人類對黑暗的恐懼源于對死亡的恐懼,所以人們追求光,這是人的天性。今天,我在這里給大家介紹一個與“光”有關的專業——光信息科學與技術
光信息之當代生活
21世紀是信息化的時代,也是光學的時代,光所傳遞的信息無處不在,那么什么是光信息呢?你在使用雙筒望遠鏡看演唱會的時候,你在用數碼相機拍攝照片的時候,你在用DVD機看電影的時候,你就已經在不知不覺中和光信息打交道了。讓我們看一下DVD機是如何播放視頻的吧。當你按下DVD機上的“播放”鍵時,激光器發出的激光被聚焦到光盤上。光盤上有許多微小的凹槽,存儲著各種信息。光盤一轉動,凹槽就會反射激光,凹槽的深淺改變了光探測器檢測到的信號大小,這些信號被轉換成電信號后,通過DVD機送到喇叭或耳機、顯示器或電視屏幕中,你就聽到了美妙音樂,看見了豐富多彩的畫面。不要小看這個過程啊,其實它已經包含了“光信息科學與技術”的各個方面:有光的產生——激光器,有光信息的存儲——光盤,有光信息的傳輸——透鏡系統,有光信息的檢測——光傳感器,有光信息的處理——光電轉換,還有光信息的顯示——液晶屏幕。
光信息之前沿科技
光信息科學與技術的研究與發展不僅影響目前老百姓的生活,也影響著未來社會的進步與創新。該學科在高科技領域中也發揮著重要的作用,例如機器人視覺系統。
最近幾十年,隨著人工智能等學科的發展,機器人的研制也不斷取得新的突破,如今的機器人,只要你編好程序,它幾乎無所不能。但是在機器人視覺的研制上,人們卻碰到了瓶頸——你要想讓機器人舉起成百上千斤的重物或許并不難,但是要想讓一個鋼鐵零件組合起來的“機器”像人一樣看到這個世界,并對眼前發生的事情做出反應,談何容易?
在國外,曾有公司花費十年時間秘密研制出一個機器人,這個機器人身上背著電腦等儀器,靠著它們,機器人能在公司大堂里隨意行走,而不會碰到桌椅和盆栽,甚至可以自由地上下樓梯。在國內,上海某大學研制的機器人,則可以通過拍攝前方照片,返回到機器人本身的方式,讓機器人對路線做出判斷。如果這樣的技術成熟,便可以使機器人在一條彎曲無規則的道路上行進自如,這也是未來發展無人駕駛汽車的一個前奏。
光信息之課堂內外
那么,光信息科學與技術專業究竟學什么?這個專業是光學與信息科學相結合的產物,所以要學的東西也是比較多的。在數學方面,需要學習高等數學、線性代數、復變函數、數理統計等課程;在專業基礎課方面,需要學習模擬電子技術、光學、光電技術等課程;在專業課方面,需要學習工程光學、激光技術、數字圖像處理、光纖通信、照明學等課程。此外,還有分別為期兩周的精工實習和電工實習——精工實習學的是機械加工;電工實習學的是印制電路板和使用電子元件。
目前,市場對光信息科學與技術專業人才的需求基本上是供不應求,特別是高層次的設計人才。另外,光信息科學與技術的產業結構具有多樣性,有勞動密集型的大型企業、大公司,也有私人“小作坊”型的小公司和小企業;既有國有企業和私營企業,更有合資、獨資的外企。具體來說,畢業生除了繼續攻讀碩士、博士學位,還可到研究院所、高等院校、信息產業部門、企事業單位及有關公司,在信息光電子、光電信息工程與技術、光通信工程與技術、光電信號檢測處理與控制技術等領域從事科學研究、設計、開發、應用和管理等工作。