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国家重点学科(培育)
发布时间:2013-05-08  浏览次数:

光学工程(0803

  一、 学科概况
  光学工程是一门历史悠久而又年轻的学科。它的发展表征着人类文明的进程,它的理论基础-----光学,作为物理学的主干学科经历了漫长而曲折的发展道路,铸造了几何光学、波动光学、量子光学及非线性光学,揭示了光的产生和传播的规律与物质相互作用的关系。在早期,主要是基于几何光学和波动光学拓宽人的视觉能力,建立了以望远镜、显微镜、照相机、光谱仪和干涉仪等为典型产品的光学仪器工业。这些技术和工业至今仍然发挥着重要作用。本世纪中叶,产生了全息术和以傅立叶光学为基础的光学信息处理的理论和技术。特别是六十年代初第一台激光器的问世,实现了光亮度和高时---空相干度的光源,使光子不仅成为了信息的相干载体而且成为了能量的有效载体。随着激光技术和光电子技术的崛起,光学工程已经发展成为以光学为主的,并与信息科学、能源科学、材料科学、生命科学、空间科学、精密机械与制造、计算机科学及微电子技术等紧密交叉和相互渗透的学科。它包含了许多重要的新兴学科分支,如激光技术、光通信、光存储与记录光学信息处理、光电显示、全息和三维成像、薄膜和集成光学、光电子和光子技术、激光材料处理和加工、弱光与红外热成像技术、光电测量、光纤光学、微纳光学、超快光子学、太赫兹技术、光学和光电子仪器及器件、光学遥感技术以及综合光学工程技术等。这些分支不仅使光学工程产生了质的跃变,而且推动建立了一个规模迅速扩大的前所未有的现代光学产业和光电子产业。
  近些年来,在一些重要的领域,信息载体正在由电磁波段扩展到光波段,从而使现代光学产业的主体集中在光信息获取、传输、处理、记录、存储、显示和传感等的光电信息产业上。这些产业一般具有数字化、集成化和微结构化等技术特征。在传统的光学系统经不断地智能化和自动化,从而仍然能够发挥重要作用的同时,对集传感、处理和执行功能于一体的微光学系统的研究和开拓光子在信息科学中作用的研究,将成为今后光学工程学科的重要发展方向。
  本校光学工程专业设立于上世纪六十年代,是国内较早设立该专业的高校之一。本校于1998年获光学工程学科博士学位授予权,也有硕士学位授予权(1981年获批)。学科带头人是著名光学专家庄松林院士。现有博士生导师13人,还有一批高学历的中青年骨干教师,分别致力于光学工程领域的不同方向上。我校光学工程学科也紧跟国内外工程光学学科发展的主流,在学科方向、科研项目、课程设置方面都有不断的更新。目前已逐步建立了几个有显著特色的研究方向,包括信息光学、光电精密测试技术、光通信器件及集成光电子技术、微纳光学、太赫兹技术、超快光学等。本学科是上海市教委重点学科、上海市重点学科以及上海市一流学科。历年来承担国家重大基础研究973项目,高新技术863项目,国家科技重大专项、国家自然科学基金及市、部级的纵向项目和横向科研项目,年均科研经费三千万元左右。学科师资力量强大,形成了一支由院士、国家千人、长江学者、国家杰青、教育部新世纪、上海市曙光学者、上海市科技启明星等人才组成的创新团队。
  二、 培养目标
  应在光学和光学工程专业的研究领域中具有坚实宽广的理论基础和系统深入的专门知识,了解学科领域的发展方向及国际的学术研究前沿,能够从事理论和实验研究并作出创造性的结果,具有独立从事科学研究和技术开发的能力,有严谨求实的科学作风。应至少掌握一门外国语,能熟练地阅读本专业的外文资料,具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力。能胜任本专业或相近专业的科研、教学、工程技术管理工作。
  三、业务范围
  (一)学科研究范围光学工程一级学科覆盖光学仪器、光电子技术、光信息、光电检测技术等学科。这些学科所包含的范围大致是:
  1.光学仪器:光学仪器学,光电检测技术,光学系统设计,光学元件加工工艺学,薄膜光学及技术,近场光学及纳米检测技术,辐射度学和色度学,光谱技术,红外技术,空间光学,海洋光学,天文光学,生物医学光学及视觉光学,非光波段的光学仪器和光学综合装置及工程设备,还有一些新型的高精度的光机电一体化的仪器,如亚微米级光刻机,光盘存储器,纳米扫描探针显微镜,激光武器等。本专业主要研究现代光学仪器设计理论和方法,超精密光学元件设计和加工,光栅设计和制造,近代光学和光信息处理,视光学及眼科光学仪器。光学仪器的图象融合、处理、理解和识别技术,光学仪器的特种工艺技术。
  2.光电子技术:激光器及其单元技术,激光雷达,激光材料处理和加工;激光应用,微结构光学和光学集成,光纤光学及技术,非线性光学技术,光电材料,器件及技术上。我校光电子技术主要研究光纤技术应用,光通信技术,薄膜技术,光学波导技术,超快光学技术,太赫兹技术,光纤技术,超高速大容量光通信器件技术,集成光回路技术,微光器件,光学传感技术,光学特种材料研究,液晶光电子器件,光纤传感器等。
  3.光信息技术:光通信器件和系统,成像技术,机器视觉,光学信息处理,遥感技术,显示技术,光存储与记录,全息术和三维成像,光计算,自适应光学。
  4.光电检测技术:光电检测技术是同时采用现代光学技术和电子学技术的手段结合计算机技术对各种对象实施检测的综合技术。本学科研究方向是光学工程一级学科的重要组成部分。本学科重要研究电流检测的光纤技术、太赫兹技术在食品、安全和半导体工业中的检测应用、光学生物传感检测技术、零部件尺寸与表面质量检测、光散射颗粒检测技术、光信息获取技术与装置。
  (二)课程设置
  与博士学位研究领域有关的专业课:高等光学、导波光学、颗粒测量技术、光纤与通信技术、光波导耦合理论、现代光学技术与传感器等;另外与博士学位研究工作有关的国际发展动态综述,由教授主持,博士研究生定期报告研究工作的进展。
  应具有坚实的系统工程基础理论和系统的专门知识;有较强的计算机应用能力;掌握一门外国语,能熟练阅读专业文献并撰写论文摘要;具备运用系统工程理论和技术从事科学研究或实际工程工作的能力。

  四、主要相关学科
  物理学,仪器科学和技术,电子科学和技术,计算机科学与技术,机械工程,信息与通信工程,材料科学与工程,生物医学工程。