光子学的发展对当代信息技术的影响介绍

　　摘要 ：文章介绍了光子学在通信、存储、信息处理和计算中的应用，论述了光子学的开拓对信息技术发展的深远影响，指出了从电子信息时代向光子信息时代发展的趋势。 

　　早期的光学主要研究物质的宏观光学特性，如光的折射、反射、衍射、成像和照明等，较少研究其微观的物理原因。随着本世纪60年代初激光的出现，人们着重于研究光子与物质相互作用、光子的本质。以及光子的产生、传播、探测等微观机制。本世纪下半叶光学向光子学方向的开拓，十分类似于本世纪上半叶电学向电子学的开拓、其科学及技术意义都十分深远。 

　　本世纪以来，信息工程依靠电子学和微电子学技术，如通信是从无线电到微波，存储是从磁芯到半导体集成。运算发展是从电子管到大规模集成电路的电子计算机等等，所以。目前谈到信息技术都称为电子信息技术。从技术特征而言，我们正处于电子信息时代，其特征为信息的载体是电子。 

　　光子学（photonics）从最早的定义（“光子学是以光子作为信息载体的一门系统性科学“）1970年第九界国际高速摄影会议提出）就已紧密地信息科学技术联系在一起了。当代社会和经济发展中，信息的容量剧增，随着高容量和高速度的信息发展，电子学（electronics）和微电子学（microelectronics）显出局限性。由于光子的速度要快得多，光的频率比无线电的频率高得多，为提高传播速度和载波密度，由电子到光子是发展的必然趋势，它会使信息技术的发展产生突破。目前，信息的探测、传输、存储、显示、运算和处理已由光子和电子共同参于来完成，所产生的光电子学（optoelectronics）技术已应用在信息领域。今后将更注意光子的作用，继光电子学后，光子学技术正在崛起。如美国把“电子和光子材料“、微电子学和光电子学“列为国家关键技术。认为“光子学在国家关键技术，认为“光子学在国家安全与经济竞争方面有着深远的意义和潜力“。通信和计算机研究与发展的末来属于光子学领域“从电子学到光电子学和光子学是跨世纪的发展。  字串3

1 光子学器件 

　　光子学技术主要包含光子学的产生、探测、传输、控制和处理，因而必须有相应的光子学器件。与电子学器件相比，光子学器件中光子的运用不受回路分布延迟的影响（一般为10－9s），光子在固体中传输速度为10 12cm/s左右，光子学器件的时间响应和单道超大容量要比电子学器件高得多，这对信息技术发展有很大的推动作用。