王大珩：上世紀(jì)光學(xué)發(fā)展十大方面

1、 Welcome to 光電迷 一、光學(xué)面向基礎(chǔ)科學(xué) 二、19世紀(jì)末光的電磁波動(dòng)論，導(dǎo)致無線電波的發(fā)現(xiàn)，在上世紀(jì)發(fā)展成無線電通訊和無線電電子學(xué)，進(jìn)而形成電子學(xué)專業(yè)工程學(xué)科。 三、傳統(tǒng)光學(xué)的工程化 四、光電子新技術(shù)或稱光子學(xué)成為當(dāng)代戰(zhàn)略高技術(shù)之一微波、遠(yuǎn)紅外、紅外、可見光、紫外、遠(yuǎn)紫外、直至軟X光波段；由波長的特點(diǎn)，各自形成專門的光學(xué)技術(shù)，例如紅外技術(shù)，遠(yuǎn)紫外技術(shù)等。，來源于電子學(xué)與量子物理的結(jié)合，開始時(shí)被稱為光量子放大，是上世紀(jì)下半頁時(shí)光學(xué)技術(shù)的一次重大革命； 半導(dǎo)體和微電子技術(shù)的發(fā)展，首先是技術(shù)上靠光刻形成微細(xì)結(jié)構(gòu)；遠(yuǎn)距離圖像傳輸遠(yuǎn)距離圖像傳輸，例如電視，它大大改善了人類的生活面貌；電子顯微

2、鏡和掃描顯微鏡的發(fā)明大大拓展了人們對(duì)微觀世界的視野；由同步加速器產(chǎn)生的同步輻射由同步加速器產(chǎn)生的同步輻射，原來被認(rèn)為是加速器的垃圾，現(xiàn)在被認(rèn)為是光學(xué)上的寶貴資源，可作為高亮度觀測和微細(xì)加工的手段 。五、光纖通訊技術(shù) 六、光學(xué)信息理論與實(shí)踐 光學(xué)傳遞函數(shù)理論的發(fā)展與實(shí)踐為復(fù)雜的光學(xué)成像鏈提供了方便的質(zhì)量評(píng)估手段。光學(xué)信息處理可以在復(fù)雜的目標(biāo)背景中，通過分析和組合提煉出所需要的特征圖像，例如圖像識(shí)別。半個(gè)世紀(jì)以來，由空間技術(shù)的發(fā)展所帶動(dòng)起來的遙感技術(shù)就是以這個(gè)理論為依據(jù)的，其在經(jīng)濟(jì)建設(shè)上同樣取得了明顯的受益。 七、薄膜光學(xué)和二元光學(xué) 八、自適應(yīng)光學(xué) 光學(xué)傳輸穿過可抖動(dòng)或漂移的介質(zhì)，進(jìn)行實(shí)時(shí)光學(xué)相位

3、補(bǔ)償以提高成像的質(zhì)量； 用于激光光學(xué)系統(tǒng)。由于激光漂移所引至的相位誤差能夠得到補(bǔ)償，因此可以提高大功率激光的光學(xué)質(zhì)量； 也可以用于補(bǔ)償光學(xué)系統(tǒng)成像的缺陷，例如熱形變效應(yīng)等等；這些都是具有原始性創(chuàng)新的新概念。 非線性光學(xué)。獲取倍頻、差頻、和頻、高次協(xié)波以及參量振蕩及四波混頻等效果；強(qiáng)激光光學(xué)和等離子體物理光學(xué)成為研究激光核聚變作為能源前景的基礎(chǔ)理論科學(xué)；量子信息作為迅速傳輸手段的新嘗試，具有信息傳輸密要不被破壞的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于量子計(jì)算機(jī)的優(yōu)越性和可能性也在探測之中；激光技術(shù)促進(jìn)了微觀動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，應(yīng)用前景極為廣闊。十、光學(xué)材料的進(jìn)展 光學(xué)玻璃從鈾物變?yōu)椴捎勉K坩鍋電容連續(xù)生產(chǎn)； 各種波段所需的透明

4、的人工晶體； 非線性光學(xué)特別是激光技術(shù)所需要的特種非線性晶體、線性晶體，例如KTP、BBO、LBO、LiNbO3等等； 激光工作物質(zhì)，如含釹激光玻璃YAG、含鈦白寶石等等。上述所談的十個(gè)方面基本上都有人涉足，但水平各有千秋，總體說來，進(jìn)步很大，但還有很多不足之處。光學(xué)成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)速度緩慢，個(gè)別有比較先進(jìn)的，但還有滯后和空白，例如光學(xué)醫(yī)療儀器。在新技術(shù)上，我們必須協(xié)調(diào)均衡前進(jìn)，保持我們在光學(xué)方面的活力。 第二篇新世紀(jì)光學(xué)發(fā)展大有可為 引子 新世紀(jì)開始，有些同業(yè)者說，21世紀(jì)應(yīng)是光學(xué)大發(fā)展的時(shí)期。怎見得？看以下這些可發(fā)展的前景，或可做說明。 事實(shí)上，國際性的光學(xué)大會(huì)動(dòng)輒以出席萬人計(jì)，可見一斑。

5、一、光學(xué)作為信息載體方面 光纖傳輸?，F(xiàn)在的傳輸率達(dá)60GB，理論上至少還有2個(gè)數(shù)量級(jí)的容余量可茲發(fā)展。當(dāng)前的瓶頸在于光信號(hào)的調(diào)制采用的是光電技術(shù)，而光電技術(shù)的速率在電路傳輸上很難超過10-8秒；其前景是用純光學(xué)調(diào)制（例如光干涉），這樣就可以避免這種瓶頸效應(yīng)；對(duì)我國來說，空間對(duì)地觀測的能力還很落后，研制大孔徑的觀察相機(jī)還需要花很大力氣；利用量子信息的傳輸正在探索過程中；發(fā)展空間激光通訊；發(fā)展納米技術(shù)所需要的超分辨率觀測和監(jiān)控體系。二、光學(xué)作為能源 光核聚變。距離工程化還有很大距離，有大量系統(tǒng)的研究工作要做；激光武器。有可能進(jìn)入工程階段，但技術(shù)保障設(shè)備過于笨重，不利于戰(zhàn)術(shù)上的生存，必須加以改進(jìn)；激

6、光加工。工程化、產(chǎn)業(yè)化需大力開展；激光作為微機(jī)械和納米技術(shù)的加工工具；同步輻射和物質(zhì)的相互作用用途廣泛，例如進(jìn)行深度刻蝕、短波長度物質(zhì)加工等。三、光學(xué)服務(wù)于基礎(chǔ)研究 做為探針，發(fā)展微觀動(dòng)力學(xué)的問題數(shù)以千萬計(jì)，一個(gè)世紀(jì)也做不完； 光電元器件隨著波段的擴(kuò)展和頻帶的加寬，必然提出新的需求。 結(jié)束語 對(duì)我們來說，要抓住全世界光學(xué)繁榮發(fā)展的機(jī)會(huì)，不失時(shí)機(jī)強(qiáng)化我們的光學(xué)事業(yè)，包括基礎(chǔ)研究、產(chǎn)業(yè)化和光學(xué)高技術(shù)工業(yè)的建立，盡量發(fā)揮同業(yè)者的智慧和創(chuàng)造性的才能，為了小康社會(huì)的建設(shè)，不遺余力的做出我們的貢獻(xiàn)。 這里，我特別強(qiáng)調(diào)，我們的年輕一代要很好的發(fā)揮積極的作用，做出輝煌的貢獻(xiàn)。我用自己常說的話來祝福你們： 傳承辟新、尋優(yōu)勇