光电子到底是什么呢？

OBC · 发表于 2007-8-5 08:27:29

电子是一个不算新但又很时髦的概念。

英文里面对应的单词大概是‘optoelectronic’和‘photoelectric’ 是人们对‘跟电子相关的光学器件’和‘跟发光相关的微电子器件’的这两种概念的融合但是，随着微电子理论极限的逼近和光机电集成的飞速发展，这两者之间已经没有什么明显的界限，有的只是人们对更快的处理速度，更大的存储容量，更高的信息传输速率（3T）的追求；对高稳定性，低功耗的追求；对便捷、舒适的追求。

光电子技术又是一个非常宽泛的概念，它围绕着光信号的产生、传输、处理和接收，涵盖了新材料（新型发光感光材料，非线性光学材料，衬底材料、传输材料和人工材料的微结构等）、微加工和微机电、器件和系统集成等一系列从基础到应用的各个领域。

由于视觉是人类感觉中最灵敏最直观的方式，所以光信号从古代的烽火就开始为人们所重视，自1960年第一台红宝石激光器问世以来，人们对光的了解也越来越深，对它的应用也越来越多、越来越贴近生活。从原先的只能藏身实验室到现在手机上闪烁的LED, 从原先体积庞大的染料调谐激光到现在的全固态钛宝石激光，从CRT管到现在的液晶，等离子平板显示，从原先的对可见光以外的一无所知到现在的各种红外、紫外探测器，人们对与光信号的产生和接收已经越来越熟练，现在的关键大概在更短波长的发光材料或者说更好的衬底材料来生长这些宽带隙材料，更好的非线性晶体以通过谐波变换来得到高能量的光子和扩展频率范围，新型激光器如光纤激光器和全半导体固态激光器，全固态激光的小型化，以及对特定波长的控制等等。由于涉及到可控核聚变激光快点火和军事应用等关系国计民生的大事，超快超强领域也倍受关注。

随着掺铒光纤激光器和波分复用器件的应用，光通信的传输距离和容量都有了质的提高，更廉价的聚合物光纤也早已实用化，3T中最先实现的自然就是信息传输速率，但目前在信号的转换等环节还有很多的问题，试想，要是某一天，人们有一块‘压光晶体’可以把自己的声音信号直接转化为一个光信号而不需要经过电信号环节，那对于传输速度的提高会是多么大的进步。（纯粹是凭空臆想一下）

量子计算现在是个很热门的话题，主要就是针对信息处理这个环节提出的，当然对通信也起到很大的促进。这中间一条路子是用光波导、光子晶体和二元光学器件等实现全光集成，全用光学手段来对信号进行处理；另一条路子是把光子器件融合到目前的微电子器件中以提高处理效率，即所谓的光电子集成。工艺的融合是这里碰到的大困难。

另外如激光技术在其他领域的应用，如超强超快激光在ICF和实验室天体物理学、等离子体物理领域的应用，激光在Bose-Einstein凝聚（BEC)中的应用等也都是国际科研的热点。激光本身和激光的应用被授予多个诺贝尔奖，如发明红宝石激光器的Towns、研究BEC的朱棣文、用超快光学研究化学反应过程的人（叫什么名字我忘了）等等，相信下一个诺贝尔奖就是用激光来研究生物问题了。

我们南大的光电子在原先传统光学的基础上虽然起步比较早，原先主要从事二元光学方面的研究，但在八、九十年代因没有得到足够的重视以至于力量比较薄弱。

从90年代末到现在的这几年，南大的光电子方向发展得很快，相继引进了好几个人，并成立了光通信研究所。而且很多工作都跟南大的特色----凝聚态和微结构相关，两台双波长激光器获得2001年中国高校十大科技进展。目前在新材料、人工微结构、光子晶体、非线性光学，多波长激光器和光通信等领域都取得了比较好的进展。但是，我们南大光电子的力量还比较分散，没有很好的整合；实验设备引进很多，但管理还没有跟上，利用率还不够；自己搭建的实验系统还比较少，对于做有特色的工作还不大够等等。

可以肯定的是，这是一个朝阳科研领域，这里有一流的发展前景和良好的氛围，只要愿意拼搏，相信你一定能在这个领域里展露头脚，欢迎有兴趣有志向的同学加入我们的行列。

光电子到底是什么呢？

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