2020年考研电子信息工程方向解读：物理电子学

2020年考研电子信息工程方向解读：物理电子学

简介

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实

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,促动了

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.

专业研究课题

物理电子学研究粒子物理、等离子体物理、激光等物理前沿对电

子工程和信息科学的概念和方法所产生的影响，及由此而形成的电子

学的新领域和新生长点。本学科重研究在强辐照、低信噪比、高通道

密度等极端条件下，处理小时间尺度信号的技术，以及这些技术在广

泛领域内的应用前景。以下的研究方向所要解决的问题超越单一学科

的研究领域，形成物理电子学的一个独特的部分：

量子通讯理论和实验研究：量子计算机是未来计算机的发展方向，在理论和实验上研究量子通讯技术是实现下一代计算机的基础，对量

子计算机的研究有着非常重要的意义。

实时物理信息处理：物理前沿(例如粒子物理)实验的特点之一是

信息量大，而有用的信息量同总信息量之比相差10到15个数量级，

这已远远超出一般电子技术的极限。如何根据物理的要求实时处理大

量数据，从而得到有用的信息，是实验成功的关键。这个方向的研究

成果，对大系统的集成、实时操作系统应用都有重要的意义

强噪声背景下的随机信息提取技术：在微观尺度上，来自传感器

的信号往往低于噪声，同时又具有随机性。研究在强噪声背景下的随

机信号和瞬态物理信息的提取是物理前沿学科提出的要求，也是雷达、声纳等领域的信号处理基础。

非线性电子学：采用电子学实验方法研究非线性现象，用电子学

手段产生混沌现象，并研究如何实现混沌同步和混沌通信。

高速信号互连及其物理机制的研究：当数据传输率达到千兆位或

更高时，信号在电缆、印刷板等载体上的传输涉及介质损耗、趋肤效

应和电场分布等物理机制，只有引入物理学的研究方法，才能解决这

些电子工程和信息技术中的问题。

辐照电子学：辐照造成半导体材料的损伤，导致其性能降低甚至

失效。研究辐照对器件性能和寿命的影响，选择耐辐照的材料和解决

辐射场的测量，对应用于军事和空间的电子工程、核安全技术、和核

医学都有重要的意义。