光學(xué)(optics)是一門(mén)有悠久歷史的學(xué)科,,它的發(fā)展史可追溯到2000多年前。經(jīng)多代科學(xué)人的研究發(fā)展,光學(xué)領(lǐng)域的神秘面紗不斷被掀開(kāi),。近幾十年來(lái)光學(xué)更加迅猛地發(fā)展,,開(kāi)始進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)期,,學(xué)科進(jìn)展成為現(xiàn)代物理學(xué)與現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)前沿的重要組成部分,。
在現(xiàn)代光學(xué)本身,,除非線(xiàn)性光學(xué),、激光光譜學(xué),、超強(qiáng)超快光學(xué)、激光材料和激光器物理外,,在以下領(lǐng)域越來(lái)越多地為人們所關(guān)注,。以激光引發(fā)核聚變?cè)谔剿鲗?shí)現(xiàn)受控?zé)岷朔磻?yīng)方面已經(jīng)達(dá)到了能產(chǎn)生“發(fā)火點(diǎn)”的水平。激光光譜學(xué),,包括激光喇曼光譜學(xué),、高分辨率光譜和皮秒超短脈沖以及可調(diào)諧激光技術(shù)等已使傳統(tǒng)的光譜學(xué)發(fā)生了很大的變化,成為深入研究物質(zhì)微觀(guān)結(jié)構(gòu),、運(yùn)動(dòng)規(guī)律及能量轉(zhuǎn)換機(jī)制的重要手段,。它為凝聚態(tài)物理學(xué)、分子生物學(xué)和化學(xué)的動(dòng)態(tài)過(guò)程的研究提供了前所未有技術(shù),。激光冷卻和玻色-愛(ài)因斯坦凝聚的實(shí)現(xiàn)以及原子激光的誕生是20世紀(jì)末物理學(xué)的重大突破性進(jìn)展之一,。
在量子通信與量子計(jì)算方面,自從1994年P.舒爾提出量子平行算法以來(lái),,量子通信與量子計(jì)算發(fā)展成物理學(xué)與信息科學(xué)相結(jié)合的新興交叉學(xué)科,,這方面的理論和實(shí)驗(yàn)均取得了重大進(jìn)展。 與掃描隧道顯微鏡類(lèi)似,,發(fā)展了一系列近場(chǎng)光學(xué)掃描顯微鏡技術(shù),,分辨率已達(dá)到光波波長(zhǎng)的數(shù)十分之一,,并形成了一門(mén)光學(xué)、掃描探針顯微學(xué)和光譜學(xué)相結(jié)合的新型交叉學(xué)科——近場(chǎng)光學(xué),。
光子晶體是一種周期的介電(包括金屬)結(jié)構(gòu),,它的周期相應(yīng)于光波波長(zhǎng),在光子晶體中光的傳播特性以及光子與原子,、分子的相互作用都發(fā)生了本質(zhì)的改變,,從而可控制光子的運(yùn)動(dòng)。這是一類(lèi)全新的光子器件的物理基礎(chǔ),。
現(xiàn)代光學(xué)不僅促進(jìn)了物理的發(fā)展,,并與化學(xué)、生命科學(xué),、信息科學(xué),、材料科學(xué)等領(lǐng)域的交叉日漸廣泛和深入,同時(shí)也為應(yīng)用發(fā)展研究提供了廣闊的前景,,已成為高技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展所依托的重要學(xué)科基礎(chǔ)之一,。光學(xué)的探索與發(fā)展,光學(xué)設(shè)備的技術(shù)研發(fā)也在快速發(fā)展中,,各類(lèi)有助于光學(xué)研究的設(shè)備也在迅速崛起,。