光電子學論文精選(九篇)

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第1篇：光電子學論文范文

早期工作主要針對大批量生產自動線和各類專用機床。70年代，在我國首次自行研制出立式和臥式加工中心。80年代，開始將信息技術引入傳統的制造業并成為國內最重要的研究力量。在CAD/CAM、柔性自動化、精密加工以及數控方面開始艱苦的創業。90年代，本學科在制造業信息化、激光加工自動化、大型醫療裝備方面的研究富有成效，尤其是在數控技術和制造業信息化方面取得了突破性進展，今天已形成相當規模的產業，總產值已超過5億元，在數控和CAM/CAM/CAPP方面當屬中國高校之最。進入21世紀后，本學科在數字制造、電子制造、微納制造、工業工程等交叉學科領域開展了諸多具有創新性的研究工作，并成為國內在相關研究領域的排頭兵。

目前，本學科已經形成了具有活力的學科方向及實力強且結構合理的學術隊伍，建立了高水平的教學、科研基礎平臺，形成了學、研、產協調發展的態勢，主要研究方向及其特色與前景如下：

1．數控技術與系統

此方向的研究與開發在國內處于水平，研究成果已轉化成有相當規模的產業，年產值超過5億元。現正在開發研究新一代的智能的、網絡化的數控系統。

2．先進裝備及其技術

結合國家支柱產業、國防、醫療等行業對關鍵裝備的需求，研制實用高水平裝備；參與企業重大關鍵裝備或重型機床的數控化改造；研制數值化基礎部件、先進功能部件及新型數字化裝備。

3．制造業信息化技術

此方向的研究與開發在國內處于前列，在CAD/CAM/CAPP方面的研究工作已形成較大規模的產業，其中CAD和CAPP所占國內市場超過70％。在數字化樣機、虛擬設計、多學科優化設計等方面的研究處于國內水平。

4．數字化制造

面向能源、運載、國防等領域的重大需求，在數字制造基礎理論研究方面國內并具有較大的國際影響，承擔了以我校為首席的973項目、國家自然科學基金重大、重點項目，研究工作具有國內水平。

5．現代設計理論與方法

以設計為主線，以機械、汽車等為載體，在機電系統動力學、動態、熱態設計理論與方法、智能設計、優化設計、振動噪聲及其控制、系統動力學與性能仿真、NVH分析與控制、測試與主動控制技術方面的研究具有特色。

6．液壓氣動技術

緊密結合國防需求，開展海、淡水液壓系統及其元件的研發及電液比例、伺服系統與控制技術的研究；以FESTO氣動中心為基地，開展氣動伺服技術的基礎理論、新型氣動元件、電液/電-氣伺服技術的研究。作為非國防口院校，此方向持續得到軍方重大項目及基地建設的支持。

7．測試技術與無損檢測

開展測量原理、實用儀器和自動檢測裝備以及評定理論與方法的研究；組建了教育部制造技術國際標準研究中心，開展GPS標準計量基礎理論與技術的研究；針對輸油、儲油及大型工程中安檢的需求，開展數字化無損檢測的理論研究和實用裝備開發，實現了學、研、產良性循環發展。

本學科較之國內同類學科的優勢主要表現在：

·學術隊伍：五位院士領銜，一批中青年骨干，包括長江學者9人，杰出青年基金4人，總裝備部先進制造領域專家組組長1人，國家863先進制造領域專家組成員1人，教育部創新團隊1個

·學科基地：數字制造與裝備技術國家重點實驗室

制造裝備數字化國家工程研究中心

國家數控系統工程技術研究中心

國家CAD支撐軟件工程技術研究中心

教育部制造技術國際標準研究中心

·學術地位：機械學科教學指導委員會主任委員單位

機械設計制造及其自動化教學指導分委員會主任委員單位

國家自然科學基金重大項目、民口軍口973項目牽頭單位

·學術成就：獎勵（國家科技進步二等獎四項）

全國百篇優秀博士論文三篇

獲得了國際SME大學獎

·學科產業：研究開發促進規模產業的形成（華中數控、天喻信息、天喻軟件、開目軟件）

學院在強化自身建設的同時，還先后與美、英、德、日、韓、俄、澳大利亞、新加坡、香港等多所大學、研發機構和企業建立了廣泛的合作辦學和合作研究關系，為引進和培養一流的國際型人才，積極參與國際競爭與合作奠定了基礎。近十年來，學院承擔并完成國家和企業的科研項目近千項，獲國家科技進步獎9項、國家技術發明4項、省部級科技進步獎100余項。1999年以機械學院為核心的華中科技大學CIMS中心，榮獲了國際制造工程師（SME）頒發的大學獎。今天的機械科學與工程學院形成了自己的學科優勢和辦學特色。它是國內高校同行中有競爭力的學院之一。

全日制博士研究生招生含直博生、碩博連讀生、提前攻博生和統考生，其中2014年博士碩博連讀比例約為45%，直博比例約為25%。

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歡迎廣大考生報考機械科學與工程學院研究生！

學術學位招生目錄 學科專業名稱及代碼、

研究方向

招生

人數

考試科目

備注

100機械科學與工程學院  

 

 

080201機械制造及其自動化  

機械類考生考試科目：

①2213 控制理論

  2215 優化設計

  2201 高等工程數學(含矩陣論、數值計算方法與數理統計)

②1101 英語

③3311 電子技術(二)

  3312 計算機圖形學及算法實現

  3314 工程測試與信號分析

(2213、2215、2201選一) ( 3311、3312、3314選一)

 

光電子類、信息類考生考試科目：

①2201 高等工程數學(含矩陣論、數值計算方法與數理統計)

②1101 英語

③3355 半導體光電子學

  3364 微機原理與接口技術）

（3355、3364 選一)

 

 

 

 

 

 

 

 

080202機械電子工程  

機械類考生考試科目：

①2213 控制理論

  2215 優化設計

  2201 高等工程數學(含矩陣論、數值計算方法與數理統計)

②1101 英語

③3311 電子技術(二)

  3312 計算機圖形學及算法實現

  3314 工程測試與信號分析

(2213、2215、2201選一) ( 3311、3312、3314選一)

 

光電子類、信息類考生考試科目：

①2201 高等工程數學(含矩陣論、數值計算方法與數理統計)

②1101 英語

③3355 半導體光電子學

  3364 微機原理與接口技術）

（3355、3364 選一)

 

 

 

 

 

080203機械設計及理論  

機械類考生考試科目：

①2213 控制理論

  2215 優化設計

  2201 高等工程數學(含矩陣論、數值計算方法與數理統計)

②1101 英語

③3311 電子技術(二)

  3312計算機圖形學及算法實現

  3314 工程測試與信號分析

(2213、2215、2201選一) ( 3311、3312、3314選一)

 

光電子類、信息類考生考試科目：

①2201 高等工程數學(含矩陣論、數值計算方法與數理統計)

②1101 英語

③3355 半導體光電子學

  3364 微機原理與接口技術）

（3355、3364 選一)

 

 

 

 

 

080204車輛工程  

機械類考生考試科目：

①2213 控制理論

  2215 優化設計

  2201 高等工程數學(含矩陣論、數值計算方法與數理統計)

②1101 英語

③3311 電子技術(二)

  3312計算機圖形學及算法實現

  3314 工程測試與信號分析

(2213、2215、2201選一) ( 3311、3312、3314選一)

 

光電子類、信息類考生考試科目：

①2201 高等工程數學(含矩陣論、數值計算方法與數理統計)

②1101 英語

③3355 半導體光電子學

  3364 微機原理與接口技術）

（3355、3364 選一)

 

 

 

 

 

0802Z1工業工程  

機械類考生考試科目：

①2213 控制理論

  2215 優化設計

  2201 高等工程數學(含矩陣論、數值計算方法與數理統計)

  2244運籌學（限工業工程專業考生選考）

②1101 英語

③3311 電子技術(二)

  3312 計算機圖形學及算法實現

  3314 工程測試與信號分析

  3336  生產計劃與控制（限工業工程專業考生選考）

(2213、2215、2201、2244選一) ( 3311、3312、3314、3336選一)

 

光電子類、信息類考生考試科目：

①2201 高等工程數學(含矩陣論、數值計算方法與數理統計)

②1101 英語

③3355 半導體光電子學

  3364 微機原理與接口技術）

（3355、3364 選一)

 

080402測試計量技術及儀器  

①2201 高等工程數學(含矩陣論、數值計算方法與數理統計)

②1101 英語

③3314 工程測試與信號分析

  3315 誤差理論與數據處理

  3355 半導體光電子學

  3364 微機原理與接口技術

  3522 互換性與技術測量

( 3314、3315、3355、3364、3522選一)

 

 

 

 

 

專業學位招生目錄 學科專業名稱及代碼、

研究方向

招生

人數

考試科目

備注

100機械科學與工程學院  

 

 

085272先進制造  

①2309 專業基礎課

②1107 外語實際應用能力

③3546 專業素質和專業能力

 

 

第2篇：光電子學論文范文

[關鍵詞] 光信息科學與技術 人才培養 教學改革 企業需求

一、光信息科學與技術專業的地位與現狀

近年來,國內許多重點大學和地方院校都相繼設立了光信息科學與技術本科專業。據統計,全國共有106所高校開設了這個專業,廣東高校就有將近10所,各高校逐步形成了具有自身特點的人才培養模式和培養方案。重點高校由于具備深厚的學科基礎和優質生源,而且有光學碩士點和博士點,其畢業生中有相當大的比例是繼續考研深造,其余的畢業生則選擇就業。地方高校無論從師資力量、教學設施到學生的整體水平都無法與重點院校相比擬,同專業的畢業生面對就業如何與重點院校的畢業生抗爭?一般說來,用人單位會傾向錄用重點大學的畢業生。那么,如何提高地方院校畢業生的競爭力就成為我們必須認真思考的問題。本文結合佛山科學技術學院在建設光信息科學與技術專業過程中的實際做法,來討論這個問題。

二、我校光信息專業建設過程中遇到的困惑

佛山科學技術學院是地方性應用型本科院校,在人才培養方面要充分考慮區域經濟對人才培養的需求,及時了解區域經濟的發展趨向,適時地根據區域經濟的發展來合理調整培養目標、課程體系和教學內容,以便更好地服務于區域經濟,同時也可以在不斷滿足市場需求的同時,自身得到更快的發展與提高。

我校的光信息科學與技術專業于2002年獲得教育部批準正式招生。我校物理系原先只開設了物理學(師范)專業,在申報新專業前的幾年時間里,引進了多名光學專業的教授和博士,自身也培養了一部分光學專業的骨干教師。為了辦好該專業,我們組織了相關教師到省內的中山大學、華南師范大學、暨南大學等院校參觀學習,同時還和省外的同濟大學、中國科技大學、西北工業大學、華中科技大學等重點高校有學術往來和交流,聘請了華中科技大學的專家學者擔任顧問。由于各個高校的學科優勢與師資情況不同,所開設的課程也有所不同。一般說來,都會根據原有的學科基礎來制訂新專業的人才培養計劃。我們想,上一個新專業不容易,要想辦好新專業,則需要在專業人才培養方案、課程設置、教學安排、實驗室建設等方面都要有周密、合理的籌劃。

我校于2001年在物理學專業里首先開設了光電子方向,為辦新專業打基礎。當時開設的課程在原來專業的基礎上增加了激光原理、光電子學和信息光學等幾門光學和信息類課程。實驗室的儀器設備不成規模,專業實驗項目少(只有6個),實驗時數36學時。隨著新專業教學的需要,實驗室建設迫在眉睫。我們組織骨干教師和實驗室技術人員到外?？疾烊〗?從理論課程的設置到實驗課程的開出,從實驗項目的設置到儀器的規格、型號都借鑒了其他高校的做法,籌建了光電信息與技術實驗室。經過在02、03級學生的教學中實施,基本能夠滿足教學需要,但同時我們發現存在以下問題:(1)所開的專業基礎課和專業課與其他高校大同小異,缺乏特色;(2)實驗室的建設也與其他高校雷同,實驗項目相差無幾,并且以驗證性實驗為主,難以在實踐方面提高學生的綜合能力。

這種狀況迫使我們反思:一味照搬別人的做法是不行的,有特色才是生存的關鍵。2004年起,珠三角地區的光電企業突起,特別是LED產業得到國家的大力扶持,普立華公司、國星光電公司、佛山照明、歐斯朗公司、聯動科技公司、騰龍光學公司、奇美電子有限公司、中國網通公司、威而信科技有限公司等一批知名企業落戶佛山,這些企業是光信息專業學生的主要就業意向單位,為本專業的學生提供了新的機會,但同時對人才的要求也有所提高。

為此,我們主動和相關企業聯系,到企業的人事、技術等部門進行調研。在與企業溝通的過程中,企業向我們反饋:由于學校教育觀念和教學內容的陳舊與落后,學生所學的內容幾乎在企業里都用不上,而企業需要的知識卻沒有接觸過,理論脫離實際, 缺乏社會實踐。由此而造成的后果是,雖然近幾年培養的本科以上畢業生在數量上有大幅度的增長,而社會急需的能勝任研究、開發、設計、策劃等工作并具有較強創新能力的工程技術人員仍然是目前非常緊缺的專門人才,佛山本地的光電企業需要的人才要具備光學系統設計、光電檢測、LED封裝等技能。

三、采取的改革措施

1.合理定位,目標創新人才培養模式,更新課程設置

我們擺脫陳舊的教育觀念,將培養企業需要的技術人才作為合理的培養目標,著手修訂了2005級人才培養方案和教學大綱,開設了以下專業基礎與專業課程:波動光學與應用光學、激光原理與技術、微電子技術、EDA技術、光纖光學、光纖通信原理、信息光學、光電子學、光度學原理、光電檢測技術、電光源原理等。

2.加大實驗室建設投入,實現模塊化教學

從2002年至今,光電信息與技術實驗室共投入200多萬元購買各類儀器設備。組建了3個實驗分室:光信息處理與光電檢測技術分室、光電子器件技術分室、電光源技術分室。經過7年的專業實驗課程建設實踐,逐步形成較為系統的教學體系、先進的教學內容和開放的實驗教學環境。

(1)有機整合、獨立開課,構建了模塊化實驗教學體系

打破基礎實驗與專業基礎實驗、專業實驗獨立分塊,實驗從屬于理論課的傳統實驗教學體系,將光信息科學與技術專業教學計劃中的實驗組成一個有機整體,獨立開課,構建模塊化實驗教學新體系。

(2)改革教學內容,優化基礎實驗,大幅增加綜合性、設計性實驗

光電信息與技術實驗共108學時。由于多門實驗有機整合為一門課,總課時增加,課程之間內容相互融合、滲透。因此,可以開設足夠數量的高質量的綜合性、設計性和研究性實驗。實驗項目與科研、工程、社會應用實踐密切聯系,把學科最新發展成果和科研成果引入教學,形成良性互動,實現基礎與前沿、經典與現代的有機結合。結合企業需要,我們開設了“電子鎮流器電參數測量”“光源光強角分布測量”“光源色溫測量”“光電顯示面板亮度均勻性測量”“光致發光及熒光粉相對亮度測量”等實驗項目。

3.重視師資隊伍建設,打造合理的人才梯隊

開辦新專業僅有好的課程設置和合理的實驗室配置是不夠的,還需要有優良的師資隊伍建設。從2002年起,我系就注意引進光電人才,共吸收了兩名分別為LED照明和光學層析成像專業的博士后,還有2名光學專業的博士,多名光學專業碩士。新生力量的加入充實了教師隊伍,加強了科研的實力。另外,我們還注重在職教師的學術進修。這幾年,通過在職攻讀學位和利用訪學得到提高的教師有十幾人,取得博士學位的有5人,還在攻讀博士的有3人,攻讀碩士的有2人。加強與國外的合作,幾年來,派出3名教師到美國和臺灣等地的高校進行學術訪問和交流。也通過邀請國內名校的專家來校舉行學術講座。整個專業教師隊伍呈現高學歷、高職稱的態勢,以中青年為主力的科研梯隊充滿活力。

4.重視實踐環節,提高學生的專業技能

這幾年,我們重視學生實習基地的建設,與對口的企業建立了良好的關系。另外,我們利用佛山與廣州、深圳、中山等地路程不遠,交通便利的優勢,組織或鼓勵學生參加光電照明等博覽會,讓學生多接觸專業知識的應用。

嚴格把握畢業論文的選題,鼓勵選擇應用型課題,讓學生盡早參與教師的科研課題。比如,“基于LABVIEW的多路LED老化測量系統”“用脈沖光聲技術測量吸收系數”“太陽能LED照明燈的設計”等課題,是學生在大學三年級時就開始參與到指導教師的科研工作中完成的。

四、專業建設效果

畢業論文的質量有一定的提高,緊密結合光電專業方向,每年都有一定數量的論文具有創新性和應用價值。比如,09屆畢業生的論文中“大功率白光LED開關穩流電源的設計”“排線順序正確性的自動檢測系統設計”等論文獲得了優秀畢業論文。

最近幾年,每年都有多名畢業生被國興光電、滕龍光學有限公司等企業錄用。根據畢業生質量跟蹤的結果顯示,我們的一些畢業生在企業里能吃苦、肯鉆研、表現良好,得到了重用,在企業的技術崗位上作出了一些成績。另外,我們在考研方面也取得勝利,如今年32名光信息專業畢業生中,有7名同學考上中山大學、華南師范大學、暨南大學和廣東工業大學等高校的研究生。

近3年來,我們培養的學生在“挑戰杯”“廣東省大學生物理實驗設計大賽”等各類競賽中獲獎18項,75人次獲獎。通過競賽,學生將所學的知識運用到實踐中,有效提高了他們的綜合素質。

五、思考與建議

經過7年的建設實踐,我們有過教訓,也取得一些經驗,總結如下:

(1)合理動態地更新教學內容,淘汰已經過時的內容,特別體現在專業課程的教學內容和實驗項目上。

(2)要建設有特色的專業實驗室,推行模塊化實驗項目,有助于學生針對就業意向來選擇學習內容。

(3)不足。專業設計軟件的熟練使用是當今很多光學企業在招聘技術人員時強調的條件。如ZEMAX、Lighttools、Tracepro等,我們還沒有開設相關的課程來介紹這類軟件的使用。但我們已經在09級的人才培養方案中加入《科研訓練》環節,實施導師制,讓學生提前進入老師的科研項目,為畢業設計做準備。

參考文獻:

[1]王寧,賈傳磊,焦志勇.光信息科學與技術專業人才培養現狀分析與思考[J].科技信息,2008,(23):372.

[2]李晨霞,康娟,夏濤.光電信息工程專業人才培養研究[J].高等理科教育,2008,(6):35-37.

[3]韓軍,張群,李純青.光電類專業學生創新能力培養模式研究[J].中國成人教育,2005,(11):68-69.

[4]龍青云,李富全,張昌莘.光電信息技術實驗教學改革的思考[J].高校實驗室工作研究,2007,(3):21-23.

[5]呂瑋閣,殷森余,高紅葉.光電信息專業實驗教學中的創新能力培養[J].光學技術,2007,(3):303-304.

[6]徐慧娟.信息動力與大學生創新能力培養[J].武漢理工大學學報•信息與管理工程版,2006,(9):110-112.

第3篇：光電子學論文范文

陳朝，福州市人，1943年出生于福建省永安市，主要研究方向為半導光電體材料、器件和應用，涉及信息光電子學、半導體照明和光伏發電等領域。陳朝畢業于廈門大學物理系，學習了“無線電電子學”和“半導體物理與半導體器件物理”兩個專業；1965年，在導師的建議下，年輕好學的陳朝繼而選擇了半導體光電研究方向，這為他后來的發展起到了非常重要的作用。

陳朝讓人印象深刻的成果完成于1992年～1993年間，那時他作為高級訪問學者，被國家教委公派到加拿大多倫多大學和白俄羅斯大學工作，負責由國家科委下達的、與白俄羅斯科學院電子研究所合作的“用于光纖通信的III―V族多層材料和光電器件的研制”國際合作項目，并設計了InP基單片集成PIN―FET多層材料，在同一片材料上成功研制出性能良好的PIN光電探測器和MISFET放大器。

在此過程中，陳朝研制出了高速、低暗電流、高響應度的InGaAs/InP PIN光電探測器芯片，集成了異質結分離、開管擴散、氧化鋁抗反射膜等新技術?！斑@個芯片已經進行了TO―46及帶尾纖的單管和PIN―TIA結構光電放大器組件封裝測試，傳輸速率為655Mbps～2.5bps，現已獲得‘InGaAs/InP PIN光電探測器及其制造工藝’發明專利?！标惓f。2003年3月，由科技部和福建省科技廳組織的驗收鑒定認為該工藝達到國際先進水平；2005年，該工藝獲省市發改委80萬元經費支持，在校辦企業進行了產業化。

繼芯片之后，陳朝又利用正性光刻剝離工藝，在國內首次研制成功新型多動能光控HEMT器件。他說：“該器件可用于光電集成電路，能夠探測高頻光纖信號并將其放大，是一件具有源頭創新特點的產品。”借助國內合作的機會，陳朝完成了材料結構設計、生長和測量、版圖設計制備、器件工藝、TO和雙列直插型封裝、靜態和光敏特性測量等工作，并提出能較好描述該器件光敏、放大和微波特性的物理模型，對半導體光電材料和器件的發展起了良好的推動作用。

多晶硅的提純一直是我國光伏產業發展面臨的難題，陳朝憑借自己的專業知識，解決了這一難題。據悉，在進行“低成本多晶硅提純及太陽能電池的研發與產業化”研究中，他采用精細的綜合冶金物理方法，將工業硅的冶煉和提純緊密結合，充分利用工業硅冶煉工程的余熱，直接將2N的工業硅提純到6N以上的太陽能級多晶硅；將5N多晶硅定向凝固、劃片后經表面氯氧化和吸雜處理改性后，研制出光電轉換效率超過11%的太陽能電池。這兩項技術突破了長期制約我國光伏產業發展的瓶頸，產生了良好的經濟效益和社會效益。

陳朝在半導體光電材料和器件領域的成就，遠不止上面羅列的這些。他所負責的“863”計劃和國家自然科學基金“激光誘導下的GaN P-型摻雜和P-型歐姆接觸”項目，達到GaN空穴濃度超過5x1018cm-3以及GaN的P-型歐姆接觸比接觸電阻低2.5x10-4Ωcm2的良好效果，并獲得兩項發明專利。該項目屬國際首創，處于國內最好的水平。陳朝說，目前該方法已經用于GaN藍色和白光LED芯片的制備，不僅提高發光效率和器件的可靠性，還降低工作電壓和熱阻并延長了器件的工作壽命，經濟效益良好。

此外，受廈門三優公司委托，陳朝研制的在650mm波長光照下，光響應度達0.4A/W的硅光電探測器，獲得實用新型專利并申請了國家發明專利；在與深圳納諾材料研究所的合作中，陳朝較系統地探索了類金剛石薄膜的摻雜和半導體光電性質，首次成功研制出類金剛石薄膜MSM結構的紫光和紫光電探測器，且自主設計和委托加工、封裝研發了用于CD機上的單片集成光電探測放大器，填補了國內空白。

自投身科研以來，陳朝的日程被安排得滿滿當當，要找出一點空閑著實不容易。他放棄了清閑的日子，用幾十年的辛勞耕耘換來了碩果等身，不僅在半導體光電材料和器件領域取得成績，在光纖通信和有線電視領域也同樣成就卓越。

1999年12月，由陳朝負責的“10Mbps、100Mbps光線收發器”項目，順利通過福建省科技廳組織的成果鑒定，專家意見一致認為：“本成果在協議芯片的功能開發、防止高頻信號相互耦合和實現光電接口等方面的設計上，具有創新性和先進性，項目技術已達國際同類產品先進水平，性價比優于國際同類產品，有較強的市場競爭力?！蓖瑫r，該項目還榮獲廈門市2000年科技進步三等獎、福建省2001年科技進步獎二等獎以及2項發明專利、2項實用新型專利和第十四屆全國發明展覽會銀獎。

陳朝說，由于自己一直從事半導體光電器件的研究，所以進入光通信領域對他來說是很自然的事情，而他在光通信領域為人所稱道的，是他在科研成果轉化方面的貢獻。據悉由他負責開發的“10Mbps、100Mbps光纖收發器”、“三端口高性價比普及型有線電視光接收機”和“用于有線電視網絡的雙向工作站”等成果現已全部轉讓給企業進行批量生產，取得了良好的經濟效益。

為了實現高速、寬帶、低成本的全光網絡通信，突破最后一公里瓶頸，真正實現光纖到戶（FTTH），近年來他致力于塑料光纖通信的新領域研發。他說：“我們采用850nm波長成功實現了點對點通信以及1310nm主干網和850nm局域網的互連，正在努力研發650nm單片集成塑料光纖收發器芯片。這樣不久將有可能實現20Mpbs高速寬帶低成本上網。”此外，陳朝不僅在國內首次研制出用于密集波分復用的石英小球衛星諧振腔光纖分叉器，并且還對其工作原理和制備方法進行了有效探索，為我國微腔光纖通信事業的發展奠定了堅實基礎。

第4篇：光電子學論文范文

【關鍵詞】 光電信息技術；實驗；創新

光電信息技術實驗是高等院校中應用物理學和光信息科學與技術等本科專業必修的一門重要的專業實驗課程，如何發揮光電信息技術實驗教學的功能，更好地培養學生的創新能力和實踐能力是需要重視和解決的一個問題。

1 基于創新能力培養的光電信息技術

光電信息技術實驗課程體系的設計關系到實驗課程教學目標的確定和對學生能力培養的要求，為此，我們結合學生的專業特點以及國內外相關學科的前沿發展動態，應用現代先進的教學方法，進行實驗課程的整體設計；從人才培養體系整體出發，建立以培養能力為主線，分層次、多模塊、相互銜接的科學體系的實驗教學體系，實現基礎與前沿、經典與現代的有機結合；改造傳統的實驗教學內容和實驗技術方法，加強綜合性、設計性等創新性的實驗項目；建立新型的適應學生能力培養、鼓勵探索的實驗方法，鼓勵學生自主學習、合作學習、研究性學習的實驗教學模式。

在實驗內容選擇上，兼顧理論與應用、基礎和前沿。光電信息技術實驗的主要內容，包括激光技術實驗、光纖光學實驗、光電探測綜合實驗和激光加工實驗等四大部分，概括了光電信息技術中信息的產生、傳播、處理和應用的整個過程，遵循由淺入深、由理論驗證到應用設計的原則進行，有利于學生對這一技術領域有一個較為全面和清晰的認識。

在實驗類型上，包括驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗等各類實驗。以培養學生綜合運用系統知識、分析與解決實際問題、提高自主實驗意識的創新能力為主，制定不同類型的實驗可以鍛煉和培養學生不同的實驗能力，改變了實驗教學依附于理論教學的傳統觀念。綜合性實驗使用多門課程知識，綜合運用多方面知識和方法解決問題，側重在基本理論和知識的驗證和再現，加深對知識的理解和記憶，培養學生綜合運用所學知識、實驗方法和實驗技能、提高分析和解決問題的能力。

2 綜合性實驗和設計性實驗是培養學生創新能力的有效途徑

光電信息技術實驗的主要目的是拓寬學生實驗思路，提高學生解決實際問題的能力，增強學生適應社會發展和科技進步的要求。在實驗內容貼近學科發展和實際應用的基礎上，利用“綜合性”、“設計性”實驗整合教學內容，是培養學生創新能力的有效途徑。

在綜合性實驗和設計性實驗的教學過程中，教師作用更多體現在科學研究方法的指導上。這就要求教學方法從傳統的以教師為主色模式，轉變為學生為主的模式，更好地促進學生開展自主學習，激發學生學習興趣和激情。光電信息技術實驗主要包括激光技術實驗、光纖光學實驗、光電探測綜合實驗和激光加工實驗等四大部分。其中激光技術實驗、光纖光學實驗和光電探測綜合實驗屬于光學和電學結合的綜合性實驗。激光加工實驗屬于設計性實驗，需要學生根據實驗指導書的具體要求，自己設計加工樣品，然后操作激光雕刻機進行樣品的加工，使學生在實驗過程中主動地學習新知識，獨立地進行設計和加工，極大地激發了學生的學習興趣，增強了實踐能力，使學生的創造才能得以充分發揮。

光電信息實驗的內涵豐富，覆蓋的知識面和包含的信息量以及對學生的專業技能訓練的內容寬廣，除本專業的電磁學、光學、光電子學、光纖通信、激光原理等課程內容以外，還涉及到數學、計算機技術等學科知識。同時還要對學生進行實驗思想、實驗方法、實驗條件、實驗設計、實驗操作、實驗數據處理等多方面的訓練。

從學習方法和思維特色方面來說，要使學生由以聽為主的學習習慣向自主地、獨立地思考轉化；由理論學習為主向實驗知識、實驗技能學習轉化；由以讀書為主向以觀察、分析為主的學習轉換；從主要依靠記憶向綜合運用各種思維方法分析、解決實際問題轉化。可以說，光電信息技術實驗過程在激發、培養學生的創新能力與科學素質方面獨具優勢，為培養高質量的應用性人才，起到了重要的作用。

3 改進教學手段，提高實驗教學效果

對于新建實驗室，每個實驗的儀器設備臺套數量有限，如果采用傳統的班級授課制，將導致學生動手操作的機會和時間受到限制，得不到充分的實踐訓練，也不利于培養學生獨立實驗的能力，為此我們采用少人數、多批次的方法來解決這一問題，降低每組的人數，基本上能夠實現兩人一組，將實驗課轉變為以學生為主體，教師為主導，使學生在實驗教學這個環節，真正把握好實踐的機會，得到充分的操作時間。同時，客觀上促使每個學生必須獨立動手實驗，獨立解決遇到的問題，避免了少數同學實驗，多數同學旁觀的現象，提高了實驗教學的效果。

值得注意的是，該實驗課開課之際正值大四學生準備全國研究生入學考試的最后沖刺階段，這些學生中的大部分人把準備考研課程作為重中之重，人雖然坐在課堂上，但對教師所講內容似聽非聽，對于實驗課，更是心煩生厭，無心做實驗。為解決兩者之間的矛盾，我們本著一切為了學生的原則，設想將教學計劃進行適當調整，把光電信息技術實驗集中安排在大四下學期的前幾周完成，使學生能有更多的時間專心用于考研復習，這樣不但有可能減輕學校畢業生的就業壓力，而且在學生即將進行畢業論文寫作之際上實驗課產生意想不到的好效果。

由于面向21世紀的光電信息技術實驗教學必須有利于培養學生的實踐能力、競爭能力和創新能力，因此，只有掌握光電信息技術實驗教學的特點，發揮專業實驗教學的優勢，加強實驗師資隊伍的建設，立足學生終身發展以及參與未來競爭的需求，轉變教育思想，樹立以育人為本的觀念，才能適應時展和科技進步的需求，才能培養出具有創新精神和實踐能力的人才。

參考文獻

[1] 陳慶鄂，歐陽林，程曉萱.在實驗教學中培養學生創新能力[J].理工高教研究，2005，(6)：113-114

第5篇：光電子學論文范文

10月6日凌晨3時,睡夢中的黃美蕓被一陣鈴聲驚醒。對方希望直接和高錕通話,但因高錕患有老年癡呆癥,高太說丈夫睡熟了不能接電話,并問對方“你是誰”。經雙方確認身份后,對方才告知是瑞典皇家科學院的秘書,致電通知高錕,他獲得了今年諾貝爾獎。

“啊?”黃美蕓回憶說:“我驚呆了。我徹底無語了,半天說不出話來。他問我(丈夫獲獎)感受如何,我也只會說我說不出話?！狈畔码娫?黃美蕓連忙把高錕從睡夢中搖醒?！拔覇査?‘諾貝爾獎你知道吧?’他說:‘嗯。那是世界性的大獎。得諾貝爾獎是件大事,很高的榮譽?！?/p>

“給你的?！备咛f。

“我?”這回輪到高錕驚訝了。

在稍后的文字回應中,高錕說:“我對于獲頒諾貝爾物理學獎深感榮幸。諾貝爾獎鮮有表彰應用科學的成就,故我從來沒有想過會獲獎,感到非常驚喜。過去40年,光纖大大促進了資訊世界的發展及進步;亦有賴光纖的出現,這個喜訊已于瞬間傳到千里?！?/p>

猶如車輪的發明大大促進了交通運輸,光纖雖細如發絲,卻改變了我們的世界。無論何時,這份榮譽高錕教授實至名歸。

現年76歲的高錕(Charles Kuen Kao)是繼楊振寧、李政道、丁肇中、李遠哲、朱棣文和崔琦之后第七位獲諾貝爾獎的華人科學家,也是首位以應用物理研究獲諾貝爾物理學獎的人。

雙重國籍

1933年,高錕出生于上海一戶典型的高知家庭。父親高君湘是留美返滬的大律師,祖父高吹萬是清末民初時期南社著名文人,堂叔父高君平為知名天文學家。

高錕入學前,父親聘老師回家,教導高錕和高讀四書五經。10歲,高錕就讀世界學校(今日的國際學校),需要讀中文之外,也要讀英文和法文,學校聘請留法的學者回來教授,高錕開始接觸中國之外的人事文化。

高錕小時候住在一棟三層樓的房子里,三樓就成了他童年的實驗室。童年的高錕對化學十分感興趣,曾經自制滅火筒、焰火、煙花和曬相紙嘗試自制炸彈。最危險的一次是用紅磷粉混合氯酸鉀,加上水并調成糊狀,再摻入濕泥內,搓成一顆顆彈丸。待風干之后扔下街頭,果然發生爆炸。幸好沒有傷及途人。后來他又迷上無線電,很小便成功地裝了一部有五六個真空管的收音機。

1948年高家舉家遷往香港,這是高錕人生首個轉折點。使高錕得以心無旁騖地繼續接受優質高等教育,為他今后的非凡成就奠定了基礎。他進入圣若瑟書院就讀。中學畢業后,他考入香港大學。但由于當時港大沒有電機工程系,他遠赴英國東倫敦伍爾維奇理工學院(現英國格林威治大學)就讀。1957年,他從伍爾維奇理工學院電子工程專業畢業。1965年,在倫敦大學下屬的倫敦帝國學院獲得電機工程博士學位。

1957年,高錕讀博士時進入國際電話電報公司(ITT),在其英國子公司――標準電話與電纜有限公司(Standard Telephones and Cables Ltd.)任工程師。1960年,他進入ITT設于英國的歐洲中央研究機構――標準電信實驗有限公司,在那里工作了十年,其職位從研究科學家升至研究經理。正是在這段時期,高錕教授成為光纖通訊領域的先驅。

偉大的發現

從一九六三年開始,高錕就著手對玻璃纖維進行理論和實用方面的研究工作,并設想利用一種玻璃纖維傳送激光脈沖以代替用金屬電纜輸出電脈沖的通訊方法。1966年7月,33歲的高錕登上了人生的第一座高峰,其論文《光頻率介質纖維表面波導》發表于英國電機工程師學會學報,這個日子后來被定為光纖通訊誕生日。

在當時幾乎無人相信世界上會存在無雜質的玻璃,而行為及思想常常出人意料的高錕卻堅信自己的理論,他像傳道一樣到處推銷他的信念,他遠赴日本、德國,甚至美國大名鼎鼎的貝爾實驗室。對于自己相信的東西,他很固執。在他的努力推動下,1971年,世界上第一條1公里長的光纖問世,第一個光纖通訊系統也在1981年啟用。短短幾十年間,光纖網絡已遍布全球,并以每小時增加數千公里的速度擴展,極大地促進了互聯網等通訊技術的發展。光纖網絡使數據傳輸可在彈指間完成。如今的手機通訊、國際電話、有線電視以及互聯網傳輸運作,都拜光纖之賜。

由于他取得的成果,有超過10億公里的光纜以閃電般的速度通過寬帶互聯網,為全球各地的辦事處和家居提供數據。由于他在光纖領域的特殊貢獻,獲得巴倫坦獎章、利布曼獎、光電子學獎等,被稱為“光纖之父”。

10月6日,2009年度諾貝爾物理學獎公布時,諾貝爾獎評審委員會如此形容高錕在光學通訊上取得的開創性成就:“令文字、音樂、影像和影片在一瞬間傳到世界各地”。

得知高錕獲諾貝爾獎后,香港科技大學校長陳繁昌激動地說:“作為香港之子,也是舉世知名的‘光纖之父’,高錕教授是真正的科學巨人。他的偉大發明,標志著通訊革命的晨曦。光纖,改變了全球通訊的面貌?！?/p>

給太太的金婚禮物

諾貝爾物理學獎,也是高錕獻給太太的“金婚”禮物――世上,沒有幾個人能拿出這樣的禮物。

2008年高錕身患阿茲海默癥后,黃美蕓承擔了他所有的起居生活,并成為他事業上最為重要的伙伴之一。只要一有機會,高錕就對太太贊不絕口?！澳憧次颐看沃v座的電腦程序及幻燈片都是我太太幫我準備和設計好的;對我的演講很有幫助。記得我在一九六六年宣讀論文時的電腦幻燈片也是太太幫我做的?！?/p>

高錕大學畢業進入標準電話電報公司后,就與黃美蕓相識。在幾乎清一色的白人同事中發現一副東方臉孔,讓高錕覺得很親切,他很想上前和黃打招呼,又一直猶豫不決。幾天后,才鼓足勇氣上去自我介紹。

“冰山破開,我們相遇了?！备咤K在其自傳第一章《邂逅》中寫道。兩人的友情發展很快。當有一次高錕強烈反對她搭同事的摩托車時,他明白自己已墜入愛河。

“我說:‘你沒有戴頭盔,坐在摩托車后座,太危險了?！蚁嘈盼沂强床贿^她摟著那小伙子,好像很親熱的樣子?！备咤K寫道。

結婚前,黃美蕓提出要做一個試驗:大家分開半年,不見面,看彼此是否還互相掛念。高錕強烈反對:“實驗室應該做實驗,婚姻的實驗不能做,我不需要做?！?/p>

之后,兩人的結合又遭到黃母的反對。按中國習俗,兄長須先成家妹妹才能出嫁,但那時,黃美蕓哥哥仍獨身,甚至連女朋友的影兒也沒有。最后,高錕與黃美蕓選擇私奔――秘密結婚。

“踏遍天涯覓知音,杳然我獨踽踽行,青春結伴好還鄉。電影《八十日環游世界》主題曲,正道出了我們婚姻之路的歷程。”多年后,高錕在自傳中深情總結。

據香港《明報》報道,剛奪得諾貝爾物理學獎的“光纖之父”高錕,因患上老人癡呆癥,已經忘了自己畢生研究、造福世人的光纖科技,其妻黃美蕓也形容患病后的丈夫“不再是以前那個人”。

第6篇：光電子學論文范文

關鍵詞: 光學課程 教學現狀 教學改革

1.引言

光學課程是高校物理學專業的一門重要基礎課,是普通物理學中一個必不可少的組成部分。自1960年激光出現以來,光學學科以前所未有的規模和速度迅速發展,出現了許多以激光為基礎的現代光學,如非線性光學、信息光學、光纖光學、光電子學、量子光學等許多新的分支學科。這些學科都是以經典光學為基礎發展而成,因此,光學課程是這些新技術的理論基礎課。通過學習光學課程,學生可以奠定堅實的知識基礎[1],同時學習其典型的科學思想方法。

鑒于光學課程的重要地位,我們應該不斷地探索如何對該課程實施恰當的、適合學科發展的教學工作。因此,如何改革現有的光學理論課程和實驗課程的傳授式教學,使之適應科學技術和當今社會發展的需要,是一個值得深入探討的課題。

2.光學課程教學現狀

2.1教學內容

長期以來,光學課程在內容結構上,都是以基本概念、基本規律和基本計算方法為主線,對于基本研究方法和基本物理思想不夠重視,敘述也無新意。教學內容一直主要是幾何光學與波動光學。盡管在教學過程中加入現代光學的基本原理介紹,但由于學時限制,教學過程中這部分內容的講授也一般只作簡單的介紹,大部分內容讓學生自己閱讀,因而光學的教學內容一直局限在經典光學的主要原理部分,對其應用涉及較少[2]。而光學是現代前沿科學技術的基礎和源泉,當今現代光學技術發展迅速,因而光學課程教學內容已跟不上時代的要求,不具有現代氣息。所以大學生在畢業以后,對現代光學發展概況了解甚少,很難適應當今社會對光電子技術、光通信技術人才的應用要求。這就要求我們對教學內容進行改革,充分利用有限的學時,合理安排教學內容,使學生在掌握基礎理論的同時,能很好地了解現代光學的發展動態。

2.2教學方法

縱觀我國的教學現狀,傳授式教學方法根深蒂固。這種教學方法以教師為主體,學生的學習完全屬于被動型。這雖然在知識的傳授方面有一定的意義,但卻嚴重地影響了學生能力的發展,降低了學生參與教學活動的積極性和主動性。只有教師讓學生成為教學活動的主體,發揮學生的主動性,使學生成為知識的探索者和創造者,才能使學生有自覺和持久的學習興趣,高校教學的目的才能得以實現。因此,光學課程的教學方法也成為亟待改革的內容之一。

2.3學生的學習積極性

教師要想收到較好的教學效果,就必須學會調動學生的學習積極性。而多數教師往往認為聽課者已經是大學生了,應該有學習的自主性,所以常會注重知識的講解,而忽略學生學習積極性的調動,與學生的互動甚少。現在一些學生進入大學后,生活方式與以往變化很大,覺得沒有了壓力,對未來又充滿了迷茫,所以對學習也就不那么重視。加上物理學相較其他學科顯得理論性很強,學習難度相對偏高,因此調動大學生的學習積極性是一個值得注意的問題。

3.光學課程改革的具體思路

3.1教學內容的調整

由于光學課程涉及的內容非常廣泛,頭緒繁多,自身又不像電磁學或者經典力學那樣有一個貫穿始終的思路而形成比較完整的體系[3],因此在教學改革過程中教師既要注意講授必要的傳統內容,又要緊密結合現代光學前沿課題,找準基礎理論與科技前沿課題的結合點,精選現代光學知識內容,把握幾個現代光學的前沿課題,以線帶面進行教學。教師在講授基礎光學的相關內容時,及時地引入現代光學相關知識,可以使學生既不感到光學基礎理論枯燥乏味,又能體會到現代光學前沿課題是與基礎理論緊密結合的。比如,講解偏振現象時教師可以引入立體電影的原理,講解幾何光學全反射原理時可以介紹光纖光學系統及其應用,講解雙折射晶體原理時可以介紹晶體材料的進展和應用前景,講解光的干涉內容時可以簡要介紹“納米技術”,等等。這樣不僅可以增加教學容量,而且能大大激發學生的學習興趣,使教學的內容充滿活力。

3.2教學方法的改革

目前,光學課程的教學雖仍以課堂教學為主,但是講解過程中應貫徹少講、精講的原則。課堂教學方法可靈活多樣。

3.2.1由問題帶動教學。

將實際問題與理論知識聯系起來,在介紹一個知識點之前,著重介紹知識點的實際來源,是為了解決什么樣的問題而提出的解決方法[4]。例如講授光的干涉內容時提出如下問題:(1)吹出的肥皂泡在陽光的照射下呈現出彩色圖案,這是為什么?(2)教室里有許多盞日光燈,卻沒有看到光的明暗分布條紋,這又是為什么?再例如講述多光束干涉時,可以先把F-P干涉儀的用途講清楚。這種思路可以讓本身枯燥的理論知識變得生動,進而活躍課堂氣氛,引導學生進行知識探索。

3.2.2著重方法講解。

大學教學的關鍵是提高學生的素質,不僅使學生掌握更多的知識,而且掌握方法,掌握分析和解決的能力。在課堂教學中,教師可以用光學原理引導學生如何進行相關設計,進行啟發式教學。教師的責任不僅僅是“教”,更重要的是引導學生去“觀察”和“學”,放棄“滿堂灌”、“拉著走”的教學方式。如果學生在老師的指導下完成具有一定研究性、探索性的小論文,就能鍛煉其獨立思考和探索問題的能力,有助于創新意識和創新精神的培養。

3.2.3分層次教學。

教學過程應分清主次,詳略得當。對于重點的基礎內容,可以詳細講解,重點強調,并伴有典型的例題,使學生牢固掌握。對于一般知識,如現代光學的前沿,可以由目前學生能認識的現象開始,簡單介紹原理,留出足夠的空間讓學生通過互聯網、圖書館等渠道進行深層次的了解。對于教材中的出現的相似內容,可以讓學生自學,采用討論式教學。這種教學方式既可活躍課堂氣氛,又可加深學生對知識的理解、運用,且有利于學生素質的提高。

3.2.4開辟專題講座,拓展教學內容。

為了利用采用講座與授課相結合的教學方式,在課程教學過程中教師可以適當安排幾次專題講座,專門介紹與現代生活息息相關的現代光學前沿課題,開拓學生的視野,豐富學生的課堂教學。

3.3調動學生的積極性

3.3.1多聯系實際應用。

學生往往不會對純理論的知識產生直接的興趣,如果只學習理論而不知理論的實際用途,學生會變得迷茫,學習也會變成一個流于表面形式的過程。在光學教學中,教師應結合教學內容,適時提出經過理想化了的實際技術問題,激發學生的興趣,引導學生靈活運用所學知識去探索、解決問題。理工科課堂中存在的共性問題就是當教師一味講解基本理論時,只有少數學生聽講,而當教師提出與之相關的實際應用,特別是生活中常見的應用時,多數同學會表現出很強的求知欲。光學與實際生活聯系密切,如在講授分振幅干涉這部分內容時可指出如何將照相機鏡頭做成看起來是藍紫色的,為什么陽光下的肥皂泡看上去是五顏六色的,如何檢驗眼鏡片的表面是否是光潔的,等等,結合了實際的應用,符合學生的認知規律。

3.3.2采用多媒體和傳統的教學相結合。

多媒體的使用大大節約了板書時間,緩解了課堂內容多、課時不夠的矛盾,課堂教學信息量增大。光學課程涉及到大量圖像,把光學圖像采用Flash、3D等繪圖軟件做成三維動態課件,在課堂教學中能產生生動活潑的效果,能提高學生的學習興趣和記憶力。比如講解夫瑯禾費衍射時,教師可先讓學生觀看矩形衍射和圓孔衍射的Flas來加強感性認識;講解F-P干涉儀時,仿真多光束干涉圖樣隨著干涉儀內表面反射率的變化而變化的圖樣,形象說明F-P干涉儀的工作原理。

3.3.3發揮情感的積極作用。

有調查表明,多數高校教師與學生之間的關系和高中教師與學生之間的關系不同,關鍵在于高校師生之間缺乏溝通。多數教師與學生見面時間僅限于課堂,且無更多交流,導致教師不認識多數的學生,甚至學生不記得某課程任課老師是誰。這也會降低學生學習的興趣。如果教師能夠與學生多交流多溝通,親近學生,就能夠在學生心中樹立起更好的形象,從而進一步激起學生對學習的興趣,使學生真正成為教學中的主體。

4.結語

本文主要就光學課程的教學內容、教學方法和調動學生積極性方面提出教學改革的方向。我們應該在教學過程中,通過各種實踐,不斷開展教學改革,努力提高課程教學質量,提高學生學習的積極性,培養學生的創新意識、創新精神和創新能力。

參考文獻:

[1]姚啟鈞.光學教程:第四版[M].北京:高等教育出版社.2008.

[2]鐘金鋼.21世紀普通物理光學教學改革思路研究[J].中山大學學報論叢.2002,22,(1):120.

第7篇：光電子學論文范文

佟存柱，1976年3月生于吉林伊通縣，現任中國科學院長春光學精密機械與物理所研究員，博士生導師，中科院“百人計劃”入選者。

尋找最適合的事業方向

佟存柱與物理有著與生俱來的緣分。他從小就對機械、儀表、電路等物理器件有著極高的感悟能力，他的物理課成績也一直在學校名列前茅。高考時，接近滿分的物理成績使他毫無懸念地進入了重慶大學物理系。四年之后，佟存柱考取了重慶大學應用物理系與中國科學院聯合培養的研究生。在重慶大學學習一年以后，佟存柱來到了中科院理化所的低溫中心，而隨著低溫中心并入中科院物理所，他又開始了在中科院物理所的學習和研究工作。

從2000年第一次踏入中科院，佟存柱就與其結下了不解之緣。他曾先后在中科院四個研究所學習和工作，包括中科院理化所低溫中心、中科院物理所、中科院半導體所和中科院長春光學精密機械與物理所。

談及四個研究所的文化底蘊，往昔生活浮現眼前，佟存柱回憶說，“中科院物理所以基礎研究為主，老一輩科學家的兢兢業業、嚴謹求實的精神時刻激勵著我，也是我內心永遠銘記的榜樣。物理所另一個文化則是合作，很多成果是通過各部室合作取得，這一點讓我深刻領會到合作對事業發展的重要性。中科院半導體所則把我帶入了半導體激光器這個領域，這也是我目前一直所從事的研究方向。而中科院長春光學精密機械與物理所是一家偏重工程應用的研究所，該所最大的特點是重實際應用、上下團結、科學管理?！?/p>

從碩士到博士，佟存柱積累了厚重的學科知識，收獲了豐富的科研思想。為了掌握更尖端的技術，2005年佟存柱以研究員的身份來到新加坡南洋理工大學電子工程學院。這期間，他的主要工作是帶一個小的團隊，負責量子點材料與器件研究。佟存柱帶領幾個博士組成的研究小組，在低維納米材料外延生長、量子點邊發射激光器和垂直腔面發射激光器等課題的研究取得了出色戰果，先后提出了量子點全路徑弛豫速率方程模型，設計并研制出1.3μmp型調制摻雜量子點垂直腔面發射激光器。這些項目在國際上都是有難度的，他們正是憑著初生牛犢的韌勁和勇氣取得了令人刮目的成果。佟存柱自豪地說，那些器件的設計和制備難度極高，我們是通過超常規的辦法才取得了成功的。

為了尋找更廣闊的成長空間，佟存柱離開新加坡來到了大洋彼岸的加拿大。2009年8月，佟存柱加入加拿大多倫多大學電子與計算機工程系。多倫多大學是光子晶體技術的最權威的研究機構之一。佟存柱來到多倫多大學，主要從事片上集成的量子光源的研究。2009年，多倫多大學研制出來一個較好的光源，佟存柱的任務是進一步改善光源的性能。他通過一些理論上的設計，工藝上的改進，研制出單缺陷模式工作的布拉格反射波導光子晶體激光光源，實現了溫度不敏感的連續單缺陷模式工作，這在當時是一個相當高的性能。

佟存柱在深造的同時，也在不斷地尋找最適合自己的事業方向。他心里總有一種渴望，就是讓自己的才干直接為國家的發展貢獻力量。剛開始，他并不是做半導體研究的，在大學里所學的專業則是物理。然而，以他的聰明才智，完全能在基礎科學研究上有所建樹。但是，佟存柱卻有他自己的想法。他說，雖然純科學與技術都很重要，但是技術研究對市場、對社會進步的貢獻更直接一些，技術能更快的轉化成生產力，因此，他更愿意從事技術研究。

報效祖國是最大的愿望

佟存柱的科研能力得到了國外專家的肯定。他在國外的事業也得以順利發展，在生活上站住了腳跟，在科研上有了一席之地。并且，對于他這樣的研究人員，在國外有更好的發展環境和更廣闊的發展空間。佟存柱說，在國外的生活遠沒有像國內這樣緊張，生活更輕閑。如果是在國外，佟存柱會常有時間和家人、朋友一起度假，但現在，他卻是在實驗室加班加點地工作。是什么使他放棄國外的生活，義無反顧地回到國內？佟存柱笑著說，自己是思鄉情結比較濃郁的一類人，他總覺得，在國外做得再好，也是為自己，不是為國家；不過，這只是一方面，促使他回國的最重要的原因就是，在國外這幾年感覺到，中國發展非?？?，中國的騰飛在21世紀是不可阻擋的，作為炎黃子孫，他希望自己能夠投身其中，親身經歷這個偉大的崛起。如果置身事外，那將是一個海外華人最大的遺憾。從技術發展的角度來說，未來的中國肯定會走在世界的前沿。“我回來以后沒有選擇去大城市，而是選擇到了長春，是因為我認為一個人的成就不是取決于在大城市還是小城市，幸福與成功都在于自己對生活和事業的經營。另一個重要的原因是中科院長春光機所給我的觸動，所里領導層的團結奮進、求真務實，以及對人才的重視，讓我感覺這是一個真正做事業的地方。”佟存柱如是說。

2010年，佟存柱放棄了國外舒適的工作環境，回國發展，來到中科院長春光機所?！八锏奈幕屛业乃枷氚l生了很大轉變，我深刻意識到科研成果的表現形式不僅僅是文章、專利，更重要的是實實在在的為國家、社會、經濟有所貢獻的應用。”科學要變成生產力，必須要通過技術的渠道。這是長春光機所的理念與文化，也是佟存柱的科研驅動力。因此他目前所承擔的絕大多數項目都具有明確、具體的應用目的，追求的最終目標就是能“用上”。

“現在我國在基礎科學方面投入的力量是比較大的，但是在科研成果的轉化和技術的應用方面還存在著薄弱環節。”佟存柱形象地比喻說，“這好比是一場馬拉松，我們已經跑到了最后100米，就差一點就成功了，可是就停在那里不動了。這是非常令人遺憾的。我們做應用技術的，就是要解決應用技術的‘最后100米’的問題，使我們的科學技術能最終在國家經濟社會發展等方面派上用場?！?/p>

激光研究的豐碩成果

佟存柱目前從事的研究方向為光子晶體激光器。佟存柱告訴記者，光子晶體是一種特殊的光波導，它采用光子頻率帶隙原理進行導波，其原理類似于半導體中的能帶理論，通過它可以實現光的無損耗傳播、高品質激光諧振腔、高效率光限制等。目前光子晶體技術已經被認為是電磁波領域的一個重大突破，并正在光學、光電子學、信息科學等領域中引起革命性變革。

佟存柱團隊的研究側重于采用光子晶體波導改善半導體激光的發散角、光束質量和效率，而不僅僅是光子晶體本身。半導體激光器是目前應用最為廣泛的一種激光器，它具有體積小、重量輕、效率高、電驅動等特點。但也具有突出的缺點，主要是出光光斑呈橢圓形，垂直方向發散角高達45°，水平方向10°，無法良好地會聚，光束質量差，這成為了限制其應用的一個主要問題。雖然光束整形技術能夠有效改善光束質量，但它更多的是通過平衡兩個方向的光束質量因子，獲得一個近圓形光斑輸出。要想從根本上解決半導體激光器光束質量問題，還得從器件本身人手。

談到自己的研究成果，佟存柱自信地說，“現在我們對這個項目非?？春?。我們已經將發散角降低到7.5度，圓形光束出光，在同等價格的情況下，我們的激光器在發散角性能上比現在市場上的性能要好的多，而且我們器件在性能上還有很大的改善空間。器件的核心結構已經獲得國家發明專利授權，這為該類技術擁有自主知識產權奠定了有力基礎?！?/p>

由于在激光研究領域的出色成績，2010年9月，佟存柱入選中科院“百人計劃”，2011年獲得吉林省創新創業人才計劃和吉林省人才開發基金資助。先后在IEEEJ.QuantumElectron，IEEEJ.Select，TopicsQuantumElectron，等期刊上發表學術論文50余篇，被SCI收錄24篇，EI收錄36篇，授權中國專利3項，受理中國發明專利申請5項。目前主持國家自然科學基金項目兩項，中科院“百人計劃”項目一項，中國科學院知識創新工程領域前沿項目一項，以及國家國際科技合作專項一項，并作為課題負責人負責國家重點基礎研究發展計劃項目子課題一項。

佟存柱進一步解釋到，“我們主要解決和面對實際應用中的重大技術問題，也正因此，一旦解決，前景很廣闊。下一步我們要在現有基礎上，把發散角進一步降低。這是本課題的重點，納入了中科院百人計劃。中科院現在提出一個定位，三個突破，五個培育，我們作為一個小的科研單元和個人，也要有所定位，有所突破。因此，我們科研組還擬定了高性能芯片的研究項目。比如研究更低閾值的半導體激光器，讓它稍微加一點電流就能發出激光來。這是剛獲國家批準的重大科技研究的課題項目?！?/p>

這個有什么用途呢？佟存柱告訴記者，“現在互聯網傳輸的信息太多了，信息傳輸中心需要布置大量的計算機，還有大型計算機等等，用電量高得驚人，有人就提出用光學的方法來處理信息，這就需要高質量的激光技術與設備，比如極低閾值激光器、單光子光源技術等，用電量很小，有一點點電就能發光。這也符合綠色節能環保的理念。目前，我國的一些科研機構正在研究量子通訊、量子計算技術，用于信息保密傳輸等，這方面已經取得了世界領先的進展。但是領域內缺少一種質量穩定可靠的單光子光源。這正是我們現有研究條件能夠去做的一件事，所以我們和他們合作，幫他們在做這個光源。另一方面就是能在國防戰略方面發揮很大作用的中紅外的光源。我們現在主要是要解決功率和光束質量這兩個問題。佟存柱說，現在我們的激光器總體上與發達國家的技術還有一些差距，但部分參數已經領先，我們有信心，隨著更多科技人才的加入，我們的技術水平會很快提升到一個新的水平。這些都是能夠彌補國內技術空白的內容，而且是國家急需的項目。

大功率的半導體激光器的應用范圍非常廣泛，比如說在國防、醫療、工業加工等多個領域，都可以用到我們研制出來的激光器。另外我們的技術還有一個好處，就是它是一種波導技術，不光可以用于一種增益介質，換一種發光材料，換一個波長也可以用。量子點材料和納米光子材料主要是朝向量子光學的方向發展，比如量子計算、保密通訊等等。量子點材料可以給他們提供光源。如果我們做集成設備，需要非常小的器件，納米光學器件就可以用來改善其性能。我們現在的工藝設備已經可以滿足這方面研究要求了?！?/p>

成功秘訣在永不言棄

談及科研道路上攀登的艱難。佟存柱感慨地講起他曾經遇到過的重重困難。對于科技工作者來說，最大的困難存在于設想與實現之間。往往設計的器件，做出來卻不是想象的那個樣子。比如說我們現在做的這個器件。在最初的時候，按照我們的設計，激光器的確是激射了，但是出來的東西并不是我們想要的。也就是說，我們設計的是一個模式，可是出來的卻是另外的一個模式在工作。問題到底出在哪里？我們反復計算也找不到根源。這個問題困擾了我們一段時間。但是我們沒有氣餒，晝思夜想，一直堅持查找，一個環節一個環節地過篩子，終于解決了困難。這也給我們提供了一個寶貴的經驗，就是正面地面對困難，堅持再堅持，不要自我否定，說這個肯定做不出來。我們可以跑得比別人慢，但是我們決不放棄。這就和打仗一樣，放棄就等于逃兵，放棄就意味著失敗。然而，就算你放棄了，問題還在那里，不會得到解決。只有白天想，晚上想，吃飯想，睡覺想，才會有那么一瞬間，靈光閃現，找到突破口?，F在科學技術已經高度發展了，某一領域短時間取得大的突破是很困難的，很有可能我們付出了極大的努力，只取得了一點點進展，但是這些小小的進展不斷地疊加起來，就會是很大的進步。他說，我們之所以能夠研制出技術領先的激光器，就是因為我們認準方向之后就踏踏實實地做，不浮躁、不跟風，不是盲目追隨所謂的熱點課題，真正的面對應用。

科研項目成功的背后，肯定有一個優秀的團隊。科學研究的每一個進展，都和團隊的通力合作分不開。佟存柱的團隊里目前有兩個博士，三個碩士，還有幾個研究人員。在組建的時候，佟存柱就根據他們的特長，給每個人確定了分工和發展方向，發展方向是互不沖突的，這給他們留下了足夠的發展空間。這能夠保證他們每個人都負責一個小的方向，同時還能夠互相合作。在管理上，團隊更是有一整套很細致的管理方案，團隊十分重視管理和培訓，力爭讓每一個人掌握研究所的工藝設計流程與技術。

佟存柱還吸取了國外的先進的管理理念，給團隊以足夠的交流時間。團隊每兩周都有定期的交流會，他們不光交流專業知識，還組織學習專業以外的知識，如時間管理、溝通技巧、成功學等。團隊還提供一些勵志的書、時間管理的書，幫助年輕學者樹立良好的思想情操和行為習慣，提高他們的全面素質，為他們今后的成長打下基礎。佟存柱強調說“為了建立年輕學者的時間觀念，我有意給他們定下精確的完成時間，要求必須按時完成，促使他們培養良好的時間管理習慣。有關專業知識是可以通過突擊補上來，但是思想方法與行為習慣，確實需要在平時多磨練。”