构建光学和光子学更明亮的未来:研究机遇和能力机遇

作者: 2015-05-30 15:57 来源:战略情报研究部
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2014年4月,美国国家科技委员会发布《构建光学和光子学更明亮的未来》报告[1],展望了未来十年光学和光子学的技术发展,确定了对光学和光子学研究和应用发展意义重大的基础研究和早期应用研究领域。该报告是2012年美国国家研究委员会发布的研究报告《光学与光子技术:美国国家的关键技术》[2]和2013年启动的“国家光子计划"[3]在落实层面的跟进。该报告指出了光学和光子学需要快速行动的四个研究机遇和三个能力机遇:

一、研究机遇

1、更好理解系统生物学和疾病进展的生物光子学。支持创新生物光子学的基础研究以推动以下方向的发展:定量成像技术;系统生物学,医学和神经科学;可推动医学诊断、预防和治疗发展的体内生物标志物的验证;以及更高效的农业生产。

2、从微弱光到单光子。研发可以在超微弱光水平使用的光学和光子学技术。

3、利用复杂介质成像。推动利用散射、色散和湍流介质的光传播和光成像的发展。

4、超低功耗的纳米光电子学。探讨用于信息处理和通信的低能量、阿焦耳(10-18焦耳)级光子器件的极限。

二、能力机遇

1、研究人员可以使用的装配设备。明确科研人员和中小企业创新人员使用国内装配设备的需求,从而推进复杂、综合的光子-电子器件的研究、发展、制造和组装。

2、奇异光子学(Exotic Photonics)。加大研发力度,使得学术界、国家实验室和企业界能使用结构紧凑、容易使用的光源、探测器以及其它奇异波长[4]的光学器件。

3、开发关键光子材料的国内资源。开发和提供对于“国家光子计划”非常关键的光学和光子学材料,如红外材料、非线性材料、低维材料和工程材料。                                         

(李泽霞)


[1]Building a Brighter Future with Optics and Photonics.http://spie.org/Documents/AboutSPIE/FTAC-OP_PSSC_20140416.pdf.   

[2]Optics and Photonics: Essential Technologies for Our Nation.http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=13491. 

[3]The National Photonics Initiative.http://www.lightourfuture.org/. 

[4]指可见光和近红外之外的光谱,具有强大的探测化学和物理过程的潜在能力。

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