光電信息工程導論

IntroductiontoOptoelectronicInformationEngineering1/12/20231課程名稱：《光電信息工程導論》光電信息工程：光電子信息技術與應用課程性質：《光電信息工程導論》是光電信息工程本科專業的一門重要必修課程。學習目的：初步認識光電信息技術的基本內容和應用，為今后進一步深入學習相關課程奠定基礎。了解專業總體目標，包括專業背景、專業范圍，為未來的就業選擇和職業定位提供參考。學時學分：16學時，1學分成績評定：考查（70%），作業（30%）。課程簡介1/12/20232教材與參考書：南郵編《光信息科學與技術導論》，2008鄭光昭《光信息科學與技術應用》電子工業出版社，2006

朱京平《光電子技術基礎》，科學出版社，2003江月松《光電信息技術基礎》，北京航天航空大學出版社，2005.1/12/20233《光電信息工程導論》目錄第一章光電信息技術概論第二章激光技術第三章光信息傳輸技術第四章光信息采集技術第五章光信息顯示技術第六章光信息處理技術第七章光通信系統第八章光存儲系統1/12/20234第一章光電信息技術概論1.1基本概念1.2主要特點1.3主要應用1.4發展趨勢1.5專業介紹1/12/20235

信息技術

（先導和核心）

新材料技術

（基礎）

新能源技術

（支柱）

生物技術

（微觀領域的拓展）

空間技術（宏觀領域的拓展）

海洋開發技術1.1光電信息技術基本概念一、六大高技術群體1/12/20236二、信息傳遞模型信息系統分析要點信源、信宿（起點、終點）載體（電子，光子，聲子）變換（載體，形式，時空）信道（傳輸介質種類，特點）噪聲（來源，特點）系統（電子，光子，聲子，混合）光電子技術研究對象是光電混合系統1/12/20237信息系統舉例圖書閱讀：是一個將信息從書本通過光子載體傳遞到人腦的過程信源——書本；信宿——大腦；變換——載體變換；信道——大氣光學通道；還原——視覺、識別；噪聲——影響正確識別的因素（光線暗、視力差）信息載體變換過程：書本——光子——大腦。主動系統：使用人工光源；被動系統：使用自然光源光纖通信：是一個將信息通過光纖進行異地傳遞的過程信源——磁盤；變換——編碼，調制；信道——光纖；噪聲：衰減、色散；還原——探測、解碼；信宿——磁盤。信息載體變換過程：磁盤—電子—光子—電子—磁盤1/12/20238信息傳遞的時空形式與變換信息的空間傳遞：從此地到彼地，如光纖通信信息的時間傳遞：從此時到彼時，如光盤存儲信息傳遞過程中的時空信息相互變換電視的傳輸：將空間信息轉化為時間信息再進行傳輸；電影的音軌：將時間信息轉化為空間信息再進行傳遞。1/12/20239電子信息技術：電子信息技術研究作為信息載體的電子行為及其應用的科學。電子信息技術主要研究電子信息的獲取與處理，電子設備與信息系統的設計、開發、應用和集成。三、電子信息、光電子信息、光子信息技術光電子信息技術：是由光學、光電子、微電子等技術結合而成的多學科綜合信息技術，涉及光信息的輻射、傳輸、探測以及光電信息的轉換、存儲、處理與顯示等眾多的內容。光子信息技術：也可稱光電子信息技術，它是研究作為信息和載體的光子行為及其應用的科學，主要研究光子是如何產生及其運動和轉化的規律。所謂光子技術，主要是研究光子的產生、傳輸、探測和控制的科學技術。1/12/202310四、、電電子子信信息息技技術術與與光光子子信信息息技技術術分分類類電子信息技術（廣義）光電子信息技術=光子信息技術（廣義）電子信息技術（電子作為信息的載體）光電子信息技術（光電相互作用與轉換）光子信息技術（光子作為信息的載體）產生電源技術，電磁輻射激光技術，電光源技術，光伏技術傳輸波導技術，無線電、微波技術光纖光纜，光無源器，空間光通信變換電子電路，編碼解碼電光調制，光電傳感空間光調制探測電子傳感光電探測（紅外、可見，紫外），光電成像（掃描、陣列）光譜技術，光波導傳感存儲半導體存儲、磁存儲光存儲（光盤、光全息）顯示CRT,LCD,PDP光全息處理數字電路，電子計算機圖像處理，模式識別空間濾波、光互連、光計算，自適應光學集成微電子技術，電路系統光電子集成（MOEMS），微納加工（光刻技術）微光學器件，集成光路功能類別12/31/202211光電子子技術術也可可以認認為是是光波波段的的電子子技術術光電信信息技技術是是電子子信息息技術術發展展的一一個重重要階階段，，是對對光波波段的的開拓拓和利利用。。人類對對光的的認識識早于于電，，但對對光的的控制制與利利用卻卻落后后于電電。光不僅僅是支支持生生命的的重要要能量量來源源，也也是生生活中中的重重要信信息來來源。。12/31/202212五、光光子學學與電電子學學眾所周周知，，電子子與光光子是是當今今和未未來信信息社社會的的兩個個最重重要的的微觀觀信息息載子子，對對它們們的研研究分分別隸隸屬于于電子子學與與光子子學的的范疇疇。電電子與與光子子除了了具有有能夠夠承載載信息息的共共性外外，它它們還還有各各自的的個性性。正正是這這些個個性才才決定定了電電子學學與光光子學學分屬屬不同同的學學科。。12/31/202213電子與與光子子特征征比較較12/31/202214光子學學與電電子學學的發發展模模式對對比電學→→電電子子學→→電電子子回路路→→電電子集集成→電電子系系統→→電電子子工程程→電電子產產業光學→→光光子子學→→光光子子回路路→→光光子集集成→光光子系系統→→光光子子工程程→→光子子產業業12/31/202215光子學與電電子學的結結合模式(a)全全電子(EE)過程程：光(O)的參與與只起輔助助作用(如如提供能源源等)，如如由太陽能能電池供電電的各種電電子設備。。(b)全全光子(PP)過程程：電(E)在其中中起輔助作作用，如各各種光子源源(激光器器等)。典典型的例子子是全光通通信系統。。(c)、、(d)光光電結合合的光電子子過程：其其中(c)的典型例例子是光電電探測及現現行的各種種光電通信信接收系統統；(d)的典型例例子是電致致發光及各各種電視接接收系統等等。(a)與(b)分屬屬電子學與與光子學的的研究范疇疇。而(c)和(d)分屬光光電子學和和電光學領領域。12/31/202216光子學與電電子學相互互促進20世紀是是電子時代代，21世世紀將迎來來一個光子子與電子交交相輝映的的全新時代代。信息技術依依托成熟熟的電子技技術，與其其他高科技技交叉滲透透，成為高高技術的先先導和核心心。光電子信息息技術是是信息技術術的研究與與應用前沿沿，是影響響21世紀紀發展進程程的主要高高技術。電信———光信12/31/202217光子的優異異特性（1）極極高的信息息容量和效效率（2）極極快的響應應能力（3)極極高的分分辨本領（4）極極強的互連連能力與并并行能力（5）極極大的存儲儲能力1.2光光子信息技技術主要特特點光子信息技技術最根本本的特征是是短波高頻頻。12/31/202218（1）極極高的信息息容量和效效率作為信息載載體，光與與電相比信信息容量要要大出幾個個量級。光光波（10nm,1mm，，波長范圍圍5個數量量級）與微微波（1mm,1m，波長長范圍3個個數量級）），前者可可承載信息息的容量比比后者高出出3～4個個量級。一個載子可可承載的信信息量為信信息效率。。光子狀態態遠比電子子狀態豐富富，如果考考慮到光子子的數字編編碼與光子子的統計特特性等，光光子的信息息效率遠遠遠高出電子子。例如，，在光子學學中，如使使用所謂光光的壓縮態態、光子數數態等作光光子源，量量子噪聲有有可能減小小到極小值值，光子的的信息效率率也將成量量級地提高高，這時，，一個光子子甚至具有有承載成千千上萬個比比特信息的的能力。12/31/202219（2）極極快的響應應能力在信息領域域，信息載載體的響應應能力是至至關重要的的，它是決決定信息速速率與容量量的主要因因素。在電子技術術中，電子子脈沖脈寬寬最窄限度度在納秒(ns，10-9s)量級級，因此此在電子子通信中中信息速速率被限限定在Gb/s(109bit/s)量量級。由于光子子是玻色色子，沒沒有電荷荷，而且且能在自自由空間間傳播，，因此，，光子脈脈沖可輕輕易做到到脈寬為為皮秒(ps，，10-12s)量級級。現在在實驗室室的光子子脈沖寬寬度水平平已達到到2～3個飛秒秒(fs,10-15s)量級級。即相相當一個個光學周周期的寬寬度。因因此使用用光子為為信息載載體，信信息速率率能夠達達到每秒秒幾十、、幾百個個Gb，，甚至幾幾個、幾幾十個Tb(1012bit/s)。12/31/202220（3)極極高高的分辨辨本領1.角度度分辨率率：=/(2L)電磁磁波波長長，L天線線口徑脈沖雷達達：=5cm,L=1.5m,=0.0174rad激光雷達達：=10.6m,L=10.6m,=10-4rad2.距離離分辨率率：R=c/2c光速速，脈沖寬度度雷達測距距儀：=1s,R=150m激光測距距儀：=100ps,R=1.5cm12/31/202221（4）極極強的的互連能能力與并并行能力力電子與電電子之間間存在庫庫侖作用用力，這這就使得得它們彼彼此間無無法交連連。在電子技技術中，，兩根導導線如果果交連，，就會形形成短路路。所以以，在電電路中為為了實現現互連，，就只能能像搭““立交橋橋”那樣樣，將其其運行路路線彼此此隔離，，顯然這這就使互互連受限限，成為為限制電電子信息息速率與與容量的的一個主主要因素素。另外外，在電電子技術術中，電電子信號號也只能能是串行行提取、、傳輸和和處理的的，對于于兩維以以上的信信號，如如圖象信信號等，，則只好好依靠掃掃描一類類的手段段將其轉轉換為一一維串行行信號來來處理。。這是另另一個限限制電子子信息速速率和容容量的主主要因素素。光子無電電荷，彼彼此間不不存在排排斥和吸吸引力，，具有良良好的空空間相容容性。例如，在在第六代代計算機機—神經經網絡計計算機中中，具有有足夠大大的網絡絡規模，，需要超超大規模模的群并并行性處處理。對對于一階階網絡，，規模為為N時，，其完全全互連數數則為N2。例如N=104，互連數數則為108。計算機機的等效效運算速速率與互互連通量量成正比比，因此此，在這這種情況況下，速速率可達達1010bit/s，這差差不多是是目前計計算機的的最高水水平。12/31/202222（5）極極大的的存儲能能力不同于電電子存儲儲，光子子除能進進行一維維、二維維存儲外外，尚能能完成三三維存儲儲。再考考慮頻率率“維””等，可可用于存存儲的參參量很多多，因此此，可以以說，光光子具有有極大的的存儲能能力。一一個存儲儲器的容容量極限限是由單單位信息息量(bit)所需最最小存儲儲介質體體積決定定的，對對于光來來說，這這個量為為其波長長量級，因因此，三三維存儲儲容量為為(1/)3量級。如如果使用用可見光光(～500nm)，光子子的存儲儲能力則則可達到到1012bit／／cm3量級。三維存儲除容容量大外，另另外一個顯著著特點是并行行存取，即信信息寫入和讀讀出都是“逐逐頁”進行的的，并能與運運算器并行連連接，由此速速度很快。加加之光子無電電荷，既能防防電磁干擾，，讀取準確，，又不產生干干擾，具有保保密性。這樣樣一些優點，，都是電子無無法與之相媲媲美的。此外外，由于光在在時間與空間間上的特性，，可形成反演演共軛波，在在自適應控制制等信息處理理領域有獨到到應用；還由由于光子的自自旋為h，導導致出現偏振振、雙折射效效應等，并因因此而產生一一系列新的應應用。12/31/202223信息社會的3T目標信息傳輸速率率：1Tb/s信息存儲容量量：1Tb/disk,1Tb/cm3信息處理速度度：1Tb/s光子信息技術術！12/31/202224(1)數數據通信光纖的發明，，引起了通信信技術的一場場革命，是構構成21世紀紀信息社會的的一大要素。。光纖通信將將人類帶入互互聯網時代，，將世界縮為為村落。1.3光電電信息技術主主要應用12/31/202225光纖通信技技術發展的的里程碑1966年年出生在中中國上海的的英籍華人人高錕，發發表論文《《光頻介質質纖維表面面波導》，，提出用石石英玻璃纖纖維（光纖纖）傳送光光信號來進進行通信，，可實現長長距離、大大容量通信信。1970年年康寧公司司首先研制制出損耗為為20db/km的的石英光纖纖；1976年年，美國貝貝爾實驗室室在亞特蘭蘭大到華盛盛頓間建立立了世界第第一條實用用化的光纖纖通信線路路，速率為為45Mb/s；上世紀70年代末，，大容量的的單模光纖纖和長壽命命的半導體體激光器研研制成功。。光纖通信信系統開始始顯示出長長距離、大大容量無比比的優越性性；1996年年WDM技技術取得突突破，貝爾爾實驗室發發展了WDM技術，，美國MCI公司在在1997年開通了了商用的WDM線路路。現在，光纖纖通信系統統的速率從從單波長的的2.5Gb/s和和10Gb/s爆炸炸性地發展展到多波長長的Tb/s(1Tb/s=1000Gb/s)傳輸。。當今實驗驗室光系統統速率已達達10Tb/s以上上。12/31/202226光纖之父———高琨2009年年高錕因為為在“有關關光在纖維維中的傳輸輸以用于光光學通信方方面”取得得了突破性性成就，榮榮獲諾貝爾爾物理學獎獎一半的獎獎金；博伊伊爾和史密密斯發明了了半導體成成像器件———電荷耦耦合器件（（CCD））圖像傳感感器，將分分享今年物物理學獎另另一半獎金金。12/31/202227(2)科學研究光子檢測技技術光譜分析技技術激光光譜技技術光學計量技技術12/31/202228光子技術在在創造世界界科技的最最新記錄項目內容

最大的功率、能量密度

激光輸出脈沖功率已經超過13PW=l3X1015W;聚焦強度達l05PW/cm2;可產生億度以上的高溫。能焊接、加工和切割最難熔的材料最低的溫度

激光冷卻可將原子冷到20nk，接近絕對零度;量子冷卻到基態，為量子光學和量子力學的實驗研究準備了條件；最短光脈沖

在780nm已產生4fs脈沖，行程0.3微米，為該波長光0.5個周期，進入強場物理領域

最密的刻劃

制造最小的光機電一體化設備；加工最小光學和機械零件從微米到幾十微米，集成光機電一體化系統可小到幾毫米;大規模集成線路的線寬已達0.8um；已研制成功0.13um的集成電路;最大的信息量

已達到3T目標；通信傳輸容量已達Tbit/s，運算速率已達Tbit/s，三維立體存儲密度達Tbit/cm3。最大的望遠鏡探測宇宙太空的哈勃望遠鏡最強的顯微鏡可探測亞波長量級的光子顯微鏡最保密的通信系統

光量子通信是最安全的通信系統。在常規的通信線路上進行量子保密通信，通信距離已達55km

12/31/202229光的的壓壓縮縮態態在對對光光子子的的控控制制上上,光光的的壓壓縮縮態態利利用用光光子子數數態態是是將將噪噪音音壓壓縮縮到到低低于于量量子子噪噪聲聲，，為為超超高高精精度度、、超超微微弱弱信信號號測測量量和和保保密密通通信信帶帶來來新新的的前前景景。。壓縮縮態態光光場場是是指指描描述述光光頻頻電電磁磁場場的的某某一一正正交交分分量量起起伏伏低低于于標標準準量量子子極極限限。。目前前對對壓壓縮縮態態光光場場研研究究的的重重點點集集中中在在如如何何進進一一步步提提高高其其壓壓縮縮度度，，向向實實用用化發發展展，，并并將將它它盡盡快快應應用用于于量量子子測測量量及及量量子子信信息息等等前前沿沿學學科科。。將它它用用于于連連續續變變量量的的量量子子保保密密通通訊訊。。壓縮縮態態光光場場實實驗驗裝裝置置12/31/202230（3））醫醫療療診診斷斷國外外報報道道一一種種膠囊囊型型內窺窺鏡鏡，與與一一般般的的內內窺窺鏡鏡比比較較，，可可完完全全避避免免病病人人在在檢檢查查過過程程中中所所產產生生的的苦苦痛痛。。這種種帶帶有有攝攝像像機機的的膠膠囊囊型型內內窺窺鏡鏡其其直直徑徑0.9cm，，長長2.3cm，，被被病病人人吞吞下下后后，，可可在在食食道道、、胃胃、、十十二二指指腸腸、、小小腸腸、、大大腸腸等等處處拍拍攝攝圖圖像像。。膠囊囊型型內內窺窺鏡鏡12/31/202231膠囊型內窺鏡結構光、、機機、、電電微微系系統統集集成成在在一一個個膠膠囊囊內內“膠膠囊囊””被被患患者者吞吞服服后后就就會會隨隨著著消消化化道道的的不不斷斷蠕蠕動動向向前前推推進進，，通通過過微微型型攝攝像像機機拍拍攝攝數數字字圖圖像像，，并并通通過過微微波波技技術術把把照照片片傳傳送送出出來來，，每每小小時時內內能能向向數數據據記記錄錄儀儀傳傳送送近近萬萬幅幅圖圖片片。。12/31/202232膠囊內窺窺鏡進入入胃和小小腸膠囊型內內窺鏡完完成攝像像任務后后，內窺窺鏡便隨隨著排泄泄物排到到體外。。膠囊型內內窺鏡使使用CCD或CMOS攝像機機，所需需的電能能由自身身電池或或從體外外用微波波形式輸輸送，其其運行速速度和方方向等均均可以從從體外來來控制。。所拍攝的的圖像也也使用微微波傳送送到體外外的控制制裝置里里，使用用記錄、、顯示系系統或打打印機獲獲取圖像像。12/31/202233醫學成像像醫學成像像技術在在過去幾幾年取得得了突飛飛猛進的的發展，，如今，，這些新新技術可可以甄別別人體任任何結構構以及許許多重要要生物過過程，比比如不同同的血流流速度。。12/31/202234核磁共共振成成像核磁共共振成成像是是追蹤蹤水分分子中中的氫氫原子子，12/31/202235彌散張張量成成像12/31/202236X光血血管成成像12/31/202237CT血血管成成像12/31/202238正電子子放射射層掃掃描(PET)12/31/202239(4)遙遙感測繪光學遙感高光譜遙感感、評估油油等污染與與亦潮災害害、目標探探測與識別別12/31/202240GoogleEarth看看南郵12/31/20224112/31/202242激光雷達探測大氣溫溫度、水蒸蒸氣、溫度度場、氣溶溶膠、海面面風場、高高精度海地地形測繪12/31/202243（5）生活活娛樂光筆，光盤盤VCD、、DVD，，電視，辦辦公自動化化設備，激激光打印機機、掃描儀儀、傳真機機，等。12/31/202244夜視偵察1995~1996年的波黑黑戰爭，其其出動的飛飛機裝備了了夜間低空空導航和目目標偵察紅紅外系統等等光電裝備備構成對塞塞族的很大大威脅。（6）軍事事國防12/31/2022451991年年初初的的海海灣灣戰戰爭爭，，以以美美國國為為首首的的多多國國部部隊隊首首先先用用衛衛星星上上的的光光電電遙遙感感儀儀器器獲獲取取了了伊伊拉拉克克和和科科威威特特境境內內的的地地面面部部署署情情報報，，戰戰爭爭中中采采用用裝裝備備了了紅紅外外前前視視儀儀和和激激光光制制導導航航彈彈的的飛飛機機進進行行夜夜襲襲，，取取得得了了驚驚人人的的效效果果。。12/31/202246紅外外武武器器1992-1995的的科科索索沃沃戰戰爭爭中中應應用用了了大大量量光光電電子子技技術術，，如如用用于于武武器器控控制制的的光光電電精精確確制制導導(紅紅外外制制導導，，電電視視制制導導，，靈靈巧巧炸炸彈彈等等)，，造造成成巨巨大大破破壞壞．．以以上上充充分分反反映映光光電電子子高高新新技技術術的的奇奇特特威威力力。。紅外制導及靈巧炸彈12/31/202247光電電對對抗抗美國國波波音音公公司司在在2009年年8月月10日日成成功功進進行行了了空空基基激激光光反反導導系系統統(ABL)的的試試驗驗，，成成功功模模擬擬攔攔截截了了一一枚枚帶帶有有試試驗驗用用傳傳感感器器的的靶靶彈彈。。在在試試驗驗中中，，波波音音747-400F載載機機從從愛愛德德華華空空軍軍基基地地起起飛飛，，用用其其紅紅外外傳傳感感器器探探測測到到了了從從加加利利福福尼尼亞亞圣圣-尼尼古古拉拉斯斯群群島島發發射射升升空空的的靶靶彈彈。。隨隨后后載載機機火火控控系系統統的的激激光光標標定定裝裝置置發發射射了了激激光光束束對對目目標標進進行行照照射射跟跟蹤蹤，，最最后后ABL對對目目標標發發射射高高能能激激光光束束，，成成功功實實施施了了導導彈彈攔攔截截。。12/31/202248波音音747-400F空空基基激光光反反導導系系統統(ABL)12/31/202249光電電子子科科學學技技術術與與軍軍事事技技術術光電電子子技技術術使使現現代代信信息息戰戰爭爭看得更清、更更快，打得更更準，生存能力更強強光電子科學技技術已經成為為信息時代軍軍事技術的一一個重要支柱柱。12/31/202250一、光電子產產業的發展趨趨勢——21世紀的產業業上世紀末以來來，以光通信信為核心的光光電子產業熱熱潮席卷全球球。在國際上上舉足輕重的的光電子領域域的超級企業業Nortel，JDS和Lucent大舉進進軍中國。導導致在中華大大地出現“光光谷”浪潮。。國際光電子主導產業產值增長趨勢圖1.4光電電子技術發展展趨勢12/31/2022512005年：：光電子產業業的產值達到到電子產業產產值水平；2010年：：以光電子信信息技術為主主導的信息產產業將形成5萬億美元的的產業規模；；2010年至至2020年年：光電子產業可可能會取代傳傳統電子產業業，在21世紀將將成為最大的的產業；成為衡量一個個國家經濟發發展水平和綜綜合國力的重要標志之之一。國際光電子產產業分析12/31/202252我國光電子產產業近年來的的發展迅速，，每年以20%遞增；我國光電子產產業約占全球球市場的5%；2010年，，我國將有450多億美美元的產值，，將占到全球球10%左右右的市場份額額。如何實現這一一份額，國家家對光電子產產業發展高度度重視，各各地“光谷””應運而生。。國內光電子產產業分析12/31/202253二、光光電子子器件件的發發展趨趨勢小型化化、集集成化化和廉廉價化化工作波波段范范圍更更大響應速速度更更快更加適適應惡惡劣環環境摩爾定定律集成電電路上可容容納的的晶體體管數數目，，約每每隔18個個月便便會增增加一一倍，，性能能也將將提升升一倍倍。或或者說說，當當價格格不變變時,每每一美元所能買買到的的電腦腦性能能，將將每隔隔18個月月翻兩兩倍以以上。。這一一定律律揭示示了信信息技技術進進步的的速度度。12/31/202254三、光光電子子技術術應用用的發發展趨趨勢產品不不斷更更新換換代和和加速速推廣廣應用用各類高高新技技術結結合開開拓新新的技技術和和應用用MOEMS，生生物光光電子子技術術，納納米技技術12/31/202255長春北京西安重慶武漢廣州上海合肥南昌無錫福州浙江四、國國內光光電子子產業業基地地我國光光電子子產業業基地地發展展迅速速，目目前共共有13個個光電電子產產業基基地我國光光電子子產業業基地地分布布示意意圖12/31/202256我國光光電子子技術術在電電子材材料、、器件件、工工藝和和應用用等方方面實實現了了飛躍躍發展展，奠奠定了了堅實實的技技術基基礎并并取得得了一一批高高水平平的研研究成成果。。其中中有些些達到到世界界先進進水平平，如如量子子阱材材料和和器件件、光光電集集成（（OEIC）和和光子子集成成（PIC）技技術，，有些些技術術距離離國際際先進進水平平只有有2～～3年年的差差距，，對國國內光光電子子產業業的形形成和和整體體實力力的加加強發發揮了了重要要作用用。12/31/202257國內主主要城城市光光電子子產業業發展展比較較1地域強勢領域科研教育實力2001年產值優勢與特點上海光通信產業光顯示產業微電子產業光通信和激光技術基礎雄厚，有上海光機所，上海交通大學、復旦大學等在光電子技術方面處于國內領先的院校。約210億RMB漕河涇、嘉定、松江等地區的光電子企業相對較集中，已初步形成上海光電子產業鏈，光通信和光顯示產業在國內具有相對優勢。武漢光通信產業激光加工產業光通信和激光技術基礎雄厚，有武漢郵科院，華中科技大學等在光電子技術方面處于國內領先的院校。

約187億RMB(含軟件)長飛(連續十年光纖光纜產銷量全國同行業第一)楚天激光(全國最大的專業激光產品制造商)；華工科技(具高校背景的上市公司，擁有“華工圖象”等多個知名品牌)。廣州光顯示產業光電材料產業光儲存產業有中山大學、華南師大、華南理工大學、暨南大學、廣東工業大學、廣州大學等在光電子技術方面處于國內領先的院校。

約120億RMB科學城成為國內外知名的光電子產業園區。吸引大批外資或合資企業，如光寶、依利安達、恒光電子、高科通信等，形成了光顯示、光存儲產業群。深圳光通信產業激光加工產業集中了全國各地的光電子人才，有深圳大學等從事光電子技術研究和開發的院校。

約120億RMB全國最大的光通信產業基地，擁有一批著名的本土企業，如華為、中興等等；另外，激光方面有大族。12/31/202258續上上表表2地域強勢領域科研教育實力2001年產值優勢與特點長春光顯示、激光設備、傳統光學精密儀器設備產業軍用光電子領域光電子基礎雄厚，有長春光機所、長春理工大學、（原長春光機學院）等光電子專業院校。

約70億RMB全國主要的液晶生產基地；全國最大的光電編碼器生產基地；是世界生產532nm全固態綠激光器系列產品最大供應商，激光加工設備、軍用光電設備力量雄厚。北京微電子、數控機床、智能儀器儀表、醫療設備、電子專用設備、激光技術、機器人等產業光通信和激光技術基礎雄厚，有中國科學院、清華大學、北京大學等在光電子技術方面處于國內領先的院校。科研院所、高校集中，在半導體激光器、光學儀器、光通信器件、激光加工等方面擁有優勢，有“大恒光電子”等上市公司。南京蘇州昆山（江蘇）光通信、光顯示產業光電子學、激光技術基礎雄厚，東南大學、蘇州大學等在光電子技術方面處于國內領先的院校。臺灣、日本、韓國等光顯示、光存儲企業搬至南京、蘇州、昆山。如三星、LG、友達、法爾勝等。寧波溫州蕭山（浙江）光通信、光器件、光材料產業光學儀器儀表產業光電子學、激光技術雄厚，有浙江大學等在國內光電子技術方面處于國內領先的院校逐步形成富有特色的光電子產業特色園區，如富陽市的光信息傳輸材料產業、寧波的光電子器件出口加工業、蕭山的光材料產業、浙西的光配件產業、溫州的光電能產業等。12/31/2022591.5光光電電信信息息工工程程專專業業介介紹紹電氣氣信信息息類類：：光電電信信息息工工程程(080616W)電氣氣信信息息類類（（080600））：：電子子信信息息工工程程(080603)電子子科科學學與與技技術術(080606)信息息顯顯示示與與光光電電技技術術(080614)通信信工工程程（（080604））電子子信信息息科科學學類類（（071200））：：光信信息息科科學學與與技技術術(071203)光電電子子技技術術科科學學(071207)電子子信信息息科科學學與與技技術術(071299)12/31/2022601.5光光電電信信息息工工程程專專業業介介紹紹專業業目目錄錄調調整整：：0807（（原原0806））電電子子信信息息類類專業代碼學科門類、專業類、專業名稱原專業代碼原學科門類、專業類、專業名稱080705光電信息科學與工程（可授工學、理學學位）071203*光信息科學與技術071207W光電子技術科學080614W信息顯示與光電技術080616W光電信息工程080643S光電子材料與器件12/31/202261光電電信信息息工工程程專專業業涵涵蓋蓋面面廣廣：：光通通信信技技術術光電電器器件件光電電子子技技術術光信信息息處處理理等等多多個個方方面面專業業基基礎礎課課程程：：““光光、、機機、、電電、、算算””一一體體化化光：：光光學學、、光光信信息息處處理理機：：機機械械、、CAD電：：電電子子技技術術算：：計計算算機機12/31/202262培養適應應社會主主義現代代化建設設和信息息產業發發展需要要，在德德智體諸諸方面全全面發展展，具有有良好的的科學文文化素質質和創新新能力，，具備光光電信息息科學與與工程技技術領域域內寬厚的理理論基礎礎、扎實實的專業業知識與與工程能能力，能在光電電子學、、光電信信息工程程、光纖纖應用技技術及相相關的電電子信息息科學、、計算機機科學等等領域從事科學學研究、、產品設設計、生生產技術術和管理理工作的的光電信信息科學學與工程程技術高高級應用用型人才才。專業培養養目標12/31/202263專業主干課程程電路分析析基礎、、信號與與系統、、信息物物理基礎礎、微型型計算機機原理與與接口技技術、物物理光學學、應用用光學、、光電子子學、信信息光學學、激光光技術、、光纖通通信、光光電傳感感技術、、光電綜綜合實驗驗，等。。專業方向及特特色光電信息息技術方方向：注注重光電電信息技技術中光光信息獲獲取、檢檢測、傳傳輸、處處理，突突出光、、電荷信信息技術術的結合合。光纖應用用技術方方向：注注重光纖纖通信、、光纖傳傳感及其其系統設設計。12/31/202264課程模塊學分實驗實踐教學學