盘点国内激光光学院校及科研机构

2013-11-23 admin1 999

  法学、生物科学……2009年高考,这俩专业都是当年的热门专业,报考十分火爆。如今四年过去了,这些昔日的报考热门专业,今年找工作时却遇冷了。如今2013年,一年一度的高考即将来袭,考生们面临高考压力的同时,考生家长却在想着孩子高中毕业之后应当选择什么样的专业,什么专业未来就业前景比较好等。

  关于大学专业问题,多数家长和考生是非常陌生的。因为孩子从幼儿园读到高中,都是选择学校就行了。不存在什么专业问题要考虑。加之一段时间, 高校的专业设置较混乱。大家跟着市场跑,一哄而上设“热门”专业。不管条件是否具备,社会上什么专业吃香就建什么专业。专业名称是五花八门,令人眼花缭乱。针对此情况,教育部专门对高校专业设置进行了规范整顿。即便如此,高校的专业仍然令普通家长和考生摸不着北。

  专业选择的主要依据应是考生本人的爱好和理想。家长应充分尊重孩子的意见。不过,现在我们的孩子长期肩负沉重的课业负担,平时很少有时间去真正发展自己的爱好和认真地考虑自己的理想。在填报志愿时,不知自己的爱好和理想是什么的孩子绝不是个别人。面对“抱大了的一代”,我们家长只好再抱一程了。

  24岁的赵斌戴着特制的遮光眼镜正在测试一台新鲜出炉的激光设备仪。他告诉记者,自己学的是激光加工与设备制造,“这两年工作比较好找,而且待遇还非常不错!”

  赵斌的幸运和他现在的老板、中国引进海外高层次人才“千人计划”入选者闫大鹏有密切联系。2007年之前,中国的光纤激光器还依赖国外进口,激光器研究处于实验室阶段,赵斌这样的激光专业大专毕业生非常难就业。然而近几年,随着中国各地发展激光产业,激光相关技术人才从抱着技术无处求职一下子转变到供方市场,相关激光企业更是不惜重金招揽激光技术人员。在锐科激光车间,几十个身穿蓝色工作服的年轻人在无尘室内专心操作手中仪器。“这些年轻人都是最近几年毕业的大学生,大多学的与激光相关专业,平均年龄不到25岁。”闫大鹏说,国内一届又一届的大学毕业生是公司最大的财富,也是国家人才战略的主体。

  自从1961年中国第一台激光器宣布研制成功至今,激光技术逐步向国际先进水平靠拢,目前国内激光市场销售的主要产品有激光加工设备、激光器光通信器件、激光医疗设备等。伴随着全球激光市场的稳步增长,中国激光产业也处于高速增长中。

  中国的激光产业区域化集中,中国的激光产业主要集中在湖北、北京、江苏、上海、和广东(含深圳、珠海特区)等经济发达省市,这些地区的年销售额将占全国激光产品市场总额的90%以上,形成以上述省市为主体的华中地区、环渤海湾、长江三角洲、珠江三角洲四大激光产业群。其中武汉依托东湖“光谷”的激光产业及国家自主创新示范区的发展优势,其激光产业发展壮大将会比较迅速。

  我国激光企业多数为近年来新建企业,且多为合资、集体或私营,一些企业技术水平已达到或接近国际先进水平,但整体技术和经营管理水平,仍然和国外先进水平有较大差距,主要是管理机制和经营模式运行不协调,市场不规范等,但最根本的差距是人才的差距。许多企业引进了国外较先进的生产线,而驾驭这些先进设备的人员素质却与之不相适应,多数企业的操作人员没有经过严格正规的职业教育,一线生产和技术人员素质普遍较低,难以胜任当前的职业岗位,使现代化生产线达不到现代化生产水平。出现了现代化设备生产效率低、产品质量和档次低的局面,这些都严重制约着我国激光产业的快速发展和经济效益的提高。

  由此可见,培养大批激光产业生产、技术、管理、营销一线的高等应用型人才迫在眉睫。

  据不完全统计,我国现有激光企业上千家,若以每个企业需4名高等应用性专门人才计算,从此来看,激光专业人才需求很多。近几年的激光专业毕业生就业情况也充分证明了这一点。可见,激光行业急需大批高素质的应用性专门人才,激光专业毕业生有广泛的就业市场。为此,OFweek激光网将为你盘点国内主要开设相关激光光学专业的高校以及硕士点、博士点和相关激光实验室、科研机构。

  一、光信息科学与技术专业

  光信息科学与技术是研究光子的产生、传输、控制、探测、存储与处理的科学,是继微电子技术之后,近几年迅速发展的新兴高技术。光电子在信息、能源、材料、制造、国防、航天航空、生命科学和材料科学技术中应用,促进光电子产业的迅猛发展。

  1、职业背景

  由于光信息科学与技术是一个宽口径的专业,学习内容非常广泛,涉及到电子、光子、计算机、信息技术四大知识板块。该专业对学生的数学、物理、电子、计算机基础要求很高。而且学生所获颇丰,一是学的东西很多,二是因为动手的乐趣多。如何应用信息理论、电路与系统理论;电子学技术、光电子技术、计算机技术的获取、传输、处理;控制信息,设计光电子信息系统等,都是它的使命。因此,这就决定了该专业拥有理论与实践结合这个鲜明的特点。

  光信息科学与技术培养的是具备光信息科学与技术的基本理论和基本知识,能在光信息科学与技术、计算机科学与技术及相关领域和行政部门从事科学研究、教学、科技开发、产品设计、生产技术或管理工作的专门人才。因此,该专业人才在电子、光子、信息、计算机四大领域大受欢迎。毕业生就业的范围非常广泛,在电子方面,可以做电路设计工程师,有线无线都能上手;在光子方面,可以承担光显示技术工程师;在信息方面,可以做电信工程师;在计算机方面,搞软硬件开发都在行。

  2、部分开设该本科专业的高效如下表:

  3、光信息专业的就业领域

  3.1、激光器件及应用

  包括激光器件(光纤,半导体、固体、气体、准分子及其它),激光加工,激光全息,激光医疗仪器,激光测距,激光雷达,激光跟踪,激光制导,光学陀螺仪,交通控制系统,光导航设备与系统,目标指示器,干扰发射机和通信设备等。

  3.2、光通信与光纤传感器件

  光纤光缆、光电子材料、集成光电子器件、光电元和器件、光纤通信器件、光传输、光接入、光传送网产品、光纤数据传输设备等。

  3.3、光信息输入与存贮

  随着计算机、网络技术和数字媒体技术的发展,光输出入类设备,如扫描仪、打印机、复印机、传真机和数码相机等办公自动化设备,以及光存储类产品,如 CD-ROM、CD-RW和DVD-ROM光盘机,以及记录用的CD-R光盘机和可重复读写型的CD-RW光盘机。

  数码相机产业市场发展迅速,扫描仪市场稳定增长,研发生产扫描仪的厂商拥有扫描器生产技术和影像处理技术,因此包括数码相机、PC Camera等相关产品都是目前各大厂商的发展方向。

  3.4、光显示材料与设备

  发光二极管(LED、发光二极管(LED、等离子体显示器(PDP),其他类型显示器方面如真空荧光显示(VFD)、有机EL(OLED)、场发射(FED)等均在科研生产中取得进展。

  3.5、红外产品

  随着工业自动化的发展,热故障与热漏泄诊断的逐步推广,以及技术安保体系的建立,红外测温仪、热像仪和热电视等产品的市场稳步增长。

  3.6、照明与能源

  高亮度高效金属卤化物灯、硫二聚物(微波放电)灯和发光二极管LED光源将逐步取代白炽灯,实现照明上的革命;太阳能电池等

  3.7、光电检测技术及光机电系统

  国产化城市大气监测网络系统、新型非线性微分共焦显微镜、光纤激光精密微加工系统、激光摸具修复机、纳米材料的椭偏测试仪等。

  3.8、光全息与全息存储

  全息光存储技术的材料、复用技术、编码技术均是当下的研究热门。

  二、激光光学硕士研究生点

  部分院校相关专业介绍:

  1、华中科技大学:激光技术与工程研究院

  主要研究方向:光电子科学与技术,激光先进制造技术,生物光子技术、光电通信与光信息处理技术、光纤传感与信息处理、激光科学;硕士主要学位课程:光电信号处理、光波导技术、量子电子学、气体电子学及应用、激光光学、激光测试原理与技术等;硕士主要选修课程:光电技术、晶体材料物理、非线性光学、激光生物医学、光信息存储、光电成像与遥感技术、光网络技术与器件、半导体激光器及其应用、红外光电信息网络系统、光电检测与光学图像信号处理等。

  2、华侨大学:光学与光子学研究所

  华侨大学物理电子学专业1994年获得硕士授予权并开始招生,是福建省和国务院侨务办公室(部级)重点学科。研究方向主要包括:激光与光电子技术;传输光学与非线性光学;光电子材料与器件;固体电子技术及应用(含集成电路设计与系统集成)。

  3、清华大学:光子与电子技术研究中心

  该科研中心依托于光盘国家工程中心、摩擦学国家重点实验室和光学工程、仪器科学等国家重点学科和校内相关单位,着眼于国际激光与光电子技术的最新科学与技术的发展前沿,致力于激光与光电子领域的科学研究与技术应用研发。研究中心人员至诚团结创新求是。该中心承担多项国家重大、重点课题,并承担国际著名公司的委托研究工作:包括基础研究、新技术研究、先期技术研究、关键技术研究、工程化技术研究和产业技术研究等。科研内容丰富科研经费充裕。实验室硬件条件完善,有多间超净实验室,各种配套的激光研究仪器和设备齐全、手段先进。

  4、南华大学:电气工程学院物理电子学

  该学院设有正电子湮灭研究室、激光技术及应用研究室、智能信息处理研究室、电气工程与信息技术研究所等科研机构和一个中央与地方共建高校实验室,拥有正电子湮灭系统、大功率CO2激光加工成套设备、400WYAG激光加工系统、激光拉曼光谱仪、光学多道分析器、多道脉冲分析仪、先锋移动机器人等国内一流的教学科研仪器设备,总价值近1100万元,实验用房面积 达2000多平方米。

  主要研究方向有:光电子学与激光应用技术、电磁场与微波技术的应用、电子电路与系统设计、信号与信息处理技术。

  5、北京工业大学:激光工程研究院

  该研究院由国家产学研激光技术中心、中德激光技术中心和北京市激光技术实验室组成,是我国先进的激光现代制造科学与技术的研究开发基地和人才培养基地,以科研及博士后、博士生、硕士生培养为主要任务,拥有光学工程一级学科(工学)和光学二级学科(理学)博士学位授予以及光学工程博士后流动站,其中光学为国家重点学科,光学工程为北京市重点学科。现有在读博士生、硕士生150余名,承担着一批包括国家自然基金重点、“973”、“863”计划、国家重点技术创新计划在内的重大项目。

  主要研究方向分为:激光先进制造技术、能量光电子技术与系统、激光微纳制造与超快光学、生物医学光子学

  6、华南师大:激光生命科学实验室

  该实验室是一个以激光科学和生物科学交叉为主结合物理学、光学、医学、遗传学等多学科交叉的科研机构。在中科院院士刘颂豪教授倡导下,于1989年建立的我国第一个以激光生命科学命名的专业化实验室,也是我省第一批省重点实验室。1993年12月通过了省重点实验室的验收。2005年批准为省部共建教育部重点实验室,2007年12月通过教育部验收,正式成为教育部重点实验室。本实验室依托光学国家重点学科和生物学一级学科,现已具有光学、生物物理学博士授权点及物理学、生物学博士后流动站。已建成了产学研结合的、光学和生命科学相结合的科研基地及高层次人才培养基地 。

  主要研究方向如下: 无损伤结构与功能成像技术及其应用、活体代谢信息(生理病理相关)的光子学检测及其应用、现代激光技术在植物分子生物学中的应用、现代激光技术在分子医学中的应用、光子中医学研究。

  7、浙江大学:现代光学仪器国家重点实验室

  现代光学仪器国家重点实验室于1989年经国家计委和国家教委批准成立,利用世界银行贷款进行建设,1995年建成并通过国家验收,1996年正式对外开放。主要研究方向:精密光学检测技术及仪器、光学与光电子薄膜、光辐射测量与光谱技术、激光与非线性光学和光子信息技术。

  8、山东大学:晶体材料国家重点实验室

  晶体材料国家重点实验室是我国首批建设的重点实验室之一,属于应用基础研究类国家重点实验室。实验室秉承“团结、拼搏、求实、创新”的传统扎扎实实做好各项工作,四次参加了材料领域国家重点实验室现场评估,成绩均为优秀。目前晶体材料国家重点实验室已发展成为我国一个由材料学、凝聚态物理两个国家级重点学科和材料科学与工程、物理学、化学三个一级学科博士点支撑的高层次人才培养基地以及上、中、下游紧密衔接的科技成果辐射基地。

  9、天津大学:精密仪器与光电子工程学院

  该学院于1995年10月2日在原精密仪器工程系(成立于1959年)基础上成立的,原精密仪器工程系的前身是精密机械仪器专业成立于1952年。

  学院下设四个系精密仪器工程系、光电子信息工程系、生物医学工程与科学仪器系、光电子科学技术系。分别设有五个专业:测控技术与仪器、电子科学与技术、信息工程、生物医学工程、光电子技术科学。学院还有精密测试技术及仪器国家重点实验室、光电信息技术教育部重点实验室、精密仪器中心、现代光学研究所、光电子研究中心、传感工程研究所、照明技术研究所、光电测控技术研究所、激光与光电子技术研究所、生物光学研究所、安全防伪技术研究中心等研究和开发机构。

  10、上海交通大学:激光制造中心

  “激光制造中心”作为中国与德国政府间重大“科技合作”项目,2004年在两国总理见证下于柏林签约,2005年10月底在上海交通大学闵行校区落成,2006年2月底完成设备安装调试正式投入运行。中德双方参与激光合作项目有国际知名大学、研究所和企业集团,德方主要合作伙伴激光器制造商 Trumph公司、激光焊炬五轴运动机械与控制系统制造商Schuler Held公司以及不来梅大学激光应用研究所;中方主要合作伙伴:上海交通大学、沪东中华造船集团、江南造船集团、外高桥造船有限公司和上海宝山钢铁股份公司。德方政府和企业以及中方企业大学出资共同构建船舶激光制造系统平台。激光制造中心建筑面积3000㎡拥有机加工、焊接切割设备、吊装运输设备、材料分析仪器、计算机通讯网络、办公设施和多媒体会议室。激光制造中心是集办公、学术交流、科学试验、生产加工于一体多功能实验研究基地。

  激光制造中心建立受到国家科技部、上海市科委高度重视,自2005年先后批准立项的科研项目有“船舶大功率激光建造技术”、“造船工业大功率激光制造技术及应用研究”,“超高强钢高功率激光焊接技术研究”“国产船用材料高功率激光焊接适应性研究”,于2006年激光制造中心被批准为“上海市激光制造与材料改性”重点实验室。

  三、中国科学院

  作为中国科技领域的“国家队”,中科院承担了多项国家重大工程任务,通过建设大科学工程及装置来“武装”现代中国,为我国实现“向科学进军”的目标,为国家科技进步、经济社会发展和国家安全作出了重要贡献。

  中科院下属的如中国科学院光电技术研究所、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、中国科学院大连化学物理研究所、中国科学院西安光学精密机械研究所、中国科学院上海光学精密机械研究所以及中国科学院光电研究院等都是我国重要的激光技术科研机构,在大型复杂激光器技术、强激光、空间激光信息技术以及光纤激光器等都具有重大的科研成果。

  如今的中国科学院,共拥有12个分院、100家直属研究机构、100多个国家级重点实验室和工程中心以及200余个野外观测台站,全院科研人员达5万余人,构建了较为合理的学科布局,科技创新能力明显提高,高水平的创新成果不断涌现;建设了立足该院、服务社会的科技支撑体系,创办了以中科梅曼激光、西安炬光科技等为代表的高技术企业,推动了激光科技成果产业化迅速发展;初步走出了一条适合中国国情建设现代国家研究院所的新路子,推动我国科技体制改革进入了以建设中国特色国家创新体系为中心的新阶段,促进了全社会创新意识的大幅提升,在国际科技界也产生了重要影响。

  在新的历史时期,中国科学院作为国家战略科技力量,将致力解决关系国家全局和长远发展的基础性、战略性、前瞻性的重大科技问题,致力培养适应国家发展要求的高水平科技创新与创业人才,致力促进科技成果转移转化与规模产业化,致力发挥国家科学思想库作用,致力提升中国科学技术国际竞争力,引领我国自主创新和科技进步,支撑我国科学发展与和谐发展。

  1.中国科学院光电研究院

  光电院组建于2003年11月,作为中国科学院“知识创新工程”中体制机制创新的重大改革举措之一,是兼具总体管理与技术总体职能的总体性研究单位。中国科学院卫星导航总体部、中国科学院浮空器系统研究发展中心、02专项研发管理办公室设在光电院。

  光电院的科技布局围绕光电工程领域、航天航空领域和应用科技领域等三个领域展开:

  光电工程领域——围绕计算光学成像技术、投影光学系统技术、大型复杂激光器技术等方向,开展前瞻性研究、系统解决方案设计与实施、支撑总体的关键技术攻关及系统集成等创新活动。

  航天航空领域——围绕空间系统工程、卫星导航和浮空器等技术领域和总体任务,开展发展战略研究、前瞻性研究、系统解决方案设计与实施、支撑总体的关键技术攻关及系统集成等创新活动。

  应用科技领域——围绕光电载荷成像和探测机理与方法研究、光电载荷性能综合评测和数据质量综合监测系统技术研究等方向,开展前瞻性研究、系统解决方案设计与实施。

  光电院在上述三个领域的前沿性、战略性和系统集成创新工作,逐步形成了持续支持和支撑多总体并行发展的学科技术领域和技术总体体系。

  “十一五”期间,光电院各学科领域方向均衡发展,取得了多项科研成果。如大屏幕激光显示系统、科学技术探测系留气球平台、电动力推进飞艇、无人机遥感载荷验证系统、大型复杂激光器、极大规模集成电路光刻机关键部件和机载激光雷达等;同时,在迈入“十二五”之际,光电院争取并落实了多项国家重大项目,实现了可持续健康发展。如激光电视及激光3D影院技术、轻小型机载激光雷达、大型复杂激光放大器及其关键技术、50W级全固态激光器及其核心部件产业化关键技术、超大屏幕激光数码影院技术研究等研究成果

  2.中国科学院上海光学精密机械研究所

  上光所是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。

  上海光机所重点学科领域为:强激光技术、强场物理与强光光学、信息光学、量子光学、激光与光电子器件、光学材料等。

  1998年,中国科学院实施知识创新工程试点,上海光机所的发展历史从此翻开了新的篇章。创新工程实施10余年来,上海光机所在科研工作、人才队伍建设、体制机制改革等方面都取得了重大进展,彻底改变了上海光机所的面貌。

  上海光机所现设8个研究室,分别是:强场激光物理国家重点实验室、中科院量子光学重点实验室、中科院强激光材料重点实验室、高功率激光物理联合实验室、空间激光信息技术研究中心(含:中科院空间激光通信及检验技术重点实验室、上海市全固态激光器与应用技术重点实验室)、信息光学与光电技术实验室、高密度光存储技术实验室、高功率激光单元技术研究与发展中心。

  建所48年来,上海光机所获得院、部级以上成果奖300多项,其中获得国家级奖44项。“激光12号实验装置”、“小型化OPCPA超短超强激光装置研究”获国家科技进步一等奖,获得国家二等奖的项目有18项。

  上海光机所建成了国内仅有、国际上也为数不多的“神光”系列高功率大型激光装置,用于激光分离同位素的激光与光学系统,超短超强激光系统,激光原子冷却装置,空间全固态激光器研制平台。在各种新型、高性能激光器件、激光与光电子功能材料的研制方面,也进入了国际先进水平,是我国现代光学和激光与光电子领域取得研究成果最多的单位之一。

  上海光机所十分重视国际合作和学术交流活动,多层次、多渠道和多种形式的国际学术交流和合作研究十分活跃。多年来接待的访问学者、科学家、企业家遍及 50多个国家和地区,其中包括多名诺贝尔奖获得者和国家元首。派往国外参加国际会议、考察和合作研究的学者每年有近百人次,已与美国、德国、英国、法国、韩国、日本等十多个国家建立了多种形式的科技合作关系。

  3.中国科学院西安光学精密机械研究所

  西光所创建于1962年,是中国科学院在西北地区最大的研究所之一。经过四十多年的创新历程,西安光机所已发展成为一个以战略高技术创新与应用基础研究为主的综合性科研基地型研究所。

  西安光机所主要研究领域包括空间光学、光电工程、基础光学,主要研究方向包括瞬态光学与光子学理论与技术研究、空间信息获取和光学遥感技术研究、干涉光谱成像理论与技术研究、光电信息获取与处理技术研究。研究所有一个国家重点实验室、二个中科院重点实验室,分别是瞬态光学与光子技术国家重点实验室、中国科学院超快诊断技术重点实验室、中国科学院光谱成像技术重点实验室。

  研究所以改革创新、服务发展,建设创新型国家为己任,圆满完成多项国家重大任务。2008年研制的“嫦娥一号”CCD立体相机和光谱成像仪成功获取了世界首幅全月影像和月球物质分布状况;2010年研制的“嫦娥二号”CCD立体相机成功获取了月球1.3米分辨率月面虹湾局部影像,并获取了迄今世界上最高分辨率(7米分辨率)全月影像,为探月工程由“绕月”转入“落月”奠定了基础。国务院总理温家宝两次分别为“嫦娥一号”、“嫦娥二号”获取的影像图揭幕。

  西安光机所与国际学术界交往密切,研究所每年向美国、英国、加拿大、日本、澳大利亚等国派遣访问学者及研究生。诺贝尔奖金获得者杨振宁、李政道、丁肇中博士等国际著名科学家都曾来所访问讲学。研究所与意大利合作成立了“超高速光子网络与通讯联合实验室”,并在国内与西北工业大学等分别共建有联合实验室,与中科中涵激光设备(福建)股份有限公司联合共建“高端激光装备工程中心”等。

  中国科学院西安光学精密机械研究所与国家发改委、财政部委托国投高科技有限公司与现任董事长兼总经理刘兴胜博士为首的数名海归博士共同投资的高科技企业--西安炬光科技有限公司,专业从事高功率半导体激光器研发、技术咨询、技术转让、技术服务、生产、销售与应用。公司注册资本2807余万元,坐落于西安市高新区新型工业园,拥有2600平方米办公场所与洁净车间。

  炬光科技拥有高功率半导体激光器封装结构设计-封装工艺-测试表征-光学整形和耦合-系统集成完整的半导体激光器生产线,年产半导体激光器十万件,可为客户提供高功率、长寿命、大批量、OEM设计的不同功率、不同波段、不同封装形式的高功率半导体激光器及其系统,使公司成为了国内外享有盛誉的半导体激光器及应用产品的研发和制造厂商。

  2012年,西光所与武汉梅曼科技(集团)有限公司共同筹建的一家高新科技产业公司---西安中科梅曼激光科技有限公司。公司现坐落于西安市高新技术产业开发区,注册资金为人民币2500万元。

  该公司拥有百级、千级超净实验室,拥有完备的光纤加工、处理设备,及光纤激光器系统的光学检测手段;拥有光纤激光器研发、生产所必需的系统化设备;同时建立了先进大功率泵浦电源的生产线,并拥有其各种配套设施。公司致力于工业加工光纤激光器的研发、生产与销售,并致力于为客户提供激光加工系统集成相关的控制、工艺等全套解决方案与服务。

  去年5月,西安中科梅曼激光科技有限公司,在继成功实现400W、600W工业级光纤激光器之后,又成功推出了国内首台拥有自主知识产权的1000W工业级光纤激光器,并结合所生产的激光器初步形成了激光加工系统的集成能力。这一科研成果的产业化,不仅将满足我国工业加工领域对高功率光纤激光器的市场需求,同时也将为打破国外高功率光纤激光器的市场垄断局面,推动我国光纤激光加工产业的进一步发展做出重要贡献。

  4.中国科学院大连化学物理研究所

  连化物所创建于1949年3月,当时定名为大连大学科学研究所,后几经更名,1962年正式命名为中国科学院大连化学物理研究所。重点学科领域为:催化化学、工程化学、化学激光和分子反应动力学以及近代分析化学和生物技术。

  化学激光器是用化学反应来产生激光的。如氟原子和氢原子发生化学反应时,能生成处于激发状态的氟化氢分子。这样,当两种气体迅速混合后,便能产生激光,因此不需要别的能量,就能直接从化学反应中获得很强大的光能 。

  化学激光器是另一类特殊的气体激光器,其泵浦源为化学反应所释放的能量。这类激光器大部分以分子跃迁方式工作,典型波长范围为近红外到中红外谱区。最主要的有氟化氢(HF)和氟化氘(DF)两种装置。前者可以在2.6~3.3微米之间输出15条以上的谱线;后者则约有25条谱线处于 3.5~4.2微米之间。这两种器件目前均可实现数兆瓦的输出。其他化学分子激光器包括波长为4.0~4.7微米的溴化氢(HBr)激光器,波长 4.9~5.8微米的一氧化碳(CO)激光器等。迄今唯一已知的利用电子跃迁的化学激光器是氧碘激光器,它具有高达40%的能量转换效率,而其1.3微米的输出波长则很容易在大气中或光纤中传输。

  化学激光器有脉冲和连续两种工作方式。脉冲装置首先于1965年发明,连续器件则于4年后问世。其中氟化氢和氟化氘激光器由于可以获得非常高的连续功率输出,其潜在军事应用很快引起人们的兴趣。在“星球大战”计划的推动下,美国于80年代中期以 3.8微米波长、2.2兆瓦功率的氟化氘激光器为基础,研制出“中红外先进化学激光装置”,在战略防御倡议局1988年提交国会的报告中,称其为当时“自由世界能量最大的高能激光系统”。而氧碘激光器则在材料加工中得到应用,并可望用于受控热核聚变反应。化学激光器最近的发展方向包括以数十兆瓦为目标进一步增加连续器件的输出功率;努力提高氟化氢激光的光束质量和亮度;并探索由氟化氢激光器获得1.3微米左右短波长输出的可能性。

  5.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

  长春光机所建于1952年,主要从事发光学、应用光学、光学工程、精密机械与仪器的研发生产。王大珩,应用光学专家,1936年毕业于清华大学,从建所起至1983年在所工作。

  在60年的发展历程中,长春光机所在以王大珩院士、徐叙瑢院士等为代表的一批科学家的带领下,研制出中国第一台红宝石激光器、第一台大型电影经纬仪等多种先进仪器设备,创造了十几项“中国第一”;取得了1700多项科研成果,获专利授权750多项;组建、援建了10余家科研机构、大专院校和企业单位,并为其输送了2200多名各类专业人才;有22位在本所工作过的优秀科学家当选为两院院士,并涌现出“知识分子的优秀代表”蒋筑英等众多英模人物;先后参加了“两弹一星”、“载人航天工程”等多项国家重大工程项目。近年来,本所科研工作呈现良好发展态势,攻克了多项关键技术,取得了以“神舟五号”、 “神舟六号”、“风云三号”有效载荷为代表的一批重大科研成果,2010年对外新签科研合同额达到17亿元。长春光机所已成为我国高级航天光学遥感器、机载光电平台及大型光测装备的主要研制、生产基地,并为我国的国防建设、经济发展和社会进步做出了一系列突出贡献。

  长春光机所的科研工作分为基础研究、应用基础研究和工程技术研究三个层面,三者之间相互牵引、相互依托、相互促进,形成了完整的科研体系。基础研究工作以中科院激发态物理重点实验室为代表,在稀土发光、宽带II-VI族半导体发光、微腔激光、有机和无机薄膜电致发光等研究领域独具特色,达到国内或国际先进水平;应用基础研究以应用光学国家重点实验室为代表,以解决光学发展中的重大前沿基础技术为长远发展方向,围绕发光学、短波光学、空间光学等领域开展研究工作,取得了既有前瞻性和自主知识产权,又有广泛应用前景的创新成果;工程技术研究以空间光学研究部、国家光学机械质量监督检验中心、吉林省CAD工程技术中心等为代表,承担着大批国家重大科研项目和关键技术攻关任务,在空间光学领域的原理、方法探索和仪器装备的设计、加工、检测及系统集成等方面独占优势,为国家战略性需求提供了具有国际先进水平的大型光电系统和成套技术装备。近些年来,长春光机所在发展高科技产业方面也取得了喜人的成绩,总面积 2.12平方公里的中科院长春光电子产业园区已经基本建成,该园区功能齐全、结构合理、设施完备、环境优美,达到世界中等发达国家水平。

  长春光机所是经国务院学位委员会首批批准的博士、硕士学位授予单位之一,也是首批获准设立博士后科研流动站的单位之一。作为中国科学院博士生重点培养基地,本所现有凝聚态物理、光学、机械制造及其自动化、机械电子工程、光学工程、电路与系统6个博士点;凝聚态物理、光学、机械制造及其自动化、机械电子工程、光学工程、测试计量技术及仪器、电路与系统、计算机应用技术8个硕士点;物理学、机械工程、光学工程3个博士后流动站。自1978年国家恢复研究生招生至今,共招收研究生2915名,累计授予博士学位608名,硕士学位1162名;目前在学研究生901人。现有博士生指导教师94人,硕士生指导教师 190名。

  近日,由中科院长春光机所和新产业光电技术有限公司共同承担的创新项目“钠激光导星实验系统及关键技术研究”项目顺利结题,经过一年的努力,成功捕获到钠激光导星图像,并可长期稳定地进行观测实验。

  地球高层大气约92km处分布着一层厚度为10km的钠原子层,通过高性能激光激发钠原子发出共振荧光,形成一颗人造的点光源,即称为激光导星。激光导星是地基大口径望远镜自适应光学系统的重要组成部分,可大幅度扩大空间探测范围,提高成像清晰度,是国外主要大型望远镜的必备组成部分。

  6.中国科学院光电技术研究所

  光电所始建于1970年,是中国科学院在西南地区规模最大的研究所。建所以来,光电所在自适应光学、光束控制、微纳光学等领域取得了多项重大成就,先后取得包括国家科技进步特等奖在内的500余项科技成果,申请专利500余件,授权专利180余件,发表论文4200余篇。

  光电所主要研究领域及学科方向包括:光电跟踪测量、光束控制、自适应光学、天文目标光电观测与识别、先进光学制造、航空航天光电设备、微纳光学及微电子光学、生物医学光学等。

  光电所建有微细加工光学技术国家重点实验室、中国科学院光束控制重点实验室、中国科学院自适应光学重点实验室等9个创新研究室,以及中科院成都几何量及光电精密机械测试实验室;还建有精密机械制造、先进光学研制、轻量化镜坯研制、光学工程总体集成、质量检测等5个研制中心,以及制造保障中心、科技信息中心等2个技术保障中心。目前承担有国家863、973、自然科学基金、部委重大重点项目及企业委托开发项目研究,研究水平居国内领先或国际先进。

  建所40多年来,光电所向社会输送光、机、电、算等学科硕士、博士研究生数千名,目前设有 “光学工程”博士后流动站;“光学工程”、“信息与通信工程”(下设二级学科“信号与信息处理”)、“测试计量技术及仪器”等3个博士学位培养点;“光学”、“机械制造及其自动化”、“光学工程”、“精密仪器及机械”、“测试计量技术及仪器”、“物理电子学”、“信号与信息处理”、“检测技术及自动化装置”和“计算机应用技术”等9个学术型硕士学位培养点 (涵盖8个一级学科);“机械工程”、“光学工程”、“仪器仪表工程”、“电子与通信工程”、“控制工程”、“计算机技术”等6个全日制专业硕士学位培养点。在读研究生300余人。

  其部分科研成果如:高效激光倍频装置、脉冲激光线性材料光子晶体倍频器、双棱角反射微棱镜列阵实现面阵半导体激光整形的方法、一种连续光束线性材料光子晶体倍频器、光子晶体变频装置及一种新型光学系统穿轴对心方法等达到了国际先进水平。

  四、编者语

  近代的发展使光与物质相互作用成为光学(激光)的重要研究方向,今天的光学已渗透到各个科学技术与应用领域,成为一门蓬勃发展的学科及十分重要的新兴技术,目前和将来的就业形式总体上是供大于求的。光学现在是一个朝阳产业,只是目前在中国发展还处于低级阶段而已,但是有些国家已经很发达了,由于近几年光网络、光学器件、光学设计和激光技术发展比较迅速,相信将来的就业前景还是非常广阔的。

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