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【理学院】光电信息科学与工程专业

发布时间:2019-04-24 作者: 浏览:

专业基本情况

光电信息技术是由光学、光电子、微电子等技术结合而成的多学科综合技术,涉及光信息的辐射、传输、探测以及光电信息的转换、存储、处理与显示等众多的内容,是现代光学与信息科学相结合的交叉学科,与计算机技术、电子科学与技术、物理学、现代测试技术相互渗透紧密联系。光电信息技术广泛应用于国民经济和国防建设的各行各业。光电信息技术以其极快的响应速度、极宽的频宽、极大的信息容量以及极高的信息效率和分辨率推动着现代信息技术的发展,从而使光电信息产业在市场的份额逐年增加。在技术发达国家,与光电信息技术相关产业的产值已占国民经济总产值的一半以上,从业人员逐年增多,竞争力也越来越强。

我校光电信息科学与工程专业发展于应用物理专业,其历史可追溯到1934年国立西北农林专科学校成立时的物理和农业气象教学组。本专业科研平台设施设备完善,有核磁共振成像仪、原子力显微镜等大型仪器10余套,专业教学实验室在工程光学、物理光学、信息光学、激光技术、光电子技术、光电功能材料等专业发展方向上建设了多个大型实验组合。

专业学科研究内容以及与国家发展战略及社会现实应用的衔接

本专业的主要研究方向包括:新型光电信息感知、生物光学和光电功能材料等。新型光电信息感知方向主要聚焦于针对在农业生产、工业制造、科技研发等领域中遇到的新问题,研发新型的感知探测技术,主要包括新型成像原理、光谱仪器、光电检测技术等的研究;生物光学方向主要聚焦于将光电技术、物理原理在我校优势学科(如生命科学、动物科学、植物科学、农业科学等)中的交叉应用研究,解决优势学科科研过程中遇到的一些和光电及物理科学有关的科学问题,研发新的技术;

光电功能材料主要聚焦于光电能量转换,通过对材料形貌、结构和成分的调整,实现光能到光能(电能)的高效转换。同时,通过制备相应的光电器件实现光电生物检测、光电水处理以及细菌光学研究。

光电信息产业是21世纪最具魅力的朝阳产业,还有人预测它将成为本世纪最大的产业。随着国家发展光电技术和产业的一系列战略的出台,以及国内“光谷”的建设和投入,光通信、光传感、光存储、光显示等一大批光电信息领域的技术和产业相继出现。工信部2017年1月发布《软件和信息技术服务业发展规划(2016—2020年)》,将“十三五”期间软件和信息技术服务产业年均增速定为13%以上,到2020年,产业业务收入突破8万亿元。各地也在不断加大相关产业规模。2017年1月武汉东湖高新区年度经济数据出炉,“光谷”五大战略性支柱产业全部跨入千亿规模。

市场上做光电的技术和产业方向主要有:激光器、光纤、光通信、光传感、光电器件、光电检测设备、显微、液晶、光伏、光存储、光谱等等。由于光子具有电子所不具备的许多特性,如一根小小的光纤预制棒,可以拉出1万公里长、头发丝一样细的光纤,传输1个G的信息只需10秒。目前其技术和信息领域结合比较紧密,市场应用也主要集中在光纤、光通信方向。我国电子行业以微电子为主发展了几十年,光电应用还处于光纤到户、宽带加速的初级阶段。其他应用尚需更多技术支撑。但随着科技的不断发展,未来图像处理、模式识别、光子计算机等都不再是梦想。光电技术或将成为新一轮科技革命和产业变革的核心所在。

社会上对我校该专业的认知误区

对于光学,社会上可能会想到照相机镜头这些“传统光学”部件。其实,光电专业研究的领域非常宽阔,既高端又接地气。可以说世界上许多之“最”都是由光电技术实现的,如看得最远、速度最快、能量密度最大、精度最高、检测最灵敏等。同时,光电技术又和人们的日常生活紧密相关,如VR/AR,三维信息获取,光纤通信、机器视觉、人脸识别、激光技术、生物检测等。

本专业本科阶段学习内容以及毕业生应具备的能力素质

本专业的主要课程有应用光学、物理光学、激光原理、信息光学、光纤光学、光电图像处理、光学材料、固体物理、半导体物理、电子电路技术、信号与系统、数学物理方法、量子力学等。

学生需要系统学习数学、物理、计算机、光电技术、光电材料等方面的课程,在进行理论学习的同时也需要进行大量的实验训练,掌握一定的实验技能。在系统学习课程之后需要进行光电图像处理、光电材料制备与分析等方面的科研实训,将帮助学生,掌握一定的专业知识和实践技能,提高实践能力。

该专业以光电信息科学与工程系和陕西省物理实验教学示范中心为依托,培养具有扎实的数理基础、全面的光电信息知识体系与技术,同时具有广泛的科学技术适应能力及知识更新能力的高素质创新型人才。在专业教学内容上坚持基础性与先进性的有机结合,注重基础、强调创新,形成了科学的课程体系。所培养的人才既注重理学基础,又强调工程技术,理工兼备。

学习本专业的中学生应具备的基本素养

光电信息科学与工程专业对学生的数理基础要求较高。要求学生具有较扎实的数学、物理基础和较强的逻辑思维能力,喜欢科学实验和动手实践,更重要的是需要具有一颗深入探究新事物的好奇心。

本专业为学生提供的发展平台及毕业生发展情况

我校物理学科目前有生物物理学博士点和硕士点。本专业已与清华大学、北京理工大学、西安交通大学、吉林大学、长春光机所、西安光机所等国内高校和科研机构建立了良好的科研和教学合作关系。也与大恒光电、卓立汉光等光学器件公司在学生实习方面达成了合作协议,为光电信息科学与工程专业学生提供了实践平台。

毕业生可推荐或考取研究生继续深造外,主要在光纤通信、光信息处理、激光与光子学、光电子学或相关的科学技术领域从事科学研究、教学、技术开发或管理工作。代表性的相关公司有IBM、飞思卡尔、华为、中兴、海信、联想、摩托罗拉、长虹电子、海尔、LG等。



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