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光子学
物理学分支 来自维基百科,自由的百科全书
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光子学(Photonics)[1]是光学中有关光子相关研究的分支,包括光的产生、发射、传输、调变、信号处理、切换、放大及感测。[2][3]。虽然光子学一词常常使用,但有关光子学的明确定义,以及和其他相关学科(例如光学)的分界,还没有广泛的共识[4] 。
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光子学和量子电子学有密切的关系,量子电子学处理其理论的层面,而光子学处理其工程应用[2]。光子学包括光从紫外线、可见光到远红外线之间所有频谱的应用。不过大部分的应用是在可见光及近红外线。
光子学一词是在六十年代初期,第一个实用的半导体光感测器发明后,以及七十年代光纤发展之后开始出现。
此领域也有专业组织的支援,像IEEE光子学会,进行光子学相关的研究、工程以及应用。
和其他领域的关系
光子学和光学有密切关系。光量子化的发现是源自1905年阿尔伯特·爱因斯坦对光电效应的解释,经典光学要比较这个早很多。光学工具包括折射的透镜,反射镜,以及十五世纪到十九世纪发明的许多光学元件和设备。经典光学的重要理论,例如十七世纪发展的惠更斯-菲涅耳原理,十九世纪发展的马克士威方程组和波动方程,都没有用到光的量子特性。
光子学和量子光学、光机械、电光学、光电工程和量子电子学有关。不过,每一个领域都有各自不同的着重点。量子光学强调基础研究,而光子学强调应用研究以及开发。
光子学更多着重:
- 光的量子性质
- 利用光子进行信号处理旳潜力
- 光学的实务应用
- 和电子学的类比
光电工程着重在有电子和光学功能的设备或是电路,例如薄膜半导体设备。电光学(electro-optics)较早出现,特别强调非线性电子-光学交互作用的应用}},像是应用泡克耳斯效应的体晶体调制器,也包括先进的影像感测器。
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参考资料
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