光子学基础：研究领域、应用技术和发展前景

"光子学基础" 光子学是研究作为信息和能量载体的光子的行为及其应用的学科。光子学及其发展的相关技术即光子技术具有丰富的内涵和广阔的应用前景。 一、光子学的诞生和定义 光子学是研究光子的行为及其应用的学科。1970年8月，在美国戴维营举行的第9届国际高速摄影会议上荷兰科学家L.波德瓦特首次提出光子学的定义规范，认为光子学是研究以光子为信息载体的科学。随后，他又说明以光子作为能量载体的亦应属于光子学的研究内容。广义地讲，光子学是关于光子及其应用的学科。 二、光子学研究领域 光子学研究领域主要包括理论研究和应用研究两个方面。在理论上，它主要研究光子的量子特性及其在与物质（包括分子、原子、电子以及光子自身）的相互作用中出现的各类效应及其规律；在应用方面，它的研究内容主要包括光子的产生、传输、控制以及探测规律等。 三、光子学的应用 光子学是一个具有极强应用背景的学科，并由此而形成了一系列的光子技术，如光子发生技术（激光技术）、光子传输技术、光子调制与开关技术、光子存储技术、光子探测技术、光子显示技术等等。这些技术的应用前景非常广阔，例如在通信领域、医疗领域、信息存储领域等等。 四、光子学的重要研究领域 光子学的重要研究领域有：信息光子学、生物医学光子学、基础光子学（量子光学、分子光学、非线性光学、超快光子学等）。这些领域的研究将推动光子学的发展和应用。 五、从电子学到光子学 电子学是以电子作为信息与能量载体的科学。电子学的瓶颈在于电子带负电荷，电子之间相互排斥、电子有静止质量、开关（弛豫）时间~1ns、最高工频率~100GHz、微波（特别是10GHz以上）的电子设备价格昂贵等。光子学的优点在于光子静止无质量，光子具有高速的传输速度和高效的信息存储能力等。 光子学是一个具有极强应用背景的学科，研究光子的行为及其应用，具有广阔的应用前景。在未来的发展中，光子学将继续推动科学技术的发展和应用。