给本科新生讲授 怎样学好光信息科学与技术课程

1给本科新生讲授

怎样学好光信息科学与技术课程光信息科学与技术〔光电信息科学与技术〕概论安徽师范大学物理与电子信息学院这门课程是新开设的课程一、为什么要开设本课程１.是满足现代大学生特点的需要２.是该专业自身特点的需要二、开设本课程的目的１.了解该专业课程体系及相互之间的关系２.增强同学们学好本专业各门课程的信心，激发学习本专业的兴趣３.在学习过程中，少走弯路安徽师范大学物理与电子信息学院2为什么由我讲授这门课程１.申请者2004年申请２.职责专业负责人〔兼职〕３.学习经历本科：物理硕士：原子分子物理博士：光学４.科研经历承担多项省部级和国家级科研课题５.教学经历承担过多门本科生课程的教学任务，是原子分子物理专业和光学专业的硕士生导师，光学专业博士生导师６.兴趣期望能为同学们的后期学习做一些有益的准备工作７.缺乏普通话水平poor安徽师范大学物理与电子信息学院3本科程的主要内容〔８学时〕１.光信息科学与技术的研究对象2.光信息科学与技术各学科分类3.光信息科学与技术各学科内容简介4.光信息科学与技术各学科之间的相互关系5.如何看待数学在光信息科学与技术中的地位6.实验技术在光信息科学与技术中的重要地位７.几点供参考的建议安徽师范大学物理与电子信息学院4引言该专业是第三届招生的新兴交叉学科专业为什么要开设此专业一、国内外光信息科学与技术的开展现状1光信息科学与技术的展望光信息科学和技术是光学和光电子学的一个分支。从光学与光电子学的开展即可看到该学科的开展态势，20世纪六十年代初出现的激光和激光科学技术，以其强大的生命力推动着光信息科学与技术的开展，至今光电子〔光子〕技术的应用已普及科技、经济、军事和社会开展的各个领域。人们普遍认为，光电子产业将成为21世纪的支柱产业之一。安徽师范大学物理与电子信息学院5光电子〔光子〕技术主要是研究光〔特别是相干光〕的产生、传输、控制和探测的科学技术。通过光电子技术与微电子技术的结合，以及在各种科学和技术领域的应用，产生并形成了一系列新的交叉学科和应用技术领域，如信息光电子技术，激光医疗与光子生物学，激光加工技术，激光检测与计量技术，激光全息技术，激光光谱分析技术，非线性光学，超快光子学，激光化学，量子光学，激光〔测污〕雷达，激光制导，激光别离同位素，激光可控核聚变，激光武器等等不胜枚举。这些技术应用的快速开展及向其它科技领域的渗透，形成了许多市场可观、开展潜力巨大的光电子产业，包括光纤通讯产业、光显示产业、光存储-光盘产业、光机电一体化、激光材料加工和合成产业、办公自动化与商用光电子产业、激光医疗器械产业、激光器件产业、激光全息产业、光电子材料产业、光电子检测产业和军用光电子产业。预计未来具有重大开展前景的光〔电〕子产业有：光子计算与光信息处理产业、全光光子通信产业、光子集成器件产业、聚合物光纤光缆产业、聚合物光电器件产业和光子传感器产业等。

综上所述，光电子产业大致可分为五大类：光电子材料与元件产业、光信息〔资讯〕产业、传统光学〔光学器材〕产业、光通信产业、激光器与激光应用〔能量、医疗〕产业。安徽师范大学物理与电子信息学院6221世纪——光子学年代

“20世纪是电子学的年代〞，这是对电子学为人类所作的奉献的一个恰如其分的评价。特别是20世纪40年代以后，电子学使工业化到达顶峰，又和光子学一道促成了工业化向信息化的转变。“21世纪是光子学的年代〞，在21世纪光子学开展IT的目标归结为3T，即信息传输和交换容量都将到达Ｔb/s量级，信息存储容量要到达TB量级，这是信息化社会所需的信息量所决定的。面对如此艰巨的任务，以硅材料为根底的电子学将会遇到两个问题：一是硅材料本身的电子迁移率〔单位电场强度下电子的漂移速度〕为4000cm/〔Ｖ·s〕已到达极限，启用更高电子迁移率的材料〔如GaAs〕将受限于本钱和工艺；二是依靠缩尺效应来提高微电子器件的处理速度以提高信息传输和交换容量也将逐渐趋于极限。一般认为，0.05靘的IC极限特征尺寸可能会在2021年出现〔目前这一特征尺寸为0.13靘〕。因此在解决信息供需矛盾上电子学逐渐显得力不从心而表现出所谓“电子学瓶颈〞。相反，光子学对面临的“3T〞任务却显示出强劲的优势。例如，用光纤来传输信息，它拥有70THz以上可利用的带宽，而我们目前所利用的带宽还缺乏其万分之一；同样有Tb/s信息交换带宽潜力的全光交换还刚开始；被誉为“海量存储〞的光盘，随着激射波长越来越短的半导体激光器的实用化，存储量成倍地增加。安徽师范大学物理与电子信息学院7尽管光子学一开始就瞄准了信息科学作为它的应用对象，光子是作为信息载体而出现的。然而电子、光子和其他微观粒子一样同属具有粒子性和波动性的“量子〞，用普朗克常数与其频率之积(hv)表示量子的能量。原子、电子、光子都可作能量的载体。特别是激光出现后，更是利用其作能量载体广泛应用于工业加工，这比电子束用于材料加工的应用要广泛得多。光子学的开展除极大地推动它的嫡系——信息光子学外，还辐射到其他科学领域而形成一系列其他分支光子学，如包括量子光学、分子光学、非线性光学、超快光学等在内的根底光子学、生物医学光子学等。在21世纪，光学和光子学将渗透到各个学科领域，将成为诸多学科中的“领头雁〞。安徽师范大学物理与电子信息学院83国外光子产业的开展现状从20世纪90年代开始，人类开始迈入信息社会。特别是1993年美国提出国家信息根底设施〔NII〕和其后不久的全球信息根底设施〔GII〕，使信息技术出现了勃勃生机。1995年波分复用〔WDM〕和掺铒光纤放大器〔EDFA〕进入实用，开创了大容量光纤通信的新局面，也开创了光子学开展的新纪元。到20世纪90年代后期，信息业务迅速开展，特别是因特网业务呈爆炸性增涨，惟有光子学才能提供这种巨大的信息带宽。光纤通信网络将无可辩驳地成为整个信息网络的核心和平台。现在光纤通信的容量，以每12个月翻一番的速度向前开展。随着人们对信息需求量指数增长，这种信息爆炸的形势会愈演愈烈。特别是信息家电的开展，远程教育、远程医疗、家庭办公、电子商务、交互式视频业务等信息业务的风起云涌，信息爆炸的高潮将在10年左右时间内形成。到时每个家庭将会形成一个占有带约100Mb/s的家庭信息网络〔Homenet〕，那么主干网上的带宽将到达数十Tb/s。包括信息传输与交换的整个信息网络都处在光子学领域或在电子学支持下的光子学领域。在本世纪，光子学必将成为包括信息科学在内的诸多学科的“领头雁〞。像20世纪的电子学一样，一个强大的光子产业必将在未来10~20年内形成，驱动着第五个经济长波的开展。而且几年来的实际证明，光电子的潜在大市场是不言而喻的。安徽师范大学物理与电子信息学院94我国光子产业的开展现状我国的激光和光电子技术的开展起步不晚，几乎与世界同步，尤其是近十几年来，由于改革开放政策的威力，以及积极利用投资环境和消费市场的优势，中国的光电子产品市场的年增长率，始终保持在两位数的高速增长势头。国家"863"方案为我国开展信息光电子产业打下了很好的根底。目前，中国已成为光电子产品的重要市场，为今后开展带来了很好的机遇。目前，建立和健全国家的风险投资资金体系，实行国家、企业、个人风险共担，有利于促进涉及我国创新光电子技术产品工程的开发。金融部门的积极投资，可使我国先进光电子产品迅速到达规模生产，增强产品的国际市场竞争地位。安徽师范大学物理与电子信息学院10扩大融资、纳资渠道也是我国光电子企业开展的必由之路。目前我国大约有50家上市的企业集团公司经营光电，光电股对股民有很大的吸引力，而且，海外资本看好中国大陆的这块光电市场，按技术股和资金等方式纷纷进入中国大陆的光电子产品市场，尤其是光纤和光通信行业市场，如长江通信参股武汉长飞光纤光缆，阿尔卡特与深圳特发信息股份，澳大利亚国家光子研究中心与江苏法尔胜组成法尔胜光子，日本藤仓株式会社和台湾华新丽华与南京新港高科技股份有限合资公司的华新藤仓光通信等。去年全球最大的光纤通信器件公司-美国JDSU，全资并购福建华科光电子，推开了世界跨国公司进驻我国"光电园区"的序幕。安徽师范大学物理与电子信息学院11面对中国在WTO及国际市场的巨大压力和挑战，我国政府和各级地方政府在制定“十一五"规划时，均把开展光电子技术产业列入今后重中之重，选择有条件的地区建立光电子技术产业基地。这是我国迎接21世纪国际经济竟争和挑战的一项重要举措。自2000年以来，称之为"武汉·中国光谷"、"广东·中国光谷"、"长春·中国光谷"等国家级光电子科技产业开展园区相继筹建，上海、西安、福州、南昌、无锡、合肥、宁波、重庆、北京通州等地的"光谷"--光电子科技产业园区的筹建也在加速进行中。这些光电子科技产业园区具有优良的投资环境，将吸引大批技术产品工程、资金、人才落户园区。

安徽师范大学物理与电子信息学院12国内主要城市光电子产业开展比较1地域强势领域科研教育实力2001年产值优势与特点上海光通信产业光显示产业微电子产业光通信和激光技术基础雄厚，有上海光机所，上海交通大学、复旦大学等在光电子技术方面处于国内领先的院校。约210亿RMB漕河泾、嘉定、松江等地区的光电子企业相对较集中，已初步形成上海光电子产业链，光通信和光显示产业在国内具有相对优势。武汉光通信产业激光加工产业光通信和激光技术基础雄厚，有武汉邮科院，华中科技大学等在光电子技术方面处于国内领先的院校。约187亿RMB(含软件)长飞(连续十年光纤光缆产销量全国同行业第一)楚天激光(全国最大的专业激光产品制造商)；华工科技(具高校背景的上市公司，拥有“华工图象”等多个知名品牌)。广州光显示产业光电材料产业光储存产业有中山大学、华南师大、华南理工大学、暨南大学、广东工业大学、广州大学等在光电子技术方面处于国内领先的院校。约120亿RMB科学城成为国内外知名的光电子产业园区。吸引大批外资或合资企业，如光宝、依利安达、恒光电子、高科通信等，形成了光显示、光存储产业群。深圳光通信产业激光加工产业集中了全国各地的光电子人才，有深圳大学等从事光电子技术研究和开发的院校。约120亿RMB全国最大的光通信产业基地，拥有一批著名的本土企业，如华为、中兴等等；另外，激光方面有大族。续上表2地域强势领域科研教育实力2001年产值优势与特点长春光显示、激光设备、传统光学精密仪器设备产业军用光电子领域光电子基础雄厚，有长春光机所、长春理工大学、（原长春光机学院）等光电子专业院校。约70亿RMB全国主要的液晶生产基地；全国最大的光电编码器生产基地；是世界生产532nm全固态绿激光器系列产品最大供应商，激光加工设备、军用光电设备力量雄厚。北京微电子、数控机床、智能仪器仪表、医疗设备、电子专用设备、激光技术、机器人等产业光通信和激光技术基础雄厚，有中国科学院、清华大学、北京大学等在光电子技术方面处于国内领先的院校。科研院所、高校集中，在半导体激光器、光学仪器、光通信器件、激光加工等方面拥有优势，有“大恒光电子”等上市公司。南京苏州昆山（江苏）光通信、光显示产业光电子学、激光技术基础雄厚，东南大学、苏州大学等在光电子技术方面处于国内领先的院校。台湾、日本、韩国等光显示、光存储企业搬至南京、苏州、昆山。如三星、LG、友达、法尔胜等。宁波温州萧山（浙江）光通信、光器件、光材料产业光学仪器仪表产业光电子学、激光技术雄厚，有浙江大学等在国内光电子技术方面处于国内领先的院校逐步形成富有特色的光电子产业特色园区，如富阳市的光信息传输材料产业、宁波的光电子器件出口加工业、萧山的光材料产业、浙西的光配件产业、温州的光电能产业等。武汉光谷“武汉光谷〞位于武汉东湖高新技术产业开发区内，2001年被国家计委批为全国唯一的“国家光电子产业基地〞。目前占地面积30多平方公里，方案扩展到50平方公里。在光纤光缆、光电器件、激光、通信系统、软件等几方面均有很好的产业根底，培养了一批骨干企业，如长飞、烽火、武汉电信器件公司、太空通信、华工科技、楚天激光、团结激光。据开发区管委会经济开展局提供的数据，目前“武汉光谷〞的光电子信息企业达480多家，2001年产业产值120亿元，比2000年增长50.8%。长春光谷长春的光电子产业带主要由华禹光谷股份和中科院长春光电子产业园区组成，重点开展以液晶显示为主的光显示、光仪器仪表、激光器。虽然长春的光电子企业还在起步阶段，产业水平〔不包括军工局部〕较低，但由于具有强大的研发实力和现有的产业根底，如吉林彩晶的年产36万片TFT－LCD生产线、吉林紫晶的STN－LCD液晶模块生产线、长春半导体拥有全国最大的发光二极管生产规模、新产业光电子公司的蓝绿激光器，因此长春的光电子产业开展潜力还是很大的。上海的光电子产业上海的光电子产业主要集中在漕河泾新兴技术开发区内，以开展光机电、光纤通信和激光产业为主，2001年，开发区的光电子产业销售收入达48.9亿元，占开发区销售额近三分之一。区内共吸纳了光通信公司、晶谷微电子、杜邦光掩膜、美国朗讯等国内外近百家光电子企业和研究机构。开发区正规划建设面积为2.2万平方米的光电子有源器件企业基地，促使有源器件关键技术从研发阶段走向规模化生产。上海市政府已决定在嘉定国家级高新区创立上海光电子科技产业园，规划面积为4.8平方公里，由科研开发区和光电子产业区两局部组成，主要吸纳光显示、光通讯、光存储、特种光纤光缆、激光加工和激光医疗等光电信息产业工程，注重与中科院合作，重点吸引台湾光电子产业和创业投资者落户。2001年，上海光电子产业总产值约210亿元人民币。浙江的光电子产业浙江的光电子产业近年来以平均30%的增长率快速开展，目前已成为我国光电子产业大省。现从事光电子产品生产的企业已有200多家，2001年的光电子产业总产值超过40亿元。浙江正逐步形成富有特色的光电子产业特色园区，如富阳市的光信息传输材料产业、宁波的光电子器件出口加工业、萧山的光原材料产业、浙西的光配件产业、温州的光电能产业等等。浙江在光通信、光器件、光材料以及光能量转换器等方面已形成系列产品。其中光纤光缆生产企业数量和规模居全国第2位，2001年总产值超过10亿元。在光学仪器与光学加工产业领域，浙江具有国内领先的规模，中低档照相机镜头占世界市场的一半以上份额。北京光机电一体化产业基地北京在通州区为主的开发区建立光机电一体化产业基地，方案投资200亿元，其中100亿元用于基地、园区和工程建设，100亿元用于科技攻关、产品开发和技术引进、合资合作等，到达年产240亿元的规模。重点开展微电子、数控机床、印刷机械、智能仪器仪表、医疗设备、电子专用设备、激光技术、机器人等产业。山东光电子产业在山东省自行研制投产的光电子材料、光通信产品中，不少是国内独家生产、世界上只有少数几个国家能够生产的产品。如由蒋民华院士研究开发的高亮度、超高亮度发光二极管系列新材料，覆盖了红、橙、黄、绿波段，技术指标到达国际先进水平；激光偏光器件产品的主要技术指标不仅到达当前世界同类产品的先进水平，而且实现了产品的标准化、系列化和商品化，几乎承担了我国高科技开展所需要激光偏光器件的全部供给任务；研发的光纤光缆、光通信器件、光端机等产品主要指标均到达国际先进水平，尤其是自主研发的光电转换器件，性能指标到达世界同类产品的领先水平。山东省正在积极建设一批大工程山东省的华光光电子股份投资7330万元建设国内最大的高亮度发光二极管外延和管芯科研生产基地，今年可形成年产红色、橙色、黄色、绿色高亮度发光器件外延片４万片、管芯６亿粒的批量生产能力；国内最大的发光二极管后封装企业之一的鲁星工贸，今年正在建设年产8640万只蓝光二极管生产基地；阳谷电缆集团投资4.5亿元，正在建设国内最大的光纤预制棒和光纤丝生产基地；星海电子设备正在抓紧建设国内唯一的光电转换器件生产基地；青鸟华光科技股份正建设光端机生产基地，这是目前光通信领域技术最先进的产品之一。重庆的光电子技术与产业重庆将在该市的北部建立以光电子、新材料等新技术产业的科技新城，已被科技部批准为国家西部开发的重点工程。方案投资100亿元，2021年时到达500亿元科工贸收入。光电子产业包括光通讯技术及网络产品、图像、光机电一体化产品，光电材料与元器件、光存储等。西安、福州、南昌、无锡、芜湖、合肥西安方案开发40多个工程，投资30亿元，重点开展光电一体化仪器，光电转化和光通讯技术。福州光电园区，重点是光通讯器件；南昌的全套LED生产基地；无锡的石英晶片生产基地；芜湖三安光电的光伏和LED产业基地、德豪润达LED产业基地、华东光电特种显示研发基地；合肥的光子科学岛等。二、设置光信息科学和技术专业的必要性1我国光电子产业的开展势头强劲"长春·中国光谷"--在长春高新技术产业开发区和长春经济技术开发区规划30平方公里土地，用于开发光电子产业。中科院长春光电子产业园和中国长春光电子技术产业园及其骨干工程已于2000年破土开工，二个园区一期工程总投资为249亿元，投产后可实现产值460亿元。预计"十五"方案之后，长春的光电子产业将成为仅次于汽车行业的主导行业，年销售收入可实现800亿元。长春的光电子产业基地建设，将发挥本地优势，重点开展光材料，发光器件、光显示、激光技术和光电仪器，其中正在进行的工程有投资亿元的微光夜视仪工程，投资5亿元的当代最先进发光显示器〔如液晶显示屏导光板等〕生产工程，以及首批投资亿元的生产第三代、数码相机、高亮度发光外延片及芯片、笔记本电脑用的镁合金外壳材料工程工程等。安徽师范大学物理与电子信息学院24"武汉·中国光谷"--建立在武汉东湖高新技术开发区内，方案在"十五"方案期间建成国际一流、国内第一的占地50平方公里的国家光电子产业基地，年销售额实现一千亿元，形成一批企业集团，开展大中型企业。将在四大领域十六大类工程预计投资240亿元：〔1〕信息光电子：预计投资135亿元，形成590亿元的产业规模，其主要工程：光纤光缆、光通信器件及组件、光通信系统及设备、IP网络设备、移动通信系统及设备、全球卫星定位系统和智能交通系统。〔2〕能量光电子：预计投资45亿元，形成190亿元的产业规模，其主要工程：工业激光设备与应用、激光生物医学技术及设备、光学元器件和光电测量仪器。〔3〕信息存贮及传感光电子：预计投资40亿元，形成160亿产业规模，其主要工程：光纤传感器、电源和可视。〔4〕软件与电子商务：预计投资20亿元，形成110亿元的产业规模，其主要工程：软件、网络与电子商务应用系统。

安徽师范大学物理与电子信息学院25“广东·中国光谷〞--建在广州市东部的广州科学城。“广东·中国光谷〞建设已列入广东省“十一五"开展规划中，作为开展高新技术产业的"重中之重"工程。力争在5年内，将"广东光谷"光电子产业成为广东省的支柱产业。"广东光谷"的核心产业将以光通信技术产品及光通信系统软件为主。

安徽师范大学物理与电子信息学院26上海光电子产业开展基地--坐落在上海浦东新区、漕河泾开发区、嘉定高科技园区、松江区等高新技术区域内。在上述区域内已有许多光电子方面的企业、研发中心、孵化基地。今后上海将采取更强有力的措施，不失时机地推动光电子技术和产业超常开展，用五到十年的时间建成国内领先、国际一流的具有相当规模和核心竞争力的光电子产业基地。目前上海确定的光电子产业基地开展领域包括：光通信、光显示、光存储、光学整机和系统、关键的光电子元器件，其中重点是光通信和光显示等。例如最近在漕河开发区正规划建设面积为万平方米的光电子有源器件基地；嘉定国家级高科技园区最近确立产业定位，重点开展光电子科学和光机电一体化技术及其产品。安徽师范大学物理与电子信息学院27西安光电子科技产业园--位于西安高新技术产业开发区，占地900余亩，方案开发40多个工程，总投资30亿元，重点开展以光电一体化的仪器设备、光电转化和光通信技术为重点的光电产业。

浙江光电子产业开展专项方案：此项方案的实施的目的是使光电子产业尽快形成产业化规模优势，重点工程产品是光纤预制棒及扩大基于宽带技术的光纤生产规模，以适应宽带信息网络的建设的需要。目前浙江省新建的和在建的光电子工程，投资超过10亿元，其中重点工程17个，总投资约9亿元。今年将重点抓好3-5个光电子产业园区的规划和培育，为"十五"期间培育10个光电子产业园区打好基地。例如，正在宁波保税区建设的半导体光电科技工业园，占地面积1万余平方米，已有浙江大学单晶硅工程〔总投资5亿元〕和意大利多晶硅工程〔投资1500万美元〕等落户园区。安徽师范大学物理与电子信息学院28福州光通信产业基地-"光电园区"座落在福州晋安区鼓山镇。去年全球最大的光纤通信器件公司-美国JDSU公司，全资并购福建华科光电，推开了世界跨国公司投资我国"光电园区"的序幕。随后，APRING公司落户园区，以及康顺、宏大等光电企业加盟。据称去年该园区企业总销售额约亿美元。

重庆"光谷"-重庆光电产业园位于重庆北部新区，是由国家科技部批准列为国家西部开发的重点工程。重庆"光谷"将建设成以光电子产业〔包括光通信技术及网络产品、图像产品、光机电一体化产品、光电材料与元器件、光存储等〕、新材料、环保、生物生化工程等新技术产业并存的科技新城。建成后的技工贸收入将到达500亿元。该光电园区力争用8-10年时间，建成国内技术领先、国际上有较大影响的光电子产业生产制造中心、产品集散地、研究开发和人才培养基地。该园建设需投资约100亿元。方案分三个开展阶段：2001-2002年：以规划编审、根底设施建设、产品招商为重点；2003-2005年：主导产品开发、集中招商和大规模建设开发，形成一定规模；2006-2021年：以产业扩张为主，通过体制创新、环境优化，全面实现规划目标。安徽师范大学物理与电子信息学院29此外，正在兴建光电子产业园区的还有：北京通州的北京市光机电一体化产业基地〔“十一五"期间将投资500亿元，重点开展：数控机床、智能仪表、激光技术、机器人等〕；安徽"合肥光子科学岛"；江西南昌以联创光电科技股份-建成目前国内唯一具有LED全工序生产技术和实现LED外延片规模化生产LED的基地；无锡新区光电产业基地将成为目前国内一流的最大石英晶片生产基地，年生产晶片72亿颗，年生产能达3000万美元。安徽师范大学物理与电子信息学院302、我国光学与光电子学开展中存在的问题近40年来．我国光学与光电子学的科研工作取得了较好的进展。在根底研究方面，在某些学科点上做出了到达国际水平的科研成果；在高技术方面、建立了相应的技术根底。在很广的面上开展了跟踪研究；在为国民经济和国防建设效劳方面，建国以来的各个时期，为解决有关科学技术问题．提供科学试验装备，作出了积极的奉献。安徽师范大学物理与电子信息学院31但是，我国光学与光电户学研究的总体水平还是显著落后于国际水平：在根底研究方面，做出具有国际水平成果的只在少数学科点上，尚没有一个学科领域，全面进入国际竞争行列。在重要的国际学术会议上发表的论文、我们一般仅占3-4％．而且只分布在少数几个专题中。在一般以上的学科领域．拿不出可到国际会议上交流的论文。在高技术和应用研究方面．技术根底还比较薄弱，特别是元器件的研制水平较低，例如，开展光电子技术的关键是半导体光电子器件；而与国外相比．在器件性能指标如波段覆盖、域值电流．输出功率、寿命，器件可靠性、互换性、封装以及工艺、测试手段等方面都有很大差距。在光产业方面，国内生产的光学与光电子产品，档次低，产品质量相性能价格比差。国家每年要花费大量外汇进口光学与光电子元器件与仪器。光学仪器虽也有出口，但还是以低档劳动密集型产品为主。安徽师范大学物理与电子信息学院32造成上述现象的主要原因有：1)科技人员的素质需要提高。有此人根本训练缺乏，理论根底不深；不少人知识老化．知识面不广，学术上缺乏开创性，掌握实验技木不全面．难以胜任技术复杂的科学实验。加之科技人员待遇低，影响队伍稳定。2)科研经费严重缺乏。由于经费短缺．有些虽有学术意义和应用前景的课题无法开展；已有课题难以维持或开展深人一步的工作。由于经费缺乏，实验室仪器设备不配套，仪器性能不先进，在实验条件远远落后于先进国家的情况下，很难做出具有国际水平的科研成果。应用研究部门的技术改造不及时．设备陈旧。缺乏高精度加工和进行现代化装配与检测的条件。这些都是亟待解决的问题。安徽师范大学物理与电子信息学院333我国光信息科学和技术人才资源缺乏据了解，近年来光电子技术已成为信息技术时代进一步开展的主导方向，要想在２１世纪尖端科技较量中夺魁，主要在于能否取得光电子技术及产业开展中的主动权。近年来，一股光电子产业建设热潮席卷全国，武汉、长春、重庆、广东、山东等省市在开展自己光电子产业的同时，纷纷争建“光谷〞。

一项测算显示，如果一个区域的光谷要到达年产值超过１０００亿元，那么相应的人才那么需要２０万。然而，我国目前光电子从业人员仅为十几万，远远无法满足这一需求。人才短缺已成为阻碍这一产业快速开展的瓶颈。安徽师范大学物理与电子信息学院34国内有关部门的一项研究预测说明，随着我国经济与社会的开展，今后10年内我国对人才的需要将有较大的变化。从技术和产业开展的角度来说，今后几年我国将大力开展六大技术领域：生物技术；信息技术；新材料技术；新能源技术；空间技术；海洋技术。六大技术可以形成9个高科技产业：生物工程、生物医药、光电子信息、智能机械、软件、超导体、太阳能、空间产业、海洋产业。按照国家人事部的有关统计预测，我国今后几年急需的人才主要是以下八大类：以电子技术、生物工程、航天技术、海洋利用、新能源新材料为代表的高新技术人才；信息技术人才；机电一体化专业人才；农业科技人才；环境保护技术人才；生物工程研究与开发人才；国际经贸人才；律师人才。安徽师范大学物理与电子信息学院35三、学院开设该专业的条件1相近专业的建设情况光信息科学与技术专业是一门多学科交叉专业，它与物理、电子科学与技术学科、通信技术、自动化技术有着紧密的联系，而我校物理与电子信息学院具备了这一有利的条件，物理系物理专业是我校最早建立的师范本科专业，该专业的特点是培养出来的学生具有扎实的专业根底知识，为我国的教育和科研输送了大量的高级人才，同时经过几十年的努力，我系教师在物理光学、量子光学、近代光学、激光技术及其应用等研究领域取得了一批科研成果，在国内外主要学术刊物上发表此领域的论文300余篇，并于1993年成功地申请到原子与分子物理专业硕士点，2003年申请到光学专业硕士点，建立了光学学科专业实验室，为设置光信息科学与技术专业打下了坚实的根底。安徽师范大学物理与电子信息学院36同时我校物理与电子信息学院开设了与光信息科学与技术相近的4年制本科专业——电子信息工程和通信工程专业，并成为安徽师范大学重点建设专业。这两个专业自成立以来已建成一整套教学体系，在课程设置、教学方案和教学大纲的制定上都充分考虑到专业的特点以及国家对电子信息和通信工程方面人才的需求。在教学方案的实施、教学的安排及配套环境的建设上，该专业也已取得可喜的成绩。省教育厅和本校近年来已先后投资300余万元新专业建设专款用于专业建设，建立了与课程体系配套的实验室，配备了必要的实验仪器与设备。该两个专业在师资培养、教育管理、教学法研究和教材建设以及实验室建设等软硬件环境方面均取得长足的进步，办出了特色，毕业生普及科研机构、大专院校、工商企业、银行、保险、公安、部队、国家重点骨干企业等各行各业。这两个专业的建设为我们开设光信息科学与技术专业积累了珍贵的经验，从软硬件环境两个方面打下了良好的根底。另外，我校是省属重点大学，有义务有责任为社会培养急需的光信息科学与技术专业人才。学校历过80多年的开展，已成为较强实力、文理并重的综合性大学。光信息科学与技术是一个新兴的理、工交叉渗透的综合专业，我校可充分发挥学科齐全的优势，以物理、电子信息专业为根底，聚集数学、材料、化学等方面的师资，办好光信息科学与技术这一本科专业。安徽师范大学物理与电子信息学院372．本专业现有师资情况本专业师资队伍结构合理，现有专业教师42人，其中教授8人，副教授和高级实验师15人，其中光学专业博士10人，光学专业硕士生导师10人，光学专业博士生导师1人，具有丰富的教学经验和很强的科研能力，并且已探索出一套颇具特色的教学方法。在年龄层次上构成老、中、青梯队，其中三分之二是中青年教师，他们在专业上思想敏锐、积极进取、善于接受新的知识和信息，在工作中勤奋踏实、认真负责，是确保本专业可持续开展的中坚力量。安徽师范大学物理与电子信息学院383．实验设备及图书资料现已具备光学、高分辨激光光谱、近代物理实验、电子技术、计算机软件技术、计算机硬件技术等设施完善、性能优良的实验室，为新专业的开设提供了必要的前提。实验室现有的大型光学教学和科研设备包括：准分子激光器和脉冲染料激光器一套〔德国进口〕；飞秒激光系统一套〔美国进口〕Q开关Nd:YAG激光器和脉冲染料激光器三套〔美国进口〕；光学多道高分辨光谱分析系统一套〔美国进口〕；激光共振增强多光子电离和激光诱导荧光实验设备一套；单光子计数、锁相放大器、Boxcar平均器、CCD、ICCD、PMT|、MCP等比较齐全的先进光电子探测仪器。利用上述实验设备，可以开展激光技术、量子光学、非线性光学、光电子学、高分辨激光光谱、量子电子学、激光全息等方面的实验教学和科学研究工作。此外，还有专业图书约12000册，专业期刊杂志5000多册。安徽师范大学物理与电子信息学院394．实习基地为保证本专业毕业生的实际工作能力，除了要加强师资队伍、教学与科研、实验室等方面的建设，实习基地的建设也是一个重要的环节。经过几年的开展，本学院现已初步完成以下实习基地的建设，为新专业的开设作好了充分的准备。(1)中国科学院安徽光学精密机械研究所；(2)芜湖慧通信息技术；(3)华东光电技术研究所；(4)粤美的公司芜湖分公司；(7)芜湖国家级经济开发区；(8)芜湖中外合资易通信息技术。安徽师范大学物理与电子信息学院4041一.光信息科学与技术研究对象光信息科学和技术是光学和光电子学的一个分支。研究光〔特别是相干光〕的产生、传输、控制和探测的科学技术。通过光电子技术与微电子技术的结合，以及在各种科学和技术领域的应用，产生并形成了一系列新的交叉学科和应用技术领域，如信息光电子技术，激光医疗与光子生物学，激光加工技术，激光检测与计量技术，激光全息技术，激光光谱分析技术，非线性光学，超快光子学，激光化学，量子光学，激光〔测污〕雷达，激光制导，激光别离同位素，激光可控核聚变，激光武器等等。安徽师范大学物理与电子信息学院42

这些技术应用的快速开展及向其它科技领域的渗透，形成了许多市场可观、开展潜力巨大的光电子产业，包括光纤通讯产业、光显示产业、光存储-光盘产业、光机电一体化、激光材料加工和合成产业、办公自动化与商用光电子产业、激光医疗器械产业、激光器件产业、激光全息产业、光电子材料产业、光电子检测产业和军用光电子产业。

安徽师范大学物理与电子信息学院43光子学以信息科学作为它的应用对象，光子是作为信息载体而出现的。然而电子、光子和其他微观粒子一样同属具有粒子性和波动性的“量子〞，用普朗克常数与其频率之积(hv)表示量子的能量。原子、电子、光子都可作能量的载体。特别是激光出现后，更是利用其作能量载体广泛应用于工业加工，这比电子束用于材料加工的应用要广泛得多。光子学的开展除极大地推动它的嫡系——信息光子学外，还辐射到其他科学领域而形成一系列其他分支光子学，如包括量子光学、分子光学、非线性光学、超快光学等在内的根底光子学、生物医学光子学等。安徽师范大学物理与电子信息学院44

主要研究激光物理、激光技术、光电子学、信息光学、全息技术等及其在科学研究、工农业生产、现代国防等领域的应用。

安徽师范大学物理与电子信息学院二、光信息科学与技术各学科的分类按学科体系划分：1、光〔特别是相干光〕的产生、传输、控制2、光信息的获取、检测、处理和显示按学习顺序来划分：根底课程、专业课程和自选课程2023/7/645安徽师范大学物理与电子信息学院光〔相干光〕的产生、传输、控制相干光的产生〔普通物理、理论物理、光学、应用光学、半导体物理、电子技术、量子电子学、激光原理、量子光学〕相干光的传输、控制〔信息光学、光通信原理、光电子学、激光技术、光纤通信技术、光通信网络根底、固体光学性质、应用薄膜光学、半导体光电子器件、微电子技术〕2023/7/646安徽师范大学物理与电子信息学院光信息的获取、检测、传输、处理和显示

激光光谱技术、光谱技术及应用、光纤传感原理、信息存储与检索、微弱信号检测技术、液晶原理及应用、集成光学、激光加工及应用、数字图像技术、光电子学、信息光学、半导体光电子器件、近代光学实验技术等安徽师范大学物理与电子信息学院472.2-1专业根底课普通物理及实验理论物理〔电动力学、量子力学、固体物理〕电子技术〔电子技术根底、数字电路、计算机应用技术〕光学〔应用光学、激光原理、激光光谱学、近代光学实验技术、信息科学〔图形图像处理技术等〕2023/7/648安徽师范大学物理与电子信息学院2.2-2专业课激光技术、信息光学、光电子学、光通信原理、光谱技术及应用、光纤通信系统、数字图像技术2023/7/649安徽师范大学物理与电子信息学院2.2-3专业自选课程光学〔应用非线性光学、量子光学、集成光学、理论物理〔电动力学、量子力学、固体物理〕电子技术〔电子技术根底、数字电路、计算机应用技术〕光学〔应用光学、激光原理、激光光谱学、近代光学实验技术、信息科学〔图形图像处理技术等〕2023/7/650安徽师范大学物理与电子信息学院三、光信息科学与技术各学科内容简介3.1数学课程是专业的最根底课程，是根本工具。3.1.1高等数学(154学时、9学分〕:

通过本课程的学习，要使学生获得：1.函数、极限、连续；2.一元函数微分学及应用；3.一元函数积分学及应用；

4.空间解析几何与向量代数；5.多元函数微分学及应用；

6.多元函数积分学及应用；7.无穷级数；

8.微分方程等方面的根本知识〔根本概念、根本理论、根本方法〕和根本运算技能，为今后学习后续课程及进一步获得数学知识奠定必要的连续量方面的数学根底。在传授知识的同时，要通过各个教学环节培养学生运算能力、空间想象能力、抽象思维能力和逻辑推理能力，培养学生具有综合运用所学知识去分析问题和解决问题的能力以及较强的自主学习能力，逐步培养学生的创新精神和创新能力。安徽师范大学物理与电子信息学院513.1.2线性代数〔51学时、3学分〕线性空间〔其中的元素是向量〕及其变换是该课程的主要处理对象，而矩阵运算是处理线性空间及其变换的主要工具。该课程不只是要让学生分别掌握线性空间和矩阵的知识，更重要的是要学会将线性空间的问题通过矩阵的语言建立起数学模型，利用矩阵运算加以解决。

主要内容有：线性方程组，行列式，矩阵的代数运算，线性空间的概念，线性映射与线性变换，矩阵相似的标准形理论，二次型，欧式空间和酉空间及其变换。安徽师范大学物理与电子信息学院523.1.3数学物理方法〔68学时、3学分〕数学物理方法是物理类专业的必修课和重要根底课，也是一门公认的难道大的课程。本课程包括复变函数论、数学物理方程、特殊函数、非线性方程和积分方程共四篇的内容。其中，第一篇复变函数论又含解析函数、解析函数积分、无穷级数、解析延拓·Г函数和留数理论五章；第二篇数理方程又包括：定解问题、行波法、别离变量法、积分变换法和格林函数法五章；第三篇特殊函数又包括勒让德多项式、贝塞耳函数、斯特姆-刘维本征值问题三章。安徽师范大学物理与电子信息学院533.2物理学根底课程3.2.1普通物理学〔120学时、7学分〕主要内容：力学、热学、电磁学、光学、近代物理学课程重点是：以力学、电磁学、光学、热学、近代物理进行讲述，在内容组织上，通过精讲经典，突出重点，加强近代，结合前沿，联系实际的教学组织体系。2023/7/654安徽师范大学物理与电子信息学院课程难点：(1)低年级学生对微积分等数学工具的掌握欠火候，影响学习；(1)学生难以把握物理学与现代科学技术开展的联系。

解决方法：在教学中构建适应学生学习、认知、拓展和能力培养的教学内容和知识体系。其特点为：(1)注重物理根底根本概念和根本规律的阐述，防止繁琐的数学推导，与中学物理知识很好地相衔接但不重复。(2)力求体系和结构的科学性和合理性，教学内容覆盖物理学的各分支，物理学的开展前沿和许多新课题结合教学内容得到比较充分的反映，注意深度和广度的合理配置为今后的学习和研究留出窗口和接口。(3)有利于扩展学生的视野，有利于培养学生学习物理的能力和科学素质的提高。2023/7/655安徽师范大学物理与电子信息学院3.2.2普通物理实验(66学时、2学分〕主要选择了力学、热学、电磁学和光学等学科中具有代表性的根底性实验和局部设计性、综合性和开放性实验。通过本课程的教学，使学生学习物理实验知识、方法和技能，了解科学实验的主要过程与根本方法，通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，培养与提高学生的科学实验能力和科学实验素养，提高素质创新能力。要求学生：(1)解测量误差、实验不确定度的根本知识，具有正确处理实验数据的能力。(2)能够自行完成预习，进行实验和撰写报告等主要实验程序。(3)解物理实验中根本的实验方法和测量方法，能够进行常用物理量的一般测量；了解常用仪器的性能，学会其使用方法，能够调整常用实验装置，并掌握常用的操作技术。(4)安排一定数量的应用性、综和型、设计性物理实验，并注意系统误差的分析。通过该实验课程主要训练学生的实验动手能力和实验科学研究能力。2023/7/656安徽师范大学物理与电子信息学院2023/7/657安徽师范大学物理与电子信息学院3.2.3电动力学〔68学时、4学分〕?电动力学?是四大力学之一，它是物理学、应用物理学专业和依托物理学的各类工科专业本科生的重要根底课程。?电动力学?在普通物理课程?电磁学?、?光学?的根底上，对电磁现象进行深入研究和分析，对电磁实验规律进行归纳和提高，从而揭示电磁场的本质运动规律。?电动力学?课程对于后续物理课程的学习以及从事相关科学研究都具有根底性的重要意义，同时对于学习其它相关专业〔如通信技术、电力系统、电子技术、激光技术、光学工程等〕的课程也有重要影响。?电动力学?是学习许多理工科专业课程的根底，也是从事许多领域理工类研究的根底。

本课程包括宏观经典电磁场理论和狭义相对论理论初步。经典电磁场理论局部主要包含电磁场的根本特性、宏观电磁场的运动规律和电磁场与物质的相互作用。主要内容涉及静电场和静磁场、介质在电磁场作用下的极化和磁化、电磁场的激发、电磁场与电荷和电流系统的相互作用、电磁场辐射、电磁波传播等。通过学习学生应到达以下根本要求：深化对电磁理论根本物理量的认识，熟练掌握采用势函数描述电磁场的方法；深化对于电场强度、电位移矢量、磁感应强度和磁场强度的理解，熟练掌握电磁场能量和能流密度等物理概念；对电磁理论建立根底的一系列实验定律〔如库仑定律、安培环路定理、毕奥－萨伐尔定律、法拉第电磁感应定律、楞茨定律等〕有充分的认识和理解。

通过教学，使学生掌握?电动力学?课程知识所涉及的相关科学方法，有效提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，提高学生知识拓展能力和自我学习能力。

2023/7/658安徽师范大学物理与电子信息学院量子力学〔51学时、3学分〕本课程着重阐述?量子力学?〔非相对论〕的根本概念、根本原理和根本方法。课程分为两大篇：第一篇主要是讲述量子力学的根本原理〔假设〕及表述形式。在分析清楚原理的物理内容的根底上，逐步深入地让学生认识表述原理的数学结构，如波动力学的分析结构，抽象表述的希尔伯特空间上的代数结构。本篇的主要内容包括：微观粒子状态的描述、力学量的算符、运动方程和守恒律、量子力学的表述形式、多粒子体系的全同性原理。第二篇主要是讲述量子力学的根本方法及其应用。在分析清楚各类根本应用问题的物理内容根底上，掌握量子力学的一些根本问题的计算方法。本篇主要内容包括：外场中的定态问题、量子跃迁、弹性散射。2023/7/659安徽师范大学物理与电子信息学院固体物理〔51学时、3学分〕根本内容有两大局部:一是晶格理论,二是固体电子理论.晶格理论包括:晶体的根本结构及确定晶格结构的X光衍射方法;晶体中原子间的结合力和晶体的结合类型;晶格的热振动及热容理论；晶格的缺陷及其运动规律.固体电子论包括:固体中电子的能带理论;金属中自由电子理论和电子的输运性质.本课程是磁学、晶体物理、电介质物理、半导体物理、超导物理等专门化课程的理论根底.安徽师范大学物理与电子信息学院603.2.６半导体物理〔51学时、3学分〕本课程主要揭示半导体主要根本性质，探讨半导体在热平衡态和非平衡态下所发生的物理过程、规律以及相关应用，并通过实验加深对半导体物理理论的理解，掌握半导体的根本原理和测量技术，为后续课程的学习和将来的工作打下根底。

课程主要内容有：半导体中的电子状态、半导体中的杂质和缺陷能级、载流子的统计分布、半导体的导电性、非平衡载流子、金属和半导体的接触、半导体MIS结构。

安徽师范大学物理与电子信息学院613.2.７近代物理实验〔68学时、2学分〕“近代物理实验〞是理工科高年级学生的一门重要根底课，所涉及的物理知识面广，综合性和技术性强。它对丰富和活泼学生的物理思想，锻炼他们对物理现象的洞察力，引导他们了解实验物理在物理学中的地位，正确认识新物理概念的产生、形成和开展的过程，培养严谨的科学作风都起着非常重要的作用。通过近代物理课的学习，同学们还可以掌握科学研究中广泛应用的一些根本实验技术和方法。可以说，“近代物理实验〞是培养学生独立分析和解决问题能力，学习如何用实验方法研究物理现象和规律的关键性一环。

近代物理实验由涵盖原子物理、原子核物理、激光与近代光学、真空、X射线、磁共振、微波等领域的１４个实验组成。

安徽师范大学物理与电子信息学院623.3电子技术课程3.3.1电子技术根底〔68学时、学分〕模拟电子技术主要讲授半导体二极管，三极管，根本放大电路，场效应管放大器，功率放大器，模拟集成电路，反响放大器，信号的运算与处理电路，信号发生器，直流电源等的根本概念，根本原理和根本分析方法。安徽师范大学物理与电子信息学院633.3.2数字电路〔68学时、学分〕数字电子技术主要讲授数字逻辑根底，逻辑门电路，组合逻辑电路，时序逻辑电路，半导体存储器，脉冲产生与整形，A/D与D/A转换器等电路的根本概念，根本原理和根本分析方法。安徽师范大学物理与电子信息学院643.3.３微电子技术〔选修48学时、学分〕主要教学内容包括微电子学科开展的历史，微电子学对科学技术、国民经济、国家平安的重要战略作用，半导体物理根底，半导体器件根底，大规模集成电路根底，集成电路制造工艺，集成电路设计技术，集成电路CAD技术，系统集成芯片简介，新型半导体器件，光电子器件，微电子机械系统，微电子技术开展过程中的一些根本规律，微电子技术开展前景的展望和预测等。为今后从事相关的工作打下良好的根底。安徽师范大学物理与电子信息学院653.3.４信号与系统〔选修51学时、学分〕信号与系统是通信和其它电子电气类专业本科生的专业根底课程。该课程与本科生的许多专业课〔例如通信原理、数字信号处理、通信电路、图象处理、微波技术等〕有很强的联系，也是这些学科研究生入学考试的一门重要课程。该课程涉及了信号与系统的概念、信号分析、连续时间系统和离散时间系统的时域和频域分析、系统的状态变量描述、傅里叶变换、拉普拉斯变换、z变换等等，内容涉及到大量的数学课程，例如线性微分方程、积分变换、复变函数、离散数学等等多门数学课程的内容。安徽师范大学物理与电子信息学院663.3.５微弱信号检测技术〔选修48学时、学分〕本课程从应用的角度出发，讨论有关检测微弱信号的理论和方法，其主要内容包括：噪声的分类和统计特性及噪声前置放大器的设计原理；同步相关检测的原理；锁定放大器的主要部件――相关器；同步积分器及应用；讨论从噪声中恢复信号波形的取样积分器和多点信号平均器，介绍光子计数的原理及应用；最后讨论具有广泛应用前景的光学通道分析系统。安徽师范大学物理与电子信息学院673.3.６量子电子学〔选修48学时、学分〕主要内容包含局部相干光理论、晶格振动及其量子化、电磁场的量子化、与时间有关的微扰理论、密度矩阵及其性质、辐射场与原子系统的相互作用、辐射场与原子系统的瞬态相干作用、光学孤粒子、负折射和左手电磁学。安徽师范大学物理与电子信息学院683.４计算机课程3.４.1计算机应用根底〔50学时、2学分〕大学计算机应用根底是为非计算机专业学生开设的一门公共计算机根底课，以知识性、技能性与应用性相结合为特征。随着计算机技术的开展和社会需求的变化，该课程也在不断改革和更新。主要内容有：计算机根底知识、Windows操作系统、中文字处理软件Word2000、电子表格处理软件Excel2000、演示文稿处理软件Powerpoint2000、多媒体技术根底、计算机网络使用根底等。通过本课程的教学，使学生不仅能掌握计算机的根本操作，而且能较系统地了解计算机根本原理，培养信息素养和信息操作能力，为后继课程的学习打下良好的根底。安徽师范大学物理与电子信息学院69３.４.2C语言程序设计(Δ)〔60学时、3学分〕?C语言程序设计?是面向全校的电子信息工程、通信工程、光信息科学与技术等理工科非计算机专业计算机根底教学的专业课之一，目的是向学生系统地介绍C语言程序设计的根本知识、根本方法与编程技能，帮助学生建立利用计算机处理问题的思维模式，理解并掌握结构化程序设计，培养和提高学生设计程序、调试程序的能力，引导学生运用C语言编写应用程序解决实际问题，为后续根底课和专业课的学习打下扎实的根底。安徽师范大学物理与电子信息学院70３.４.3计算机硬件根底〔选修51学时、学分〕本课程以“微机原理与接口技术〞为硬件根底的主干内容，另外还包含“单片微机测控系统〞、“DSP应用技术〞以及“硬件设计自动化应用技术〞等内容，以提高学生计算机硬件方面的工程综合应用能力。安徽师范大学物理与电子信息学院71３.４.４MatLab程序设计〔选修51学时、学分〕本课程主要介绍MATLAB语言的应用环境、调试命令，各种根本命令和高级操作命令，绘图功能函数，循环和条件分支等控制流语句。课程最后简介MATLAB语言中的几个主要工具箱，为后续的专业课程提供有力的工具。本课程以讲课为主，结合上机实验，使学生通过编程实例掌握MATLAB语言的编程根底与技巧。安徽师范大学物理与电子信息学院72３.４.５微机与单片机原理〔选修51学时、学分〕本课程的目标是通过课堂的理论学习以及实验与课程设计活动，使学生系统地掌握单片机的硬件结构、指令系统和各种接口设计，提高学生的软硬件设计能力，使学生能够根据应用需求设计出符合实际要求的单片机应用系统，同时也满足学生本科毕业后，攻读硕士学位和就业的需要。本课程也为学生将来进一步学习DSP、嵌入式微处理器打下良好的根底。从而培养和提高学生的创新能力。安徽师范大学物理与电子信息学院73３.４.6可编程控制器〔选修24学时、1学分〕可编程序控制器，简称PLC，是以微处理器为根底，综合了计算机技术、电器控制技术、自动控制技术和通讯技术而开展起来的一种新型、通用的自动控制装置。它具有结构简单、编程方便、性能优越、灵活通用、使用方便、可靠性高、抗干扰能力强等一系列优点，在工业生产过程自动控制领域得到广泛的应用。通过本课程的教学，使学生系统掌握可编程序控制器的根本原理、功能、应用、程序设计方法和编程技巧，使学生掌握一种至二种根本机型，掌握PLC控制技术的根本原理和应用。安徽师范大学物理与电子信息学院74３.４.7多媒体技术〔选修18学时、1学分〕通过本课程的学习，使学生了解多媒体技术的根本工作原理，掌握多媒体技术的实际应用软件，学会制作简单的多媒体应用系统。

要求学生了解多媒体的根本概念和多媒体的关键技术，学会多媒体环境的建立，能够熟练掌握多媒体素材编辑制作的相关软件，包括音频处理、图像处理、视频合成和动画制作等方面，了解多媒体应用的设计原理，学会多媒体应用系统创作工具软件Director的使用。

安徽师范大学物理与电子信息学院75３.４.8图形图像处理技术〔68学时、学分〕首先讲述了图形图像处理技术所涉及的根本概念、根本理论和根本方法以及图形的输入输出设备，其中包括计算机生成图形的算法分析和程序例如，数字图像的几何变换原理和编码与压缩算法。然后以图形处理软件lllustrator和图像处理软件Photoshop为例，分别介绍了图形图像软件的主要功能和使用方法。最后详细介绍了从图像原稿的扫描分析到图像的细微层次强调，最后到达理想的输出效果的图形图像的印前处理工艺。

安徽师范大学物理与电子信息学院76３.５光学、光电子学、激光３.5.1应用光学(68学时、学分〕本课程包括几何光学、典型光学系统和像差理论三大局部，其后继课程是光学CAD课程设计。几何光学局部以高斯光学理论为核心内容，包括了光线光学的根本概念与成像理论、球面和平面光学系统及其成像原理、理想光学系统原理、光能和光束限制等根底内容；典型光学系统局部包括了眼睛、显微镜与照明系统、望远镜与转像系统、摄影光学系统和投影光学系统等成像原理、光束限制、放大倍率及其外形尺寸计算；像差理论详细表达了光学系统的轴上点像差、轴外点像差和色差的形成原因、概念、现象、根本计算、典型结构的像差特征和校正像差的根本方法，为学生学习光学系统设计打下根底。

安徽师范大学物理与电子信息学院77３.５.2激光原理(51学时、3学分〕激光原理是光信息科学与技术专业的专业根底课程，本课程在培养具有坚实的数理根底、根底理论、根本知识和根本技能等方面处于核心地位。在光信息科学与技术知识体系中，激光在信息产生、获取和处理中均起到重要作用，故?激光原理?课程在该专业的课程体系中起主导作用。该课程目标是使学生掌握激光器运转的根本物理原理及激光应用技术的理论根底，为后续专业课程的进一步学习奠定根底，为今后在光电子学及相关的电子信息科学等领域从事学术研究和教学工作奠定扎实的理论根底。

安徽师范大学物理与电子信息学院78３.５.3激光技术(51学时、3学分〕课程主要内容有：固体激光器、气体激光器、液体激光器和半导体激光器的工作原理，光学谐振腔的根本理论，各种腔的解法以及模式特征，高斯光束的根本性质和特征参数，高斯光束传输规律，高斯光束的变换，频率牵引现象，调Q技术，电光调制技术，声光调制技术，锁模技术，选频、选模和稳频技术等。安徽师范大学物理与电子信息学院79３.５.４激光光谱学(51学时、3学分〕本课程讨论光谱学的根本概念、光的吸收与发射、光谱线的线宽与线型、根本光谱仪器、激光吸收光谱、激光感生荧光光谱、原子和分子束光谱、饱和吸收光谱、偏振光谱、多光子吸收光谱、时间分辨的激光光谱等。通过本课程的学习，要求学生掌握激光光谱学的根本原理，了解常用的激光光谱光源和仪器的工作原理和使用条件与特点，熟悉各种激光光谱技术的原理、特点、实验系统构成、实验技术与技巧、以及主要的应用；为应用激光光谱技术解决实际问题打下根底。安徽师范大学物理与电子信息学院80３.５.５信息光学(51学时、3学分〕信息光学是现代光学的核心，是光学与通讯理论、计算机科学、信息科学相结合而开展起来的一个新的光学科学与技术分支，通过本课程的学习，使学生掌握傅立叶光学、全息光学、光学信息处理等方面的理论与方法，并为其在工程技术上的应用打下根底。

课程主要内容：二维光场分析：基尔霍夫衍射理论、衍射角谱理论、菲涅尔衍射和夫琅和费衍射、透镜的傅立叶变换性质。光学成像系统的传递函数：相干成像点扩散函数、相干衍射受限系统的成像规律、相干传递函数、非相干传递函数、有像差系统的传递函数。光学全息：波前的记录与再现、同轴全息图和离轴全息图、基元全息图、菲涅尔全息图、傅立叶变换全息图、像全息图、相位全息图、体积全息、全息干预计量、全息存储。计算全息：计算全息的理论根底、计算全息的编码方法、计算傅立叶变换全息图、计算全息干预图、像全息图、二元光学。相干光学处理：空间滤波的根本原理、系统与滤波器、空间滤波的应用、图像相减、匹配滤波与图像识别、用逆滤波消模糊、非相干光处理。光通信中的光学元器件：全光网络概念、光纤光栅、阵列波导光栅、光滤波器、光波分复用器、光开关、光插/分复用器、光交叉连接器、全光波长变换器。安徽师范大学物理与电子信息学院81３.５.６光谱技术及应用(51学时、3学分〕本课程是论述不同波段的电磁波与物质相互作用的方式和结果,并利用每种电磁波与不同材料作用的特点,来检测材料的成分,结构和形貌的一门课程.主要内容包括:(1)光谱学导论,讲述各种不同波段光的产生及材料光分析的特点;(2)光谱分析,讲述如何利用不同的不同波段的光对材料进行分析;(3)光谱测量技术及相关应用;(4)核磁共振波谱;(5)X射线分析.

安徽师范大学物理与电子信息学院82３.５.７光电子学(51学时、3学分〕光电子学课程是光信息科学与技术专业的专业课，也是一门重要的方向课程，掌握电光效应，在外电场作用下晶体中光传播的特性；了解声光效应和声光衍射现象；了解磁光效应以及声光器件和磁光器件，光电导探测器、光电池和光电二极管的工作原理。光电子学根底是一门涉及面广、具有较强应用背景和技术的一门综合性课程，其内容涉及激光、光学、光谱学、电子学与计算机、信号处理、图象处理等的多门学科。

光电子学根底是研究从红外波、可见光、紫外光。X-射线直至g射线波段范围内的光波电子技术，是研究运用光子和电子的特性，通过一定媒介实现信息与能量传递、转换、处理及应用的根底科学。

光电子学根底作为现代信息学科的一个分支，已经形成了一个知识高度密集、开展更新极快的技术领域。通过本课程的学习，要求学生理解光电子学的根本概念、根本规律，了解局部光电子学所涉及的根本原理和方法，并了解光电子相关器件的结构性能、应用原那么与使用方法。

安徽师范大学物理与电子信息学院83３.５.８量子光学(选修、４８学时、学分〕本课程主要介绍量子光学的根本理论和方法，并涉及到了假设干量子光学前沿的课题及应用，内容包括：早期的光量子理论，辐射场的量子化，相干性的量子理论，相干态，量子噪声和光子计数统计，辐射场同原子的相互作用，郎之万量子理论，密度算符的主方程，相干跃迁，光孤子，共振荧光与非经典光场，光场压缩态。安徽师范大学物理与电子信息学院84３.５.9半导体光电子器件(选修、４８学时、学分〕该课程的教学内容主要包括半导体双极型器件、单极型器件、电力电子器件、光电子器件和片式元器件等，涉及常规半导体器件和新型半导体器件，内容较系统、全面，知识点涵盖“微电子技术〞、“电材料与元器件〞、“光电子技术〞及“物理电子学〞学科领域，充分表达了拓宽知识面的目的。为实现重根底和强化能力培养，课程定位于固态电子器件的核心物理机制，即器件内部微观载流子的分布、输运及其运动规律，光子与电子的相互作用及其规律，这是本课程教学内容的显著特征及难点，也是培养学生分析、解决问题，奠定创新能力的知识根底。课程着重学习固态电子器件的根本物理与电学属性，重点掌握固态电子器件的根本物理概念、物理图象、载流子输运的微观物理过程与机制，光子与电子相互作用的物理机制与属性等。安徽师范大学物理与电子信息学院85３.５.10集成光学(选修、４８学时、学分〕本课程是光信息科学与技术专业和电子信息科学与技术的专业任选课。集成光学是研究光波导现象和制作的一门新兴技术，学习本课程对从事光电器件的研究和应用十分重要。其任务是：通过本课程的学习，使学生掌握集成光学系统的各局部的作用、原理及制作技术，掌握波导模式的计算，波导的制作技术，掌握耦合器、光开关、调制器、半导体激光器的根本原理，了解集成光学技术的最新开展动态。为学生今后从事光电技术方面的科研和工作、学习打下根底。

安徽师范大学物理与电子信息学院86３.５.11应用薄膜光学(选修、４８学时、学分〕了解光学薄膜的工作原理及其各种理化特性，要求掌握光学薄膜根本理论与设计方法，了解薄膜制备方法、工艺及薄膜特性测试等相关知识，掌握简单的膜系设计与制作方法。主要研究光波在分层薄膜介质的传播规律以及光波薄膜器件的分析、设计方法：真空镀膜技术主要讲授光学薄膜的真空制备原理、各种方法、设备、典型工艺与常规检测技术。第一局部，光学薄膜设计的根本原理及其典型薄膜系统，包括增透膜，分光膜，高反膜，截止滤光片和带通滤光片等膜系的设计；第二局部介绍了常用的7种光电子薄膜的根本原理；第三局部讨论薄膜制备方法，影响薄膜特性的工艺因素，及薄膜特性的测试方法。

安徽师范大学物理与电子信息学院87３.５.12固体光学性质(选修、４８学时、学分〕固体光学常数间的根本关系,根本吸收；激子吸收；自由载流子吸收；声子吸收带；杂质吸收；磁振子〔自旋波量子〕吸收；盘旋共振吸收。直接与跃迁与间接跃迁；直接禁带半导体的吸收边；间接禁带半导体的吸收边,自由电子吸收的经典理论；量子力学结果,晶格吸收：离子晶体的剩余射线带,杂质和缺陷吸收,光电导和光生伏特效应,固体中的光发射过程,导带到价带的辐射跃迁—带间复合发光；杂质态与能带态间的复合发光；激子复合发光；近缘发射,半导体新型发光器件,半导体发光二极管；半导体激光器。安徽师范大学物理与电子信息学院88３.５.13应用非线性光学(选修、４８学时、学分〕课程包括的主要内容有：非线性光学根本理论和非线性光学理论的应用，根本理论包括：经典的电磁场理论、非磁性介质中的波动方程、电极化率理论、非线性介质中的耦合波方程，理论应用包括：二次谐涉及光混频、光学参量放大及振荡、受激布里渊散射、相位共轭技术及应用。安徽师范大学物理与电子信息学院89３.５.14近代光学实验技术(6８学时、2学分〕?近代光学实验?是为光信息科学与技术专业学生的一门实验课程。?近代光学实验?是配合?近代光学?，?光电子技术?，?近代光学测试技术?，?激光技术与应用?等理论课程而开设的一门实验课程，是学生从事科学实验工作的入门根底。通过本实验课程可以加深学生对所学物理概念和知识的理解，并培养学生的动手能力与创新能力，开展创新思维，培养科学素质。课程内容主要包括：近代光学根本实验技术介绍；参观激光实验室；调整激光器发射的激光光束与防震稳定平台平行；发射激光的处理；分光光度计应用；He-Ne激光偏振特性；单色仪的定标；等离子体光谱诊断；马赫–曾德干预仪的应用；激光的聚焦与准直实验；光学薄膜的测定；激光天线的反射规律和天线设计；近代光学设计实验。安徽师范大学物理与电子信息学院903.6信息与通信课程3.6.1光通信原理〔24学时、学分〕本课程是为光信息科学与技术专业本科生设立的专业必修课程，课程主要讲授光纤通信的开展历程及开展趋势，掌握有关光纤、光电子器件、光发送机及光接收机的相关理论，掌握数字及模拟光纤通信系统的工作机理，噪声分析方法及系统设计方法，掌握SDH系统的相关理论，掌握OTDM、WDM(DWDM)、光放大器、色散补偿等支撑新型高速光纤通信系统的有关技术。光纤通信的根底理论，从技术和应用的角度对相关根本理论加以论述，其中包括：光纤传输原理与特性，光源与光发射系统，光探测器与光接收系统，光放大器原理与应用，光纤通信系统与网络等，并将介绍代表当今高速大容量光纤通信技术主流的波分复用光纤通信技术，以及代表未来光纤通信技术开展方向的全光光纤通信技术。安徽师范大学物理与电子信息学院913.6.2光纤通信系统〔50学时、学分〕?光纤通信系统?是电子科学与技术专业〔光电工程与光通信方向〕、光信息科学与技术专业、通信工程专业和网络工程专业的专业课程。课程内容包括光纤通信的开展和演进、光纤通信的根底知识和概念、光纤和光缆、光有源和无源器件、光纤通信系统设计原理、典型光纤传输系统、光放大及波分复用技术等局部。

采用先进的多媒体教学手段，辅以丰富的网络教学资源，为学生创造了良好的学习条件。同时，开设了从光纤根底到光纤通信系统的系列实验课程，培养了学生的动手能力，强化了理论知识。

通过学习光纤通信系统的三个重要组成局部：光源〔光发射机〕、光纤〔光缆〕和光检测器〔光接收机〕，使学生掌握光纤通信的根本特点，以及光纤通信系统的原理，具备设计光纤传输系统的能力，了解光纤通信的未来与开展，为今后的工程应用和研究生阶段的学习打下坚实根底。结合光纤通信技术的开展，介绍一些相关领域的前沿技术、方法和成就，为学生的成材和就业打下根底。安徽师范大学物理与电子信息学院92数字图象技术〔50学时、学分〕数字图象处理是电子信息类专业的一门专业课，主要讲述图象的数字处理技术和根本应用。课程共分八章三大局部，第一局部是数字图象处理根底，包括绪论、图象处理根底和图象变换三章。第二局部介绍图象处理根本方法和技术，包括图象增强、图象恢复和重建、图象压缩编码三章。第三局部讲述数字图象分析的根本原理和技术，包括图象分割和图象描述。安徽师范大学物理与电子信息学院93光通信网络根底(选修、４８学时、学分〕本课程着重从根底理论出发，详细地讨论了通信网络的根本构成、协议体系以及相关的根底理论。同时，本课程又对通信网络设计中需要考虑的各种问题进行了系统深入的理论分析，通过这种由表及里、由浅入深的过程，加深学生们对通信网络共性原理的理解。

光纤通信正逐渐成为现代通信传输特别是干线传输的主要方式，其开展的主要方向是进一步扩大通信容量。在光密集波分等技术极大地扩增了点对点的通信容量之后，交换节点处的电子瓶颈成为进一步发挥光通信优势的主要障碍，开展光子交换与全光通信网技术是解决这一问题的根本途径。学习和掌握光子交换与全光通信网技术的根本原理和各项关键，对于将来从事光通信工程技术工作的研究生来说非常有意义。通过该门课程的学习，期望学生能较全面地掌握光通信网络技术，特别是光子交换与全光网络的根本技术，包括光传输、光放大、光交换及其光网络组网技术和器件技术等。在熟悉现有光网络正在应用的成熟技术的根底上，能够了解正在开展中的光网交换技术的开展现状与开展趋势。通过本课程的学习，培养学生对光通信前沿研究工作的兴趣，提高学生从事光通信工程技术工作和研究工作的能力。安徽师范大学物理与电子信息学院94信息存贮与检索(选修、４８学时、学分〕本课程是学习信息检索与利用知识的一门科学方法课，是一门工具课，它的原那么就是实用。课程主要对各种信息资源做了详尽的论述，特别着重介绍信息数据库和网络信息资源方面的内容。通过让学生系统了解各种类型的检索工具以及联机检索数据库、光盘数据库、网络数据库、电子期刊、图书、专利、科技报告的网上