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光学工程学科介绍

 

作者： 时间：2020-03-24 点击数：69

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一、学科简介

 

光学工程是一门历史悠久而又与现代科学与时俱进的学科，它的发展表征着人类文明的进程。随着激光技术和光电技术的发展，光学工程已发展成为以光学为主，信息科学、能源科学、材料科学、生物医学、空间科学、精密机械与制造、计算机科学及电子技术等学科紧密交叉和相互渗透的学科。

 

太原科技大学光学工程学科为山西省重点建设学科，2002年开始招收光电信息科学与工程专业本科生，2006年开始招收光学专业硕士研究生，2011年开始招收光学工程专业硕士研究生（学术型），2019年开始招收电子信息领域硕士研究生（专业学位，光学工程方向）。本学科具有稳定的研究方向和逐年增加的科研经费，具有先进的实验仪器和设备，具有培养优秀硕士研究生的能力和丰富的科研工作经验。

 

11 22

 

高灵敏激光吸收光谱检测平台                 光束质量分析平台

 

 

 

二、平台基地和科研成果

 

本学科现有山西省“1331工程”重点创新团队1个、山西省本科高校基础课示范实验中心1个，参与磁电功能材料及应用山西省重点实验室、装备故障诊断与预测山西省研究生教育创新中心的建设，设有光电工程技术研究所和凝聚态物理研究所，拥有光场调控与光通信实验室、光学传感与测试实验室、光电材料分析与测试实验室、光谱分析实验室，总实验室面积约2000平米，设备总值约1600余万元，为学科建设发展和研究生培养提供了重要的支撑。

 

 

 

激光烧蚀光谱测试平台                    可吸入颗粒物检测设备

 

2015年-2019年新增科研项目88项，包括：国家自然科学基金项目16项，山西省重点研发项目、山西省优青、山西省青年带头人项目等省部级项目56项，其他项目6项。发表论文133篇，被SCI索引检索78篇、EI索引检索23篇；授权国家发明专利4项、实用新型专利12项、软件著作4项；出版专著和教材10余部；积极开展国内外学术交流与合作，邀请国内外著名大学教授来讲学50余人次。获山西省高等学校科学研究优秀成果奖1项，多篇论文荣获山西省优秀学术论文。多个原始创新成果得到国内外专家的一致认可，光学工程学科影响力不断提升。

 

2015年-2019年新增的国家自然科学基金项目

 

 

 

序号

 

负责人

 

项目名称

 

起止时间

 

 

1

 

李晋红

 

相干涡旋在大气湍流中传输机理的研究

 

2015.01-2017.12

 

 

2

 

吕艳

 

长尾分布莱维随机过程在棘轮势中动力学行为的理论研究

 

2015.01-2015.12

 

 

3

 

李传亮

 

瞬态双原子碳化物的光谱及斯塔克效应研究

 

2016.01-2018.12

 

 

4

 

秦振兴

 

高压下第四主族元素四甲基类富氢电子材料的金属化和超导电性研究

 

2016.01-2018.12

 

 

5

 

杜秀娟

 

单层AlN/SiC纳米带的边缘调控及其输运性能的理论研究

 

2016.01-2016.12

 

 

6

 

邱选兵

 

燃煤发电中痕量 NO 与NH3 的高灵敏度激光吸收光谱原位测量技术研究

 

2017.01-2019.12

 

 

7

 

张清梅

 

应力调控Co系氧化物薄膜自旋态转变机理的研究

 

2017.01-2017.12

 

 

8

 

郭善龙

 

固体光外差式激光多普勒测速装置的散斑噪声理论模型研究

 

2017.01-2017.12

 

 

9

 

张瑞

 

低温制备石墨烯/碳化硅FET 器件的理论模拟研究

 

2017.01-2017.12

 

 

10

 

张瑞

 

基于可控硅纳米晶的光控阻变存储器调控机制研究

 

2018.01-2020.12

 

 

11

 

张清梅

 

电场对钙钛矿锰氧化物/压电衬底磁电薄膜相关磁效应的调控研究

 

2018.01-2020.12

 

 

12

 

高亚琴

 

RHIC和LHC能区反应系统动力学冻结特征的研究

 

2018.01-2018.12

 

 

13

 

郭苗军

 

对光场轨道角动量谱测量的理论研究

 

2018.01-2018.12

 

 

14

 

李传亮

 

基于中红外激光吸收光谱技术的燃煤烟气中SO3在线测量研究

 

2019.01-2021.12

 

 

15

 

和小虎

 

发展量子纠缠轨线方法研究多原子碰撞过程中的量子效应

 

2020.01-2022.12

 

 

16

 

王静

 

特殊关联扭曲光束产生及其大气湍流传输特性

 

2020.01-2022.12

 

 

2015年-2019年发表的代表性学术论文、专著

 

 

 

序号

 

名   称

 

作者

 

时间

 

发表刊物

 

出版社

 

备注

 

 

1

 

Classification   of coherent vortices creation and distance of topological charge conservation   in non-Kolmogorov atmospheric turbulence

 

李晋红

 

2015年

 

Opt   Express

 

SCI二区

 

IF=3.561

 

 

2

 

Influence of the external focusing and the pulse parameters on the   propagation of femtosecond annular Gaussian filaments in air

 

冯志芳

 

2016年

 

Opt   Express

 

SCI二区

 

IF=3.561

 

 

3

 

Influence of   non-Kolmogorov atmospheric turbulence on the beam quality of vortex beams

 

李晋红

 

2016年

 

Opt   Express

 

SCI二区

 

IF=3.561

 

 

4

 

Large   magnetoresistance in highly textured Mn44.7Ni43.5Sn11.8   melt spun ribbons

 

陈峰华

 

2016年

 

Smart   Mater Struct

 

SCI二区

 

IF=3.543

 

 

5

 

Extended laser   filamentation in air generated by femtosecond annular Gaussian beams

 

冯志芳

 

2016年

 

Phys   Rev A

 

SCI二区

 

IF=2.907

 

 

6

 

Dynamic   evolution of circular edge dislocations in free space and atmospheric   turbulence

 

李晋红

 

2017年

 

Opt   Express

 

SCI   二区

 

IF=3.561

 

 

7

 

High-speed   multi-pass tunable diode laser absorption spectrometer based on   frequency-modulation spectroscopy

 

李传亮

 

2018年

 

Opt   Express

 

SCI二区

 

IF=3.561

 

 

8

 

Raman   spectroscopy studies on dimethyl selenium at pressures of up to 40.6 GPa

 

秦振兴

 

2018年

 

J   Raman Spectrosc

 

SCI二区

 

IF=2.809

 

 

9

 

Candidates for direct laser cooling of diatomic molecules with the   simplest  electronic system

 

李传亮

 

2018年

 

Phys Rev A

 

SCI二区

 

IF=2.907

 

 

10

 

One-pot synthesis of dual carbon dots using only an N and S   co-existed dopant for fluorescence detection of Ag+

 

秦振兴

 

2019年

 

Spectrochim   Acta A

 

SCI二区

 

IF=2.931

 

 

11

 

Quantum   state-to-state study for (H-(D-), HD) collisions on two potential energy   surfaces

 

和小虎

 

2019年

 

Phys   Chem Chem Phys

 

SCI二区

 

IF=3.567

 

 

12

 

A portable sensor for in-situ measurement of ammonia based on   near-infrared laser absorption spectroscopy

 

李传亮

 

2019年

 

Opt Laser Eng

 

SCI二区

 

IF=4.059

 

 

13

 

Multicolor emissive sulfur, nitrogen co-doped carbon dots and   their application in ion detection and solid lighting

 

秦振兴

 

2019年

 

Spectrochim   Acta A

 

SCI二区

 

IF=2.931

 

 

14

 

光信息大气传输理论与检测技术

 

魏计林

 

李晋红

 

2015年

 

科学出版社

 

 

 

 

15

 

大气湍流中奇点光学的研究

 

李晋红

 

2016年

 

电子工业出版社

 

 

 

 

16

 

高灵敏光谱技术在痕量检测中的应用

 

李传亮

 

2017年

 

电子工业出版社

 

 

 

 

17

 

高压下新型富氢电子材料的相变和金属化探索

 

秦振兴

 

2018年

 

中国原子能出版社

 

 

 

 

18

 

嵌入式光电检测系统设计及应用

 

邱选兵

 

2018年

 

电子工业出版社

 

 

 

 

 

 

图片6

 

部分专利

 

 

 

三、师资情况

 

本学科拥有学历、职称、年龄结构合理的学术梯队，具有稳定的研究方向，学科现有专任教师39人、其中教授5人、副教授19人、博导2人、硕导21人、博士学位教师26人、1人入选“山西省高等学校优秀青年学术带头人”、1人获得“山西省优秀青年基金”资助、4人获得“三晋英才”称号、3人担任教育部高等学校专业委员、2人担任中国光学学会专业委员。

 

三晋英才2018李传亮三晋英才2018李晋红三晋英才2018邱选兵三晋英才2018张瑞

 

三晋英才

 

 

 

四、研究方向

 

本学科立足新型光电产业，面向国家和地方经济发展需求，以省内一流学科为建设目标，不断提升学科科技创新和服务发展的能力，培养光学工程领域的高级专业人才。经过多年的发展，形成了能体现学科发展前沿和特色的三个研究方向：

 

1）光场调控与应用

 

本方向在新型光场调控与产生、光场传输机理和特性、新型光场与物质相互作用、光场器件设计与应用、光场图像获取及处理等领域进行了深入研究，提出了拓扑荷检测技术、新型光场光镊技术、三维面型物体光学在线检测等方法,有效地解决了涡旋光束质量评价、大型物体视觉检测的等难题，尤其在光涡旋产生机理、涡旋光束传输与变换、光场图像数字重聚焦、全聚焦及超分辨率重构等方面，取得了重大进展。形成了服务于山西新一代信息技术发展的特色与优势。

 

 

 

激光传输系统(a)示意图、(b)实物图、(c)思路图

 

33

 

 

 

2）先进激光检测技术及智能装备

 

该方向在激光检测技术、光电检测技术及光谱遥感技术等领域进行了深入研究，开发了快速响应的非介入式的激光智能巡检装备，有效解决了高端装备制造产业中的实时在线监测等难题，尤其是在冶金装备、环保监测仪器、油气输送、矿山安全装备及智能巡检设备等山西省高端重型装备智能制造领域，取得了重大技术突破，形成了服务于山西产业结构调整和经济转型发展的多学科交叉融合的创新研究和产学研合作的特色与优势。

 

 

 

3）光电材料与器件

 

该方向在新型电池、量子点发光，柔性显示等光电材料和技术领域进行了深入的研究，提出了电极材料，LED封装和键合及量子点发光调控等的优化设计，内在机制及技术工艺路径，有效解决了阴极氧化导致电池寿命、封装导致光效和稳定性以及碳量子点高效全色发光等难题，尤其是在电池阴极防护层材料结构优化，FOLED键合技术及碳量子点多色发光及固态化工艺等方面取得重大技术进展。形成了服务于山西绿色能源高效化的光电产业发展特色与优势。

 

图片14

 

 

光学工程和光学学科

 

作者： 时间：2017-11-29 点击数：337

 

 

 

 

 

物理系拥有光学工程专业一级学术硕士学位授予权和光学专业二级学术硕士学位授予权，现有专任教师38名，其中教授、副教授18名，博士24名，研究导师16名。物理系立足新型光电产业，面向国家经济发展需求，以省内一流学科为建设目标，提升学生的核心竞争力为目的，培养光学、光学工程领域的高级专业人才。

 

近五年来物理系承担国家级、省部级、校厅级课题50余项，在国内外期刊《Opt Express》、《J Opt Soc Am B》、《中国物理》等发表学术论文160余篇，其中SCI、EI收录论文80余篇，申请国家专利12项、出版著作和教材11部，荣获山西省高等学校优秀成果奖（科学技术）二等奖1项、山西省优秀硕士学位论文1篇、山西省优秀学术论文奖5篇。物理系具有稳定的研究方向和逐年增加的科研经费，具有先进的实验仪器和设备，具有培养优秀硕士研究生的能力和丰富的科研工作经验。

 

光学工程专业研究方向

 

1.光学测控技术与应用

 

2.光电材料与器件设计

 

3.量子光学和量子信息

 

4.激光通信技术与应用

 

光学专业研究方向

 

1.光电测量技术

 

2.微纳光子学

 

3.量子信息

 

4.光信息处理技术

 

专业名称：光学工程     专业代码：080300     门类/类别：工学     学科/类别：光学工程

北京长城计量测试技术研究所为例

（1）光纤传感器

（2）飞秒激光测量

北京长城计量测试技术研究所 中国航天科工集团第二研究院 中国航天科工集团第三研究院 中国空间技术研究院(航天五院) 航天工程大学 陆军装甲兵学院 中国工程物理研究院 首都师范大学 清华大学 北京交通大学 北京工业大学 北京航空航天大学 北京理工大学 北京邮电大学 北京信息科技大学 中国科学院大学 航天科工集团三院8358所 天津理工大学 天津工业大学 南开大学 天津大学 河北大学 燕山大学 太原理工大学 中北大学 太原科技大学 山西大学 沈阳理工大学 大连工业大学 长春理工大学 吉林大学 哈尔滨理工大学 哈尔滨工业大学 哈尔滨工程大学 复旦大学 同济大学 上海交通大学 上海理工大学 苏州科技大学 陆军工程大学 苏州大学 东南大学 南京航空航天大学 南京理工大学 南京邮电大学 江南大学 江苏师范大学 南京大学 南京信息工程大学 江苏大学 南京师范大学 中国计量大学 杭州应用声学研究所 浙江大学 浙江农林大学 浙江工业大学 合肥工业大学 福建师范大学 华侨大学 厦门大学 江西师范大学 南昌航空大学 山东大学 中国海洋大学 中国航空研究院六一三研究所 中国空空导弹研究院 信息工程大学 郑州大学 河南大学 河南师范大学 华中光电技术研究所 华中科技大学 湖北师范大学 国防科技大学 中山大学 暨南大学 深圳大学 华南师范大学 佛山科学技术学院 桂林电子科技大学 重庆师范大学 重庆邮电大学 重庆大学 西南技术物理研究所(209所) 四川大学 电子科技大学 西南交通大学 昆明物理研究所(211所) 云南师范大学 西安应用光学研究所(205所) 空军工程大学 西北工业大学 西安理工大学 西安电子科技大学 西安工业大学 西安石油大学 陕西师范大学 西安邮电大学

专业名称：光学工程     专业代码：085202     门类/类别：工学     学科/类别：工程

天津理工大学为例

085202光学工程（专业学位）

研究方向：1、红外热像与测温技术

2、光学全息及信息处理

3、图像信息处理

光学工程应用光学原理和方法解决、处理包括光源、光传输及变换、光信号检测与存储、光信息处理、光学全息、光电成像与显示、光通讯与光传感、激光加工与处理、微光与红外热成像、光电测量、光集成技术、光电子仪器及器件、光学遥感技术以及与其它光学有关的器件、系统的制造、运行、测量和控制等工程技术问题。现有研究方向如下：

红外热像与测温技术研究方向主要研究红外测温技术、红外遥感技术、红外图像与可视图像的融合显示、物体内部空洞的无损检测、人体红外特征识别等。

光学全息及信息处理研究方向主要研究光全息术、光电与计算机信息处理、光电检测与应用、全息技术和三维成像技术、光显示技术、光存储与记录等。

图像信息处理研究方向主要研究光电成像技术、光学图像的三维显示、数字图像处理与分析技术，如图像压缩、图像分割、图像识别、图像特征信息提取、图像加密、图像隐藏、机器人视觉及其应用等。

开设的主要课程有：英语、自然辩证法、工程数学、傅立叶光学、专业英语、红外与微光技术、光通信技术、光信息处理与光全息术、现代光学前沿讲座、工程光学、光电子技术、激光技术、光电数字图像处理、光学技术综合实验、计算机应用基础等。

本工程领域学制为2.5年，授工程硕士学位。

陆军装甲兵学院 北京工业大学 天津理工大学 燕山大学 大连工业大学 长春理工大学 哈尔滨理工大学 东北石油大学 上海理工大学 南京邮电大学 中国计量大学 浙江工业大学 安徽师范大学 厦门理工学院 南昌航空大学 山东理工大学 中国海洋大学 国防科技大学 湘潭大学 中山大学 深圳大学 云南师范大学 西安工业大学 宝鸡文理学院

光学工程研究生考试科目:

硕士研究生入学考试科目：

①101思想政治理论

②201英语一或202俄语或203日语或244德语

③301数学一

④811电子技术(含模拟数字部分)或819物理光学或820应用光学

课程设置(以北京理工大学为例)

学位课：科学技术哲学、科学社会主义理论与实践、第一外国语(外语Ⅰ)、高等光学、高等光电技术实验、傅立叶光学导论、光电成像理论分析、光电电子技术、色度学、现代光学设计方法、显示技术、薄膜原理与技术、虚拟现实与增强现实技术、光电仪器现代设计

选修课：数值分析、数理统计、随机过程、最优化新方法、光学与光电检测系统、现代光电图像处理方法、数字视频处理技术、红外技术与系统、CCD原理与应用技术、新型光电成像器件及其应用、遥感技术与系统概论、光电成像实时处理技术、数字颜色技术、环境监测技术、微弱信号检测技术、空间光调制器、二元光学、光电半导体器件、多源信息融合与图像融合技术、光电雷达技术、生物特征识别技术、先进光学制造与检测。

 

光学工程考研参考书:

2016年北京理工大学光学工程考研参考书目

820应用光学

参考书目

《应用光学》,北京理工大学出版社,李林，安连生，李全臣，黄一帆,第四版

811电子技术(含模拟数字部分)

参考书目

数字电子技术基础,机械工业出版社,李庆常,第3版

模拟电子技术基础,机械工业出版社,王远,第3版

 

光学工程专业研究生就业:

就业前景：

近代以来随着科学技术的发展光学已经渗透到各个科学技术与应用领域。目前光与物质相互作用成为光学的重要研究方向。由于光网络、光学器件和光学设计迅猛的发展光学俨然是一个朝阳产业，但目前在中国发展还处于一个较低阶段，不能与其他国家相比，但前景无疑是非常广阔的。

本专业毕业生除有一定比例选择考取博士研究生继续深造外，还可到高等学校从事相关的教学科研，或在光电企业从事研发、工程技术和销售等工作。

可考资格证：

光学计量检定员证、教师资格证等。

光学相关职位

基础软件工程师，工程技术员，审稿编辑(物理学科)，产品经理，物理学科教辅图书编辑、编辑助理，工艺工程师

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