,如何逐步建立起自己的研究体系。在应用研究方面,本书将聚焦于国家急需的光学技术,例如: 精密光学仪器制造: 从望远镜、显微镜到各种测量仪器,如何克服技术封锁,通过自主设计和制造,逐步提升国内精密光学仪器的水平。我们将重点分析在特定历史时期,国家如何集中力量攻克关键技术难关。 激光技术的萌芽与发展: 激光作为20世纪最伟大的发明之一,中国在早期就认识到其巨大的潜力。本书将记录中国科学家在激光理论研究、各种类型激光器的研制(如红宝石激光器、气体激光器、半导体激光器等)以及激光在科研、工业、医疗等领域的初步应用探索。 光通信的早期探索: 在光纤通信尚未普及的年代,如何进行基础的光信号传输研究,为后来的光通信技术发展奠定理论基础。 这一时期,中国光学与光电子学的发展,最鲜明的特点是“自力更生”和“艰苦奋斗”。我们将通过详实的史料,展现科学家们在极其困难的条件下,如何凭借智慧和毅力,取得一项项令人振奋的成就。 第三章:改革开放,腾飞之路——光学与光电子学的蓬勃发展与国际接轨 改革开放的春风,为中国光学与光电子学的发展注入了新的活力。国家大力引进先进技术和管理经验,同时鼓励自主创新,研究水平和应用领域都取得了飞跃式发展。 光通信技术的飞速发展: 随着光纤通信网络的建设,本书将详细阐述中国在光纤制备、光器件(如光发射器、光接收器、光开关、光放大器等)研发、光通信系统设计等方面的突破。我们将聚焦于如何通过引进、消化、吸收再创新,迅速缩短与国际先进水平的差距,并最终在某些领域实现引领。 激光技术的多元化与深化应用: 激光技术不再局限于基础研究,而是广泛应用于工业加工(如激光切割、焊接)、医疗美容、科学测量、国防军事等各个领域。本书将重点介绍激光在这些领域的具体应用实例,以及中国在特定激光技术(如高功率激光、飞秒激光、紫外激光等)上的进展。 新型光学材料的研究与开发: 光学材料是光学器件的基础。本书将探讨中国在新型光学玻璃、晶体材料、半导体材料、量子点等方面的研发成果,以及这些材料如何推动光学技术的进步。 光电探测与成像技术的革新: 从CCD、CMOS图像传感器到各种先进的探测器,本书将介绍中国在光电探测与成像技术领域取得的成就,以及它们在科学研究、工业生产、安防监控、医疗影像等方面的广泛应用。 微纳光学与光子学的兴起: 随着技术的发展,对微纳尺度上的光操控与应用成为新的研究热点。本书将介绍中国在微纳光学器件设计、制造、以及光子晶体、超材料等前沿领域的探索,展望其在信息技术、生物医学等领域的光明前景。 国际合作与学术交流: 改革开放也带来了更广泛的国际合作与交流。本书将探讨中国科学家如何积极参与国际学术会议,与世界各国同行进行深入合作,提升中国在国际光学与光电子学界的影响力。 这一时期,中国光学与光电子学的发展呈现出“多元化”、“深化应用”、“国际接轨”的特点,中国已然成为全球光学与光电子学研究与应用的重要力量。 第四章:面向未来——前沿探索与战略新兴产业 进入21世纪,光学与光电子学与信息技术、生物技术、新材料技术等深度融合,催生出一系列新兴产业,并成为国家战略发展的重要支撑。本书将聚焦于中国在这些前沿领域的研究探索与产业布局。 量子光学与量子信息: 量子通信、量子计算、量子传感等领域正以前所未有的速度发展。本书将介绍中国在量子态制备、量子光源、量子密钥分发、量子纠缠操控等方面的领先研究,以及如何构建量子通信网络,为信息安全和未来计算开辟新途径。 人工智能与光学技术的融合: 机器学习、深度学习等人工智能技术,正在极大地推动光学成像、目标识别、图像处理等领域的发展。本书将探讨如何利用AI技术提升光学系统的性能,并拓展其在智能制造、智慧医疗、自动驾驶等领域的应用。 先进激光技术的创新应用: 除了现有应用,本书将关注激光在极端制造(如原子制造)、生物医学(如光动力疗法、激光手术)、以及基础科学研究(如高能物理)等领域的最新突破。 生物医学光子学: 光学技术在疾病诊断、治疗、以及生物组织成像等方面展现出巨大潜力。本书将介绍中国在生物显微成像、光动力治疗、光遗传学、光学相干层析成像(OCT)等方面的研究进展。 光电传感与物联网: 随着物联网的普及,各种新型光电传感器(如环境监测传感器、生物传感器、微纳传感器等)的需求日益增长。本书将探讨中国在这些传感器研发、集成以及在智慧城市、智能家居、工业互联网等领域的应用。 空间光学与遥感: 在国家航天事业的推动下,中国在空间光学望远镜、遥感卫星载荷、以及星载光学成像技术等方面取得了显著成就,为地球观测、资源勘探、环境保护等提供了强大的技术支撑。 本书的最后一章,将以更加前瞻性的视角,展望中国光学与光电子学在未来可能的发展方向,包括但不限于光计算、光存储、新型光电集成技术、以及在基础科学前沿(如引力波探测、暗物质研究)中的应用。我们将强调基础研究的重要性,以及如何通过跨学科交叉融合,持续驱动科技进步和产业创新。 结语 《光影拾萃:中国光学与光电子学发展之路》是一部献给所有对光与科学充满好奇者的书籍。它不仅仅是对过往成就的回顾,更是对未来无限可能的展望。中国光学与光电子学的发展,是一曲激昂的时代赞歌,它凝聚着一代代科研工作者的心血与智慧,也承载着中华民族伟大复兴的梦想。希望本书能够激发更多人投身到光明的探索之中,在光影的交织中,书写中国科技更加辉煌的明天。