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光子学基础 Fundamentals of Photonics;光现象;光现象;火山;微距照片;甘肃省张掖市临泽县倪家营镇南台子村 ;参考书;Chapter 1 绪论; 光导纤维 1966年,高锟（Chals Gao） 和霍克哈母(George Hockham) 预言了用基于光学全反射原理 的光导纤维来传输光的的可能性. ; 阿尔菲洛夫（ZHORES I. Alferov） 和克罗默尔(Herbert Kroemer)等 提出了双异质结半导体激光器 新构思, 他们为此而获得2000年 诺贝尔物理学奖;双异质结半导体激光器原理;1970年，贝尔实验室的 潘尼希（Ｍorton Panish） 和哈亚希(Izuo Hayashi) 成功地实现了 双异质结半导体激光器的 室温连续工作 ;半导体量子阱激光器;?从此，信息光电子技术 迅速实用化和产业化 ?因对激光及其应用的创造性贡献而先后获诺贝尔物理学奖的科学家共有13位.;光纤通信;光纤通信使互联网从初期的军用研究普及到全社会和千家万户;WDM?Bandwidth Mining !;光纤传输容量;超级电子计算机速度的不断提高和高速数据交换 期望应用光互连技术 包括:高速数据交换 机柜与机柜间的光纤光互连 ?插板之间的光互连 ?芯片之间的光互连 ?芯片内部的光互连;10G光纤互连收发模块;2005年2月17日《Nature》杂志上报道: Intel公司研制了世界上第一台连续光喇曼全硅激光器 ;主要架构是一个低损耗的S型绝缘层覆硅沟状波导(silicon-on-insulator rib waveguide)。原始的设计只能操作大约100 ns，而Intel已经找到突破的方法。该公司光子学技术实验室的负责人Mario Paniccia表示，该小组最大的挑战在于确定双光子吸收(two-photon absorption)引发的自由载流子吸收(free carrier absorption)会抑制激光增益，因此他们在波导中加入一个逆偏压p-i-n二极管(reversed-biased p-i-n diode)；p-i-n二极管会像吸尘器一样清除光路上多余的电子，使硅可以连续地发出激光。 ;光子学的定义;（二）光子学的发展历程;2. 光子学的提出;（三）光子学的主要研究领域;2. 光子学的提出 1970年在第九届国际高速摄影会议上，荷兰科学家Poldervaart首次提出关于光子学的定义规范，他认为，光子学是“研究以光子为信息载体的科学。 1973年 法国举办了一次国际光子学会议，出版了?光子学?一书，汇集了半导体激光、材料的非线性效应等会议论文。 1978年第13届国际高速摄影会议更名为国际高速摄影和光子学会议。 1978-79，我国龚祖同在多次学术报告中提到发展光子学的意义，1979年钱学森在“中国激光”上撰文，提出光子学、光子技术和光子工业的构想。;光存储的发展趋势 ;CD-read only 650Mb CD-R, RW 650Mb DVD- ROM 4.7Gb 可录擦 DVD-R, RW 4.7Gb 蓝光光盘(已经上市) 25G 近场读写技术(在研)135Gb/in2 体全息存储(在研) Tb ; 磁，电存储与光存储 ?硬磁盘仍是今后可擦重写数据存储的主要方式 利用垂直磁记录存储等新机理和新材料可 使硬磁盘的存储密度达到?1Tb/in2 ，容量超过10TB。 ?电子固态随机储存器，包括F-RAM（Flash RAM） ，M-RAM（Magnetic RAM） 、CRAM （Computational RAM） 及相变不挥发存储器等非易失性固态存储器有可能具备 很大的存储容量，功耗小，可靠性高，10ns以下响应时间 ?光盘可以高速复制，生产成本低，在未来信息社会服务业中可能成为最主要的信息传播媒体。特别是当社会信息（知识）资源加工业形成规模，全面实现数值化、标准化、网络化和智能化管理时，光盘将成为个性化实时电子出版物的主要载体。 ;生物光子学(BIOPHOTONICS) 与激光医疗 -在21世纪的发展前景和重要性决不亚于信息光电子技术. ?生物光子学是用光子技术来研究生命奥秘的科学， 它是光子学和生命科学交叉、渗透而产生的边缘学科. 它涉及利用光子学手段对生物系统进行研究与改造， 探测来自生物系统的光子以及这些光子携带的有关生物系统 的结构与功能信息和生物芯片信息探测等. ?激光和光纤（传像光纤和传能光纤）技术可能帮助找到攻克 心血管病，癌症等危害人类的疾病的新方法, 包括基于激光的诊断，手术和治疗. ?激光光谱分