一、簡介
物理電子學是近代物理學,電子學,光學,光電子學,量子電子學及相關技術與學科的交叉與融合,主要在電子工程和信息科學技術領域進行基礎和應用研究.激光的發(fā)明標志著電子學的工作頻段延伸到了光學頻段,產(chǎn)生了光電子學,導波光學與集成光學等新興學科分支,并已成為電子信息科學發(fā)展新技術的基礎.近年來本學科發(fā)展特別迅速,促進了電子科學與技術其它二級學科以及信息與通信系統(tǒng),光學工程等相關一級學科的拓展,形成了若干新的科學技術增長點,如光波與光子技術,信息顯示技術與器件,高速光通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡等,成為二十一世紀信息科學與技術的重要基石之一。
二、專業(yè)研究課題
物理電子學研究粒子物理、等離子體物理、激光等物理前沿對電子工程和信息科學的概念和方法所產(chǎn)生的影響,及由此而形成的電子學的新領域和新生長點。本學科重研究在強輻照、低信噪比、高通道密度等極端條件下,處理小時間尺度信號的技術,以及這些技術在廣泛領域內(nèi)的應用前景。以下的研究方向所要解決的問題超越單一學科的研究領域,形成物理電子學的一個獨特的部分:
量子通訊理論和實驗研究:量子計算機是未來計算機的發(fā)展方向,在理論和實驗上研究量子通訊技術是實現(xiàn)下一代計算機的基礎,對量子計算機的研究有著非常重要的意義。
實時物理信息處理:物理前沿(例如粒子物理)實驗的特點之一是信息量大,而有用的信息量同總信息量之比相差10到15個數(shù)量級,這已遠遠超出一般電子技術的極限。如何根據(jù)物理的要求實時處理大量數(shù)據(jù),從而得到有用的信息,是實驗成功的關鍵。這一方向的研究成果,對大系統(tǒng)的集成、實時操作系統(tǒng)應用都有重要的意義。
強噪聲背景下的隨機信息提取技術:在微觀尺度上,來自傳感器的信號往往低于噪聲,同時又具有隨機性。研究在強噪聲背景下的隨機信號和瞬態(tài)物理信息的提取是物理前沿學科提出的要求,也是雷達、聲納等領域的信號處理基礎。
非線性電子學:采用電子學實驗方法研究非線性現(xiàn)象,用電子學手段產(chǎn)生混沌現(xiàn)象,并研究如何實現(xiàn)混沌同步和混沌通信。
高速信號互連及其物理機制的研究:當數(shù)據(jù)傳輸率達到千兆位或更高時,信號在電纜、印刷板等載體上的傳輸涉及介質損耗、趨膚效應和電場分布等物理機制,只有引入物理學的研究方法,才能解決這些電子工程和信息技術中的問題。
輻照電子學:輻照造成半導體材料的損傷,導致其性能降低甚至失效。研究輻照對器件性能和壽命的影響,選擇耐輻照的材料和解決輻射場的測量,對應用于軍事和空間的電子工程、核安全技術、和核醫(yī)學都有重要的意義。