【讨论】当今光学研究的前沿领域是什么?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/22 03:02:08
【讨论】当今光学研究的前沿领域是什么?
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【讨论】当今光学研究的前沿领域是什么?
光学是近代物理学发展最活跃的领域之一.特别是近30年来,由于激光的问世,光学的面貌发生了深刻的变化,光学的研究内容也从传统的光学与光谱学迅速扩展到光学与物理其他分支学科的交汇点.诸如激光物理、非线性光学、高分辩率光谱学、强光光学和量子光学正不断趋于完善和成熟.有的则正在积累形成新的分支学科,如光子学、超快光谱和原子光学等.光学与化学、生物学、电子学、材料学、医学及生命科学的交叉也越来越广泛和深入.光学中的新理论、新概念和新方法已成为激光、光纤通讯等高技术产业发展的重要依托(光学工程).可以预见,在21世纪中,光学的研究将会有若干突破性的进展,并对生命科学、生物学等领域的突破,以及光学、光电子等高技术产业革命起到关键性的先导和推动作用.
它的主要的前沿领域包括：
A．非线性光学
非线性光学研究光与物质相互作用中和各种非线性效应及其产生机制与应用途径.近年来,新的热点课题集中在晶体、有机高聚物、半导体晶格、表面与界面、薄膜、纳米材料和超微粒非线性光学研究,半导体表面非线性光学研究,非线性光学系统中的时间-空间混沌、飞秒时域内的超快过程,及波导非线性过程等.
B．强光光学
近年来,短脉冲强激光的建立及迅速发展,使得强场及量子相干现象研究得到了迅速进展.它包括：与原子相互作用中的强场现象；与分子相互作用中的强场现象；强激光场非线性量子电动力学效应研究现象；量子相干现象.
C．量子光学
量子光学是研究光场的量子统计性质及光与物质相互作用的量子特征的学科.它包括：非经典光场；激光操纵原子、分子及其应用；量子光学和量子力学的交叉与渗透的研究.
D．光子学“光子学”这一新名词是近年来提出的,它与电子学相对应.泛指对光子流进行控制的各种研究.它反映了光学与电子学越来越紧密的联系,以及半导体等光学介质材料在光学系统中所起的重要作用.
E．超快光谱和高分辩率光谱
由于飞秒脉冲激光技术的发展,对于半导体材料中的超快过程、分子内部的能量转移以及生物中的光合作用等研究应予重视.而高分辩率光谱的研究在原子物理方面、物质痕量分析、激光分离同位素等方面有十分重要的意义.
F．光学与其他学科的交叉
光学与生物学、医学的交叉学科在国际上十分活跃.有的科学家曾预言,未来的生命科学的突破必将以物理学包括光物理学中的进展为先导.光学与化学的交叉已形成一门十分活跃的新学科——激光化学.它与固体物理的交叉为发展新兴宽频带固体激光器和新型半导体激光器提供了物质基础.小木虫为个人公益性站点,此信息由网友发布提供.