物理电子学

物理电子学

080901

（一级学科：电子科学与技术）

本学科博士点于1993年由国务院学位委员会批准建立，2001年批准为国家重点学科, 具有博士后科研流动站。物理电子学是近代物理学、电子学、光学、光电子学、量子电子学及相关技术与学科的交叉与融合，主要在电子工程和信息科学技术领域进行基础和应用研究。激光的发明标志着电子学的工作频段延伸到了光学频段，产生了光电子学、导波光学与集成光学等新兴学科分支，并已成为电子信息科学发展新技术的基础。近年来本学科发展特别迅速，促进了电子科学与技术其它二级学科以及信息与通信系统、光学工程等相关一级学科的拓展，形成了若干新的科学技术增长点，如光波与光子技术、信息显示技术与器件、高速光通信系统与网络等，成为二十一世纪信息科学与技术的重要基石之一。本学科博士点主要研究方向有：

1．新型激光器件与技术：以光电子技术在信息科学、材料科学、生物医学、国防科技中的应用为背景，开展新型激光器件及相关技术的研究。主要包括新型固体激光器、气体激光器、光纤激光器和高次谐波激光器等激光器件的研究，及相关激光技术和激光参数测试技术研究等。

2．光电子微器件与技术：以信息获取、传输、处理、对抗等各种光电子信息系统为应用背景，主要开展纤维光学、集成光学与导波光学、微小光学及微光机电的有源、无源器件、光电惯性器件、传感器件及其相关技术研究。

3．光电子信息技术与系统：以信息获取、传输、处理与对抗等光电子信息技术与系统在国防、工业、通信、交通、能源、农业和环保等领域的应用为背景，主要开展光学精确制导、光通信、光雷达、空间光学与自适应光学、激光与光纤传感等方面的系统与应用研究。

4．多电子高激发态结构和光谱研究：研究原子的电子结构和光谱、激光光谱和Auger电子谱以及多电子高激发态等问题，探求原子与分子态的能级结构和多电子高激发光谱规律，为光学材料的研制提供依据，对软X激光新材料的研发和优选机理的研究以及受控核聚变等均有重要应用意义。

5．光电子生物医学工程：主要研究光子作为信息和能量载体在生物学、医学及相关学科中的应用。将现代光电子学理论与技术应用于光生物医学信息诊断、生物医学信息快速无损光学检测、新型光电子学分析、诊断及治疗仪器的机理研究与技术开发。

一、培养目标

掌握坚实宽广的光学、光电子学基础理论和系统深入的光学、光电子学的专门知识，具有独立从事科学研究工作的能力，能够在科学或专门技术上做出创造性成果。

二、课程设置

1. 硕士起点博士生课程

三、必修环节

1．文献综述报告（1学分）：本学科博士学位研究生的文献阅读要结合课题研究方向和具体的研究

领域进行，一般参考文献应不少于50篇，文献综述报告要反映国内外相关领域的研究历史、现状和发展趋势。文献综述报告应不少于5000汉字的内容。

2．学术活动（1学分）：在学期间至少应参加8次以上学术活动，（含现代数学系列讲座、跨学科或校外学术活动4次），其中本人进行正规性的学术报告2次以上。每次学术活动要有500字左右的总结报告，注明参加学术活动的时间、地点、报告人、学术报告题目，简述内容并阐明自己对相关问题的学术观点或看法。在掌握本学科前沿课题和发展动向的同时，应注意相关交叉学科领域的信息与发展。

3．专业外语（1学分，硕士起点博士不作此项要求）：使研究生了解、熟悉外语论文的写作及国际会议学术报告的要求。由指导教师负责指导研究生选读和笔译相关专业外文文献，学院组织考试。

4．实践环节：博士研究生必须按学院要求完成至少36学时的教学实践环节，包括授课、答疑、指导学生实验和批改作业等,实践环节负责教师和导师考核签字，报学院备案。

四、科学研究与学位论文

1．论文选题和开题报告：论文选题应紧跟国内外本学科方向科学技术的发展前沿，具有较高的学术价值和创新性。

2．发表论文：应满足校学位委员会的有关要求。

3．学位论文：博士学位论文应当表明作者具有独立从事科学研究工作的能力，反映出作者在科学研究或专门技术上做出的创造性成果。

五、课程简介

11-080901-01-01 高等光电子学3（54）

适用专业：物理电子学，光学工程，仪器科学与技术

先修课程：物理光学，电动力学

内容概要：光波场的相干性理论；任意相干态光源的光辐射场（高斯光束）；均匀介质；各向异性介质；

色散介质；波导；周期性介质和非线性介质中电磁波传播的高级选题。

参考文献：1．张克潜等．微波与光电子学中的电磁理论[M]．北京：电子工业出版社，1994

2. Leonard Mandel and Emil Wolf. Optical Coherence and Quantum Optics[M].

Cambridge University Press，1995

11-080901-02-01 光电子信息探测技术与应用3（54）

适用专业：物理电子学，光学工程，仪器科学与技术

先修课程：激光原理, 物理光学，光电探测技术，导波光学

内容概要：探测基本理论与应用技术。包括光源技术；光传输技术；光相位与频率调制解调技术；相干与非相干光检测技术；微弱信号处理技术；以及在激光信息系统、光纤传感系统及其它

测量控制系统中的应用。

参考文献: 1．戴永江．激光雷达原理[M]．北京：国防工业出版社，2002

2．张桂才，王巍译．光纤陀螺仪[M]．北京：国防工业出版社，2002

11-080901-03-01 新型光电子器件3（54）

适用专业：物理电子学，光学工程，仪器科学与技术

先修课程：物理光学，激光原理，导波光学

内容概要：现代信息技术发展对光电子器件的要求；新型光电子器件的发展方向；新型固体激光器、光纤激光器；激光器的调谐；超短脉冲的产生；稳频激光器；非线性光学效应光电子器件；

光通信、光交换、光网络技术中的新型光纤、光波导及微光机电（MOEM）器件；新型光电

子器件性能分析、计算、仿真、设计及测量方法。

参考文献：1. George Guekos. Photonic Devices for Telecommunications[M]. New York: Springer，2001

2. Eugenio Iannone, Francesco Matera,Antonio Mecozzi,Marina Settembre. Nonlinear

Optical Communication Networks[M]. New York:John Wiley & Sons,Inc，2001

3. 相关科技文献

11-080901-04-07 原子分子光谱3（54）

适用专业：物理电子学

先修课程：激光原理，量子力学

内容概要：光的全量子理论；原子的激发态结构；原子与分子光谱；多原子分子的转动和振动结构；

光场中的原子与分子；光子的吸收和散射；辐射跃迁；自电离过程等。

参考文献：1. R. D. Cowan. Theory of Atomic Structure and Spectra[M]. University of California Press，1981

2. 沈柯. 量子光学导论[M]. 北京：北京理工大学出版社，1995

11-080901-05-01 量子电子学前沿3（54）

适用专业：物理电子学，光学工程，仪器科学一技术

先修课程：量子电子学，或量子力学、电磁场理论和激光器件与技术

内容概要：量子电子学研究进展；量子电子学方法；几种特定的光电子器件和系统（自由空间光通信系统、太赫兹成像系统、高速率光通信收发模块、光纤陀螺系统、激光雷达系统、超短脉

冲激光器、自适应光学系统及其应用、电磁感应光透明、新型激光器、红外动态图像生成

系统、光学测距系统、光学Mems、激光医疗系统等等，内容可调整）。

参考文献：1. Amnon Yariv. Quantum Electrnics(Second Edition)[M]. John Wiley & Sons Inc，1975

2. 科技文献

11-080901-06-01 现代光学与光电子学讲座3（54）

适用专业：光学工程，物理电子学，测试计量技术与仪器

先修课程：高等光学