【建设双一流】光学工程学科:光电信息科学与技术领域的“排头兵”

文:杨丽可 图:新闻中心 / 来源:新闻中心 / 2018-02-04 / 点击量:6199

编者按:学校始终高度重视学科建设,以全球视野把握学科发展,学科实力和学术影响力显著提升,学科的引领作用得到了持续强化。一流学科建设成为推动学校发展的“强引擎”,为学校入选国家“双一流”建设高校名单(A类)做出了重要贡献,也为我校实现创建世界一流大学的发展目标奠定了坚实的基础。近日,全国第四轮学科评估结果揭晓,我校4个学科获评A类学科:电子科学与技术、信息与通信工程两个学科为A+,计算机科学与技术为A,光学工程为A-。我校A+学科数与西安交通大学并列西部高校第一。学校新闻中心特推出“建设双一流”专栏,深度聚焦近年来我校学科建设取得的成绩。今天,让我们走近在本轮学科评估中获得A-的“光学工程”学科。

  2017年12月底,全国第四轮一级学科评估结果出炉,我校光学工程学科在参评的80所高校中获评A-,位列前10%。光学工程学科经过时光洗礼,不断发展,呈现出蓬勃向上的势头,为学校“双一流”建设提供了发展的强引擎。

  红外探测、光纤传感、高端精密设备、LED照明、OLED显示……我校光学工程学科自诞生以来就体现出学科交叉的“包容胸怀”、强劲发展的生命力和推动产业发展的“强应用性”,形成了特色鲜明的学科优势和“人有我优、人优我新”的高水平成果。

  “打破国际垄断”“国内外不可替代”“国际先进水平”……学术界、产业界同行的评价体现出我校光学工程学科的国际地位和为国家军用民用产业发展做出的卓越功绩。

保持军事光电子特色,交叉和创新是“生命线”

  时光如白驹过隙,从1988年由原国家重点学科“物理电子学与光电子学”对应调整设立光学工程,并获一级学科博士学位授予权以来,我校的光学工程学科已走过近30年的发展历程。杨大本教授、刘永智教授等老一辈的奋斗历程、中青年教授传承和发展的经历,正是光学工程学科发展的一个缩影。

  “在主流领域的长期坚持”是我校光学工程学科发展的重要经验。从国家需求来看,打造科技强国需要大力推动和发展光学工程事业。而光学工程已经逐渐形成了以光电信息科学为主,与信息科学、能源科学、材料科学、生命科学、空间科学、精密机械与制造、计算机科学及微电子技术等学科紧密交叉和相互渗透的学科,并不断推动建立前所未有、规模迅速扩大的现代光学和光电子产业。

  我校的光学工程学科正是在这样蓬勃发展的大背景、大趋势下长期坚持、潜心研究,注重解决本学科从基础研究、应用基础研究到工程应用的关键和重大问题,注重交叉和创新。2004年成为四川省重点学科,2007年成为国家重点(培育)学科。在2012年全国一级学科评估中排名第七。在2017年一级学科评估中获评A-。现在,我校“军事光电子”的品牌更加响亮,多个学科分支特色鲜明:

  在光电探测与传感集成方向,主要研究非制冷红外、太赫兹探测物理与技术、光电生化传感与物联网技术等,拥有材料-器件-系统芯片及应用的一体化研究能力,非制冷红外焦平面探测器和气体传感器技术研究在国内处于不可替代的地位。

  在光纤传感与器件方向,主要在光纤点式传感技术、分布式光纤传感技术、光纤激光器等方向开展研究与应用工作,在光纤微结构传感、长距离光纤传感、随机光纤激光等方面整体达到国际先进水平,部分达到国际领先水平。

  在光通信与集成光学方向,主要在光波导器件、微波光子技术、中红外光纤激光等方向开展研究,在全光波长路由芯片、光学模数转换等方向达到国际先进水平。

  在显示科学与光电技术方向,主要在OLED显示及固态照明、光伏器件等方面开展材料-器件-模组的一体化研究,OLED和光伏领域的研究处于国际领先水平。

  在激光与光电工程方向,主要在光学仪器仪表、无损检测技术和光电图像处理等领域开展研究工作,在电真空等关键技术领域为国防做出了重要贡献,在激光诱导全光载流子半导体理论(LIC)、高精度光学反射率测量等领域处于国际领先水平。

“头雁引领”,推动建设高水平团队

  光学工程学科拥有多位国家级的领军人才,包括长江学者、国家杰青蒋亚东教授、饶云江教授和刘永教授,国家“千人计划”入选者郑建成教授、叶茂教授、Mandelis教授和熊效李教授等,以及中科院“百人计划”入选者李斌成教授等。他们充分发挥“头雁效应”,引领不同的学科方向,相互交叉融合,推动团队、平台高水平建设,提升学科在国内外的影响力。

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蒋亚东教授团队获国家自然科学基金创新研究群体资助

  这里有高水平的师资队伍。目前学科拥有国家自然科学基金创新群体1个,国防科技创新团队1个,教育部创新团队1个,“111”创新引智基地1个,国家“千人计划”入选者10人(含青年千人2人),长江学者5人(含讲座2人),国家杰出青年基金获得者3人,新世纪百千万人才工程国家级人才1人,“万人计划”百千万工程领军人才1人,全国优秀教师1人,国家优秀青年科学基金获得者2人,中科院“百人计划”入选者1人,教育部新世纪优秀人才支持计划16人。

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饶云江教授当选美国光学学会会士(OSA Fellow)

  这里有高水平的科研平台,国内外学术交流大放异彩。学科拥有国家外专局的光纤传感与通信学科“111”创新引智基地,拥有一批在国内外具有较高声誉的学者,已初步形成国际化的人才培养体系。蒋亚东教授担任中国仪器仪表学会传感器分会副理事长、光学工程学会常务理事,饶云江教授当选IEEE Fellow和国际光学领域两大学会OSA、SPIE Fellow以及OSA Fellow评委,创办了国际学术期刊Photonic Sensors(E-SCI,Springer)并担任主编,郑建成教授为OSA Fellow,陈志教授获美国国家科学基金杰出青年奖,美国电化学协会管理委员会委员。四年来,举办国际学术会议6次,在国际学术会议上作邀请报告90人次。超过50%的博士生有境外学术交流与合作经历,一批研究生在国际高水平会议上发表论文。

  这里有经济社会发展的光学“智囊团”。以蒋亚东教授、饶云江教授、刘永教授等为代表的20多位专家担任了教育部、科技部、国家自然基金委、总装备部和地方政府等部门的决策咨询专家,为我国的科技、教育和人才等发展规划以及地方建设提供了咨询建议,并被政府部门采纳。

打破国际垄断,推动国防科技产品升级换代和行业跨越式发展

  光学工程学科国内首创的科技成果转化平台——摩米创新工场是刘永教授团队的重要成果。这一创新平台打通了科技成果转移转化的“最后一公里”。依托该平台,团队先后实现了多款高端AOI整机设备技术输出,并助力多家企业转型升级、成功上市,转化应用成果产值超50亿元。摩米创新工场成为学科科技成果发展与转化的典型案例。

  近年来,“打破国际垄断、达到国际先进水平”已成为光学工程学科科研成果的“关键词”。

  红外探测技术在精确制导、跟瞄、火控及夜视等领域具有十分重要的战略地位,同时在医疗、电力、安全监控、车载夜视等民用领域也具有广泛应用。蒋亚东教授所带领的团队攻克了非制冷红外探测技术的研究难题,使我国成为继美国、法国后拥有全自主知识产权技术链的国家,打破了国外垄断与封锁。该技术在中航613所和中电44所等企业实现了成果转化,取得了显著的军事和社会经济效益,推动了我国红外技术行业的跨越式发展。

  自动光学检测(AOI)技术在印刷电路板、液晶等IT制造业有着极其重要的作用,行业对精密AOI装备的需求不断扩大。刘永教授所带领的团队攻克了多项高端AOI整机设备研发关键技术,打破了国外在PCB、LCD等IT制造业的相关技术封锁,有力地推动了我国IT制造业的发展。

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饶云江教授团队在《自然·光子学》发表论文

  光纤传感与器件研究方向,光学领域最顶级期刊《自然·光子学》(影响因子37.8)2017年底发表了饶云江教授团队与美国加州大学洛杉矶分校、英国剑桥大学石墨烯研究中心、新加坡微电子研究院等多个研究机构的合作研究论文。该文首次提出了在片上石墨烯异质结构中实现宽带太赫兹等离激元的非线性全光激发和电光调控的新思路。审稿人认为该文实现了三项重要突破,对发展许多未来潜在的光子技术十分重要。

  新型显示和LED照明是信息技术的核心基础产业,于军胜教授带领的团队在柔性OLED、电场调控变色OLED、OLED-光伏一体化器件等方面取得了突破,获授权中国发明专利60余项、美国专利2项,打破了韩国、日本等发达国家在OLED显示领域器件工艺方面的垄断。

培育引领未来光电科技发展的杰出科学家、卓越工程师和管理精英

  2017年6月,光纤传感与通信教育部重点实验室饶云江教授、王子南教授指导的2015级博士研究生吴函同学获得2017年度国际光学工程学会(SPIE)颁发的光学与光子学教育奖学金(SPIE Optics & Photonics Education Scholarship)。全球仅有88人获得该奖学金,其中5位来自中国。

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我校学子获第五届全国大学生光电设计竞赛“欧姆龙杯”实物决赛唯一“特等奖”

  这是光学工程学科大力培养精英人才的体现。近年来,该学科以培养光学工程杰出人才为己任,积极培养基础知识厚、专业能力强、综合素质高、具有国际竞争力和社会责任感的拔尖创新人才,培育引领未来光电科技发展的杰出科学家、卓越工程师和管理精英。

  雄厚的科研实力为人才培养提供了肥沃的土壤。相关资料显示,该学科四年来主持了一大批国家重大重点项目,超过百万级的项目79个,科研经费2.4亿元,获得省部级科技一等奖3项,二、三等奖7项。随机光纤激光器的研究成果入选美国光学学会评选的2014年全球光学重要进展。在Adv. Mater.、PNAS等国际期刊发表SCI论文552篇,获授权发明专利298项。与四川长虹、中航电子集团等国内知名企业成立了4个校企联合实验室,经费超过亿元,完成多项成果转化。这样的平台和科研实力让光学人才快速成长。

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光电信息技术虚拟仿真实验教学中心获评“国家级虚拟仿真实验教学中心”

  目前,学科人才培养成效初显,依托光电信息技术国家级虚拟仿真实验教学中心、四川省教学团队和一批国内外知名学者,形成了多层次、国际化的拔尖创新人才培养体系。四年来,我校共授予71人光学工程博士学位,632人硕士学位,成为本学科国内培养博士和硕士最多的院校之一。研究生以第一作者在Nature Photonics、Nature Materials、Adv. Mater. 等国际顶级期刊上发表了一系列论文,一批毕业研究生已成为重点高校、科研院所和大型企业等的学术带头人、技术专家和高层管理人员。选派40多名研究生长期赴境外学习交流,招收了来华留学博士生和硕士生。

  面向未来,光学工程学科将继续保持军事光电子的特色,充分发挥从光电信息技术与工程到光电子技术与光子学领域的综合实力,培养一流人才,产生一流成果,建成国际先进的学科,为学校“双一流”建设作出更大贡献。


编辑:罗莎  / 审核:林坤  / 发布者:一戈