光电子学论文精选(九篇)

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第1篇：光电子学论文范文

早期工作主要针对大批量生产自动线和各类专用机床。70年代，在我国首次自行研制出立式和卧式加工中心。80年代，开始将信息技术引入传统的制造业并成为国内最重要的研究力量。在CAD/CAM、柔性自动化、精密加工以及数控方面开始艰苦的创业。90年代，本学科在制造业信息化、激光加工自动化、大型医疗装备方面的研究富有成效，尤其是在数控技术和制造业信息化方面取得了突破性进展，今天已形成相当规模的产业，总产值已超过5亿元，在数控和CAM/CAM/CAPP方面当属中国高校之最。进入21世纪后，本学科在数字制造、电子制造、微纳制造、工业工程等交叉学科领域开展了诸多具有创新性的研究工作，并成为国内在相关研究领域的排头兵。

目前，本学科已经形成了具有活力的学科方向及实力强且结构合理的学术队伍，建立了高水平的教学、科研基础平台，形成了学、研、产协调发展的态势，主要研究方向及其特色与前景如下：

1．数控技术与系统

此方向的研究与开发在国内处于水平，研究成果已转化成有相当规模的产业，年产值超过5亿元。现正在开发研究新一代的智能的、网络化的数控系统。

2．先进装备及其技术

结合国家支柱产业、国防、医疗等行业对关键装备的需求，研制实用高水平装备；参与企业重大关键装备或重型机床的数控化改造；研制数值化基础部件、先进功能部件及新型数字化装备。

3．制造业信息化技术

此方向的研究与开发在国内处于前列，在CAD/CAM/CAPP方面的研究工作已形成较大规模的产业，其中CAD和CAPP所占国内市场超过70％。在数字化样机、虚拟设计、多学科优化设计等方面的研究处于国内水平。

4．数字化制造

面向能源、运载、国防等领域的重大需求，在数字制造基础理论研究方面国内并具有较大的国际影响，承担了以我校为首席的973项目、国家自然科学基金重大、重点项目，研究工作具有国内水平。

5．现代设计理论与方法

以设计为主线，以机械、汽车等为载体，在机电系统动力学、动态、热态设计理论与方法、智能设计、优化设计、振动噪声及其控制、系统动力学与性能仿真、NVH分析与控制、测试与主动控制技术方面的研究具有特色。

6．液压气动技术

紧密结合国防需求，开展海、淡水液压系统及其元件的研发及电液比例、伺服系统与控制技术的研究；以FESTO气动中心为基地，开展气动伺服技术的基础理论、新型气动元件、电液/电-气伺服技术的研究。作为非国防口院校，此方向持续得到军方重大项目及基地建设的支持。

7．测试技术与无损检测

开展测量原理、实用仪器和自动检测装备以及评定理论与方法的研究；组建了教育部制造技术国际标准研究中心，开展GPS标准计量基础理论与技术的研究；针对输油、储油及大型工程中安检的需求，开展数字化无损检测的理论研究和实用装备开发，实现了学、研、产良性循环发展。

本学科较之国内同类学科的优势主要表现在：

·学术队伍：五位院士领衔，一批中青年骨干，包括长江学者9人，杰出青年基金4人，总装备部先进制造领域专家组组长1人，国家863先进制造领域专家组成员1人，教育部创新团队1个

·学科基地：数字制造与装备技术国家重点实验室

制造装备数字化国家工程研究中心

国家数控系统工程技术研究中心

国家CAD支撑软件工程技术研究中心

教育部制造技术国际标准研究中心

·学术地位：机械学科教学指导委员会主任委员单位

机械设计制造及其自动化教学指导分委员会主任委员单位

国家自然科学基金重大项目、民口军口973项目牵头单位

·学术成就：奖励（国家科技进步二等奖四项）

全国百篇优秀博士论文三篇

获得了国际SME大学奖

·学科产业：研究开发促进规模产业的形成（华中数控、天喻信息、天喻软件、开目软件）

学院在强化自身建设的同时，还先后与美、英、德、日、韩、俄、澳大利亚、新加坡、香港等多所大学、研发机构和企业建立了广泛的合作办学和合作研究关系，为引进和培养一流的国际型人才，积极参与国际竞争与合作奠定了基础。近十年来，学院承担并完成国家和企业的科研项目近千项，获国家科技进步奖9项、国家技术发明4项、省部级科技进步奖100余项。1999年以机械学院为核心的华中科技大学CIMS中心，荣获了国际制造工程师（SME）颁发的大学奖。今天的机械科学与工程学院形成了自己的学科优势和办学特色。它是国内高校同行中有竞争力的学院之一。

全日制博士研究生招生含直博生、硕博连读生、提前攻博生和统考生，其中2014年博士硕博连读比例约为45%，直博比例约为25%。

登陆华中科技大学机械学院网站：mse.hust.edu.cn，点击“导师风采”栏目可查询所有导师信息。

或登录学校who.hust.edu.cn/readytoSearchAdv.action，查询机械学院导师信息。

欢迎广大考生报考机械科学与工程学院研究生！

学术学位招生目录 学科专业名称及代码、

研究方向

招生

人数

考试科目

备注

100机械科学与工程学院  

 

 

080201机械制造及其自动化  

机械类考生考试科目：

①2213 控制理论

  2215 优化设计

  2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)

②1101 英语

③3311 电子技术(二)

  3312 计算机图形学及算法实现

  3314 工程测试与信号分析

(2213、2215、2201选一) ( 3311、3312、3314选一)

 

光电子类、信息类考生考试科目：

①2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)

②1101 英语

③3355 半导体光电子学

  3364 微机原理与接口技术）

（3355、3364 选一)

 

 

 

 

 

 

 

 

080202机械电子工程  

机械类考生考试科目：

①2213 控制理论

  2215 优化设计

  2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)

②1101 英语

③3311 电子技术(二)

  3312 计算机图形学及算法实现

  3314 工程测试与信号分析

(2213、2215、2201选一) ( 3311、3312、3314选一)

 

光电子类、信息类考生考试科目：

①2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)

②1101 英语

③3355 半导体光电子学

  3364 微机原理与接口技术）

（3355、3364 选一)

 

 

 

 

 

080203机械设计及理论  

机械类考生考试科目：

①2213 控制理论

  2215 优化设计

  2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)

②1101 英语

③3311 电子技术(二)

  3312计算机图形学及算法实现

  3314 工程测试与信号分析

(2213、2215、2201选一) ( 3311、3312、3314选一)

 

光电子类、信息类考生考试科目：

①2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)

②1101 英语

③3355 半导体光电子学

  3364 微机原理与接口技术）

（3355、3364 选一)

 

 

 

 

 

080204车辆工程  

机械类考生考试科目：

①2213 控制理论

  2215 优化设计

  2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)

②1101 英语

③3311 电子技术(二)

  3312计算机图形学及算法实现

  3314 工程测试与信号分析

(2213、2215、2201选一) ( 3311、3312、3314选一)

 

光电子类、信息类考生考试科目：

①2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)

②1101 英语

③3355 半导体光电子学

  3364 微机原理与接口技术）

（3355、3364 选一)

 

 

 

 

 

0802Z1工业工程  

机械类考生考试科目：

①2213 控制理论

  2215 优化设计

  2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)

  2244运筹学（限工业工程专业考生选考）

②1101 英语

③3311 电子技术(二)

  3312 计算机图形学及算法实现

  3314 工程测试与信号分析

  3336  生产计划与控制（限工业工程专业考生选考）

(2213、2215、2201、2244选一) ( 3311、3312、3314、3336选一)

 

光电子类、信息类考生考试科目：

①2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)

②1101 英语

③3355 半导体光电子学

  3364 微机原理与接口技术）

（3355、3364 选一)

 

080402测试计量技术及仪器  

①2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)

②1101 英语

③3314 工程测试与信号分析

  3315 误差理论与数据处理

  3355 半导体光电子学

  3364 微机原理与接口技术

  3522 互换性与技术测量

( 3314、3315、3355、3364、3522选一)

 

 

 

 

 

专业学位招生目录 学科专业名称及代码、

研究方向

招生

人数

考试科目

备注

100机械科学与工程学院  

 

 

085272先进制造  

①2309 专业基础课

②1107 外语实际应用能力

③3546 专业素质和专业能力

 

 

第2篇：光电子学论文范文

[关键词] 光信息科学与技术 人才培养 教学改革 企业需求

一、光信息科学与技术专业的地位与现状

近年来,国内许多重点大学和地方院校都相继设立了光信息科学与技术本科专业。据统计,全国共有106所高校开设了这个专业,广东高校就有将近10所,各高校逐步形成了具有自身特点的人才培养模式和培养方案。重点高校由于具备深厚的学科基础和优质生源,而且有光学硕士点和博士点,其毕业生中有相当大的比例是继续考研深造,其余的毕业生则选择就业。地方高校无论从师资力量、教学设施到学生的整体水平都无法与重点院校相比拟,同专业的毕业生面对就业如何与重点院校的毕业生抗争?一般说来,用人单位会倾向录用重点大学的毕业生。那么,如何提高地方院校毕业生的竞争力就成为我们必须认真思考的问题。本文结合佛山科学技术学院在建设光信息科学与技术专业过程中的实际做法,来讨论这个问题。

二、我校光信息专业建设过程中遇到的困惑

佛山科学技术学院是地方性应用型本科院校,在人才培养方面要充分考虑区域经济对人才培养的需求,及时了解区域经济的发展趋向,适时地根据区域经济的发展来合理调整培养目标、课程体系和教学内容,以便更好地服务于区域经济,同时也可以在不断满足市场需求的同时,自身得到更快的发展与提高。

我校的光信息科学与技术专业于2002年获得教育部批准正式招生。我校物理系原先只开设了物理学(师范)专业,在申报新专业前的几年时间里,引进了多名光学专业的教授和博士,自身也培养了一部分光学专业的骨干教师。为了办好该专业,我们组织了相关教师到省内的中山大学、华南师范大学、暨南大学等院校参观学习,同时还和省外的同济大学、中国科技大学、西北工业大学、华中科技大学等重点高校有学术往来和交流,聘请了华中科技大学的专家学者担任顾问。由于各个高校的学科优势与师资情况不同,所开设的课程也有所不同。一般说来,都会根据原有的学科基础来制订新专业的人才培养计划。我们想,上一个新专业不容易,要想办好新专业,则需要在专业人才培养方案、课程设置、教学安排、实验室建设等方面都要有周密、合理的筹划。

我校于2001年在物理学专业里首先开设了光电子方向,为办新专业打基础。当时开设的课程在原来专业的基础上增加了激光原理、光电子学和信息光学等几门光学和信息类课程。实验室的仪器设备不成规模,专业实验项目少(只有6个),实验时数36学时。随着新专业教学的需要,实验室建设迫在眉睫。我们组织骨干教师和实验室技术人员到外校考察取经,从理论课程的设置到实验课程的开出,从实验项目的设置到仪器的规格、型号都借鉴了其他高校的做法,筹建了光电信息与技术实验室。经过在02、03级学生的教学中实施,基本能够满足教学需要,但同时我们发现存在以下问题:(1)所开的专业基础课和专业课与其他高校大同小异,缺乏特色;(2)实验室的建设也与其他高校雷同,实验项目相差无几,并且以验证性实验为主,难以在实践方面提高学生的综合能力。

这种状况迫使我们反思:一味照搬别人的做法是不行的,有特色才是生存的关键。2004年起,珠三角地区的光电企业突起,特别是LED产业得到国家的大力扶持,普立华公司、国星光电公司、佛山照明、欧斯朗公司、联动科技公司、腾龙光学公司、奇美电子有限公司、中国网通公司、威而信科技有限公司等一批知名企业落户佛山,这些企业是光信息专业学生的主要就业意向单位,为本专业的学生提供了新的机会,但同时对人才的要求也有所提高。

为此,我们主动和相关企业联系,到企业的人事、技术等部门进行调研。在与企业沟通的过程中,企业向我们反馈:由于学校教育观念和教学内容的陈旧与落后,学生所学的内容几乎在企业里都用不上,而企业需要的知识却没有接触过,理论脱离实际, 缺乏社会实践。由此而造成的后果是,虽然近几年培养的本科以上毕业生在数量上有大幅度的增长,而社会急需的能胜任研究、开发、设计、策划等工作并具有较强创新能力的工程技术人员仍然是目前非常紧缺的专门人才,佛山本地的光电企业需要的人才要具备光学系统设计、光电检测、LED封装等技能。

三、采取的改革措施

1.合理定位,目标创新人才培养模式,更新课程设置

我们摆脱陈旧的教育观念,将培养企业需要的技术人才作为合理的培养目标,着手修订了2005级人才培养方案和教学大纲,开设了以下专业基础与专业课程:波动光学与应用光学、激光原理与技术、微电子技术、EDA技术、光纤光学、光纤通信原理、信息光学、光电子学、光度学原理、光电检测技术、电光源原理等。

2.加大实验室建设投入,实现模块化教学

从2002年至今,光电信息与技术实验室共投入200多万元购买各类仪器设备。组建了3个实验分室:光信息处理与光电检测技术分室、光电子器件技术分室、电光源技术分室。经过7年的专业实验课程建设实践,逐步形成较为系统的教学体系、先进的教学内容和开放的实验教学环境。

(1)有机整合、独立开课,构建了模块化实验教学体系

打破基础实验与专业基础实验、专业实验独立分块,实验从属于理论课的传统实验教学体系,将光信息科学与技术专业教学计划中的实验组成一个有机整体,独立开课,构建模块化实验教学新体系。

(2)改革教学内容,优化基础实验,大幅增加综合性、设计性实验

光电信息与技术实验共108学时。由于多门实验有机整合为一门课,总课时增加,课程之间内容相互融合、渗透。因此,可以开设足够数量的高质量的综合性、设计性和研究性实验。实验项目与科研、工程、社会应用实践密切联系,把学科最新发展成果和科研成果引入教学,形成良性互动,实现基础与前沿、经典与现代的有机结合。结合企业需要,我们开设了“电子镇流器电参数测量”“光源光强角分布测量”“光源色温测量”“光电显示面板亮度均匀性测量”“光致发光及荧光粉相对亮度测量”等实验项目。

3.重视师资队伍建设,打造合理的人才梯队

开办新专业仅有好的课程设置和合理的实验室配置是不够的,还需要有优良的师资队伍建设。从2002年起,我系就注意引进光电人才,共吸收了两名分别为LED照明和光学层析成像专业的博士后,还有2名光学专业的博士,多名光学专业硕士。新生力量的加入充实了教师队伍,加强了科研的实力。另外,我们还注重在职教师的学术进修。这几年,通过在职攻读学位和利用访学得到提高的教师有十几人,取得博士学位的有5人,还在攻读博士的有3人,攻读硕士的有2人。加强与国外的合作,几年来,派出3名教师到美国和台湾等地的高校进行学术访问和交流。也通过邀请国内名校的专家来校举行学术讲座。整个专业教师队伍呈现高学历、高职称的态势,以中青年为主力的科研梯队充满活力。

4.重视实践环节,提高学生的专业技能

这几年,我们重视学生实习基地的建设,与对口的企业建立了良好的关系。另外,我们利用佛山与广州、深圳、中山等地路程不远,交通便利的优势,组织或鼓励学生参加光电照明等博览会,让学生多接触专业知识的应用。

严格把握毕业论文的选题,鼓励选择应用型课题,让学生尽早参与教师的科研课题。比如,“基于LABVIEW的多路LED老化测量系统”“用脉冲光声技术测量吸收系数”“太阳能LED照明灯的设计”等课题,是学生在大学三年级时就开始参与到指导教师的科研工作中完成的。

四、专业建设效果

毕业论文的质量有一定的提高,紧密结合光电专业方向,每年都有一定数量的论文具有创新性和应用价值。比如,09届毕业生的论文中“大功率白光LED开关稳流电源的设计”“排线顺序正确性的自动检测系统设计”等论文获得了优秀毕业论文。

最近几年,每年都有多名毕业生被国兴光电、滕龙光学有限公司等企业录用。根据毕业生质量跟踪的结果显示,我们的一些毕业生在企业里能吃苦、肯钻研、表现良好,得到了重用,在企业的技术岗位上作出了一些成绩。另外,我们在考研方面也取得胜利,如今年32名光信息专业毕业生中,有7名同学考上中山大学、华南师范大学、暨南大学和广东工业大学等高校的研究生。

近3年来,我们培养的学生在“挑战杯”“广东省大学生物理实验设计大赛”等各类竞赛中获奖18项,75人次获奖。通过竞赛,学生将所学的知识运用到实践中,有效提高了他们的综合素质。

五、思考与建议

经过7年的建设实践,我们有过教训,也取得一些经验,总结如下:

(1)合理动态地更新教学内容,淘汰已经过时的内容,特别体现在专业课程的教学内容和实验项目上。

(2)要建设有特色的专业实验室,推行模块化实验项目,有助于学生针对就业意向来选择学习内容。

(3)不足。专业设计软件的熟练使用是当今很多光学企业在招聘技术人员时强调的条件。如ZEMAX、Lighttools、Tracepro等,我们还没有开设相关的课程来介绍这类软件的使用。但我们已经在09级的人才培养方案中加入《科研训练》环节,实施导师制,让学生提前进入老师的科研项目,为毕业设计做准备。

参考文献:

[1]王宁,贾传磊,焦志勇.光信息科学与技术专业人才培养现状分析与思考[J].科技信息,2008,(23):372.

[2]李晨霞,康娟,夏涛.光电信息工程专业人才培养研究[J].高等理科教育,2008,(6):35-37.

[3]韩军,张群,李纯青.光电类专业学生创新能力培养模式研究[J].中国成人教育,2005,(11):68-69.

[4]龙青云,李富全,张昌莘.光电信息技术实验教学改革的思考[J].高校实验室工作研究,2007,(3):21-23.

[5]吕玮阁,殷森余,高红叶.光电信息专业实验教学中的创新能力培养[J].光学技术,2007,(3):303-304.

[6]徐慧娟.信息动力与大学生创新能力培养[J].武汉理工大学学报•信息与管理工程版,2006,(9):110-112.

第3篇：光电子学论文范文

陈朝，福州市人，1943年出生于福建省永安市，主要研究方向为半导光电体材料、器件和应用，涉及信息光电子学、半导体照明和光伏发电等领域。陈朝毕业于厦门大学物理系，学习了“无线电电子学”和“半导体物理与半导体器件物理”两个专业；1965年，在导师的建议下，年轻好学的陈朝继而选择了半导体光电研究方向，这为他后来的发展起到了非常重要的作用。

陈朝让人印象深刻的成果完成于1992年～1993年间，那时他作为高级访问学者，被国家教委公派到加拿大多伦多大学和白俄罗斯大学工作，负责由国家科委下达的、与白俄罗斯科学院电子研究所合作的“用于光纤通信的III―V族多层材料和光电器件的研制”国际合作项目，并设计了InP基单片集成PIN―FET多层材料，在同一片材料上成功研制出性能良好的PIN光电探测器和MISFET放大器。

在此过程中，陈朝研制出了高速、低暗电流、高响应度的InGaAs/InP PIN光电探测器芯片，集成了异质结分离、开管扩散、氧化铝抗反射膜等新技术。“这个芯片已经进行了TO―46及带尾纤的单管和PIN―TIA结构光电放大器组件封装测试，传输速率为655Mbps～2.5bps，现已获得‘InGaAs/InP PIN光电探测器及其制造工艺’发明专利。”陈朝说。2003年3月，由科技部和福建省科技厅组织的验收鉴定认为该工艺达到国际先进水平；2005年，该工艺获省市发改委80万元经费支持，在校办企业进行了产业化。

继芯片之后，陈朝又利用正性光刻剥离工艺，在国内首次研制成功新型多动能光控HEMT器件。他说：“该器件可用于光电集成电路，能够探测高频光纤信号并将其放大，是一件具有源头创新特点的产品。”借助国内合作的机会，陈朝完成了材料结构设计、生长和测量、版图设计制备、器件工艺、TO和双列直插型封装、静态和光敏特性测量等工作，并提出能较好描述该器件光敏、放大和微波特性的物理模型，对半导体光电材料和器件的发展起了良好的推动作用。

多晶硅的提纯一直是我国光伏产业发展面临的难题，陈朝凭借自己的专业知识，解决了这一难题。据悉，在进行“低成本多晶硅提纯及太阳能电池的研发与产业化”研究中，他采用精细的综合冶金物理方法，将工业硅的冶炼和提纯紧密结合，充分利用工业硅冶炼工程的余热，直接将2N的工业硅提纯到6N以上的太阳能级多晶硅；将5N多晶硅定向凝固、划片后经表面氯氧化和吸杂处理改性后，研制出光电转换效率超过11%的太阳能电池。这两项技术突破了长期制约我国光伏产业发展的瓶颈，产生了良好的经济效益和社会效益。

陈朝在半导体光电材料和器件领域的成就，远不止上面罗列的这些。他所负责的“863”计划和国家自然科学基金“激光诱导下的GaN P-型掺杂和P-型欧姆接触”项目，达到GaN空穴浓度超过5x1018cm-3以及GaN的P-型欧姆接触比接触电阻低2.5x10-4Ωcm2的良好效果，并获得两项发明专利。该项目属国际首创，处于国内最好的水平。陈朝说，目前该方法已经用于GaN蓝色和白光LED芯片的制备，不仅提高发光效率和器件的可靠性，还降低工作电压和热阻并延长了器件的工作寿命，经济效益良好。

此外，受厦门三优公司委托，陈朝研制的在650mm波长光照下，光响应度达0.4A/W的硅光电探测器，获得实用新型专利并申请了国家发明专利；在与深圳纳诺材料研究所的合作中，陈朝较系统地探索了类金刚石薄膜的掺杂和半导体光电性质，首次成功研制出类金刚石薄膜MSM结构的紫光和紫光电探测器，且自主设计和委托加工、封装研发了用于CD机上的单片集成光电探测放大器，填补了国内空白。

自投身科研以来，陈朝的日程被安排得满满当当，要找出一点空闲着实不容易。他放弃了清闲的日子，用几十年的辛劳耕耘换来了硕果等身，不仅在半导体光电材料和器件领域取得成绩，在光纤通信和有线电视领域也同样成就卓越。

1999年12月，由陈朝负责的“10Mbps、100Mbps光线收发器”项目，顺利通过福建省科技厅组织的成果鉴定，专家意见一致认为：“本成果在协议芯片的功能开发、防止高频信号相互耦合和实现光电接口等方面的设计上，具有创新性和先进性，项目技术已达国际同类产品先进水平，性价比优于国际同类产品，有较强的市场竞争力。”同时，该项目还荣获厦门市2000年科技进步三等奖、福建省2001年科技进步奖二等奖以及2项发明专利、2项实用新型专利和第十四届全国发明展览会银奖。

陈朝说，由于自己一直从事半导体光电器件的研究，所以进入光通信领域对他来说是很自然的事情，而他在光通信领域为人所称道的，是他在科研成果转化方面的贡献。据悉由他负责开发的“10Mbps、100Mbps光纤收发器”、“三端口高性价比普及型有线电视光接收机”和“用于有线电视网络的双向工作站”等成果现已全部转让给企业进行批量生产，取得了良好的经济效益。

为了实现高速、宽带、低成本的全光网络通信，突破最后一公里瓶颈，真正实现光纤到户（FTTH），近年来他致力于塑料光纤通信的新领域研发。他说：“我们采用850nm波长成功实现了点对点通信以及1310nm主干网和850nm局域网的互连，正在努力研发650nm单片集成塑料光纤收发器芯片。这样不久将有可能实现20Mpbs高速宽带低成本上网。”此外，陈朝不仅在国内首次研制出用于密集波分复用的石英小球卫星谐振腔光纤分叉器，并且还对其工作原理和制备方法进行了有效探索，为我国微腔光纤通信事业的发展奠定了坚实基础。

第4篇：光电子学论文范文

【关键词】 光电信息技术；实验；创新

光电信息技术实验是高等院校中应用物理学和光信息科学与技术等本科专业必修的一门重要的专业实验课程，如何发挥光电信息技术实验教学的功能，更好地培养学生的创新能力和实践能力是需要重视和解决的一个问题。

1 基于创新能力培养的光电信息技术

光电信息技术实验课程体系的设计关系到实验课程教学目标的确定和对学生能力培养的要求，为此，我们结合学生的专业特点以及国内外相关学科的前沿发展动态，应用现代先进的教学方法，进行实验课程的整体设计；从人才培养体系整体出发，建立以培养能力为主线，分层次、多模块、相互衔接的科学体系的实验教学体系，实现基础与前沿、经典与现代的有机结合；改造传统的实验教学内容和实验技术方法，加强综合性、设计性等创新性的实验项目；建立新型的适应学生能力培养、鼓励探索的实验方法，鼓励学生自主学习、合作学习、研究性学习的实验教学模式。

在实验内容选择上，兼顾理论与应用、基础和前沿。光电信息技术实验的主要内容，包括激光技术实验、光纤光学实验、光电探测综合实验和激光加工实验等四大部分，概括了光电信息技术中信息的产生、传播、处理和应用的整个过程，遵循由浅入深、由理论验证到应用设计的原则进行，有利于学生对这一技术领域有一个较为全面和清晰的认识。

在实验类型上，包括验证性实验、综合性实验和设计性实验等各类实验。以培养学生综合运用系统知识、分析与解决实际问题、提高自主实验意识的创新能力为主，制定不同类型的实验可以锻炼和培养学生不同的实验能力，改变了实验教学依附于理论教学的传统观念。综合性实验使用多门课程知识，综合运用多方面知识和方法解决问题，侧重在基本理论和知识的验证和再现，加深对知识的理解和记忆，培养学生综合运用所学知识、实验方法和实验技能、提高分析和解决问题的能力。

2 综合性实验和设计性实验是培养学生创新能力的有效途径

光电信息技术实验的主要目的是拓宽学生实验思路，提高学生解决实际问题的能力，增强学生适应社会发展和科技进步的要求。在实验内容贴近学科发展和实际应用的基础上，利用“综合性”、“设计性”实验整合教学内容，是培养学生创新能力的有效途径。

在综合性实验和设计性实验的教学过程中，教师作用更多体现在科学研究方法的指导上。这就要求教学方法从传统的以教师为主色模式，转变为学生为主的模式，更好地促进学生开展自主学习，激发学生学习兴趣和激情。光电信息技术实验主要包括激光技术实验、光纤光学实验、光电探测综合实验和激光加工实验等四大部分。其中激光技术实验、光纤光学实验和光电探测综合实验属于光学和电学结合的综合性实验。激光加工实验属于设计性实验，需要学生根据实验指导书的具体要求，自己设计加工样品，然后操作激光雕刻机进行样品的加工，使学生在实验过程中主动地学习新知识，独立地进行设计和加工，极大地激发了学生的学习兴趣，增强了实践能力，使学生的创造才能得以充分发挥。

光电信息实验的内涵丰富，覆盖的知识面和包含的信息量以及对学生的专业技能训练的内容宽广，除本专业的电磁学、光学、光电子学、光纤通信、激光原理等课程内容以外，还涉及到数学、计算机技术等学科知识。同时还要对学生进行实验思想、实验方法、实验条件、实验设计、实验操作、实验数据处理等多方面的训练。

从学习方法和思维特色方面来说，要使学生由以听为主的学习习惯向自主地、独立地思考转化；由理论学习为主向实验知识、实验技能学习转化；由以读书为主向以观察、分析为主的学习转换；从主要依靠记忆向综合运用各种思维方法分析、解决实际问题转化。可以说，光电信息技术实验过程在激发、培养学生的创新能力与科学素质方面独具优势，为培养高质量的应用性人才，起到了重要的作用。

3 改进教学手段，提高实验教学效果

对于新建实验室，每个实验的仪器设备台套数量有限，如果采用传统的班级授课制，将导致学生动手操作的机会和时间受到限制，得不到充分的实践训练，也不利于培养学生独立实验的能力，为此我们采用少人数、多批次的方法来解决这一问题，降低每组的人数，基本上能够实现两人一组，将实验课转变为以学生为主体，教师为主导，使学生在实验教学这个环节，真正把握好实践的机会，得到充分的操作时间。同时，客观上促使每个学生必须独立动手实验，独立解决遇到的问题，避免了少数同学实验，多数同学旁观的现象，提高了实验教学的效果。

值得注意的是，该实验课开课之际正值大四学生准备全国研究生入学考试的最后冲刺阶段，这些学生中的大部分人把准备考研课程作为重中之重，人虽然坐在课堂上，但对教师所讲内容似听非听，对于实验课，更是心烦生厌，无心做实验。为解决两者之间的矛盾，我们本着一切为了学生的原则，设想将教学计划进行适当调整，把光电信息技术实验集中安排在大四下学期的前几周完成，使学生能有更多的时间专心用于考研复习，这样不但有可能减轻学校毕业生的就业压力，而且在学生即将进行毕业论文写作之际上实验课产生意想不到的好效果。

由于面向21世纪的光电信息技术实验教学必须有利于培养学生的实践能力、竞争能力和创新能力，因此，只有掌握光电信息技术实验教学的特点，发挥专业实验教学的优势，加强实验师资队伍的建设，立足学生终身发展以及参与未来竞争的需求，转变教育思想，树立以育人为本的观念，才能适应时展和科技进步的需求，才能培养出具有创新精神和实践能力的人才。

参考文献

[1] 陈庆鄂，欧阳林，程晓萱.在实验教学中培养学生创新能力[J].理工高教研究，2005，(6)：113-114

第5篇：光电子学论文范文

10月6日凌晨3时,睡梦中的黄美芸被一阵铃声惊醒。对方希望直接和高锟通话,但因高锟患有老年痴呆症,高太说丈夫睡熟了不能接电话,并问对方“你是谁”。经双方确认身份后,对方才告知是瑞典皇家科学院的秘书,致电通知高锟,他获得了今年诺贝尔奖。

“啊?”黄美芸回忆说:“我惊呆了。我彻底无语了,半天说不出话来。他问我(丈夫获奖)感受如何,我也只会说我说不出话。”放下电话,黄美芸连忙把高锟从睡梦中摇醒。“我问他:‘诺贝尔奖你知道吧?’他说:‘嗯。那是世界性的大奖。得诺贝尔奖是件大事,很高的荣誉。’”

“给你的。”高太说。

“我?”这回轮到高锟惊讶了。

在稍后的文字回应中,高锟说:“我对于获颁诺贝尔物理学奖深感荣幸。诺贝尔奖鲜有表彰应用科学的成就,故我从来没有想过会获奖,感到非常惊喜。过去40年,光纤大大促进了资讯世界的发展及进步;亦有赖光纤的出现,这个喜讯已于瞬间传到千里。”

犹如车轮的发明大大促进了交通运输,光纤虽细如发丝,却改变了我们的世界。无论何时,这份荣誉高锟教授实至名归。

现年76岁的高锟(Charles Kuen Kao)是继杨振宁、李政道、丁肇中、李远哲、朱棣文和崔琦之后第七位获诺贝尔奖的华人科学家,也是首位以应用物理研究获诺贝尔物理学奖的人。

双重国籍

1933年,高锟出生于上海一户典型的高知家庭。父亲高君湘是留美返沪的大律师,祖父高吹万是清末民初时期南社著名文人,堂叔父高君平为知名天文学家。

高锟入学前,父亲聘老师回家,教导高锟和高读四书五经。10岁,高锟就读世界学校(今日的国际学校),需要读中文之外,也要读英文和法文,学校聘请留法的学者回来教授,高锟开始接触中国之外的人事文化。

高锟小时候住在一栋三层楼的房子里,三楼就成了他童年的实验室。童年的高锟对化学十分感兴趣,曾经自制灭火筒、焰火、烟花和晒相纸尝试自制炸弹。最危险的一次是用红磷粉混合氯酸钾,加上水并调成糊状,再掺入湿泥内,搓成一颗颗弹丸。待风干之后扔下街头,果然发生爆炸。幸好没有伤及途人。后来他又迷上无线电,很小便成功地装了一部有五六个真空管的收音机。

1948年高家举家迁往香港,这是高锟人生首个转折点。使高锟得以心无旁骛地继续接受优质高等教育,为他今后的非凡成就奠定了基础。他进入圣若瑟书院就读。中学毕业后,他考入香港大学。但由于当时港大没有电机工程系,他远赴英国东伦敦伍尔维奇理工学院(现英国格林威治大学)就读。1957年,他从伍尔维奇理工学院电子工程专业毕业。1965年,在伦敦大学下属的伦敦帝国学院获得电机工程博士学位。

1957年,高锟读博士时进入国际电话电报公司(ITT),在其英国子公司――标准电话与电缆有限公司(Standard Telephones and Cables Ltd.)任工程师。1960年,他进入ITT设于英国的欧洲中央研究机构――标准电信实验有限公司,在那里工作了十年,其职位从研究科学家升至研究经理。正是在这段时期,高锟教授成为光纤通讯领域的先驱。

伟大的发现

从一九六三年开始,高锟就著手对玻璃纤维进行理论和实用方面的研究工作,并设想利用一种玻璃纤维传送激光脉冲以代替用金属电缆输出电脉冲的通讯方法。1966年7月,33岁的高锟登上了人生的第一座高峰,其论文《光频率介质纤维表面波导》发表于英国电机工程师学会学报,这个日子后来被定为光纤通讯诞生日。

在当时几乎无人相信世界上会存在无杂质的玻璃,而行为及思想常常出人意料的高锟却坚信自己的理论,他像传道一样到处推销他的信念,他远赴日本、德国,甚至美国大名鼎鼎的贝尔实验室。对于自己相信的东西,他很固执。在他的努力推动下,1971年,世界上第一条1公里长的光纤问世,第一个光纤通讯系统也在1981年启用。短短几十年间,光纤网络已遍布全球,并以每小时增加数千公里的速度扩展,极大地促进了互联网等通讯技术的发展。光纤网络使数据传输可在弹指间完成。如今的手机通讯、国际电话、有线电视以及互联网传输运作,都拜光纤之赐。

由于他取得的成果,有超过10亿公里的光缆以闪电般的速度通过宽带互联网,为全球各地的办事处和家居提供数据。由于他在光纤领域的特殊贡献,获得巴伦坦奖章、利布曼奖、光电子学奖等,被称为“光纤之父”。

10月6日,2009年度诺贝尔物理学奖公布时,诺贝尔奖评审委员会如此形容高锟在光学通讯上取得的开创性成就:“令文字、音乐、影像和影片在一瞬间传到世界各地”。

得知高锟获诺贝尔奖后,香港科技大学校长陈繁昌激动地说:“作为香港之子,也是举世知名的‘光纤之父’,高锟教授是真正的科学巨人。他的伟大发明,标志着通讯革命的晨曦。光纤,改变了全球通讯的面貌。”

给太太的金婚礼物

诺贝尔物理学奖,也是高锟献给太太的“金婚”礼物――世上,没有几个人能拿出这样的礼物。

2008年高锟身患阿兹海默症后,黄美芸承担了他所有的起居生活,并成为他事业上最为重要的伙伴之一。只要一有机会,高锟就对太太赞不绝口。“你看我每次讲座的电脑程序及幻灯片都是我太太帮我准备和设计好的;对我的演讲很有帮助。记得我在一九六六年宣读论文时的电脑幻灯片也是太太帮我做的。”

高锟大学毕业进入标准电话电报公司后,就与黄美芸相识。在几乎清一色的白人同事中发现一副东方脸孔,让高锟觉得很亲切,他很想上前和黄打招呼,又一直犹豫不决。几天后,才鼓足勇气上去自我介绍。

“冰山破开,我们相遇了。”高锟在其自传第一章《邂逅》中写道。两人的友情发展很快。当有一次高锟强烈反对她搭同事的摩托车时,他明白自己已坠入爱河。

“我说:‘你没有戴头盔,坐在摩托车后座,太危险了。’我相信我是看不过她搂着那小伙子,好像很亲热的样子。”高锟写道。

结婚前,黄美芸提出要做一个试验:大家分开半年,不见面,看彼此是否还互相挂念。高锟强烈反对:“实验室应该做实验,婚姻的实验不能做,我不需要做。”

之后,两人的结合又遭到黄母的反对。按中国习俗,兄长须先成家妹妹才能出嫁,但那时,黄美芸哥哥仍独身,甚至连女朋友的影儿也没有。最后,高锟与黄美芸选择私奔――秘密结婚。

“踏遍天涯觅知音,杳然我独踽踽行,青春结伴好还乡。电影《八十日环游世界》主题曲,正道出了我们婚姻之路的历程。”多年后,高锟在自传中深情总结。

据香港《明报》报道,刚夺得诺贝尔物理学奖的“光纤之父”高锟,因患上老人痴呆症,已经忘了自己毕生研究、造福世人的光纤科技,其妻黄美芸也形容患病后的丈夫“不再是以前那个人”。

第6篇：光电子学论文范文

关键词: 光学课程 教学现状 教学改革

1.引言

光学课程是高校物理学专业的一门重要基础课,是普通物理学中一个必不可少的组成部分。自1960年激光出现以来,光学学科以前所未有的规模和速度迅速发展,出现了许多以激光为基础的现代光学,如非线性光学、信息光学、光纤光学、光电子学、量子光学等许多新的分支学科。这些学科都是以经典光学为基础发展而成,因此,光学课程是这些新技术的理论基础课。通过学习光学课程,学生可以奠定坚实的知识基础[1],同时学习其典型的科学思想方法。

鉴于光学课程的重要地位,我们应该不断地探索如何对该课程实施恰当的、适合学科发展的教学工作。因此,如何改革现有的光学理论课程和实验课程的传授式教学,使之适应科学技术和当今社会发展的需要,是一个值得深入探讨的课题。

2.光学课程教学现状

2.1教学内容

长期以来,光学课程在内容结构上,都是以基本概念、基本规律和基本计算方法为主线,对于基本研究方法和基本物理思想不够重视,叙述也无新意。教学内容一直主要是几何光学与波动光学。尽管在教学过程中加入现代光学的基本原理介绍,但由于学时限制,教学过程中这部分内容的讲授也一般只作简单的介绍,大部分内容让学生自己阅读,因而光学的教学内容一直局限在经典光学的主要原理部分,对其应用涉及较少[2]。而光学是现代前沿科学技术的基础和源泉,当今现代光学技术发展迅速,因而光学课程教学内容已跟不上时代的要求,不具有现代气息。所以大学生在毕业以后,对现代光学发展概况了解甚少,很难适应当今社会对光电子技术、光通信技术人才的应用要求。这就要求我们对教学内容进行改革,充分利用有限的学时,合理安排教学内容,使学生在掌握基础理论的同时,能很好地了解现代光学的发展动态。

2.2教学方法

纵观我国的教学现状,传授式教学方法根深蒂固。这种教学方法以教师为主体,学生的学习完全属于被动型。这虽然在知识的传授方面有一定的意义,但却严重地影响了学生能力的发展,降低了学生参与教学活动的积极性和主动性。只有教师让学生成为教学活动的主体,发挥学生的主动性,使学生成为知识的探索者和创造者,才能使学生有自觉和持久的学习兴趣,高校教学的目的才能得以实现。因此,光学课程的教学方法也成为亟待改革的内容之一。

2.3学生的学习积极性

教师要想收到较好的教学效果,就必须学会调动学生的学习积极性。而多数教师往往认为听课者已经是大学生了,应该有学习的自主性,所以常会注重知识的讲解,而忽略学生学习积极性的调动,与学生的互动甚少。现在一些学生进入大学后,生活方式与以往变化很大,觉得没有了压力,对未来又充满了迷茫,所以对学习也就不那么重视。加上物理学相较其他学科显得理论性很强,学习难度相对偏高,因此调动大学生的学习积极性是一个值得注意的问题。

3.光学课程改革的具体思路

3.1教学内容的调整

由于光学课程涉及的内容非常广泛,头绪繁多,自身又不像电磁学或者经典力学那样有一个贯穿始终的思路而形成比较完整的体系[3],因此在教学改革过程中教师既要注意讲授必要的传统内容,又要紧密结合现代光学前沿课题,找准基础理论与科技前沿课题的结合点,精选现代光学知识内容,把握几个现代光学的前沿课题,以线带面进行教学。教师在讲授基础光学的相关内容时,及时地引入现代光学相关知识,可以使学生既不感到光学基础理论枯燥乏味,又能体会到现代光学前沿课题是与基础理论紧密结合的。比如,讲解偏振现象时教师可以引入立体电影的原理,讲解几何光学全反射原理时可以介绍光纤光学系统及其应用,讲解双折射晶体原理时可以介绍晶体材料的进展和应用前景,讲解光的干涉内容时可以简要介绍“纳米技术”,等等。这样不仅可以增加教学容量,而且能大大激发学生的学习兴趣,使教学的内容充满活力。

3.2教学方法的改革

目前,光学课程的教学虽仍以课堂教学为主,但是讲解过程中应贯彻少讲、精讲的原则。课堂教学方法可灵活多样。

3.2.1由问题带动教学。

将实际问题与理论知识联系起来,在介绍一个知识点之前,着重介绍知识点的实际来源,是为了解决什么样的问题而提出的解决方法[4]。例如讲授光的干涉内容时提出如下问题:(1)吹出的肥皂泡在阳光的照射下呈现出彩色图案,这是为什么?(2)教室里有许多盏日光灯,却没有看到光的明暗分布条纹,这又是为什么?再例如讲述多光束干涉时,可以先把F-P干涉仪的用途讲清楚。这种思路可以让本身枯燥的理论知识变得生动,进而活跃课堂气氛,引导学生进行知识探索。

3.2.2着重方法讲解。

大学教学的关键是提高学生的素质,不仅使学生掌握更多的知识,而且掌握方法,掌握分析和解决的能力。在课堂教学中,教师可以用光学原理引导学生如何进行相关设计,进行启发式教学。教师的责任不仅仅是“教”,更重要的是引导学生去“观察”和“学”,放弃“满堂灌”、“拉着走”的教学方式。如果学生在老师的指导下完成具有一定研究性、探索性的小论文,就能锻炼其独立思考和探索问题的能力,有助于创新意识和创新精神的培养。

3.2.3分层次教学。

教学过程应分清主次,详略得当。对于重点的基础内容,可以详细讲解,重点强调,并伴有典型的例题,使学生牢固掌握。对于一般知识,如现代光学的前沿,可以由目前学生能认识的现象开始,简单介绍原理,留出足够的空间让学生通过互联网、图书馆等渠道进行深层次的了解。对于教材中的出现的相似内容,可以让学生自学,采用讨论式教学。这种教学方式既可活跃课堂气氛,又可加深学生对知识的理解、运用,且有利于学生素质的提高。

3.2.4开辟专题讲座,拓展教学内容。

为了利用采用讲座与授课相结合的教学方式,在课程教学过程中教师可以适当安排几次专题讲座,专门介绍与现代生活息息相关的现代光学前沿课题,开拓学生的视野,丰富学生的课堂教学。

3.3调动学生的积极性

3.3.1多联系实际应用。

学生往往不会对纯理论的知识产生直接的兴趣,如果只学习理论而不知理论的实际用途,学生会变得迷茫,学习也会变成一个流于表面形式的过程。在光学教学中,教师应结合教学内容,适时提出经过理想化了的实际技术问题,激发学生的兴趣,引导学生灵活运用所学知识去探索、解决问题。理工科课堂中存在的共性问题就是当教师一味讲解基本理论时,只有少数学生听讲,而当教师提出与之相关的实际应用,特别是生活中常见的应用时,多数同学会表现出很强的求知欲。光学与实际生活联系密切,如在讲授分振幅干涉这部分内容时可指出如何将照相机镜头做成看起来是蓝紫色的,为什么阳光下的肥皂泡看上去是五颜六色的,如何检验眼镜片的表面是否是光洁的,等等,结合了实际的应用,符合学生的认知规律。

3.3.2采用多媒体和传统的教学相结合。

多媒体的使用大大节约了板书时间,缓解了课堂内容多、课时不够的矛盾,课堂教学信息量增大。光学课程涉及到大量图像,把光学图像采用Flash、3D等绘图软件做成三维动态课件,在课堂教学中能产生生动活泼的效果,能提高学生的学习兴趣和记忆力。比如讲解夫琅禾费衍射时,教师可先让学生观看矩形衍射和圆孔衍射的Flas来加强感性认识;讲解F-P干涉仪时,仿真多光束干涉图样随着干涉仪内表面反射率的变化而变化的图样,形象说明F-P干涉仪的工作原理。

3.3.3发挥情感的积极作用。

有调查表明,多数高校教师与学生之间的关系和高中教师与学生之间的关系不同,关键在于高校师生之间缺乏沟通。多数教师与学生见面时间仅限于课堂,且无更多交流,导致教师不认识多数的学生,甚至学生不记得某课程任课老师是谁。这也会降低学生学习的兴趣。如果教师能够与学生多交流多沟通,亲近学生,就能够在学生心中树立起更好的形象,从而进一步激起学生对学习的兴趣,使学生真正成为教学中的主体。

4.结语

本文主要就光学课程的教学内容、教学方法和调动学生积极性方面提出教学改革的方向。我们应该在教学过程中,通过各种实践,不断开展教学改革,努力提高课程教学质量,提高学生学习的积极性,培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。

参考文献:

[1]姚启钧.光学教程:第四版[M].北京:高等教育出版社.2008.

[2]钟金钢.21世纪普通物理光学教学改革思路研究[J].中山大学学报论丛.2002,22,(1):120.

第7篇：光电子学论文范文

佟存柱，1976年3月生于吉林伊通县，现任中国科学院长春光学精密机械与物理所研究员，博士生导师，中科院“百人计划”入选者。

寻找最适合的事业方向

佟存柱与物理有着与生俱来的缘分。他从小就对机械、仪表、电路等物理器件有着极高的感悟能力，他的物理课成绩也一直在学校名列前茅。高考时，接近满分的物理成绩使他毫无悬念地进入了重庆大学物理系。四年之后，佟存柱考取了重庆大学应用物理系与中国科学院联合培养的研究生。在重庆大学学习一年以后，佟存柱来到了中科院理化所的低温中心，而随着低温中心并入中科院物理所，他又开始了在中科院物理所的学习和研究工作。

从2000年第一次踏入中科院，佟存柱就与其结下了不解之缘。他曾先后在中科院四个研究所学习和工作，包括中科院理化所低温中心、中科院物理所、中科院半导体所和中科院长春光学精密机械与物理所。

谈及四个研究所的文化底蕴，往昔生活浮现眼前，佟存柱回忆说，“中科院物理所以基础研究为主，老一辈科学家的兢兢业业、严谨求实的精神时刻激励着我，也是我内心永远铭记的榜样。物理所另一个文化则是合作，很多成果是通过各部室合作取得，这一点让我深刻领会到合作对事业发展的重要性。中科院半导体所则把我带入了半导体激光器这个领域，这也是我目前一直所从事的研究方向。而中科院长春光学精密机械与物理所是一家偏重工程应用的研究所，该所最大的特点是重实际应用、上下团结、科学管理。”

从硕士到博士，佟存柱积累了厚重的学科知识，收获了丰富的科研思想。为了掌握更尖端的技术，2005年佟存柱以研究员的身份来到新加坡南洋理工大学电子工程学院。这期间，他的主要工作是带一个小的团队，负责量子点材料与器件研究。佟存柱带领几个博士组成的研究小组，在低维纳米材料外延生长、量子点边发射激光器和垂直腔面发射激光器等课题的研究取得了出色战果，先后提出了量子点全路径弛豫速率方程模型，设计并研制出1.3μmp型调制掺杂量子点垂直腔面发射激光器。这些项目在国际上都是有难度的，他们正是凭着初生牛犊的韧劲和勇气取得了令人刮目的成果。佟存柱自豪地说，那些器件的设计和制备难度极高，我们是通过超常规的办法才取得了成功的。

为了寻找更广阔的成长空间，佟存柱离开新加坡来到了大洋彼岸的加拿大。2009年8月，佟存柱加入加拿大多伦多大学电子与计算机工程系。多伦多大学是光子晶体技术的最权威的研究机构之一。佟存柱来到多伦多大学，主要从事片上集成的量子光源的研究。2009年，多伦多大学研制出来一个较好的光源，佟存柱的任务是进一步改善光源的性能。他通过一些理论上的设计，工艺上的改进，研制出单缺陷模式工作的布拉格反射波导光子晶体激光光源，实现了温度不敏感的连续单缺陷模式工作，这在当时是一个相当高的性能。

佟存柱在深造的同时，也在不断地寻找最适合自己的事业方向。他心里总有一种渴望，就是让自己的才干直接为国家的发展贡献力量。刚开始，他并不是做半导体研究的，在大学里所学的专业则是物理。然而，以他的聪明才智，完全能在基础科学研究上有所建树。但是，佟存柱却有他自己的想法。他说，虽然纯科学与技术都很重要，但是技术研究对市场、对社会进步的贡献更直接一些，技术能更快的转化成生产力，因此，他更愿意从事技术研究。

报效祖国是最大的愿望

佟存柱的科研能力得到了国外专家的肯定。他在国外的事业也得以顺利发展，在生活上站住了脚跟，在科研上有了一席之地。并且，对于他这样的研究人员，在国外有更好的发展环境和更广阔的发展空间。佟存柱说，在国外的生活远没有像国内这样紧张，生活更轻闲。如果是在国外，佟存柱会常有时间和家人、朋友一起度假，但现在，他却是在实验室加班加点地工作。是什么使他放弃国外的生活，义无反顾地回到国内？佟存柱笑着说，自己是思乡情结比较浓郁的一类人，他总觉得，在国外做得再好，也是为自己，不是为国家；不过，这只是一方面，促使他回国的最重要的原因就是，在国外这几年感觉到，中国发展非常快，中国的腾飞在21世纪是不可阻挡的，作为炎黄子孙，他希望自己能够投身其中，亲身经历这个伟大的崛起。如果置身事外，那将是一个海外华人最大的遗憾。从技术发展的角度来说，未来的中国肯定会走在世界的前沿。“我回来以后没有选择去大城市，而是选择到了长春，是因为我认为一个人的成就不是取决于在大城市还是小城市，幸福与成功都在于自己对生活和事业的经营。另一个重要的原因是中科院长春光机所给我的触动，所里领导层的团结奋进、求真务实，以及对人才的重视，让我感觉这是一个真正做事业的地方。”佟存柱如是说。

2010年，佟存柱放弃了国外舒适的工作环境，回国发展，来到中科院长春光机所。“所里的文化让我的思想发生了很大转变，我深刻意识到科研成果的表现形式不仅仅是文章、专利，更重要的是实实在在的为国家、社会、经济有所贡献的应用。”科学要变成生产力，必须要通过技术的渠道。这是长春光机所的理念与文化，也是佟存柱的科研驱动力。因此他目前所承担的绝大多数项目都具有明确、具体的应用目的，追求的最终目标就是能“用上”。

“现在我国在基础科学方面投入的力量是比较大的，但是在科研成果的转化和技术的应用方面还存在着薄弱环节。”佟存柱形象地比喻说，“这好比是一场马拉松，我们已经跑到了最后100米，就差一点就成功了，可是就停在那里不动了。这是非常令人遗憾的。我们做应用技术的，就是要解决应用技术的‘最后100米’的问题，使我们的科学技术能最终在国家经济社会发展等方面派上用场。”

激光研究的丰硕成果

佟存柱目前从事的研究方向为光子晶体激光器。佟存柱告诉记者，光子晶体是一种特殊的光波导，它采用光子频率带隙原理进行导波，其原理类似于半导体中的能带理论，通过它可以实现光的无损耗传播、高品质激光谐振腔、高效率光限制等。目前光子晶体技术已经被认为是电磁波领域的一个重大突破，并正在光学、光电子学、信息科学等领域中引起革命性变革。

佟存柱团队的研究侧重于采用光子晶体波导改善半导体激光的发散角、光束质量和效率，而不仅仅是光子晶体本身。半导体激光器是目前应用最为广泛的一种激光器，它具有体积小、重量轻、效率高、电驱动等特点。但也具有突出的缺点，主要是出光光斑呈椭圆形，垂直方向发散角高达45°，水平方向10°，无法良好地会聚，光束质量差，这成为了限制其应用的一个主要问题。虽然光束整形技术能够有效改善光束质量，但它更多的是通过平衡两个方向的光束质量因子，获得一个近圆形光斑输出。要想从根本上解决半导体激光器光束质量问题，还得从器件本身人手。

谈到自己的研究成果，佟存柱自信地说，“现在我们对这个项目非常看好。我们已经将发散角降低到7.5度，圆形光束出光，在同等价格的情况下，我们的激光器在发散角性能上比现在市场上的性能要好的多，而且我们器件在性能上还有很大的改善空间。器件的核心结构已经获得国家发明专利授权，这为该类技术拥有自主知识产权奠定了有力基础。”

由于在激光研究领域的出色成绩，2010年9月，佟存柱入选中科院“百人计划”，2011年获得吉林省创新创业人才计划和吉林省人才开发基金资助。先后在IEEEJ.QuantumElectron，IEEEJ.Select，TopicsQuantumElectron，等期刊上发表学术论文50余篇，被SCI收录24篇，EI收录36篇，授权中国专利3项，受理中国发明专利申请5项。目前主持国家自然科学基金项目两项，中科院“百人计划”项目一项，中国科学院知识创新工程领域前沿项目一项，以及国家国际科技合作专项一项，并作为课题负责人负责国家重点基础研究发展计划项目子课题一项。

佟存柱进一步解释到，“我们主要解决和面对实际应用中的重大技术问题，也正因此，一旦解决，前景很广阔。下一步我们要在现有基础上，把发散角进一步降低。这是本课题的重点，纳入了中科院百人计划。中科院现在提出一个定位，三个突破，五个培育，我们作为一个小的科研单元和个人，也要有所定位，有所突破。因此，我们科研组还拟定了高性能芯片的研究项目。比如研究更低阈值的半导体激光器，让它稍微加一点电流就能发出激光来。这是刚获国家批准的重大科技研究的课题项目。”

这个有什么用途呢？佟存柱告诉记者，“现在互联网传输的信息太多了，信息传输中心需要布置大量的计算机，还有大型计算机等等，用电量高得惊人，有人就提出用光学的方法来处理信息，这就需要高质量的激光技术与设备，比如极低阈值激光器、单光子光源技术等，用电量很小，有一点点电就能发光。这也符合绿色节能环保的理念。目前，我国的一些科研机构正在研究量子通讯、量子计算技术，用于信息保密传输等，这方面已经取得了世界领先的进展。但是领域内缺少一种质量稳定可靠的单光子光源。这正是我们现有研究条件能够去做的一件事，所以我们和他们合作，帮他们在做这个光源。另一方面就是能在国防战略方面发挥很大作用的中红外的光源。我们现在主要是要解决功率和光束质量这两个问题。佟存柱说，现在我们的激光器总体上与发达国家的技术还有一些差距，但部分参数已经领先，我们有信心，随着更多科技人才的加入，我们的技术水平会很快提升到一个新的水平。这些都是能够弥补国内技术空白的内容，而且是国家急需的项目。

大功率的半导体激光器的应用范围非常广泛，比如说在国防、医疗、工业加工等多个领域，都可以用到我们研制出来的激光器。另外我们的技术还有一个好处，就是它是一种波导技术，不光可以用于一种增益介质，换一种发光材料，换一个波长也可以用。量子点材料和纳米光子材料主要是朝向量子光学的方向发展，比如量子计算、保密通讯等等。量子点材料可以给他们提供光源。如果我们做集成设备，需要非常小的器件，纳米光学器件就可以用来改善其性能。我们现在的工艺设备已经可以满足这方面研究要求了。”

成功秘诀在永不言弃

谈及科研道路上攀登的艰难。佟存柱感慨地讲起他曾经遇到过的重重困难。对于科技工作者来说，最大的困难存在于设想与实现之间。往往设计的器件，做出来却不是想象的那个样子。比如说我们现在做的这个器件。在最初的时候，按照我们的设计，激光器的确是激射了，但是出来的东西并不是我们想要的。也就是说，我们设计的是一个模式，可是出来的却是另外的一个模式在工作。问题到底出在哪里？我们反复计算也找不到根源。这个问题困扰了我们一段时间。但是我们没有气馁，昼思夜想，一直坚持查找，一个环节一个环节地过筛子，终于解决了困难。这也给我们提供了一个宝贵的经验，就是正面地面对困难，坚持再坚持，不要自我否定，说这个肯定做不出来。我们可以跑得比别人慢，但是我们决不放弃。这就和打仗一样，放弃就等于逃兵，放弃就意味着失败。然而，就算你放弃了，问题还在那里，不会得到解决。只有白天想，晚上想，吃饭想，睡觉想，才会有那么一瞬间，灵光闪现，找到突破口。现在科学技术已经高度发展了，某一领域短时间取得大的突破是很困难的，很有可能我们付出了极大的努力，只取得了一点点进展，但是这些小小的进展不断地叠加起来，就会是很大的进步。他说，我们之所以能够研制出技术领先的激光器，就是因为我们认准方向之后就踏踏实实地做，不浮躁、不跟风，不是盲目追随所谓的热点课题，真正的面对应用。

科研项目成功的背后，肯定有一个优秀的团队。科学研究的每一个进展，都和团队的通力合作分不开。佟存柱的团队里目前有两个博士，三个硕士，还有几个研究人员。在组建的时候，佟存柱就根据他们的特长，给每个人确定了分工和发展方向，发展方向是互不冲突的，这给他们留下了足够的发展空间。这能够保证他们每个人都负责一个小的方向，同时还能够互相合作。在管理上，团队更是有一整套很细致的管理方案，团队十分重视管理和培训，力争让每一个人掌握研究所的工艺设计流程与技术。

佟存柱还吸取了国外的先进的管理理念，给团队以足够的交流时间。团队每两周都有定期的交流会，他们不光交流专业知识，还组织学习专业以外的知识，如时间管理、沟通技巧、成功学等。团队还提供一些励志的书、时间管理的书，帮助年轻学者树立良好的思想情操和行为习惯，提高他们的全面素质，为他们今后的成长打下基础。佟存柱强调说“为了建立年轻学者的时间观念，我有意给他们定下精确的完成时间，要求必须按时完成，促使他们培养良好的时间管理习惯。有关专业知识是可以通过突击补上来，但是思想方法与行为习惯，确实需要在平时多磨练。”