光学工程研究方向范文

前言：我们精心挑选了数篇优质光学工程研究方向文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

对，都出现了镜子。从本质上说，都和光学有关。

大到探月的嫦娥卫星，小到日常生活中的单反相机、CD光盘，无论是国家进步，还是你我的生活质量，都与光学工程息息相关。由于光学工程的应用实践要求十分严格，相关本科专业的毕业生往往无力承担与光学工程科学技术研究直接相关的工作。因此，每年有大量相关专业的本科毕业生选择考研。

由于光学工程是一门高层次、高门槛的学科，相较于机械工程、计算机科学与技术等专业，开设此专业的院校并不多。总体看来，光学工程专业的考研竞争比较激烈，尤其是在一些光学工程名校之中，2012年浙江大学光学工程的报录比就曾高达17∶1。

目前，我国具有光学工程博士一级授予资格的高校共38所。具有光学工程国家重点学科的高校共有清华大学、北京理工大学、南开大学、天津大学、长春理工大学、南京理工大学、浙江大学、华中科技大学、国防科学技术大学等9所，具有国家重点（培育）学科的高校有上海理工大学、电子科技大学两所，具有博士培养资格的中国科学院相关研究院所主要有长春光机所、西安光机所、上海光机所、上海技术物理所、安徽光机所、成都光电所等6所。

我们如何在为数不多的顶级名校或科研院所中选择一所最适合自己的院校呢？

第一，重视院校综合实力，避免依赖单一数据。

各种评估结果中的得分、排名等数据往往只能反映院校的宏观指标，且不同机构均有不一样的标准，很难客观真实地反映院校的全部情况。各院校的研究方向独具特色，互有长短，具体到每个研究方向，实力强弱更不相同，比如，光学设计这一领域，普遍认为实力强弱依次为清华大学、北京理工大学、浙江大学、天津大学等。同样的道理，单纯地看重院校的院士、长江学者数量、实验室规模、研究经费等指标也是不科学的。院校研究水平的高低并不能直接反映研究生教育质量的好坏，院校的导师构成、地理区位与就业环境、同学本科来源的层次与学术氛围等软实力也不是量化指标可以衡量的，然而这些因素对研究生阶段的学术成就以及未来的职业发展，往往比宏观数据具备更大的影响，万万不可忽视。

第二，光学工程不是什么院校都能“玩得转”。

在考生中广泛存在“211高校未必比985高校差”的思想，从而选择考研难度相对较小的“211工程”院校深造。不可否认，一些“211工程”院校在其传统优势学科上的确不比“985院校”差，甚至更有优势。但是，光学工程是一门“高富帅”的学科，只有高层次的院校才能承载光学工程这门学科，而优秀的光学工程人才往往也出自优秀的院校。主要原因体现在两个方面：第一，光学工程精密程度非常高，对实验仪器设备和资金的依赖性比较强，缺少国家重视和资金上的倾斜，院校很难承担昂贵的实验仪器设备，从而限制研究生的发展；第二，“985”院校导师的视野更加开阔，对研究生的基本要求更加严格、培养目标更高，甚至某些院校的本科生在导师的指导和严格要求下也能在诸如Optical Letters等国际顶级光学期刊上。此外，高层次的院校学术氛围更加浓厚，出国深造、就业等方面也具备更大的优势。

在此背景下，有必要对光学工程相关院校及其考研情况进行深度解读。本文将以拥有国家重点学科的浙江大学、华中科技大学、天津大学、南开大学，以及中国科学院的上海光机所为例进行具体分析。

浙江大学：为强者而生

学科地位：浙江大学光学工程学科设立于光电信息工程学系内，该系前身为浙江大学光学仪器专业，是中国光学工程学科的诞生地，具有雄厚的学科实力。在2007―2009年、2010―2012年教育部学科评估中均排名第一。

学科特色：有现代光学仪器国家重点实验室、国家光学仪器工程技术研究中心、国防重点学科实验室等国家级研究基地。目前设置有光学工程研究所、光电信息及检测技术研究所、光电子技术研究所、光电显示技术研究所、先进纳米光子学研究所和光及电磁波研究中心、光学惯性技术工程研究中心等机构。

研究领域：浙江大学光学工程主要研究领域十分宽广，包括微纳光学与介观光学与器件、光学光电子薄膜、光电显示技术、高精度光纤传感、光电成像技术、微纳米精密检测技术、生物光子学、新型激光与光电子技术、光电子集成器件与系统，光通信技术与系统和新颖人工光电介质等。

师资力量：光及电磁波研究中心以长江计划特聘教授何赛灵为领军人物，大部分导师均为杰出“海归”或外籍教授，在光子学和电磁波的理论和实验研究领域开展了大量工作，获得了许多具有国际影响的学术成果。

地理区位：长江三角洲地区具有规模庞大的光电产业集群，具有国际化、起点高的特点，相较于珠三角地区以封装、为主的光电―半导体产业而言具有广阔的发展前景。

竞争情况：浙江大学就读光学工程的研究生中超过半数来自于浙江大学、天津大学、南开大学等名校的推免生。考研竞争极为激烈，从近年报录比便可见一斑。

考试特色：浙江大学光学工程考研参考书为郁道银、谈恒英著的《工程光学》。浙江大学光学工程的专业课考试较其他学校包括的内容更多，报考的同学需要复习几何像差、傅里叶光学等本科阶段较为薄弱的知识板块。此外，也会考查一定的激光原理知识。

华中科技大学：光谷传奇

学科地位：华中科技大学光学工程近年来发展迅速，实力雄厚。尤其是在筹的武汉光电国家实验室是我国目前仅有的几个国家实验室之一，学科地位非同一般。华中科技大学在2010―2012年教育部学科评估中与浙江大学并列第一。

学科特色：光学与电子信息学院设有武汉光电国家实验室、激光加工技术国家工程研究中心、下一代互联网接入系统国家工程实验室、国家集成电路人才培养基地、教育部电子信息功能材料重点实验室（B类）、教育部敏感陶瓷工程中心等研究机构。其中武汉光电国家实验室是由教育部、湖北省和武汉市共建，依托于华中科技大学，联合武汉邮电科学研究院、中国科学院武汉物理与数学研究所、中国船舶重工集团公司第七一七研究所共同组建，已投入4亿多元建立了12个科学研究平台以及1个光电公共测试平台。

研究领域：华中科技大学主要研究方向为光电测控技术、光电信息存储、光通信技术、基础光子学、激光科学与工程、光电子器件与集成、纳米光电子学、生物医学光子学、能源光子学、太赫兹技术。

地理区位：华中科技大学地处著名的武汉光谷，当地产业集群形成的产学研体系研究水平很高，产业价值巨大，尤其在光通信、激光等领域具有较大优势，就业前景看好。

竞争情况：华中科技大学工学复试分数线2013年为330分、2012年为340分、2011年为330分。招生人数60人左右，随当年推免生比例有所波动。

考试特色：华中科技大学光学工程专业课考试偏向物理光学、电子学、激光原理相关知识。需要注意的是有两个单位可以接收光学工程的硕士生，分别是光电学院和武汉光电国家实验室。

天津大学：精益求精

学科地位：天津大学光学工程学科设立在天津大学精密仪器与光电子工程学院，是我国较早设立光学工程的高校之一。天津大学光学工程在2007―2009年教育部学科评估中名列第二，2010―2012年教育部学科评估中名列第三。此外，天津大学精密仪器与光电子工程学院也是教育部“教育教学改革特别试验区”的15个全国试点学院之一。

学科特色：所在学院设有精密测试技术及仪器国家重点实验室、光电信息技术科学教育部重点实验室、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。

研究方向：超快激光理论与应用研究、光学信息处理及其应用、光学技术在计算机科学中的应用、数字图像处理技术、光学传感器技术、先进固体激光及非线性频率变化技术、光电子学与光通信技术、激光与光电子应用技术等。

师资力量：中国科学院院士1人，中国工程院院士1人，长江计划特聘教授4人。天津大学光学工程的师资队伍配置十分合理，老中青年教师比例合理。老年教授如姚建铨院士、王清月教授等可以保证该学科的顶级实力，中年学科骨干如刘铁根教授近年来在光纤传感领域硕果累累，超快激光实验室的胡明列教授是天津大学最年轻的教授，学术前景十分光明。

地理区位：既紧挨近年来得到长足发展的天津滨海新区，又毗邻首都北京，就业环境较为优越。

竞争情况：就读于天津大学的研究生中，本校生源占有较大比例。天津大学工学复试分数线2013年为330分，2012年为335分，2009―2011光学工程报录比如下：

考试特色：天津大学考研参考书目为郁道银、谈恒英著的《工程光学》和周炳著的《激光原理》，建议欲报考的同学参考天津大学蔡怀宇教授编写的《工程光学复习指导与习题解答》。

南开大学：虽小而精

学科地位：南开大学光学工程设立于南开大学现代光学研究所内，隶属于电子信息与光学工程学院。现代光学研究所由光学工程元老母国光院士创建，是全国高校中最早取得光学和光学工程两个学科博士学位授予权的单位。在2010―2012年教育部学科评估中，南开大学光学工程名列第五。

学科特色：设有教育部光电信息技术科学重点实验室以及博士后流动站。

师资力量：南开大学光学工程规模较小，共有教师28人，教授、研究员18人，副教授8人，其中有院士1人，特聘教授1人，博士生导师13人，但导师队伍水平相当优秀，哈佛大学、剑桥大学等欧美名校留学、访问研究的经历非常普遍，近年来在Nature、Science等国际最顶尖期刊发表多篇论文，令国内同行为之拜服。较为出色的是青年教师刘海涛教授，在Nature发表两篇论文，在Physical Review Letters发表两篇论文，主要研究方向为表面等离子体等微纳光学的相关理论。

培养模式：南开大学光学工程招生规模较小，几乎与导师人数平齐，每个研究生均能得到导师的大量指导，研究生教育接近于精英教育。需要注意的是，南开大学光学工程的专业型硕士培养计划与学术型硕士培养计划基本相同，这与其他学校的培养模式有所区别。

研究领域：相比其他高校，南开大学光学工程的研究方向的理论特色较为明显，其研究领域主要有：光学/数字图象处理科学与技术、光学处理与光计算技术、激光与非线性光学科学与技术、现代光通信技术、光波电子学、光子技术、眼视觉光学和共焦显微技术、飞秒激光技术、微纳光学。

地理区位：与天津大学相同。

竞争情况：南开大学近年来考研报录情况如下所示，可见相较于其他院校，南开大学光学工程的性价比较高。

考试特色：南开大学光学工程往年专业课参考书是赵凯华、钟锡华编著的《光学》，专业课考试风格自2013年起有所变化，并且2014年考研没有提供参考书目，需要考生注意。

中国科学院上海光机所：卧虎藏龙

学科地位：上海光机所是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所。

学科特色：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。

值得一提的是，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。

研究领域：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。显而易见的是，上海光机所的研究方向非常偏向于理论研究，因而十分适合于光学工程理论方向的深造。

地理区位：地处长三角的核心上海，地理区位优势相当明显。

竞争情况：每年有许多来自清华大学、浙江大学等顶尖学府的毕业生通过推免进入上海光机所，研究所人才济济。近年来上海光机所光学工程的复试分数线为：2013年320分，2012年325分，2011年330分。每年招生人数在40―50人，随当年推免比例有所浮动。

培养模式：上海光机所的专业型硕士与学术型硕士培养计划相近，且第一年是在安徽合肥的中国科学技术大学培养。

第2篇

关键词 多学科 跨大学科平台 研究生培养

在我国研究生规模化教育的背景下，提高研究生教育质量，培养高层次创新人才是深化研究生教育改革的核心问题。当今，不同学科的交叉融合成为优势学科的发展点、新兴学科的生长点、重大创新的突破点，同时也是人才培养的制高点。构建跨大学科的科研平台，探索跨学科研究生培养新模式成为解决高层次创新型人才培养核心问题的重要途径。

1.跨大学科的科研平台构建的必要性

随着研究生招生规模持续增长和研究生培养的多样化发展，跨学科、跨专业研究生的培养质量和创新能力成为高校关注的重要问题，而科研平台是支撑学科建设、布局研究领域、整合科技资源、聚集科研人才、争取重大项目、培育重大成果、促进合作交流的基础，也是高层次人才培养的关键，科研平台水平是高校教学、科学研究、人才培养、学科建设和管理水平的重要标志。围绕着创新能力提升、高层次人才培养的核心任务，进行科研平台的整体谋划和布局调整，以跨学科大平台的概念进行平台构建成为必要。重庆邮电大学适时进行了科研大平台的谋篇布局和规划发展，其中光电科研大平台是跨学科大平台中的典型实例。

2.工理结合的光电科研大平台

光电科研大平台包括中央与地方共建光电器件及系统科研和能力提升平台、微电子工程重点实验室、中地共建光信息材料实验室、中地共建射频技术平台，其整体统一在光电信息感测与传输技术重庆市科委重点实验室下，是整合光电工程学院、数理学院等多个学院的科研能力，共同构成的覆盖光电产业链上中下游的光电科研大平台，平台示意图如图1所示。平台支撑电子科学技术、光学工程、理论物理、生物医学工程等多学科的发展，并对信息与通信工程、控制科学与工程等学科的形成有力辐射。大平台学科涉及面广，学科交叉明显，为跨学科的应用型、复合型、创新型高层次人才提供了支撑。

3.光电科研大平台的研究生培养方向与内容

本跨学科科研平台主要在光电感测材料、光电感测器件与技术、光电信息传输体制与系统三个方向进行研究和高层次人才培养。三个方向彼此关系密切，有机结合，支撑了电子科学技术、光学工程、理论物理、生物医学工程等多学科的发展和高层次人才培养。

①光电信息材料的理论与技术

光电信息理论与技术体系的形成是光电感测技术应用的重要支撑，是发展新兴战略性产业的物质基础和技术关键。关于光电信息材料的理论与技术的研究近年来在国际国内都十分活跃。本研究方向以信息技术领域的新型功能材料为主要研究对象，以材料的计算机模拟、设计和仿真为主要研究方法，为新型光电信息材料，特别是新型光电传感材料的研发和改进提供理论指导，并在光电功能转化、光纤放大器、生物荧光探针等技术方面进行探索。本方向的研究能够有力支持理论物理专业、电子科学与技术中物理电子学专业的研究生培养。

②光电感测技术与器件

本方向主要对光电感测机理与技术、光电感测器件的设计与工艺技术进行研发。在光电感测机理方面，在光电信息材料理论与技术研究的基础上，针对位移、振动、角速率、光谱、光热、气体痕量分析、生命体征信息等感测对象，对其感测机理进行探索，对惯性传感、光纤传感、温度传感、光敏传感、气敏传感以及MEMS传感等单元感测技术进行探讨，对感知器件及系统的设计提出新的方案。在光电感测器件的设计与工艺技术方面，根据光电器件的基础理论及关键工艺技术，结合感测信息对象的需求，开展MOEMS传感器、角速率传感器、振动传感器、温度传感器、气敏传感器等器件及系统的设计与加工工艺技术研究，以此为基础，研究感测片上微系统、光电混合微系统集成等工艺，为光电信息的传输与系统设计提供依托。本方向是电子科学与技术、光学工程研究生培养的重要方面。

③光电信息传输体制与系统

光电信息传输的目的是将光电器件感知检测到的信息传送至上层应用，是感知层与应用层之间的连接纽带，负责总体数据传输和数据控制，提供传输连接服务和数据传输服务。在研究方向一光电材料理论探索和研究方向二光电感测器件设计的支撑下，结合国内外的技术发展和技术趋势，本研究方向重点面向智慧医疗应用，主要攻克体征信号处理、信息传输体制与标准、微系统结构与应用集成等方面的技术难题，形成智慧医疗与健康信息服务领域完整的自主知识产权，形成基于光电感测与传输的共性技术体系，为光电技术的工程化应用提供支撑。本方向是电子科学与技术、生物医学工程、通信与信息工程研究生培养重要依托。

4.基于跨学科科研大平台的研究生培养导师团队建设

学校在研究生培养过程中长期坚持导师团队的管理方式。基于跨学科科研大平台的研究生培养首先必须构建具备多学科学术背景、学术经历和研究领域的教学科研团队。在光电大平台基础上，所涉学院密切合作，形成了一支高素质的学缘结构、学历结构、学科结构合理的导师团队。团队拥有研究生导师30余名，重庆市学术技术带头人1名，重庆市巴渝学者1名，拥有智慧医疗系统与核心技术重庆高校创新团队，同时集成电路设计团队获得中国侨界创新团队贡献奖。团队具有指导电子科学与技术、光学工程、理论物理、生物信息工程、信息与通信工程等多学科研究生的多年经验，为跨学科研究生师生团队培养模式的具体实施提供了人才保障。

5.人才培养成效

近5年来，本平台在其他高校挂靠招收博士研究生3人，授予博士学位人数2人。累计招收硕士研究生已达到600余人，授予硕士学位人数超过400人，有20余名硕士生获得重庆市优秀硕士学位论文。在“挑战杯”等科技竞赛中上百人次获奖。同时，注重研究生创新实践能力的培养和提高，健全了研究生培养保障体系和质量监控制度，保障了人才培养的质量。

参考文献：

第3篇

关键词 光学超分辨；光储存；作用

中图分类号：TP333 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）13-0135-02

随着信息技术的发展，人们储存信息的技术也在不断的更新，从原始的纸张信息记录形式发展到当前最为先进的光学超分辨技术。在近些年来，随着计算机应用的普及化，人们对于超高容量、密度、快速的信息储存技术越来越向往。而光储存技术是以光子为信息载体的一项优秀技术，特别是近年来取得了许多重大突破，在市场上的应用越来越广泛。当前社会中信息储存已经无法离开以光盘为基础的储存器件，其对于活动图像以及数据的储存有着非常好的效果。而光学超分辨技术对于光储存的发展有着引导作用，特别是储存密度的提高更是关键。调制激光束载有信息，光盘储存技术通过物镜使其聚焦于光盘存储介质之上。近年来发展起来的两项技术，光刻技术与工艺超分辨近场结构技术都是将近场光储存技术与超分辨光盘技术结合起来的新技术，对于新兴储存中的许多问题都可以进行有效解决。

1 光学超分辨近场技术及其应用

1.1 光学超分辨进场技术概述

基于传统的超分辨光学技术基础，综合近场光存储技术而发展起来的Super-RENS技术，是于上世纪九十年代初中通过磁致超分辨技术来实现的，其读出是通过热虹食原理来进行的。一般来说具有两层工作薄膜，其中一层用来记录，而另一层是用来作为掩膜层，光盘处于高速旋转的时候，激光就会照射到其上面，进而对于光束进行读取，并且存在着一个光束与照射前高温区的重叠，因为该重叠会引发热虹食的效应，对于光斑通过一个类似于光孔来有效的减少，对于信号有效的加以读取。

通过一定孔径的光束会发生散射，但是进场光在这种局限条件下实现突破，在孔的后面一定范围内，根据小孔的尺寸来限制光束的束宽，而波长的大小对其不会产生太大的印象，因此超过衍射极限的超精细结构也就可以有效的加以读取。该技术之所以能够突破衍射极限，取得更大的优势在于其结合了两项传统技术，并且在此基础上发挥自身的特点。一般来说该技术有多层膜系，而在近场范围内设置掩膜层与记录层。掩膜层介质在激光的照射下能够产生非线性效应，其微区光场可以有效的形成，或者为中心型或者为孔径型。在该技术下实现超分辨的技术基础在于掩膜在激光的作用下，能够快速的产生光学性质的变化。

1.2 光学超分辨近场技术在光储存中的应用

由几个科学家率先提出的光学超分辨近场技术，在超高密度光储存中进行应用。其掩膜层是采用Sb型的，在记录膜上可以实现一定的记录点。在发展过程中有其他科学家发现了介电保护层的不同对于超分辨性能有着不同的影响。介电保护层由于Sb薄膜的熔化而受到一定的压力，对于信噪比有很大的提升，对于介电保护层有很大的提升作用。Sb型掩膜的特点是其晶态与非晶态之间的转变可以使得激光的透过率发生变化，进而近场记录得以实现。一旦有激光照射后，激光束能量具备了高斯分布，Sb膜的光斑中央区域可以从晶态向熔化装状态转变，针对入射光，熔化状态的Sb有着较高的透过率，因此也就类似于在晶体状态下的掩膜中设置一个光斑直径的小孔，记录层与Sb膜层之间的厚度与近场光传播距离相比较小，也正因为这样，Sb掩膜层中小孔的投影与到达记录层的光束相类似，一旦移去激光束，熔化状态的Sb就会迅速的变成结晶状，也就是实现了整个近场记录的过程。

如果记录点的大小保持在一定范围内，而膜层也处于固定状态下，SiN/Sb/Sin膜层可以使得系统的信噪比达到最优化，其厚度为一定值。对于介电保护层的结构进行调整，使得介电层间的压力处于最优状态，对于信噪比可以很大程度的提高。

2 光学超分辨技术在光学头中的具体体现

从光学超分辨的各种实现途径可知，其具有自身的优劣势。基于现实中各因素的考虑，一般采用光瞳滤波器的光学变迹术。作为光盘驱动器的重要元件，在保证物镜的波长和数值孔径的前提下，在光学头中运用超分辨技术可减少光斑的读出，同时在衍射极限上取得突破。这种光学头一般被称为超分辨光学头。在DVD光学头中加入光瞳滤波器可获得超分辨光学头，通过这种方式获得的超分辨光学头能够获得高于常规光盘存储器的储存容量。

光学超分辨系统属于比例分辨率放大系统中的一种，光瞳滤波器的超分辨增益是影响整个光学超分辨系统分辨率的决定性因素。而能够影响超分辨增益的只有光瞳本身的设计，跟其他因素无关。基于此，在诸如DVD、BD、HD、CD等系统中都可以运用光学超分辨技术，从而提高DVD、BD、HD、CD等的分辨率。从这一点上看，光学超分辨率具有很大的市场优势。

2.1 超分辨光学头系统机构分析

以一个带有超分辨原件的典型光学头进行分析。通常情况下，要使从激光器发射出来的激光能够准直，需要通过准直镜来达到这一目的，然后准直的激光通过超分辨光瞳，在光盘表面上会有一个压缩焦斑的形成。跟大众的DVD光学头进行比较之后，不难发现其在结构上跟DVD光学头的最大差别即是在超分辨原件上。对于老式的光学头来讲，在其上面再添加一个超分辨光瞳就能够变为现今的超分辨光学头。

2.2 超分辨元件的结构和行为

对于三段式相移光瞳来讲，通过相关的结构参数和透过率的设计，就能够调制中央主瓣的大小，从而实现超分辨的效果。通常情况下，光瞳的超分辨行为可以通过半宽比、旁瓣强度比和斯特列尔比来进行定量分析和描述。拿斯特列尔来说，其表示的是焦点强度和其相应的未整形光束的强度之间的比值。

3 结束语

信息技术时代对于信息储存技术的要求也越来越高，而光储存是一种较为先进的信息储存技术。光储存领域不断发展的过程中，受到储存密度的影响较大，通过光学超分辨技术的应用，特别是光学超分辨近场技术对于光储存技术的提高有着重要作用。光储存技术以光子为信息载体，突破了传统的储存技术，充分发挥自身的优点，近年来成为社会中不可或缺的信息载体，对于数据以及影响活动都有着重要作用。文章对于超分辨近场结构技术以及光学超分辨技术在光学头中的应用进行探讨，特别是就如何提高储存密度进行分析，对于超分辨掩膜的功能进行分析，其产生的微小光场以及介质层的功能对于实现光子纳米储存技术都有着重要的推动作用。

参考文献

[1]吕志坚，陆敬泽，吴雅琼，陈良怡.几种超分辨率荧光显微技术的原理和近期进展[J].生物化学与生物物理进展，2009（12）.

[2]于前洋，曲宏松.实现同步轨道（GEO）高分辨力对地观测的技术途径（下）[J].中国光学与应用光学，2009（01）.

[3]乔彦峰，刘坤，段相永.光学合成孔径成像技术及发展现状[J].中国光学与应用光学，2009（03）.

作者简介

陈成杰（1992-），女，山东德州人，本科在读，研究方向：光学工程。

第4篇

光学之芒,灿烂辉煌。在光学的领域里,他头顶着太多的“光环”,却没有丝毫松懈,肩负着无限重任,但始终沉着、坚毅。他渊博宽厚,抱定赤子之心,十余载春秋献身中国光学领域,他就是首都师范大学物理系研究员、系科研副主任张岩。

九天揽月鸿鹄志 步步为营创辉煌

在通往科学高峰的路上,张教授一路前行,品尝着希望与困难,交融着荣耀与汗水,深造期间,他用不懈的努力换来了中国光学科技前沿领域的重大突破。读研期间,他同导师刘树田教授一起在国内率先开展光学分数傅立叶变换的研究。为利用光学分数傅立叶变换进行信息处理铺平了道路。在中科院物理所攻读博士学位期间,开拓了分数傅立叶变换在光学信息处理领域中的应用,被评价是国内在现代光学技术科学领域研究工作中的优秀成果具有国际先进水平。

1999-2001年,他获得日本学术振兴会博士后基金资助,在日本山形大学工学部从事生物成像研究,被应用在实际的仪器上。2001-2002年,他在香港理工大学电子工程系从事光纤气体传感器研究。其研究内容被收录在《光纤传感技术新进展》一书中,已出版发行。2002-2003年,他在德国洪堡基金的资助下在德国斯图加特大学应用光学研究所任洪堡研究员,从事数字全息重建算法的研究,提出了利用相位恢复算法来进行数字全息重建的新方案,引起了同行的重视和肯定。这部分内容作为美国Nova Science出版社的新书《New Developments in Lasers and Electro-Optics Research》中的一章,已经出版发行。

2003年,他进入首都师范大学物理系工作,先后获得了北京市科技新星计划,北京市留学人员择优资助等人才项目的资助。作为北京市“太赫兹波谱与成像”创新团队的核心成员,主要从事太赫兹波谱与成像,太赫兹波段表面等离子光学和微纳光电子器件设计研究。他提出的多波长成像方法得到了美国Rice大学太赫兹研究者Mittleman的认可,被评价为不仅可以有效地增加成像范围,还可以提高信噪比。多篇论文被太赫兹领域的虚拟期刊收录。并于2007年和2009年分别到美国伦斯特理工大学和德国康斯坦茨大学进行访问研究。

欢声震地 惊退万人赢战绩

第5篇

朱家华，2011年“国家优秀自费留学生奖学金”获得者。1983年出生，2006年获扬州大学应用化学工科学士学位，2009年获南京工业大学化学工程硕士学位。同年起于美国拉马尔大学攻读化学工程博士学位。博士期间主攻先进纳米聚合物复合材料的制备、表征以及在能源储存和环境保护方面的应用。目前已在Macromolecules、Chemical Communication等SCI期刊40余篇。参与《半导体纳米技术百科全书》等书籍的编写工作。多次在国际会议上介绍研究成果并作口头报告。

获得自费生奖学金对我是一项崇高的荣誉。在国外攻读博士学位期间，遇到了种种的困难，包括语言障碍、仪器操作、撰写论文等，但是在导师的指导、家人的关爱和朋友的帮助下，克服了所有的难题。在此特别感谢所有帮助过我的人，尤其要感谢祖国的支持与培养。——白振华

白振华，2011年“国家优秀自费留学生奖学金”获奖者。1983年出生，2005年获内蒙古大学电子科学与技术专业学士学位，2008年获河北工业大学微电子学与固体电子学专业硕士学位，2012年获日本神户大学光学工程专业博士学位。毕业后在新加坡南洋理工大学进行1年博士后研究，目前在美国艾奥瓦州立大学继续研究工作。研究方向为开发高效的可见及红外光区域荧光纳米材料，应用于激光及生物成像方面。留学期间，在国际知名学术期刊上发表文章13篇，其中7篇为第一作者。

在美国留学的5年，是学业充实的5年，也是充满艰辛和坎坷的5年。能够获得自费生奖学金，我十分感激国家对海外学子的殷切关怀。它不仅是对我们学业成就的一种肯定，更激励着我们今后在科研的道路上披荆斩棘，有朝一日运用自己所学为祖国的繁荣发展添砖加瓦。——盛

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盛，2011年“国家优秀自费留学生奖学金”获得者。1985年出生，2007年于南京大学化学化工学院获得理学学士学位，分别于2010年、2012年获美国加州大学洛杉矶分校化学与生化系硕士、博士学位。研究方向为锰超氧化物歧化酶的结构与机理，铜锌超氧化物歧化酶的沉淀机理以及其诱发肌萎缩性侧索硬化症的原因。留学期间，研究成果发表在Proc. Nat. Acad. Sci.，J. Am. Chem. Soc.等国际学术期刊。

第6篇

关键词：电磁场与电磁波；教学改革；科研促教学

作者简介：马凤英（1975-），女，河南濮阳人，郑州大学物理工程学院，副教授。（河南 郑州 450001）

基金项目：本文系国家自然科学基金（项目编号：60907046）、河南省教育厅自然科学研究计划项目（项目编号：2009A140008）、郑州市科技局项目（项目编号：121ppTGG360-7）的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）36-0099-02

“电磁场与电磁波”是郑州大学（以下简称“我校”）电子信息类、通信工程、电子科学与技术、电气工程及自动化等专业学生必修的一门重要专业基础课，主要研究电磁场的基本属性及其运动规律、波与物质相互作用及信息的提取、电磁场系统的计算方法及仿真技术和工程技术应用中的电磁理论问题等。它和电磁干扰与电磁兼容、射频及高速电路设计与开发等课题紧密联系，是一些交叉领域的学科生长点和新兴边缘学科发展的基础。同时，电磁场与电磁波作为能量的一种形式、信息传输的载体和探测未知世界的一种重要手段，在通信、雷达、医疗保健、导航、军事、能源和环境检测等领域中得到了广泛的应用。但是由于电磁场与电磁波概念抽象、理论深奥、应用数学知识多、分析推导繁琐等，使该课程历来被认为是教师难教、学生难学的课程之一，甚至有学生私下里称电磁场这门课为“火葬场”。随着“宽口径、轻专业、重基础”本科培养理念的出现，各高校开设基础课程门类增多，我校自2009年来将该课程的课时数由64学时减少为48学时。这样一来，要在教学计划学时内完成教学内容，每节课的上课内容就会增加，满堂灌的教学方式势必会导致学生疲倦，不利于学生自主学习能力和自我发展能力的培养。另外，针对我校光学、光学工程硕士专业方向和电子科学与技术、电子信息科学与技术两个本科专业就业的需要，对教学内容需进行适当调整。因此，为了适应这种情况，对于课程讲授内容适当增减，教材的重新选择及教学方法的改革势在必行。

一、教学内容的改革

新的教学计划修订之前，这门课采用的教材是马海武教授编写的《电磁场理论》，该书基础性较强，偏重于理论，教授这门课的老师也是我校物理专业的教师。而电子信息、电子科学与技术这两个专业毕业生，无论深造还是就业，均偏重于电磁场的应用——解决工程类电磁场问题。因此，教学计划修订后，这两个专业的教材换为谢处方、饶克谨教授编写的《电磁场与电磁波》。教学内容上也进行适当优化，比如大学物理中电磁学部分已经对真空和介质中的静态场以及电磁感应现象和位移电流假设进行了详细的讲解，也简单介绍了麦克斯韦方程组。在教授“电磁场与电磁波”这门课时对静态场的特性和分析就可以用较少的学时，以学生为中心，多以提问的形式进行讲授。而对时变电磁场的分析方法、电磁波的反射与透射以及波导与谐振腔相关章节的讲授就要用较多的学时。另外在讲授这部分内容时要增加一些工程实例，加深学生对知识的理解并提高应用能力。如在讲授“均匀平面波对多层介质分界面的垂直入射”时，引入滤光片、介质高反膜和增透膜的设计原理及应用，使学生对课程的背景、研究领域、主要技术、发展方向有大致的了解，培养学生在此领域的兴趣和深入研究的愿望。

二、教学方法与教学手段的改革

1.将科研课题引入课堂教学，提高学生对基础研究的兴趣和关注

早在2005年教育部的教高[2005]001号文中就强调“积极推动研究性教学，提高大学生创新能力”。探索性是本科研究性教学的主要特征之一，不但要传授知识，还要培养学生探求未知的能力。因此，高校教师不但要讲好书本知识，还要做好科研，大量查阅文献资料，实时关注本专业方向的最新发展动态，有针对性由浅入深地将最新科研成果引入到教学中以激发学生的求知欲，使学生主动参与到科研中来。例如笔者结合研究方向微腔器件与物理，在讲解“均匀平面波反射与透射”时，只带领学生推导导电媒质分界面的垂直入射，根据电磁边界条件得出分界面上电场振幅反射和透射系数，强调入射介质中的电场为入射波和反射波的叠加，把具体的科研问题——平面微腔器件结构设计引入课堂教学。平面微腔是典型的集成光电子器件，而光电子集成又是信息技术的发展新方向。平面微腔（尤其是光学微腔）结构设计中，比较重要的一个参数是有效腔长的确定。有效腔长的大小不但包括两反射镜之间的光学距离，还应包含两端反射镜的相位穿透深度。以电磁波在介质/金属界面反射为例，让学生了解相位穿透深度的概念。

介质/金属界面的反射系数为。其中和分别为入射和出射介质（金属）的波阻抗，其中为复数。因此，为复数。一般金属反射镜的反射率接近于1，即，为界面上反射波相对入射波的位相延迟。

假定入射电场为，经界面反射后入

射介质中的合成电场为，

即合成电场为行驻波场。

当时，合成电场取最大值；当时，合成电场取最小值。

驻波比，由于接近于1，因此驻波比接近无穷大，即入射介质中的电场接近于驻波场。不同于理想介质/理想金属界面，此时界面处并不是驻波的波节，其波节位置由合成电场取最小值时所对应的z值确定，如图1所示。

取n=-1，所对应z值即为金属的相位穿透深度（如图1标注）。

2.多媒体与传统板书相结合的教学手段

多媒体教学相对于传统板书教学具有自身的优越性，它可以在文字、图形的基础上增加图像、动画、声音、影像等，将传统教学手段很难表达的教学内容或无法观察到的现象利用视觉和听觉的形式展现出来，使抽象复杂的问题简单化，枯燥难懂的知识形象化。比如在分析波从波密媒质到波疏媒质传播且入射角大于临界角时透射电场的分布时，如果仅从公式推导得出透射电场的形式，学生很难直观地理解透射波的传播情况。此时就可以通过MATLAB编程来再现透射电场，学生就能够直观地看到透射波（表面波）沿分界面传播但其振幅在垂直于分界面方向上按指数规律的衰减情况。这时告诉学生表面波的等幅面和等相面垂直为非均匀波，学生就会产生深刻的理解。多媒体授课可以提高课堂教学效果，提升教学质量，但并不是所有的课程都适用多媒体教学。比如电磁场这门课有很多公式推导，如果一味地依赖多媒体就会造成讲课节奏过快，学生理解消化时间减少，反而不利于课堂教学效果的提高。因此，这门课程适合采取多媒体和传统板书相结合的方式进行授课。

3.尝试开设相关实验

“电磁场与电磁波”作为工科电类专业的技术基础课，具有理论性强、概念抽象、数学基础要求高等特点。要想提高教学效果，应设法使复杂的问题简单化，抽象的概念形象化。目前开设的课堂演示实验有：电（磁）介质的极化（磁化）、均匀平面波在非导电媒质和导电媒质中的传播、波的极化、均匀平面波在理想介质（导体）界面上的反/透射及表面波等。为了进一步提高学生的动手能力，使他们在实验中验证所学理论，笔者正计划开设实验课，实验内容初步定为：电磁信号的波速、波长和相位常数的测量；电磁波的极化；电压驻波比测量；电磁波的反射与透射；电磁场与电磁波的计算机仿真等。通过实验教学环节，从测量基本参量入手，利用专业测量仪器研究波的传播、极化等特性。

4.设置合理的考评机制

课程的考核是督促学生学习、检验教学效果的重要手段，其最终目的是使学生更好地掌握专业基础知识和相关研究领域的应用。这门课的成绩取决于学生的综合表现，包括学生平时出勤情况、作业完成情况、课堂与老师的互动情况以及期末考试成绩。每个学期会不定期抽查学生出勤情况，出勤成绩占总成绩的20%。另外，平时作业占总成绩的20%，期末考卷成绩占总成绩的60%。课后习题让学生自己在课下练习，而需要交的作业是结合具体工程实例的设计或者论述题，没有具体的参考答案，避免出现敷衍、互相抄袭的现象。此外，根据学生平时课堂发言以及与老师互动情况，还设立奖励分，最高10分，这部分直接计入总成绩。

5.不断提高自身素质和教学水平

教学活动中，教师首先要尊重学生，热爱学生，以学生为中心开展教学工作。课堂上要保持热情，每次上课之前都要抽出几分钟把上节课的主要知识点回顾一下，让学生轻松过渡到教师接下来要讲授的内容。课上列出纲领和精华部分，对有些问题给出思路，然后结合具体的科研和工程问题，让学生掌握更多新的知识和科研前沿。穿插一些有关人生的感悟和思考，让学生在轻松的气氛里学习，培养积极向上的人生观。除了以满腔的热情对待事业和学生外，教师还要自觉高标准地塑造自身的人格，才能以自身健康的人格培养学生的人格。在教学中还要不断充实自己，完善教学资料，跟踪最新的教学和科研成果，积极参加高等学校电路和信号系统、电磁场教学与教材研究会，跟兄弟院校电磁场教师进行交流，不断提高教学水平。

三、总结

针对我校光学、光学工程硕士专业方向和电子科学与技术、电子信息科学与技术两个本科专业就业的需要，以及目前“电磁场与电磁波”课时大幅缩减的教学现状，提出了从教学内容、科研促教学到教学手段、实践教学等一系列的改革思路，目前已取得了初步成效。下一步的目标是增加课外实验内容，通过实验验证并巩固所学理论知识，激发学生的学习兴趣，进一步增强学生的创新能力。

参考文献：

[1]谢处方，饶克谨.电磁场与电磁波[M].北京：高等教育出版社，

1999.

[2]刘万强，孙贤明，王海华.电磁场与电磁波实验教学的探索与实践[J].大学物理，2012，（12）.

[3]田雨波，张贞凯.“电磁场理论”教学改革初探[J].电气电子学报，2008，（1）.

[4]中国高等教育学会.改革开放30年中国高等教育发展经验专题研究[M].北京：教育科学出版社，2008.

[5]赵晓霞.大学本科研究性学习的特征[J].现代大学教育，2006，

（5）.

[6]李阳，梁蕊.循环系统的多媒体课件设计及教学应用体会[J].当代医学，2011，（10）.

第7篇

博观而约取厚积而薄发

自2002年于暨南大学攻读硕士学位起，杨荣骞选择现代医疗仪器作为研究方向，不仅在电子信息、计算机应用与仪器仪表的理论和设计方面打下坚实的基础，而且扩展了基础医学知识，紧密结合临床对医学仪器的需求，负责企业规划的多项医疗器械新产品的研发，完成了妇产康复治疗仪、LEEP手术系统等5个产品的研制。

在上海交通大学攻读博士学位期间，他师从中国无创医学领域开拓者之一陈亚珠院士从事肿瘤物理治疗领域的研究。深入研究实时温度测量的理论和技术，提出了基于结构光的三维红外成像方法，在结构光系统标定、三维表面数据快速重建等方面取得了创新性成果。发表SCI论文4篇、EI论文3篇，获国家发明专利授权1项。

进入华南理工大学生物医学工程系任职后，杨荣骞组建和带领由青年教师、博士生和硕士生组成的科研小组，开展以手术导航、心功能评价和放射治疗等为特色方向的理论与应用研究，主持承担国家自然科学基金及省、市级科技项目多项。提出基于配准的四维心脏图像全自动分割、精确近红外摄像机标定、标记点自动提取与立体匹配等新方法，设计高精度近红外光学定位系统，完成了手术工具的标定、跟踪定位等算法。发表学术论文25篇，其中SCI论文3篇、EI论文7篇；申请国家发明专利6项，其中授权1项；获软件版权1项。

紧跟前沿科技结合临床应用

随着生活水平提高和生活方式变化，人类预期寿命在延长，但心血管疾病发病率和死亡率也在不断上升，对国民健康形成巨大威胁。心血管疾病的早期诊断和预防已成为全球关注的重大问题。在心脏医学影像领域，常见的有MRI、SPECT、CT、US等，基于不同图像来源可重建出不同精度的模型。近年出现的双源CT（DSCT），为采集清晰动态的心脏图像提供了可靠的影像学保障，可实现在无需使用β-受体阻滞剂和不受心率影响的情况下对心脏病患者进行成像。CUDA（computeuni fieddevicear chitecture）是建立在图形处理单元（graphic proces singunit，GPU）基础之上的通用计算开发平台，通过它可以将GPU视为一个并行数据计算的设备。利用DSCT提供的良好的心脏断层图像，结合GPU并行计算能力，为可视化心脏辅助诊断系统的研究提供了良好的医学影像学和计算机基础。

紧跟这项前沿科技，杨荣骞主持完成了“基于GPU的心脏DSCT系列图像精确分割技术及三维可视化研究”（中央高校基金面上项目），采用基于模板的配准技术实现创新的四维心脏图像的全自动分割，不仅大大减少了医生半自动分割图像的时间，而且提高了分割精度。通过与广州总医院放射科密切合作，还获得了冠脉灌注测评和动态心功能评价方法等相关研究的新成果。将进一步结合临床影像数据和医学专家知识，构建符合国人特征的具有临床应用价值的辅助诊断和评价模型。

在肿瘤开颅手术前，须先进行手术入路规划。目前，神经外科医生一般是根据影像学提供的病灶信息，结合自己的经验，采用定性的方法设计勾画开颅部位。由于对肿瘤的形态、尺寸及空间位置不能精确量化，往往造成较大切口引起更大损伤，也可能因反复探查而拖延术前计划时间。依靠经验定性方式的入路规划也不利于术中脑功能区保护和有效完全切除肿瘤。如果采用立体定向头架或神经外科导航系统，则能精确定位脑部肿瘤，且正确引导手术入路的方向和深度，但费用昂贵、操作繁琐，难于在医院普及。

为克服人工经验方法的不足，提高定位精确度，减小手术损伤，保障手术的有效性和安全性，杨荣骞团队成功研究一种不依赖昂贵设备，且操作简便，易于掌握的辅助肿瘤开颅手术入路规划方法和软件，基于术前检查获取的医学影像数据，确定肿瘤病灶的三维形态和空间位置，对肿瘤、头皮表面和设定标志点进行三维可视化重建。在这个虚拟半透明可视化模型中可直观地看到肿瘤在头皮的投影，人机界面能够辅助医生进行手术入路规划设计，以实际尺寸等比例打印方式输出规划结果。该项技术与广州总医院神经外科合作研发，并得到临床试用60多例，明显比人工经验方法提高了定位精确度，减小了开颅创口，缩短了入路规划时间。该成果的进一步研究发展，将结合生物力学机理研究有效抑制开颅后脑漂移对肿瘤定位的影响，把电刺激获取的脑功能区位置映射到MRI影像中为医生提供更丰富的信息规划手术路径。

致力导航技术延伸医生视觉

手术导航为微创手术提供了重要的辅助手段，从一开始就在神经外科中得到应用和大力发展，特别是对颅脑肿瘤手术治疗而言，实现了手术医生的视觉延伸。通过术前计划和虚拟导航辅助制定详尽的手术计划，指导术中精确定位，对提高手术精确度，保障手术安全有效，提高手术效率发挥了极大作用。手术导航是现代医学影像、双目视觉、虚拟可视化、立体定向等技术与计算机应用技术有机结合构成的医疗仪器系统，目前的手术导航产品最成熟的技术主要是在术中导航精确定位部分，已经可以达到较高的跟踪定位精度。关于术前计划部分，主要是虚拟手术研究领域的相关进展，在CT、MRI图像融合技术及应用软件方面取得较好成果，但是还未有机地融入到手术导航系统中。此外，手术导航的术后评估方法已经逐渐进入研究关注范围，但现有进展不够深入，基本未形成示范性有价值的指导。

鉴于导航技术在现代医疗设备中的重要地位和面对关键技术难点提出的挑战，杨荣骞主持承担了“高精度近红外光学导航技术”（中央高校基金重点项目）和“手术导航中高精度大视场光学定位技术研究”（国家自然科学基金项目）。由于光学定位技术具有定位精度高，使用灵活，基础技术较成熟等优势，且得到广泛的应用，因而选择光学定位技术构建系统并深入开展导航技术研究。仔细分析了目前光学定位技术存在的两个主要缺点：一是光学成像设备受摄像机有效视场限制，使得手术必须在摄像机的有效视场范围内完成；二是手术中光线容易被阻挡。医生只能调整成像设备或者手术工具到合理的位置来完成定位，给实际使用带来了很大的不便。杨荣骞提出创新的能够自动跟踪手术工具的大视场高精度近红外光学定位技术，达到克服上述缺陷的目的。每个摄像机的内外部参数都通过光学测量精确标定，实现了多件手术工具高精度定位和实时跟踪。基于FPGA（现场可编程门阵列）新设计了一种近红外光学定位单元，实现多摄像机的动态图像信号同步采集，很好地消除了由于图像采集不同步而产生的抖动现象。

第8篇

关键词：光电子技术；理论教学；实验教学

Study on the teaching method in the optoelectronic technology course of electronic information engineering major

Luo Binbin, Zhao Mingfu, She Li, Zhou Dengyi, Cao Yang, Quan Xiaoli

Chongqing university of technology, Chongqing, 400054, China

Abstract: The importance of the optoelectronic technology course in electronic information engineering major is elaborated in this paper, and then according to author’s teaching experience of many years, the content, method and means of theoretical and experimental teaching of optoelectronic technology course in electronic information engineering major are discussed in details.

Key words: optoelectronic technology; theoretical teaching; experimental teaching

电子信息工程专业是一个包含电子科学技术、信息与通信工程、计算机科学与技术设计、研究、应用与开发，电子设备和信息系统的工程专业。当代信息技术的高速发展离不开电子信息科学技术，但是当今很多高端的信息技术成果融合了微电子学、光电子学、计算机工程及通信工程等多门学科的交叉知识。而且，目前很多具有良好基础的电子信息工程专业的学生在他们的硕士和博士阶段，通常会选择光电子技术的相关研究方向，而具备了良好电子学知识的学生更容易将电子学中的概念移植到光频段中，如果在本科阶段也修习了光电子技术这门基础课程，那么在他们的深造阶段将会更容易进入光电子相关领域的课题研究。因此，电子信息工程专业的学生除了需要掌握本专业的课程知识以外，也应该熟悉现代信息技术的其他相关知识，如光电子技术。然而根据笔者的调研，虽然目前很多重点大学及二本院校的电子信息工程专业都意识到光电子技术的重要性，但很少开设光电子技术这门课程。本文从光电子技术的研究内容、应用及发展等方面说明其在电子信息工程专业教育中的重要性，并研讨电子信息工程专业中的光电子课程的理论和实验教学方法。

1 光电子技术简介

早在19世纪，人们就已经用麦克斯韦(Maxwell)的经典电磁理论对光的本质进行了研究，认为光是波动的电磁场，关于光的吸收和辐射，1917年爱因斯坦(Einstein)建立了系统的光电子学理论，使人们认识了光的波粒二相性。但是直到20世纪60年代之前，光学和电子学仍然是两门独立的学科。1960年世界上第一台激光器研制成功，这标志着光学的发展进入了一个新阶段。随后在对激光器和激光应用的广泛研究中，电子学发挥了重要的作用，光学和电子学的研究有了广泛的交叉领域，形成了激光物理、非线性光学、波导光学等新学科。20世纪70年代以来, 由于半导体激光器和光纤技术的重要突破，推动了以光纤传感、光纤传输、光盘信息存储与显示、光计算以及光信息处理等技术的蓬勃发展，从深度和广度上促进了光学和电子学及其他相应学科(数学、物理、材料等)之间的相互渗透，形成了一个边缘的研究领域。光电子学一经出现就引起了人们的广泛关注，反过来又进一步促进了光电子学及光电子技术的发展。光电子技术包括光的产生、传输、调制、放大、频率转换和检测以及光信息存储和处理等。

因此，可以这么说，现代信息技术的支撑学科是微电子学和光学，光电子学则是由电子学和光学交叉形成的新兴学科，对信息技术的发展起着至关重要的作用。光电子技术是光频段的电子技术，是电子技术与光学技术相结合的产物，光电子技术是光电信息产业的支柱与基础，涉及光电子学、光学、电子学、计算机技术等前沿学科理论，是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术学科，其技术广泛应用于光电探测、光通信、光存储、光显示、光处理等高新技术光电信息产业。同时，随着生物医学、生命科学等新兴学科的发展，其中的信息获取手段对光电子技术的依赖程度越来越高，加快了这些学科之间的交叉融合，从而诞生了很多边缘学科，比如生物光子学、光医学等。

综上所述，可见光电子技术在现代信息产业技术中的重要地位，因此，光电子技术这门课程不仅是光学工程专业的基础必修课程，也应该作为电子信息工程专业的专业选修课程来开设。

2 光电子技术课程教学研究

2.1 光电子技术课程的理论教学

第9篇

关键词：获取途径 文献分布 规律 资源共享

中图分类号：G255 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（c）-0200-02

随着中国科学院合肥大科学研究中心获批筹建，合肥物质科学研究院引进了大批海外人才，同时也招收了大批的研究生助推合肥研究院的发展。大批科研人员的涌入使得文献需求量大增，科研人员需求文献的深度、广度也在加大，合肥研究院图书馆目前订购的电子资源不能满足科研用户的需求，为了满足广大科研人员对科研文献的需求，图书馆建立了即查即得的QQ文献服务群，本群极大方便了科研人员对文献的需求与利用。该文收集了42天共提供咨询的文献398篇文献作为分析对象，从以下几个方面进行分析。

1 合肥物质科学研究院下属科研单元的需求量

合肥物质科学研究院隶属于中国科学院，其下属科研单元有11个，其中中科院合肥技术创新工程院和应用技术研究所是新成立的科研单元，是将科技成果转移转化的单位，没有文献需求。科研人员比较集中的研究所是安徽光机所和等离子体所，以基础科学为主的是固体物理所。由于安徽光机所是特殊的科研单位，科研人员的实验室不能联网，一些在研究院IP范围内无法下载的文献通过QQ文献咨询可以即查即得，满足了安徽光几所的科研人员查找文献的需求，每天接收安徽光机所的咨询文献较多，从表1和图1可以看出，安徽光机所的文献咨询量占总文献量的32.16%，远远高于其他科研单元的需求。科研人员较多的等离子体所向QQ群寻求文献并不多，说明等离子体所在IP段内基本可以满足所需文献，作为基础研究的固体所咨询文献偏多，说明合肥物质研究院所订购的文献资源库不能很好满足固体所的需求，故此向QQ文献咨询较多。

2 查找文献的途径

大量科研人员的引进使得文献的需求量激增，该研究院自己订购的数据库无法满足广大科研人员的需求，于是图书馆和中国科技大学合作签订合作共享平台，中国科技大学给我们开通了多条VPN专线，方便图书馆员利用中国科技大学的电子资源，同时还与百链学术搜索平台签了协议，有些无法查找的文献可以向百链学术搜索请求传递文献，还可以通过中科院文献情报中心依托中科院内、院外丰富的文献资源和国内外图书馆高效的协作网络为我们的科研人员和学生提供国内图书馆和国外图书馆各类文献的查询、获取与传递服务，表2和图2是文献查找的途径分布图表。

3 科研人员需求文献的类型

从表3可以看出，科研人员对文献的需求呈多种形式，有期刊、会议文献，也有专利、图书（主要是电子图书）和学位论文，不拘一格的文献需求，反映了科研人员发散性思维方式获取文献将能更准确地挖掘所需要的文献精髓。图3能直观地反映出文献分布，外文期刊论文需求量最多，其次是会议文献。因为多数专利可以免费获取，表3中专利需求较少。

4 利用WOS对文献需求的结果分析

在398篇文献中去除中文文献、电子书、专利、学位论文、早期没有被WOS收录的，能导入到WOS中有228篇文献。从228篇文献总结分析出科研人员对那些学科需求较多，主要的科研方向在哪里，从而可以很好地为合肥研究院的科研方向定位，为以后电子资源的订购确定方向。其在WOS的分析结果如下。

4.1 排在前十的研究方向

表4所列排名前十的学科分布充分体现了合肥物质研究院的主要研究方向，合肥物质研究院以基础学科为主的科研单位，主要以物理、材料科学、化学、工程、科学技术、光学、光谱学、核科学与技术、气象学和大气科学等多学科的交叉研究，合肥物质科学研究院下属科研单元的科研人员都不是孤立搞自己的研究，而是各科研单元相互交流合作，共同服务于合肥研究院的大科学工程。

4.2 需求文献的来源出版物分布情况

科研人员对文献的需求质量在不断的提高，表5中列出了排名前十的期刊分布，其中NATURE子刊的文献需求较多。由于NATURE子刊的订购需要费用高，合肥研究院订购NATURE子刊比较少，不能在IP地址内稽查即得NATURE子刊文献，只有通过QQ文献服务群请求文献，体现了QQ文献服务群的重要性。从表5可以看出科研人员对文献的需求质量也在不断提高，说明科研人员追求高质量的科研成果。

5 结语

该文以文献搜索为切入点探索科研人员的文献需求问题，不仅描述了文献获取途径，还总结了文献需求分布的规律，研究分析了科研人员的研究方向。文献资源共享，文献利用与获取，网络的发展给图书馆开发利用信息资源提供了前所未有的发展空间，图书馆工作人员利用多途径、多渠道查找文献的方式满足了科研人员的即查即得的文献需求。

参考文献

[1] 张瑛，代恩梅.中科院研究所核心期刊保障率及相关分析[J].科技资讯，2013（3）：252-253.

[2] 周春玲，曲杰.取消读者借阅权限：高校图书馆发展趋势[J].上海商学院，2009（3）：86-88.

[3] 商颂滨.高校图书馆参考咨询服务的发展趋势[J].科技情报开发与经济，2009（36）：1-3.

[4] 包昌火.让中国情报学回归本来面目[J].情报杂志，2011（7）：1.

[5] 仲明.社会科学研究中的文献利用与需求[J]情报资料工作，2001（2）：9-12.

第10篇

戴博，2011年“国家优秀自费留学生奖学金”获得者。1986年出生，2009年于香港城市大学获电子及通讯工程学荣誉学士学位（甲等），2013年于英国赫瑞瓦特大学获光子及量子学哲学博士学位。2011年获日本情报通讯研究机构实习研究奖学金，在此机构担当实习研究员1年多。研究方向包括光通信、全光信号处理及光学成像。读博期间，在IEEE/OSA学术杂志及会议上发表学术论文28篇。

对我来说，能够获得自费生奖学金意义深远。首先，这是祖国对我科研成果的肯定，是一份特别的荣誉。其次，也鼓励我再接再厉，在科研的道路上更上一层楼。作为一个城市规划与设计的研究者，一直都希望能够把自己在西方所学到的规划理念和研究成果应用到祖国的城镇建设中去，为祖国的城镇化作出贡献。——林艳柳

林艳柳，2012年“国家优秀自费留学生奖学金”获得者。1980年出生，2004年获华南理工大学城市规划与设计专业学士学位，2005年获比利时鲁汶大学人居专业硕士学位，2011年获荷兰埃因霍芬理工大学城市规划与设计方向博士学位。2012年9月于荷兰乌得勒支大学城市规划系进行博士后研究和教学。博士期间，在Urban Studies、Habitat International等知名学术期刊发表多篇学术论文，多次参加该领域国际会议和竞赛，是多种刊物和会议的委员会委员及审稿人。

万里求学路，十载砺剑心。能获此殊荣，我非常感动。这不仅仅是一份奖励，而是一个国家和民族对知识的尊重，对知识分子的厚爱。衷心感谢祖国的养育、导师的培养，以及亲友们无私的扶持。我一定会再接再厉、激流勇进，以期将来能为祖国的发展与进步贡献自己的绵薄之力。——黄斌

黄斌，2012年“国家优秀自费留学生奖学金”获得者。1984年出生，2006年、2008年分获中南大学工学学士、硕士学位，同年获澳大利亚政府全额奖学金资助赴南澳大利亚大学攻读博士学位。研究领域为机械工程及特种机器人技术。目前已在国内外学术期刊18篇，国际学术会议论文2篇，获各级奖励和资助35项。

第11篇

[关键词]眼科；视光学；知识库

眼视光学是一门以保护人眼视觉健康为主要内容的医学领域学科，是以眼科学和视光学为主，结合现代医学、生理光学、应用光学、生物医学工程等知识所构成的一门专业性强、涉及面广的交叉学科。眼视光学的学科特征是进行与人眼视觉有关的生理、病理和光学方面的临床、科研和教学等。科研重点主要针对视觉方面的研究，如近视、弱视、低视力、眼镜、角膜接触镜、屈光手术及其他视觉方面矫正的基础、临床研究等。

一、国内眼视光学发展简史

在我国著名眼科专家缪天荣教授为首的第一代眼视光学学科带头人倡导下, 在1976 年创立了我国第一个眼视光学研究室,确立了国内空白的眼科光学专业研究方向。1978 年在首次招收眼视光学专业硕士研究生。1988 年创建了第一个培养眼视光学高级专业人才的眼科视光系, 这标志着我国视光学学科发展的一个新里程碑。缪天荣教授研制的对数视力表1990 年被定为中国国家标准, 在全国强制实施。1992 年, 在我院建立国家卫生部视光学研究中心。从1993 年起举办全国性验光配镜培训班, 已培训眼科医师和验光师2000 多人。1995 年开始, 我院还帮助台湾视光界开设继续教育课程, 并在2002 年获得教育部批准, 面向港澳台招收眼视光学研究生、本科生和开展成人继续教育。

二、眼视光医院组织结构

温州医学院附属眼视光医院，同时挂牌“浙江省眼科医院”以及“浙江省眼视光医院”，是浙江省首家三级甲等眼科专科医院，创建于1998年，现有6个病区，建筑面积达1.2万平方米。医院集医疗、教学、科研为一体，设置涵盖眼科学、视光学与视觉科学各领域的16个临床专科，其中4个为院内重点专科，4个医技科室，核定床位103张，实际开放床位121张。2010年医院在杭州市新建院区，建筑面积1.6万平方米，开设屈光手术、白内障和角膜病、眼底病科（含眼底外科和眼底内科）和眼外伤、青光眼、小儿眼科、斜视弱视、眼眶眼肿瘤、眼鼻相关等临床专科。

三、在线智库问题类分设计

网络环境下，计算机网络通信技术的迅速发展和网上数字文献资源的日益丰富，医学与眼视光学都处于知识爆炸的时代，图书馆文献信息服务的内容，需向深度和精确度扩展，以新的观念、新的内容和新的方式为临床、科研、与教学服务。为进一步改善图书馆服务，提高信息咨询服务的可用性和方便性，也为了更好地融合、服务于全院各部门日常业务，我们设计建立了一个眼视光学在线知识问答系统，简称“眼视光在线智库”。

“眼视光在线智库”是图书馆提供的全新的信息参考咨询服务方式，致力于为大家的工作相关问题提供一个相对专业化、理性化的、知识化的参考信息来源渠道。即由专人提供一个多渠道查询来源（包括互联网、专业数据库、馆藏资料、图书馆馆际联络渠道）的参考结果来帮助大家迅速定位工作所需的参考资讯。其设计解决的问题分类如下：

四、 功能实现与利用

（一）功能实现

后台使用动易网络公司的问答管理系统（PowerEasyR SiteFactoryTM），构建了一个基于Web2.0的在线知识问答网站。前台用户通过院内网链接访问该平台，进行提问与解答互动交流。其中注册用户可以选择问题分类，悬赏积分提问，对答案进行评价；同时也可以解答其他人提出的问题或对他人回答进行补充，提问与解答均可以获得网站积分。

（二）应用规则

1.自助进行账号注册，要求账号名取自己的简体中文全名，部门名称如实填写，便于图书馆服务人员识别。服务平台一律实行实名制，非实名的注册账户将被立刻删除，所提问题也将被全部删除。

2.各部门人员针对日常工作相关的各种资讯需求在上面进行提问咨询，获取答案用于改善或提升工作；

3.图书馆组织专人针对各部门提交的咨询问题进行多渠道检索，搜寻参考内容与答案，一般1～3个工作日在页面上提供结果。与各个部门日常工作业务越密切相关的问题将越被优先处理；

4.“眼视光在线智库”也是一个开放的平台，也诚邀各部门智囊精英在这个平台上，本着互相服务的精神，针对其他的部门的咨询，力所能及地提供详尽参考答案，共同营造眼视光学知识与智慧平台。

五、问题与讨论

（一）知识面过宽

由于在线智库涉及问题分类全面，知识面过宽，需要图书馆员短时间内理解学会相关层面的背景知识，这样才能更加专业、理性地提供参考资讯。

（二）解答有些混杂

因在线智库是一个开放的平台，任何注册用户都可以上去解答，众说纷纭，故需要图书馆人员对答案进行归纳与汇总，经过图书馆员的思考与分析，转述专业或权威人士回答，这样答案才会更加简洁与通俗易懂。

总之，网络的普及，信息爆炸在所难免。“眼视光在线智库”高效率地从网络上提取有价值的信息并对其进行重组，在公众需求的基础上，提供经过高度组织化的知识与信息。全方位的知识分类，便捷的提问与解答应用，极大程度地提升了眼视光学文献信息服务的深度与精确度，同时为教职员工工作与生活提供了参考咨询与便利，但其中存在的知识层面过宽以及解答混杂的问题，值得进一步去研究与解决。相信经过时间与人气的累积，该平台作为一个知识产品，必将在眼视光学与眼视光医院的发展建设中发挥不小的作用。

参考文献：

[1]孙霞.现代医学模式下的眼视光学教育

探索 [J]. 科技创新导报, 2009 , (35) :

221,223.

[2]叶春兰,徐正祄,瞿佳. 从眼视光学发展

谈重点学科建设[J].中华医学科研管理

杂志,1999,12(3):189-191,160.

[3]瞿佳,吕帆,王勤美等. 建立眼视光医院

新模式的实践与理论探讨[J].中华眼科

杂志,2004,40(10):715.

第12篇

此举,对江苏省半导体照明产业来说,令人振奋;对科技部正在“十城万盏”万盏工程来说,同样提振人心。

回顾“十城万盏”工程实施一周年的历程,我国的半导体相关科研院所、检测机构做出了许多可圈可点的贡献。仅以上海为例,上海拥有同济大学与照明艺术研究中心、复旦大学光源与照明工程系、复旦大学材料科学系、上海光机所、上海技术物理研究所、上海光学仪器研究所、国家光学仪器质检中心等科研院所、检测机构。

近年,上海已在绿色照明光源领域取得多项技术突破,在半导体照明材料的制备、工艺、器件的研究和应用等方面开展了许多富有成效的研究,并已取得了一些具有国际先进水平和自主知识产权的关键技术,为产业化应用奠定了坚实的基础。2009年,上海市LED产业实现产值100亿元,其中,上海市的科研院所、检测中心功不可没。

同样,各试点城市取得的成绩,军功章上也有科研院所及检测机构的“一半”。但面对成绩,科研院所及检测机构真的可以高枕无忧了吗?

虽然时间过去了两年,但提及“337”事件、提及那位令人发怵的“美国老太太”,半导体照明产业从业者们依然如鲠在喉。

目前,我国的半导体照明研发中,依然存在诸多需要反思的问题。众所周知,作为一个科技含量较高的产业,要想实现半导体产业的利润最大化,掌握其核心技术,是必然的选择。

然而,反观我国半导体产业现实,半导体照明行业的核心专利中绝大部分都被日亚、丰田合成、科锐等国外LED企业所垄断。我国LED企业所申请的专利主要集中于,保护范围较小。目前除南昌晶能光电外,其余芯片企业的技术或多或少都涉及一些专利侵权。据了解,目前我国LED封装所用的两类荧光粉YAG:Ce 和YAG:Tb 的专利也分别为日亚、欧司朗所掌控。

因此,加强拥有核心自主知识产权的各种材料的研究,对相关科研院所来说,迫在眉睫。

从长远来看,如果无法打破国际LED巨头的技术垄断,则那位令人发怵的“美国老太太”导演的LED行业“337”事件,将会一次次地重演。

2010年1月11日,总理在国家科学技术奖励大会上发表了重要讲话。温总理在讲话中强调:“要紧密跟踪世界经济科技发展趋势,大力发展战略性新兴产业。在新能源、新材料和高端制造、信息网络、生命科学、空天海洋地球科学等领域,推动共性关键技术攻关,加快科研成果向现实生产力转化,逐步使战略性新兴产业成为可持续发展的主导力量。”

科学技术是第一生产力!

我们相信,相关科研院所、检测机构定能不负重望,在未来的“十城万盏”工程推进中,担负起半导体照明核心技术研发的重任,力争打破国际LED巨头的技术垄断,促进我国的LED产业健康发展。

北京大学宽禁带半导体研究中心

北京大学宽禁带半导体研究中心,是国内宽禁带半导体的主要研究基地之一。

物理学院Ⅲ族氮化物半导体研究组1993年起在国内最早开展了MOCVD生长GaN基材料与蓝光LED的研究工作,成功地研制出GaN基蓝光、绿光和白光LED,掌握了拥有自主知识产权的GaN基LED制备关键技术,在上海依靠自己的技术建立了北大蓝光公司并成86计划产业化基地。中心在半导体照明用大功率白光LED研制和GaN基脊型LED研制上又取得了重大突破。

北京工业大学北京光电子技术实验室

国家有色金属复合材料工程技术研究中心

北京工业大学北京光电子技术实验室国家有色金属复合材料工程技术研究中心,是国家级工程中心。中心主要从事颗粒增强复合材料、有色金属半固态加工技术、喷射成形技术、激光快速成形技术、先进雾化技术等研究开发工作。

主要研究方向包括:颗粒增强金属基复合材料制备技术、有色金属半固态加工技术、喷射成形技术、激光快速成形技术、快速凝固气雾化技术、超声雾化技术、快冷铸带技术、金属纳米制备技术等。

“九五”以来,产业建设取得较快的发展,建成了具有一定规模的SMT焊粉和粉末触媒2条生产线,形成了焊粉、焊料、喷涂粉末、触媒等具有特色的高技术产品。

清华大学电子工程系集成电子学国家重点实验室

清华大学集成光电子实验室是国内从事光电子材料与器件及其在光纤通信与网络中的应用技术的主要研究基地,在许多重要的研究领域取得了突出成果。

实验室重点研究基于半导体光电子材料、低维纳米结构材料和石英光纤的各种新型光电子器件以及集成器件,研究上述器件在光纤通信系统与网络、信息处理与平板显示系统中的应用技术,及其未来高速、宽带光纤通讯与网络技术。

自1999年10月起,实验室开始GaN基蓝绿光LED研究,在GaN基LED材料的MOVCD外延生长、器件制备、管芯封装以及系统应用技术的研究等方面积累了丰富的经验。

中国电子科技集团公司第四十五研究所

中国电子科技集团公司第四十五研究所是国内从事电子专用设备技术、整机系统和应用工艺研究开发与生产制造的专业化科研生产单位,传承50年半导体专用设备研发经验,在微电子学、精密光学、计算机应用、自动控制、精密机械、液压、气动及系统工程等诸多技术应用方面居国内领先地位。

目前,研究所已形成以IC关键工艺设备“光刻机”为龙头,晶圆加工设备、芯片封装设备及电子元件设备等门类齐全,系列配套的产品。由我所研制的材料加工、光刻、清洗、中测、划片、键合设备在国内处于技术领先地位并已具备规模生产能力。

中科院物理研究所

中国科学院物理研究所是以物理学基础研究与应用基础研究为主的多学科、综合性研究机构。研究方向以凝聚态物理为主,包括凝聚态物理、光物理、原子分子物理、等离子体物理、软物质物理、凝聚态理论和计算物理等。

近年来,物理所新型化合物材料实验室利用MOCVD设备,进行超高亮度GAN基光二极管关键技术研发,具有完善的研发和测试设备。近年出色地完成了多项国家计划、973计划、科学院创新计划等项目。目前正致力于提高LED材料发光效率、深紫外材料、非极性材料、单芯片白光材料等领域的研究。

中科院半导体照明研发中心

中国科学院半导体照明研发中心经几年的基本建设,已经成为半导体照明科学技术的创新中心及我国半导体照明产业可持续发展的技术辐射中心和产业服务平台。中心在半导体照明核心,技术方面取得了重大突破,形成了一系列成果和知识产权。

中心在半导体照明重大设备、材料生长、器件工艺、重大应用等方面与国内外相关研发机构建立了良好的关系。通过技术辐射,增强了国内外相关企业的竞争力,促进产业整体水平的提高,有力地推进了半导体照明用LED的发展和应用。

中国电子科技集团第四十六研究所

中国电子科技集团公司第四十六研究所始建于1958年,是国内最早从事半导体材料和光纤材料技术研究开发与生产的专业科研单位之一。

经过四十多年的发展壮大,我所目前已形成三大专业科研领域,主要涉及半导体电子功能材料、特种光纤材料的研究开发和电子材料检测,并承担一定的生产任务。该所质量检测中心是信息产业部专用电子材料质量检测中心,主要承担对电子材料的检测、检测技术改进等任务,将建成国家级电子信息材料的检测中心。

中国电子科技集团公司第十三研究试验中心

中国电子科技集团第十三研究所试验中心国家半导体器件质量监督检验中心和信息产业部半导体器件产品质量监督检验中心,是国家首批规划的100个国家级中心之一。

中心曾多次承担以高频、超高频低噪声晶体管和微波晶体管为主的半导体分立器件的生产许可证确认试验、仲裁试验、创优试验和鉴定试验。同时还是全国半导体标准委员会主任单位、IEC/TC 47的归口单位及国际标准化工作网秘书单位,曾多次承担或参与国家标准和专业标准的制定、修订及标准的验证工作。

吉林大学

有机白光器件(WOLED)是下一代节能照明型技术之一,WOLED具有以下特点:是一种面光源,实用于高性能照明设备的制备:进一步发展的柔性WOLED在民用与国防照明方面应用前景更为广阔;工艺简单、有益环保、原料丰富、与无机LED有互补性。吉林大学在有机白光材料与器件方面取得了一系列有意义的研究成果。

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所(简称“长春光机所”)以知识创新和高技术创新为主线,从事基础研究、应用基础研究、工程技术研究和高新技术产业化的多学科综合性基地型研究所。

该所在以王大珩院士、徐叙院士为代表的一批科学家的带领下,在发光学、应用光学、光学工程和精密机械与仪器等领域先后取得了1700多项科研成果,研制出了中国第一台红宝石激光器、第一台大型经纬仪等十多项“中国第一”,被誉为“中国光学的摇篮”。

中国科学院长春应用化学研究所

经不懈努力,中国科学院长春应用化学研究所现已发展成为集基础研究、应用研究和高技术创新研究及产业化于一体的综合性化学研究所,成为我国化学界的重要力量和创新基地。

在“光电功能高分子与塑料电子学”方向,研究所以发展光电功能高分子的可控合成、微加工攻器件组装涉及的关键科学问题为核心,围绕平板显示、照明光源、光通信组件等应用目标,以“分子工程―凝聚态调控―微加工方法―器件工程”研究链条为主线,在高分子设计与合成、高分子薄膜生长与调控、微加工方法学、器件工程等方面开展具有重大科学目标导向的基础研究。

同济大学

同济大学是教育部直属重点大学,是首批被国务院批准成立研究生院的高校之一,并被列入国家财政立项资助的"211工程"和国家教育振兴行动计划与地方重点共建的高水平大学行列。

“九五”以来,同济大学围绕信息、生物、新材料、能源、汽车制造、机电一体化、环保等高新术领域,取得了一大批高新技术重大科研成果。

同济大学正在承担着近百项“863”项目及国家攻关项目,一大批高新技术和科研技术实现了产业化,取得了巨大的社会效益和经济效益。

中国科学院上海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(简称中科院上海光机所)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。

经多年的努力,上海光机所在各种新型、高性能激光器件、激光与光电子功能材料的研制方面进入了国际先进水平。

江苏省光电信息功能材料重点实验室

江苏省光电信息功能材料重点实验室以南京大学微电子学与固体电子学国家重点学科为主干学科,部分覆盖理论物理国家重点学科、光学与光电子学和有机化学两个博士学科点。部分覆盖的研究机构有南京大学金属有机化合物(MO)源工程研究开发中心,南京大学光通信系统与网络工程研究中心。交叉与支撑研究机构有南京大学固体微结构国家重点实验室、现代分析中心、固体物理研究所等。

实验室的建设目标是:成为一个开放的、具有国际竞争力的新型光电信息功能材料研究和开发中心,一个材料、电子、物理和化学学科交叉的高素质信息功能材料人才培养基地

杭州师范大学有机硅化学及材料技术教育部重点实验室

杭州师范学院有机硅化学及材料技术实验室,从1991年开始从事有机硅化学及材料技术的研究与开发,是教育部系统最早为国防军工配套的民口研制单位之一、中国氟硅材料工业协会(硅)理事单位、中国材料网副理事长单位,现为杭州市、浙江省和教育部重点实验室。

可进行有机硅及硅酮塑料等有机材料的研制、开发,也可以进行由原材料到产品的性能检测及结构和性能关系分析等工作。还建立了“863”项目转化基地,实现了产业化技术开发批量生产,为用户提供有机硅材料、制件、产品技术。

中国计量学院信息工程学院

信息工程学院早在1985就初具雏形,其中无线电计量与测试是学校最早的专业之一。2000年8月,信息工程学院由原信息工程系与计算机科学与技术系组成而建,现主要从事电子信息与通信技术、计算机技术和生物医学工程等领域的教学和研究工作。

学院设有3个学科性研究所:电子信息与通信研究所、计算机应用技术研究所和计算机软件研究所。

厦门大学

厦门大学半导体物理学科曾经创造过许多国内第一,包括全国第一台晶体管收音机,第一个GaP红色、绿色、黄色的平面LED,第一台平板示波器等,在半导体材料和器件研发,尤其在具有光电子功能的半导体研究方面,拥有雄厚的研究力量。

曾经在晶体管收音机、平面LED、平版显示器、ZNS场致发光、LED测量、半导体材料设计等研究方面取得了重大成果,为国家半导体科学的发展作出了重要的贡献。在有光电子功能的半导体研究上,形成了VI族、Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅳ族材料和器件门类齐全的研究力量。

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,主要致力于应用基础研究。

目前,晶体材料国家重点实验室已发展成由材料学、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。

国家重点实验室建立以来,先后有LAP、KTP、双掺杂TGS、KNSBN、KTN、NdPP、NYAB、LT、DKDP、KDP、MHBA、BN等晶体材料的创新性研究工作受到了国际同行的广泛关注。

武汉光电国家实验室微光机电系统研究部

武汉光电国家实验室,是科技部于2003年11月批准筹建的五个国家实验室之一。

武汉光电国家实验室是国家科技创新体系的重要组成部分,也是“武汉.中国光谷”的创新研究基地。在光电子研究方面,实验室着眼于解决国家光电子产业发展中的重大关键技术问题,为推动武汉国家光电子产业基地的建设和发展提供原创性、实用性科研成果;为推动民族光电子产业进一步发展,提升我国光电子产业国际竞争力提供强有力的科学和技术支撑。

华南理工大学高分子光电材料与器件研究所

华南理工大学材料科学与工程学院高分子光电材料及器件研究所(简称光电所)在高分子发光材料及器件、高分子光伏材料及器件及高分子场发射材料及器件三个国际前沿领域展开特色研究。

目前承担的科研任务以国家级项目为主,包括科技部提出的国家高技术重大研究计划项目(863),国家重大基础研究项目(973)和国家基金委重大研究项目等,光电所是973首席科学家单位。此外,还有教育部、广东省、广州市重大或专项项目。

国家半导体器件质量监督检验中心

国家半导体器件质量监督检验中心筹建于1986年,为国家首批规划的100个国家级中心之一,1990年通过原国家技术监督局审查认可和国家计量认证,并授权开展工作,成为对半导体器件产品进行检测工作的第三方中立机构。

中心曾多次承担以高频、超高频低噪声晶体管和微波晶体管为主的半导体分立器件的生产许可证确认试验,仲裁试验,创优试验和鉴定试验。同时还是全国半导体标准委员会主任单位,IEC/TC47的归口单位,国际标准化工作网秘书单位,曾多次承担或参与国家标准和专业标准的制订、修订及标准的验证工作。

中心可按照GB、GJB、SJ、IEC、MIL标准对半导体器件、集成电路、微波组件、小整机、微型计算机、印制电路板等进行测试、筛选、DPA试验、老化试验以及鉴定检验和质量一致性检验。

国家电光源质量监督检验中心(北京)

国家电光源质量监督检验中心(北京)是国家质量技术监督局授权的国家级照明电器专业检测中心,具有独立的法人资格。中心下设办公室、光源检验室、电器附件检验室、灯具及灯头灯座检验室和寿命检验室。中心于1995年通过中国实验室国家认可委员会的认可(按ISO导则25),并在2002年按ISO/IEC17025标准变更了质量体系。

检测中心的主要业务是对照明电器产品进行产品安全认证、节能认证、验货检验、委托检验,以及承担国家、北京市相关部门下达的照明产品质量抽查、新产品技术鉴定、产品质量仲裁等检验任务。是中国电光源行业中专业水平最高、技术能力最强、经验最丰富、设备设施最齐全的专业检测中心之一。

国家电光源质量监督检验中心(上海)

国家电光源质量监督检验中心(上海)于1992年成立,行政上隶属于上海市质量监督检验技术研究院。中心是专门从事电光源等照明设备的检测机构,授权检测能力共79项184个标准。国家电光源质量监督检验中心(上海)是经中国合格评定国家认可委员会认可的实验室、国家认证认可监督管理委员会指定CCC认证检测机构。

国家电光源质量监督检验中心(上海)可对LED模块用直流或交流电子控制装置等附件、固体发光光源(LED发光二极管、OLED有机发光材料、EL平面可弯曲发光材料)等光源产品进行安全、性能和节能指标的检测,同时能提供照明产品的EMC检测服务。

国家通用电子元器件质量监督检验中心

国家通用电子元器件质量监督检验中心(信息产业部电子第五研究所元器件检测中心)是中国第一批获得国际/国家认可和授权、专业从事电子元器件检测、鉴定和评价的非盈利性第三方检验机构,是按照ISO/IEC17025建立的文件化质量管理体系的国家级实验室。目前,试验室已在上海、并将在深圳、北京设立办事处。

中心依托信息产业部电子第五研究所在电子元器件测试、试验、评价等领域的专业技术优势,采用国际一流设备,与国内外著名专业技术机构合作,计划建设成具有年测10亿片封装集成电路和30万片集成电路裸片测试能力的中国最大的集成电路综合测试基地。

国家半导体照明产品质量监督检验中心(筹)/江苏省工矿及民用灯具产品质量监督检验中心

第13篇

关键词：焊接自动化；图像处理；应用；发展趋势

中图分类号：C37 文献标识码：A

一、概述

随着计算机视觉技术的发展,近年来利用机器视觉直接观察焊接熔池,对焊

接质量进行闭环控制是通过图像处理获取熔池的几何形状信息,已是当前研究的主要方向。

和传统的手工焊和半自动焊接过程相比,使用机器视觉进行直接观测焊接熔池有着很明显的优点,采集的数字图像信息丰富,表象直观,且数字化的图像数据可以实时传输到计算机高速缓存内,提取特征信息, 进行实时处理,同时作出在线判决,可以实现焊接过程质量实时控制和传感。

在传统的手工焊接和半自动焊接过程当中,对于一个有经验的焊工,通过直接观察熔池的行为、接头的位置、焊道外形及电弧形状,能够感知焊接的状态。若是感觉到实际焊接过程中同最佳状态不一致,为了达到最佳状态可以通过调节各参数,以获得高质量的焊缝。可以把这个过程划分为眼－脑－手的控制过程。图像处理在焊接过程中的重要意义就等同于手工焊接过程中人的眼睛,可以实现采集和处理焊接位置的传感、焊接时熔池、焊道对中、熔宽和熔深的信息,然后利用计算机发出指令,实现焊接过程的各种工艺参数如电流、电压、焊接速度的调节和电弧或焊丝的对中。

二、图像处理的概念

图像处理(image processing)，用计算机对图像进行分析，以达到所需结果的技术。又称影像处理。一般图像处理就指的是对数字图像处理。数字图像是指用数字摄像机、扫描仪等设备经过采样和数字化得到的一个大的二维数组，该数组的元素称为像素，其值为一整数，称为灰度值。图像处理技术的主要内容包括图像压缩，匹配、描述和识别以及增强和复原这3个部分。常见的处理包括有图像复原、图像数字化、图像增强、图像编码、图像分析和图像分割等

三、焊接图像摄取方法

图像的处理一般包括量化、图像识别和图像预处理等几个步骤。图像预处理包括图像增强、图像变换和图像恢复,尽量把因为随机因素的干扰和摄像中各种条件的限制而产生的不足和噪声减小,继而可以获取焊缝位置的精确信息;量化由图像卡完成;图像识别包括边缘提取和图像分割等,可借助小波变换、快速傅立叶变换、概率统计等数学工具对图像进行理解、分析、模式识别和特征提取。

从国内外大量文献来看,利用机器视觉采集焊接熔池图像的方法主要分为被动式直接视觉传感和主动式直接视觉传感两大类,视觉传感器常采用CCD摄取原始图像。CCD是英文(Charge-Coupled Devices)的缩写,意即“电荷耦合器件”。具有体积小、耐震动、重量轻、稳定性好、寿命长、速度高,几何失真小及耐高压等一系列优点。CCD是固态图像传感器的一种,固态图像传感器是指把布设在半导体衬底上的许多感光小单元的光－电信号,用所控制的时钟脉冲读取出来的一类功能器件。

动式直接视觉传感利用窄带复合滤光系统滤除非连续光谱的电弧强光,并采用高强脉冲激光或具有图像增强器的高频闪光灯作为辅助光源,可有效地抑制弧光获得清晰图像。被动式直接视觉传感是利用焊接过程中的结构光进行成像。主被动式直接视觉传感存在强光干扰的问题,激光焊接中,通常采用中性减光的办法解决强光干扰的问题;在电弧焊中,对于短路电弧焊和脉冲电弧焊.可在短路期间或基值电流期间获取图像数据,或者在摄像机前通入部分保护气,减少烟雾和飞溅的影响;TIG/MIG/MAG焊时弧光在600～700nm波段内相对光强最弱最稳定,选用这一波段内的干涉滤光片和防热玻璃可有效地排除弧光及红外干扰。

四、图像处理在焊接中的应用

现如今，对于图像处理主要集中应用在脉冲机器人焊接、TIG焊、激光焊和焊缝质量的检测等领域。图像技术在机器人焊接领域应用较广。由于机器人需要有很强的适应能力,借助三维视觉传感系统和计算机图像处理技术,焊接机器人可对焊接环境进行实时控制。通过图像的采集,可帮助机器人进行焊缝的对中,为机器人焊接提供实时特征信息,如熔深、熔宽和熔池的形状等,从而实现焊接过程的智能控制。目前国内哈工大的吴林教授在这方面作了较深入的研究,从焊缝位置的传感到熔滴的过渡,从过程实时控制到最后焊接质量的检测都进行了较为系统的研究。

哈工大的何景山博士在脉冲TIG焊熔深及熔透的彩色图形法传感方面进行了较深入的研究。图像处理目前用得最广的领域是在脉冲TIG焊中,国内外许多学者都对该领域进行了积极的探索。首先创建了一套适用于脉冲TIG焊的彩色图像法熔深和熔透的传感系统,通过对脉冲峰值和脉宽的控制实现对熔深和熔透的控制,其控制信息来源于基值期间,进行图像信息的采集。

此外，图像处理还在焊接的其它领域中有一定的应用。有的将图像处理用于焊接缺陷的自动监测与缺陷尺寸的保真,也都收到了良好的效果。有些科技工作者还将图像处理用于水下湿法焊接,通过复合滤光技术和水下CCD摄像系统,采集出了药芯焊丝水下湿法焊接电弧区域的图像,用中值滤波和梯度算子的电弧区域图像边缘检测方法,有效地区分了电弧燃烧区域和电弧气泡区域。哈尔滨工业大学的何景山、杨春利等人结合采用埋弧焊进行容器类焊接结构制造过程中的工艺特点及实际工况,设计了一种将微型摄像机、微型半导体激光发生器及具有滤光功能的光学系统三者集成一体的焊缝视觉传感器。

焊接控制过程中的一个重要环节就是焊接缝隙检测,图像处理在这方面的应用也有许多学者研究。为了实现电弧焊过程的自动对中和焊缝质量控制,必须对焊接缝隙的相对位置和坡口几何参数进行检测。西安交大的梁晋、贾昌申等在《图像法焊接缝隙检测的研究》一文介绍了一套自行设计的计算机焊接缝隙检测系统,包括图像采集卡、计算机接口、光学传感器、图像处理软件,分析了它们的基本结构和工作原理,讨论了提高光学传感器、图像处理软硬件等抗干扰能力的措施。该系统工作原理是:由光源和CCD摄像机组成的光学传感器摄取图象,CCD摄像机把图象转换为电信号,再经图象采集卡把模拟信号变为数字信号存储于计算机内,计算机对此信号进行必要的处理,即可得到缝隙位置和坡口几何参数信息,在监视器屏幕上显示出来,或经过D/A电路给执行机构,修正焊枪位置,实现闭环对中控制。有的将图像分割和小波分析应用于焊接领域,小波分析在焊缝视觉跟踪过程中检测焊缝,采用多次小波变换可获得清晰的焊缝边缘,大大简化了硬件设备；图像分割法可减小焊缝识别的图像处理的复杂性,使得焊接过程的实时性增强。

五、图像处理在焊接中应用的展望

为焊接现象的描述及内在规律的解释提供了极佳的条件和直接的证据,推动焊接理论和实践的发展就是通过图像传感的这种方法。同时也使得研究者能够观察到其它传感方法所不能观察到的被强光所淹没的丰富直观的信息。

把图像处理技术应用到现代焊接技术中,将会推动焊接过程质量实时传感与控制的发展和成熟,使得焊接过程通过闭环反馈控制而实现完全自动化,保证焊接质量,提高焊接生产效率。

总之，作为智能控制中关键技术―数字图像技术,在焊接过程中发挥的作用将会越来越大,将为焊接智能化生产作出贡献。现代工业正朝着信息化和智能化方向发展,现代焊接技术也必然要实现智能化。

参考文献：

[1]段佳佳,杨迎春.图像处理在自动焊接中的应用[J].电子测试,2012,02:12-15.

[2]陈彦宾,李俐群,陈凤东,陈杰.图像处理在自动焊接中的应用和展望[J].材料科学与工艺,2003,01:106-112.

作者简介：

第14篇

关键词：生物医学工程；计算方法；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）22-0119-02

一、引言

《计算方法》综合了计算数学和计算机科学相关知识，具体研究利用计算机解决数学问题的相关理论和相关方法。该课程作为我校生物医学工程专业本科学生的课程，目前仅有理论教学环节，教学效果有待提高。本文结合生物医学工程专业特点，基于我院在医学影像成像方法的研究成果，借助我校信息学科与计算机学科的优势，对《计算方法》课程教学改革进行探讨。将《计算方法》课程的理论知识应用于医学成像中，包括CT成像、近红外光学成像和光致超声成像等，以期摸索出适合生物医学工程专业学生的《计算方法》实验教学体系，培养知识与能力并重、理论与实践兼顾的创新型生物医学人才。

二、计算方法课程特点及教学存在的问题

随着科学技术特别时计算机科学与技术的高速发展，科学计算已成为继理论分析、实验研究之后的第三种科学研究手段。计算方法研究利用计算机解决科学问题的相关理论和方法，是科学计算的核心。作为数学理论与工程应用之间的一个纽带，计算方法在很多学科领域发挥着重要作用，很多高校已将该课程作为学生的必修或选修基础课程。

计算方法紧密结合数学理论和计算机科学，是数学的一个重要分支，也是理工科学生一门重要的基础课程。计算方法研究利用计算机解决数学问题的相关理论和方法，强调计算机技术的实际应用和数学算法的工程实现，对学生的动手能力有较高的要求。由于与工程实践密切结合，该课程的教学必须理论与应用并重。

《计算方法》课程具有以下特点：（1）计算方法课程不仅涉及高等数学中学过的相关理论内容，而且注重运用这些理论去解决问题，而不是理论本身。它有助于加深学生对数学理论的理解和认识。（2）计算方法课程公式较多而且难记。（3）强调对计算机的使用，尤其是在计算机上借助一定的软件平台实现相关算法。

生物医学工程是一门兴起于20世纪60年代的交叉学科，涉及化学、数学、物理、药学、生物t学、电子技术、工程技术、材料、计算机技术和信息技术等众多学科及领域。该学科综合了工程学、生物学和医学的理论和方法，具有综合性强、知识结构交叉跨度大、发展速度快等特点。从事该专业的本科生不仅需要电子技术、生命科学、电子与信息科学相关的基础理论知识；而且还需具备生物医学与工程技术相结合的科学研究能力。由于生物医学工程学科知识结构的交叉性和综合性，对高校培养的该专业人才需要更高、更全面的能力素质要求。

我校生命科学技术学院将《计算方法》课程作为大三生物医学工程与生物技术专业学生的选修课，经过几年的教学，存在的主要问题如下：

1.《计算方法》课程教学内容照本宣科，与生物医学工程专业基本无联系。目前，课程教学内容与生物医学工程专业以及生命科学技术学院研究方向基本上没有联系，结合不够紧密，没有将生物医学工程专业领域涉及的科学计算学生所学专业领域科学计算问题融入教学计划和教学内容。

2.《计算方法》重点在于理论教学，对数值实验能力的强调不够。以往的教学环节中，选用的教材在内容安排上没有对数值计算过程中实验过程的描述。老师在授课过程中，忽略了学生数值实验能力的培养。实际上，这门课程不仅具有完整的理论体系，更是一门实践性很强的课程，数值实验在该课程中必不可少。

三、教学改革具体措施

针对上述问题，本文从教学内容、教学模式和考核方法等方面进行研究，结合生物医学工程专业特点，基于生命科学技术学院科研平台，加强数值实验，摸索适合生物医学工程专业学生的《计算方法》实验教学体系，培养知识与能力并重、理论与实践兼顾的创新型生物医学人才。

1.扩展《计算方法》教学内容。我校《计算方法》课程选用西北工业大学出版社出版的教材《计算方法》，教材内容包括计算误差、基于二分法和迭代法的方程近似求解、直接法和多种迭代法求解线性方程组、特征值和特征向量的计算、最小二乘法求解方程组、曲线拟合、曲线插值、以及数值积分与数值微分等，课程内容大部分涉及的都是数学理论，以及各种方法的详细推导，教材上的例子主要是简单的数学问题，与实际应用联系较小，与生物医学工程专业更是没有联系。我们在教学过程中，结合我院科研以及生物医学工程专业特点，在理论讲解与公式推导的同时，融合医学成像具体实例，让学生了解如何在本专业领域运用该课程相关知识。

2.开设《计算方法》实验教学。为提高学生动手能力，我们在经典计算方法课程内容基础上，结合生命学院科研项目，加入与生物医学工程专业相关的应用实例，例如CT图像重建，计算方法课程中的迭代法和最小二乘法均可用于CT图像重建，基于学院CT硬件系统采集的数据，结合合适的成像模型，学生上机编程完成CT图像重建。通过该实例学生不仅了解了CT成像原理，更掌握计算方法在CT成像中的应用。再例如辐射传输方程的求解问题，该问题在生物医学成像中普遍存在。辐射传输方程属于复杂的偏微分方程，在光学成像前向建模中，需要求解该方程，而计算方法课程中有一章的内容讲解偏微分方程的数值求解方法，学生可以开展基于数值方法的辐射传输方程求解。同时，我们加大编程仿真，特别要指导学生应用所学知识进行生物医学工程应用实践。

3.完善《计算方法》教学模式。《计算方法》课程的目的是让学生利用计算机，结合一定的软件工具，解决实际问题。考虑到课程特点，以及学生前期已经学习Matlab语言，我们使用Matlab软件作为计算方法的编程工具。我们在当前计算方法课程的课堂教学安排中，除了理论教学，还增加仿真实验。教师在课堂讲解时，进行详细演示，同时要求学生课后进行编程与上机。课后作业采用计算机编程完成，学生提交报告，给出程序代码以及运行结果。使学生通过仿真实验掌握计算方法中的理论知识，同时学会编程运用计算方法相关内容解决实际问题，提高动手能力。

4.改进《计算方法》考核方式。传统《计算方法》课程考核采用笔试形式，主要考查的是学生对基本知识点的掌握情况。本文改革中，我们兼顾知识与能力的评价标准考核学生学习效果。评价标准主要包括：计算方法基本理论知识、基于Matlab工具的编程仿真实现计算方法相关算法、生物医学工程实际问题解决能力。对于计算方法基本理论知识的考核，采用笔试闭卷形式；对基于Matlab工具的编程仿真实现计算方法相关算法，考核学生在计算机上利用Matlab语言编程实现误差分析、二分法和迭代法求解方程组、数据插值、数据拟合、数值积分与微分等；对于生物医学工程实际问题解决能力的考察，给出两到三个生物医学应用问题，要求学生根据现有数学模型，基于测量数据问题求解，并给出误差分析结果。总之，采用形式多样的考核方式，对学生的综合能力进行测评。

四、结语

本论文对计算方法课程改革进行了探讨，构建教学研用有机结合的计算方法教学体系。通过基础知识传授、计算机仿真实验、医学断层成像具体问题实践，建立包括基础理论――验证实验――应用实践三个层次的相互衔接的计算方法学教学体系；同时，生物医学工程专业背景下的算方法教学，融合了包括分子数学、生物、计算机与信息等多学科知识，对学生的理论、实践与应用能力协同训练与提升，为多学科交叉复合型创新人才的培养奠定基础。

参考文献：

[1]刘师少.计算方法[M].北京：科学出版社，2011：2.

[2]聂德明，李文军.关于计算方法课程教学改革的思考[J].黑龙江教育，2013，（10）：59-60.

[3]胡春玲，袁。吕刚.应用型本科院校《计算方法》课程教学模式研究[J].大学数学，2013，29（2）：10-13.

[4]马东升，董宁.数值计算方法[M].北京：机械工业出版社，2015.

[5]焦纯，卢虹冰，张国鹏，等.结合计算思维能力的培养，深化生物医学工程教学改革[J].医疗卫生装备，2014，35（9）：141-143.

Teaching Reform of "Computational Methods" for Biomedical Engineering Students

CHEN Duo-fang

（School of Life Science and Technology，Xidian University，Xi'an，Shaanxi 710071，China）

第15篇

关键词：光电技术；深空探测；深空探测器；月球探测；有效载荷 文献标识码：A

中图分类号：V476 文章编号：1009-2374（2015）29-0050-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.29.025

2004年初，我国开始“嫦娥一号”的工程，历时三年发射成功。对绕月探测的时间达到1年4个月之久，使我国深空探测的科学目标得以顺利完成，大量的科学数据也是通过这项工程获取来的。“嫦娥二号”工程是在“嫦娥一号”工程的基础上拓展的项目，其意义在于实现可控撞月。历时3年，“嫦娥二号”发射于2010年10月1日，在多项技术上能够完成突破，使预定的工程目标顺利完成，100km的全月球图像和15km的虹湾图像也是从这项技术中绘制的。无人月球探测工程的方针一共有三个步骤：绕、落、回。目前，“嫦娥三号”和“嫦娥四号”工程的研发正在致力于将月球软着陆。

1 金星和火星的首次探测

在深空探测领域发展中，我国是位居前几名的，由于金星和火星的探测符合科学的发展，所以我国更应该致力于研究火星和金星的首次探测，以促进我国航天探测领域的发展。

探月技术和“嫦娥”卫星技术是首次火星探测方案理论实践的基础，我国应坚持自己在航天领域的科学探测目标，对长时间飞行的自主管理技术和远大的监控通信技术以及自主导航与控制在深空条件下的技术等问题进行解决。环火探测是最主要的探测方式，为期10个月的探测器地火转移阶段，1个火星年是环火工作初步拟定的时间。火星探测的主要目的是判断人类是否能够在火星上顺利生存，所以探测的内容包括大气圈演化和火星气候的变化、火星上是否有生命生存过的迹象、火星是怎样进行演化的、火星的各项能源等方面。

地球和太阳之间是金星存在的位置，地球到火星的距离要大于地球到金星的距离。基于此，我们对金星探测要比火星探测更容易一些，包括在测控通信、飞行的动力、能源需求等方面。金星探测的问题主要是对于太阳近距离产生热的问题，我国在控制热的技术上有良好的手段，基于此，我国金星探测工程直接衔接火星探测工程。金星探测主要的任务是，通过探测器围绕金星大气层外飞行，继而对大气特征及其金星表面金星探测，从大气层内进入，做漂浮探测。符合中国发展的深空探测项目不仅包括首次金星和火星探测、无人月球探测，还包括对载人登月的工程项目和月球外天体的探测项目。实现载人登月是人类走出地球的必然趋势，迄今为止，人类唯一到达地球之外的天体就是月球，所以在未来的20年内，根据深空探测技术的蓬勃发展，我国载人登月的愿望一定可以实现。

2 光电技术在中国深空探测领域中的应用

深空探测器在轨道方面定义为：处于近地轨道对深空探测的一种飞行器，其对光电技术是有一定需求的。光电技术在中国深空领域能够起到确定的作用。探测器姿态敏感器主要能实现探测器的姿态测量。光学敏感器、陀螺仪、射频敏感器和磁敏感是姿态敏感器的主要部分。光学敏感器主要应用于太阳敏感器、星敏感器、红外地球敏感器、对月球和地球的紫外敏感器和图像敏感器等，应用是十分广泛的。飞行器本体坐标系与空间已知基准方向关系的确定需要通过光学敏感器实现。光电技术在中国深空领域能够起到导航的作用。探测器轨道参数是通过自主导航来确定的，对飞行和探测对象按照光学敏感器把其分为不同的阶段，这里的光学敏感器包括星跟踪器、红外地球敏感器、太阳敏感器、可见光CCD敏感器、空间六分仪、陆标敏感器和紫外敏感器等。探测器的运动参数是通过这些敏感器来测量的，运动参数包括速度、加速度和角速度等。深空探测巡视器的遥操作导航、自主导航、半自主导航都离不开光电技术。通过人工遥操作能够使巡视器进去自主或半自主的导航状态，这要求巡视器具备良好的执行任务和生存能力。其作用是对自身环境、位置和速度信息的获取。基于此，敏感器的多种结合技术能够赋予一定的航天导航功能。同时，光电技术在中国深空领域能够起到监视的作用。这能够真实地对关键部件的动作进行掌握，使地面随时接受图像。光电技术在中国深空领域的广泛应用是有效载荷的需要和空间飞行器交汇对接的需要。光电技术在中国深空领域能够起到测控通信的作用和满足探测器多方面需求的作用。

3 我国深空探测器利用光电技术的应用展望

目前，我国“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星的成功发射都离不开光电技术的支持，光电技术未来的探测活动也是最基本的一项技术。“嫦娥一号”卫星在光电技术的利用上主要包括：CCD立体相机设备，扫推方式是干涉成像光谱仪器采取的主要方式，元的点光图谱是经过数学处理得到的，同时为二维重构光谱图像提供了条件，从而得到月球表面物质分布信息和类型数据。半导体泵浦固体激光器是激光高度计采用的主要仪器，它能够向月球表面发射大功率的窄脉冲激光，同时将月球表面后散射的激光信号心理接收，继而计算出卫星与月球表面距离，这是利用测量光往返延迟时间作为依据计算的。星敏感器的卫星相对于惯性空间的姿态是通过星图识别和恒星的观测来获取的。月球的紫外谱段探测主要通过采取紫外敏感器进行，它能够将环月飞行时，基于月球中心，卫星的方向进行有效识别，以对卫星相对轨道参考系的姿态信息数据进行获取。未来的光电技术在“嫦娥二号”卫星的主要应用包括对具有更高的分辨率的CCD立体相机的更新设备等的使用。光电技术在“嫦娥三号”卫星的主要应用包括在相机的运用上采取的是地形地貌、降落、极紫外和全景相机，望远镜采用的是月基光学望远镜和空外成像光谱仪。

4 光电技术在中国深空探测领域的发展方针

针对光电技术在深空探测领域中的广泛应用，本文阐述一些有效的发展方针。我国深空探测的今后发展需求和实践方面由于受到光电技术的影响，使探测器性能和功能上受到了一定的制约，所以提高光电技术就是我国深空探测领域有效发展的前提。提高光电技术首先要从器件入手，突破传统的结构部件，研发新型的、轻质的、高性能的光学部件；其次我国要进一步提高敏感器的设计水平和制造水平，在对GNC设计和探测器的总结设计中，要经过多种方案的权衡选择，对敏感器进行最合理的安排，增加系统性能，使器件不受到其他因素的影响。此外，对光电的有效电荷制造和设计水平一定要看作提高光电技术的重中之重，对一个设备的多种应用方法进行探索。“嫦娥二号”就是通过尝试紫外敏感器对敏感器功能和光学探测融为一体的方式，使其姿态确定功能的同时，又能够将月球紫外谱段图像进行绘制，除此之外，它还可以在导航中应用；最后在中国深空探测工作中还要对可能形成的项目预言工作建议进一步加强，这在一定程度可以使深空探测事业得到持续

发展。

5 结语

综上所述，中国深空探测的发展离不开光电技术的支持。从事光电技术研发的技术人员对我国深空探测事业的发展具有很大程度的贡献，只有从根本上落实对光电技术的发展，才能够找到深空技术发展领域的切入点，从根本上为我国深空探测事业技术水平做出一定

贡献。

参考文献

[1] 叶培建，饶炜.光电技术在中国深空探测中的应用[J].航天返回与遥感，2011，32（2）.

[2] 罗建将，李洪祚，唐雁峰，等.深空探测激光通信技术发展研究[J].航天器工程，2013，22（2）.