物理学探索:量子力学中的非线性光学效应及其应用
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郭中良个人简介?
1. 郭中良是一位中国的物理学家,生于1962年。
2. 他曾经在中国科学技术大学攻读本科学位,之后获得了美国University of Illinois at Urbana-Champaign的物理学博士学位。
3. 郭中良的研究方向主要集中在非线性光学,量子光学和量子信息领域。
4. 他曾经在美国加州大学伯克利分校物理系工作了十年左右,之后回到中国工作,在中国科学院物理研究所担任研究员。
5. 他还是国际知名期刊Physical Review A的主编之一,以及中国物理学会的副主席。
6. 郭中良在研究方向上取得了一系列重要成果,包括经典和量子限制情形下的Helmholtz非解析分解,复合量子系统中的完备可观测量,自由空间中光传输中的Lévy步行现象等等。
7. 他的研究在非线性光学和量子信息领域都有很高的影响力,为该领域的研究发展做出了贡献。
光学先进技术应用?
1、光学的发展史
1.1 从远古到16世纪的萌芽时期,做了简单的光学现象的记录,并没有做系统的研究。创建一些简单的光学仪器,主要代表人物有:墨翟(公元前468-376年)著有《墨经》和欧几里得(公元前325年—公元前265年)著有《光学》。
1.2 从16世纪中期至18世纪初的几何光学时期是光学发展的转机,建立了直线传播,折射,反射定律;提出了费马原理,光程,光的强度,颜色等概念和观察复杂的光学现象,建立,巩固和发展了牛顿的粒子理论。同时,波动理论开始萌芽。主要代表人物:费马(法,1601~1665)的费马原理,牛顿(英,1643~1727)的微粒学说。
1.3 波动光学时期从19世纪初至19世纪末, 建立了波动理论, 干涉, 衍射和光极化现象的合理解释;迈克尔逊干涉仪, 否决了“以太”的存在,提出并验证光的本质是一种电磁波。以惠更斯,杨氏和菲涅耳为主要代表人物。
1.4 量子光学时期从19世纪末到20世纪初,发现经典电磁理论的缺点,并建立光的量子理论。
主要代表人物有普朗克(德,1858~1947)黑体辐射问题和爱因斯坦(美,1879~1955)解说光电效应。
1.5 从20世纪60年代至今的现代光学时期,自1960年梅曼(美国,1927至2007年)所做的第一台红宝石激光器, 光进入了快速发展阶段,激光物理,激光技术,全息技术,光纤应用,红外波动的应用,非线性光学的新阶段,衍生出很多新的分支(非线性光学,全息光学,激光光谱学,自适应光学等) 。
2、光学的应用
2 . 1 激光技术
激光可用于测距测速, 利用半导体发光应用高频调制的精密工程测距仪,距离可达数公里,精度为1~2厘米。激光用于精密计量,加工精密机械,照射种子产生遗传变异,改良作物;还有可用于视网膜焊接,瞳孔虹膜切除等。
2 . 2 空间光学
在空间天文, 深空探测和对地观测等领域中需要使用空间光学系统。主要技术包括: 高空间分辨率, 高光谱分辨率, 高时间分辨率,高辐射分辨率和定标精度。
2 . 3 红外技术
红外探测器,导弹制导和靶场测量、夜视、侦察、遥感、卫星姿态控制以及农业等许多方面都有很多应用。
谭栖伟介绍?
谭栖伟是一位中国著名物理学家。谭栖伟是中国科学院和中科院物理研究所研究员,是物理光学、量子光学和非线性光学领域的专家,曾获得过多项国家和省部级科技奖励,他的研究成果在国内外学术界都有很高的声誉。除了在学术界拥有着卓越的成就,谭栖伟还是科学普及的积极分子,曾多次参加公开科普活动,向大众普及科学知识,提高公众的科学素养。
光学怎么才能学好?
学习路线:
基础阶段:电磁学—基础光学(几何和波动的简单入门)——电动力学——量子力学——激光原理——固体物理(最好还学一下热力学与统计物理)
深入阶段:高等量子力学—非线性光学——量子光学——光谱学
科研阶段:可根据自己的兴趣选择性阅读相关教材及文献进行光学相关方向的研究,大致有
1. 光通信与光信息;
2. 量子光学与量子通讯
3. 纳米光子学/等离激元/超材料/超表面等
4. 生物光子学
5. 超快光学/非线性光学
6. 集成光学(波导/微腔/光芯片),这一般是和3有很大的交叉的
7. 光学设计/光机电等工程应用(需要补充相关工科知识)
以上各方向并不孤立,各方向间往往会有交叉,等你进入了科研阶段,自然会知道该怎么找方向
鉴于标题所说的学好光学很有可能是特指基础阶段中的基础光学部分,要学这一部分还是不难的,成像、反射透射、干涉、衍射、偏振等是这一阶段的主要内容,力求把课本上所有公式都推导出来即可。
什么是光学工程?
光学工程(英语:optical engineering)是指把光学理论应用到实际应用的一类工程学。光学工程设计光学仪器,例如镜头、显微镜和望远镜,也包括其他利用光学性质的设备。此外,光学工程还研究光传感器及相关测量系统,激光、光纤通信和光碟(例如CD、DVD)等。因为光学工程设计及开发的元件需要利用光来达到特定目的,因此光学工程需要了解光的本质,知道在实验室可以达到的极限。而实务上也需要考虑可用技术、材料、成本及设计方法等。光学工程和其他工程领域类似,也会用电脑来辅助设计过程。可能配合仪器使用、用做光学模拟、光学系统设计及其他应用中。工程师也常会使用试算表及编程语言等工具,当然光学工程师也常会使用针对光学设计的工具或套装软件。
光学工程计量学会利用光学方式进行量测,用像激光散斑干涉仪仪器量测微振动,或是用量测折射的仪器量测不同物体的特性。