光电技术-华中科技大学光学与电子信息学院
打开光电领域科技创新的“总开关”——记华中科技大学光电学院教授、博士生导师陈云天
创新之路打开光电领域科技创新的“总开关”——记华中科技大学光电学院教授、博士生导师陈云天 张 闻 谢更好 如果说基础研究是科技创新的“总开关”，那么光学基础研究就是那个打开光电领域科技创新的“总开关”。
对华中科技大学光电学院教授，武汉光电国家研究中心及华中科技大学集成电路学院双聘教授陈云天来说，要打开光电领域科技创新的“总开关”，就需要将光学基础理论及计算光学的核心算法和我国光电产业的技术需求紧密结合，在其中的痛点、难点及前沿热点问题的研究上取得突破。
瞄准行业亟须解决的“卡脖子”问题，近年来，陈云天带领计算物理光学团队围绕复杂介质光传输的光学基础理论和底层数值算法的研究，在复杂介质光传输领域提出了一系列创新性理论和计算方法，为发展跨尺度光学系统的底层算法打下基础，并取得了多项突破，包括利用几何光学与波动光学融合的思想，借助数值计算工具，首次揭示了复杂介质光传输的非阿贝尔规范场效应及隐藏对称性；将对称性/变分原理及格林函数传播子技术等基本数学物理方法应用到光学数值计算中，发展了一系列原创性光学仿真算法与技术，在某些点技术工具上突破了光电领域常规商用仿真设计软件的底层限制等。
“年轻的研究者需要培养自己的学术品位，在‘能做什么’和‘想做什么’中做出独立的价值判断，进而在坚持不懈的研究中实现创新。
”认清自己，瞄准远方，脚踏实地，埋首前行，陈云天和他的研究团队继续前行在突破光电领域重要关卡的攻关征程上。
揭秘微妙的“隐藏对称性”对称性原理是现代物理学发展的基石，在人们揭示自然规律和建立物理定律的过程中起到了关键作用。
而光学作为物理学的一个重要分支，对称性之于物理学的重要性同样适用于光学体系。
近期研究发现，光学体系存在微妙的隐藏对称性，导致了空间群无法解释的简并度和奇异的光传输现象。
光学隐藏对称性涉及奇异光学、手征光学与拓扑光子学等多个前沿交叉领域，含有丰富的物理内涵和广阔的应用前景。
鉴于对称性在物理学的各个领域（包括光学领域）的重要性和支配地位，系统性地研究光学体系的隐藏对称性的原理及构造方法，不仅进一步丰富甚至反哺物理学中隐藏对称性的研究手段和方法，还对增强光学与物质相互作用、奇异光学、拓扑光子学、光场调控都有十分重要的意义。
华中科技大学光学与电子信息学院考试试卷(A卷)2015～2016学年度第 2 学期
华中科技大学光学与电子信息学院考试试卷(A 卷)2015～2016学年度第 2 学期一、(20分，每小题5分)1计算：2(sin()ln())xe y z ∇。
2设r 为某位矢，ˆe为某固定方向的单位矢量，证明：()ˆˆr e 2e ∇⨯⨯=-。
3设电荷密度为()x ρ'，x '为源点，x 为场点，r x x '=-，证明()()0x x dV 4Vrρϕπε''=⎰满足Possion 方程。
4 证明：()()()VVSB A dV A B dV A B dS ⋅∇⨯=⋅∇⨯+⨯⋅⎰⎰⎰，其中S 为体积为V 的闭合区域的外表面。
二、(15分)自由空间的磁场强度为()x m ˆH eH cos t kz ω=-，式中的ω、k 、H m 为常数。
试求位移电流密度和电场强度。
三、(15分)对于半径为a 电容率为ε的球形介质，球内外均无自由电荷分布，球面电势分布0()cos r a V ϕθ==，其中V 0为常数。
根据对称性，可以取球心处电势为0，试求球内外的电势和电场分布。
(已知01(cos )cos P θθ=)四、(20分)设入射电磁波的电场强度为()()6ˆ2cos 6.2810y V E e x z t m ω⎡⎤=⨯--⎣⎦，入射到z =0处的折射率为1.5的玻璃表面，其中x 、z 的单位为米。
1)该电磁波的波长是多少？频率是多少？入射角是多少？ 2)请写出反射波的电场强度表示式； 3)请写出折射波的电场强度表示式； 4)请写出反射波的磁场强度表示式。
五、(15分)(1)写出边长为a 和b 的矩形波导中TE 11模电场量的瞬时表达式；(2)求其截止频率；(3)写出波导中磁场量的瞬时表达式。
六、(15分)一电量为q 的点电荷在z 轴方向进行振幅为a ，角频率为ω的简谐振动，请计算其在远处产生的辐射场。
并讨论说明为何在远离辐射源时该辐射场可以近似为平面电磁波。
华中科大光电学院课表(9)(11级选课用)
业班星期
1—2 星 期 一 3—4 5—6 7—8 9—10 1—2 3—4 星 期 二 5—6 7—8 9—12 1—2 星 期 三 3—4 5—6 7—8 9—10 1—2 3—4 星 期 四 5—6 7—8 9—12 1—2 3—4 星 期 五 5—6 7—8
物理实验（ 10周 物理实验（一） 4-10周，科技楼 物理实验室
2011～2012学年度第二学期课表 选课用) 学年度第二学期课表( 华中科技大学光电子科学与工程学院光电信息工程专业 2011～2012学年度第二学期课表(选课用)
周 次 1 2 3 4 5 6 上
32/ 形势与政策 32/2 大学体育（ 32/ 大学体育（二） 32/2 大学英语（ 56/ 大学英语（二） 56/3.5 概率论与数理统计（ 40/ 概率论与数理统计（三） 40/2.5
大学物理（ 12周 14-18周 1106西五楼120 大学物理（一） 2-12周，14-18周,1106-1108 西五楼120
物理实验绪论 第2周 1106-1108 东九楼B102 第2 1106东九楼B
C语言程序设计（上机）4， 语言程序设计（上机） 5，8，10-12，14-17 10-12，14-
专 节次
）
36+20/ 光电6 10班 刘晓东（副教授） C语言程序设计 36+20/3.5 光电6-10班 刘晓东（副教授）
光电1101-1104班 30，27，27，29,合计120人 光电1101-1104班（30，27，27，29,合计120人） 1101 120
光电1105-1108班 29，29，29，26人 合计120人 光电1105-1108班（29，29，29，26人,合计120人） 1105 120
光电信息科学与工程考研方向推荐及院校
光电信息科学与工程考研方向推荐及院校光电信息科学与工程是一门跨学科的综合学科，涉及光学、电子学、信息学等领域，研究内容主要集中在光电器件、光电传感、光电成像等方面。
在当前信息技术高速发展的背景下，光电信息科学与工程作为高新技术产业的重要支撑，对于培养具备光电信息技术研究和应用能力的高级专门人才有着巨大需求。
对于想要在光电信息科学与工程领域深造的考生来说，选择一个合适的研究方向和适合自己的院校是至关重要的。
以下将推荐几个光电信息科学与工程的研究方向，并介绍一些相关的院校。
1. 光电器件与材料光电器件与材料是光电信息科学与工程领域的重要研究方向之一。
该方向主要研究光学器件的设计、制备和性能改进，以及光电材料的合成、表征和应用等。
光电器件与材料的研究对于提高光电传感、光通信、光储存等技术的性能具有重要意义。
在此方向的研究中，一些重要的院校有： - 中国科学技术大学 - 清华大学 - 哈尔滨工业大学2. 光电传感与探测技术光电传感与探测技术是光电信息科学与工程的另一个重要研究方向。
该方向主要研究利用光学原理和技术进行物体的检测、测量和成像等，如光学传感器、光电探测器、高光谱成像等。
光电传感与探测技术在医学影像、环境监测、安防监控等领域有广泛应用。
在此方向的研究中，一些重要的院校有： - 中国科学院大学 - 复旦大学 - 华中科技大学3. 光电成像与信号处理光电成像与信号处理是光电信息科学与工程领域的另一个重要研究方向。
该方向主要研究光学成像系统的设计与优化，以及光学信号的获取和处理技术，如数字图像处理、光学成像处理、图像识别等。
光电成像与信号处理技术在机器视觉、遥感影像、医学影像等领域有广泛应用。
在此方向的研究中，一些重要的院校有： - 南京大学 - 中山大学 - 西安交通大学需要提醒的是，每个院校对光电信息科学与工程的研究方向设置和要求可能会有所差异。
考生在选择院校和方向时应根据自身兴趣和实际情况进行综合考虑。
华中科技大学光电子器件导论2012级A卷参考答案
三、(本题 20 分)某一半导体的带隙 Eg 随绝对温度 T 变化的情况可以用 Varshni 方程描述：
四、(本题 20 分) (1)光学谐振腔是激光器的重要组成部分，它的作用是什么？激光输出中 的不同模式的产生原因是什么？(8 分) 答：(1) 激光器中光学谐振腔(常称谐振腔)的主要作用有两个方面：①提供轴向的光波模 的正反馈； ②控制振荡模式的特性， 从而提高激光器的相干性。 或①产生与维持激光振荡； ②控制输出光束的质量。谐振腔内可能存在的本正态称为腔的模式。(4 分) 由于每个模式的电磁场分布，特别是腔的模界面内场的分布不同，每个模的谐振频率 不同，每个模对应的发散角不同，每个模在腔内往返一次对应的功率损耗不同，从而产生 了不同模式。(4 分)
-1-
V
2
0
n1a 2 2.405
(4 分) 2.405 0 2.405 1.31μm 3.34 μm 2 n1 2 2 1.50 2 0.5%
a
(ii)若光纤的纤芯直径 d=10μm，即纤芯半径 a=5μm，保证光纤单模传输时，
V
2
0
题号 题分 得分
一 14
二 16
三 20
四 20
五 18
六 12
总分 100
在纤芯中向前传播的。(1 分)
可能需要的物理常数：真空中的光速 c=2.9979× 108ms–1；普朗克常数 h=6.6261× 10–34Js；电子电荷 e=1.60218× 10–19C；玻尔茨曼常数 kB=1.3807 × 10–23 J K–1；室温下 GaAs 的禁带宽度为 1.424eV；水的 折射率为 1.33。
电子科学与技术系 - 华中科技大学 教务处
集成电路设计与集成系统专业本科培养计划Undergraduate Program for Specialty in IC Design and Integrated System一、培养目标Ⅰ．Educational Objectives以集成电路及各类电子信息系统设计为目标，培养掌握集成电路基本理论、基本方法及EDA 工具，能在集成电路及系统集成相关领域从事科研、教学、科技开发、工程技术、生产管理与行政管理等工作的高级专门人才。
Targeted to design integrated circuit and all sorts of electronic information systems, t his program aims at training advanced talents who can grasp fundamental integrated circuit theories, methods and EDA tools. These talents can meet the demands of scientific research, education, technique development, engineering technology, production management and administration management for the integrated circuit and system and its related fields.二、基本规格要求Ⅱ．Skills Profile要求学生具有良好素质、道德修养和创新能力，具备扎实的数学、物理、外语基础，掌握大规模集成电路及集成系统所必需的基本理论和方法，具有超大规模集成电路分析及设计、版图设计和系统集成等的基本能力。
具体而言，毕业生应获得以下几个方面的知识和能力：1. 具有较扎实的自然科学基本理论基础和宽阔的科学视野；2. 对全球信息科学和技术的前沿、发展动态及其影响具有足够的理解力和敏感性；3. 具备较强的分析问题和解决问题的综合应用能力；4. 具有较强的外语和计算机应用能力；5. 掌握文献检索、资料查询的方法和撰写科学论文的能力；6. 具有良好的人文素质、有效的交际能力以及较强的协调、组织能力；7. 具有较强的创新精神和竞争意识；8. 具有较强的在未来生活和工作中继续学习的能力。
华中科技大学光电子科学与工程学院 2010～2011学年度第二学期课表
1—2 星期一
3—4 光电探测与信号处理 1-12周 东九楼C101 5—6 7—8 9—10
光纤光学 1-10周 东九楼B201 光纤通信技术 11-12,14-19周 东九楼B201
计算机网络基础 东九楼D109
1-6周
东九楼D212
信息光学（86人） 1-2，4-8周
数据通信 （选修 142人） 9-12，14-19周 东九楼B201
任课教师姓名职 光电信息技术实验 称
24/1.5 周海（讲师）杨春华（讲师）齐丽君（讲师）朱广志（讲师）范晓红（讲师）何艳艳（高工）
16/1 陈晶田（工程师） 光纤通信技术 （双语 105人） 48/3 张新亮（教授） 光纤通信技术 （双语 68人）48/3 何健（副教授）张新亮（教授） 热力学与物理统计 32/2 陈培锋（教授） 信息光学（双语 选修 光信14人+中法班72人） 32/2 付玲（教授） 激光课程设计 1W 杨春华（讲师） 激光课程设计 1W 杨春华（讲师） 激光器件设计 （选修 160人）48/3 王海林（副教授）卢宏（高工） 生产实习 3W 半导体光电子材料与器件（选修 120人）48/3 郜定山（副教授）王双保（副教授） 数据通信 （选修 142人） 40/2.5 徐海峰（副教授） 光电图像处理 （选修 193人）40/2.5 刘斌昺（讲师） 精密机械设计与CAD （选修 78人） 40/2.5 黄鹰（教授）程愿应（教授）
专业班 星期 节次
光信 0801-0804班（31，33，27，28，合计119人）
计算机网络基础 1-6周 东九楼C101 热力学与物理统计 11-12，14-19周 东九楼B303
中法 0801-0803班（22，26，24，合计72人） 光电探测与信号处理 1-12周 东九楼D408
光电技术-华中科技大学光学与电子信息学院
第三章光电探测器
§3.1光电探测器的物理基础
§3.2光电导探测器与光伏探测器
§3.3光电子发射探测器与热探测器
§3.4光电成像探测器件
§3.5各类光电探测ຫໍສະໝຸດ 的性能及应用比较第四章光电信号处理
§4.1光电探测器的偏置放大电路与噪声
§4.2微弱信号检测
§4.3锁定放大器与光子计数器
附
课程名称：光电技术
课程代码：182.519
英文名称：Optoelectronics Technology
课程类型：□高水平课程□国际化课程□高水平国际化课程■一般课程
课程类别：□一级学科基础程□二级学科基础课程■专业课程
考核方式：课程论文
教学方式：讲授
适用层次：硕士■博士□
开课学期：春季
总学时/讲授学时：32
学分：2
适用专业：光学工程、物理电子学
课程组教师姓名
职称
专业
年龄
学术专长
徐海峰
副教授
光电子
50
光电信号处理
课程教学大纲：
第一章概论
§1.1信息的调制变换
§1.2光电技术的发展
§1.3光电系统的概念
第二章信息的光学变换
§2.1光学信息的时域调制变换原理
§2.2光学信息的空域调制变换原理
§2.3光学参量的调制变换原理
第五章光电系统设计基础
§5.1光电系统设计考虑
§5.2系统的经济性考虑
§5.3CCD尺寸测量系统
§5.4红外辐射测量系统
§5.5光电成像检测系统
使用教材：
叶嘉雄、常大定、陈汝钧编著，光电系统与信号处理，北京:科学出版社
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附3. 光学与电子信息学院硕士研究生课程简介
附3. 光学与电子信息学院硕士研究生课程简介
§ 3.3 光电子发射探测器与热探测器
§ 3.4 光电成像探测器件
§ 3.5 各类光电探测器的性能及应用比较
第四章光电信号处理
§ 4.1光电探测器的偏置放大电路与噪声
§ 4.2 微弱信号检测
§ 4.3 锁定放大器与光子计数器
第五章光电系统设计基础
§ 5.1光电系统设计考虑
§ 5.2系统的经济性考虑
§ 5.3 CCD尺寸测量系统
§ 5.4红外辐射测量系统
§ 5.5光电成像检测系统
使用教材：
叶嘉雄、常大定、陈汝钧编著，光电系统与信号处理，北京：科学出版社
主要参考书：
1、王庆友主编，光电技术，北京：电子工业出版社；
2、王庆友主编，光电传感器与应用技术，北京：电子工业出版社；
该课程所属基层教学组织（教研室、系）专家小组意见：（该课程是否适合硕士、博士研究生培养的需要？是否与本科生课程重复？是否有稳定的课程组和授课教师队伍？）
专家组长
专家年月日。