1、什麼是光電信息科學與工程？

過去的20世紀，是電的世紀。電改變了整個世界：電燈照亮了世界，電動機驅動了整個世界，由此產生的各種各樣的電器走入尋常百姓家，徹底改變了人類的生活。電子計算機的普及將人類推向互聯互通、自由開放的文明世界。

進入21世紀後，古老的光學在各個領域煥發出強大的生命力。光學與電學結合形成的光電技術及相關產業，在能源、通信等領域創造了巨大的社會價值。美國商務部指出：“全世界的光電子產業以比微電子產業高得多的速度發展，誰在光電子產業方面取得主動權，誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。可以斷言：21世紀將是光的世紀，光電技術產業作為具有代表意義的主導產業，將再次推動人類科學技術的革命。

光電信息科學與工程以信息工程為基礎，信息載體是光。光電是指光電子學，它是研究以光子作為信息載體和能量載體的科學，主要研究光子產生及運動和轉化的規律，包括古老的幾何光學、傅里葉光學以及最前沿的光纖技術、光電傳感器等諸多內容

光伏電池不同於我們現在使用的電池，它是通過光電效應直接把光能轉化成電能的裝置。太陽光照在光伏電池半導體p－n結上，形成新的空穴－電子對。在p－n結電場的作用下，空穴由n區流向p區，電子由p區流向n區，接通電路後就形成電流。目前地面光伏系統大量使用的是以硅為基底的硅太陽能電池，以光電效應工作的薄膜式太陽能電池為主流。光伏電池相比於傳統能源有著高效率、無汙染、可再生等巨大優勢，一旦人類高效率大規模使用太陽能成為可能，這將解決能源危機的重大難題。當下，太陽能熱水器已經走進千家萬戶，太陽能發電站、太陽能動力汽車蓄勢待發。生活中也隨處可見太陽能的應用，如近幾年普遍使用的城際高速列車，沿途的電力供應問題，就是用光伏電池解決的。

光纖通信技術已成為現代通信技術的支柱之一，其發展速度之快、應用面之廣在通信史上是罕見的，也是世界新技術革命的重要標誌。光纖通信就是利用光波作為載波來傳送信息，而以光纖作為傳輸介質實現信息傳輸，達到通信目的的一種最新通信技術。從原理上看，構成光纖通信的基本要素是光纖、光源和光檢測器。相比於傳統的電氣通信，其有著傳輸頻帶寬、通信容量大、傳輸損耗低、中繼距離長等很多優點。打個比方，一根光纖的潛在帶寬可達20THz。採用這樣的帶寬，只需一秒鐘左右，即可將人類古今中外的全部文字資料傳送完畢。光纖通信在取代傳統電纜、建設市話中繼線、全球通信網和公共電信網等領域大有可為。

激光是20世紀以來，繼原子能、計算機、半導體之後，人類的又一重大發明，被稱為“最快的刀”“最準的尺”和“最亮的光”，它的亮度為太陽光的100億倍。激光的產生基於愛因斯坦的受激輻射理論，在組成物質的原子中，有不同數量的粒子（電子）分佈在不同的能級上，在高能級上的粒子受到某種光子的激發，會從高能級跳到（躍遷）低能級上，這時將會輻射出與激發它的光相同性質的光，而且在某種狀態下，能出現一個弱光激發出一個強光的現象。激光主要有四大特性：高亮度、高方向性、高單色性和高相干性。激光現在無處不在，應用在生活、科研的方方面面，如激光針灸、激光裁剪、激光切割、激光焊接、激光淬火、激光唱片、激光測距儀、激光陀螺儀、激光鉛直儀等。

在其他方面，光子計算機、激光武器、光存儲、光互聯等無一不具有巨大的潛力。

2、培養什麼人？

光電信息科學與工程專業以信息技術為主線，橫跨光電兩大領域，加上計算機和自動控制等內容，有光、電、機、控、計算機相結合的寬基礎、綜合性強的專業特點

一項課題往往涉及很多相關專業的知識，因此在進行光學課題研究時，機械、控制和計算機方面的知識也必不可少。比如研製新型光伏電池時，為了最大限度地接收太陽光照，光伏電池需跟隨太陽光照的角度轉動，故需要設計精密的機械結構和進行自動跟蹤控制。進行光學測量時，測量器械的移動往往是微米量級的，沒有相應的機械結構和計算機控制是無法實現的。實際專業學習時，有精密機械設計、自動控制原理和計算機技術基礎等一系列相關課程。

因此，光電信息科學與工程專業的畢業生專業知識面廣，適應性強，就業時的選擇餘地大，可在科研單位、高等院校、信息產業部門、企事業單位及有關公司從事光電信息科學與工程與技術、通信工程與技術、光電信號檢測、處理及控制技術等領域的研究、設計、開發應用和管理等工作。

進入研究領域是該專業畢業生的主要去向，其主要在

光電產品的開發和應用領域為畢業生另一主要去向，畢業生主要在企事業單位及相關公司作為光電工程師進行新產品的開發和設計，比如光學醫療器材、光譜儀、激光器等實際產品的開發和生產，此類工作致力於技術轉化為實際的產品，產生相應的社會價值。

當然，在具備了相應的光電知識和工作經驗後，很多同學走上了管理者的崗位，成為科研院所和高新企業的中高層管理者，在管理崗位上發揮著自身的能量。

俗話說得好：師傅領進門，修行在個人。該專業內容覆蓋面廣，發展前景也因個人志向、努力而異。在本科階段的學習中，該專業可為學生在光電信息技術方向的發展打下良好的基礎，但光電技術博大精深，光憑本科階段的學習很難在某一方面精通，同時在沒有經歷過實驗室項目磨礪的情況下，大多數學生缺乏實際的科研認知和項目經驗。因此，如果學生在本科階段沒有進入實驗室進行相關鍛鍊，本科畢業後往往難以達到光電技術研發類工作的要求，退而進入技術銷售等工作領域。

因此，該專業本科畢業後進讀研究生的比率較高。研究生階段的歷練將使本專業學生真正走向成熟，成為具有光電信息科學與工程方面知識和能力的寬基礎、高素質，具有創新精神和實踐能力的專門人才。

3、主要代表院校

2017年全國高校第四輪學科評估光學工程學科得分B-及以上的高校：

浙江大學、華中科技大學（A+）

天津大學，國防科學技術大學（A）

北京理工大學、長春理工大學、哈爾濱工業大學、電子科技大學（A-）

清華大學、北京工業大學、北京航空航天大學、南開大學、上海理工大學、蘇州大學、南京理工大學、南京郵電大學、深圳大學（B+）

北京交通大學、哈爾濱工程大學、復旦大學、南京大學、東南大學、四川大學、西安電子科技大學（B）

北京郵電大學、河北大學、中國計量大學、中國科學技術大學、山東大學、中山大學、西北工業大學、西安工業大學（B-）

4、開設哪些課程？

光電信息科學與工程專業的學習可以分為三個方面：基礎課程的學習、專業課程的學習以及實習實驗類課程的學習。

基礎課程學習從入學一直延續到大二上學期，包括高等數學、線性代數、概率統計、大學物理、工程製圖、精密機械設計基礎、計算機軟件技術基礎、計算機網絡技術、計算機接口技術。

基礎課的重點是數學、機械和物理這些工具課程。這幾門課較難，學習時不僅需要課上認真的理解，還需要做大量的課後輔助習題。高等數學又名微積分，主要介紹微分、積分的原理和使用。微積分的應用是整個大學課程學習的基礎，幾乎每門課程都會用到。比如計算一個不規則體的面積或體積，或者求解一個複雜的方程組，都要用到微積分的方法。線性代數介紹了矩陣的概念和應用，矩陣的引入大大簡化了複雜的運算，是一種非常有效的數學描述方法。大學物理區別於高中物理的主要一點是引入微積分進行物理學的計算。這些課程培養了學生的科學和邏輯思維能力，是後續學習的基礎。

工程製圖和精密機械設計為機械類基礎課程，重點介紹如何繪製機械加工圖紙，讓學生了解機械結構和機械設計的基礎知識，為光學精密機械及相關設計打下基礎。計算機技術相關課程主要教授計算機C語言編程、網絡通信技術、接口設計技術等內容。在現代光學領域，計算機的知識越來重要，較好地掌握計算機知識可以極大地幫助學生的學習和研究。

專業課程包括光學課程和電學課程兩部分。光學課程包括工程光學、光電信息物理基礎、光電檢測技術、光纖通信、光電子學、光學CAD、光纖傳感器和光電圖像處理等。這些課程是該專業的重點學習課程，通過這些課程的學習，一方面可以打下光學理論和應用的良好基礎，包括光的本質、產生、反射、衍射、受激輻射等；另一方面可以學習光學領域的新知識新內容，如光纖的製作和性質、光電轉換規律、光學鏡頭設計、圖像處理等。

光電課程中的工程光學開設在大二下學期，是需要牢牢掌握的主幹課程。工程光學是光學的核心課程，它包括幾何光學和物理光學兩大部分，對應著光的波動性和粒子性兩大特徵。前半部分主要介紹幾何光學的基本定律與成像理論，學生從中學習光的傳播規律，深入瞭解光的反射、折射、透射等現象。通過這部分的學習，學生緊密結合工程實際瞭解其實際應用，從而具備一定的光學系統設計和應用能力。學習了幾何光學後，學生應該會進行照相機、投影儀、望遠鏡、顯微鏡等光學系統的參數設計和選型。照相系統、投影系統、望遠系統和顯微系統，每一種都有自己的光路和規則，按照這些規律就能對其進行設計。

物理光學緊緊圍繞著光的粒子性來講授，主要研究光的產生傳輸、光信號處理以及光與物質相互作用等問題。它從粒子的角度，解釋了光的干涉、衍射、偏振、波導以及量子光學等知識，從而帶學生走入現代光學的殿堂。比如在觀看立體電影時，觀眾要戴上一副特製的眼鏡，這副眼鏡就是一對透振方向互相垂直的偏振片。偏振片對入射光具有遮蔽和透過的功能，可使縱向光或橫向光一種透過，一種被遮蔽。當顯示器輸出左眼圖像時，左眼鏡片為透光狀態，而右眼為不透光狀態，而在顯示器輸出右眼圖像時，右眼鏡片透光而左眼不透光，這樣兩隻眼鏡就看到了不同的遊戲畫面，達到欺騙眼睛的目的。其以這樣的頻繁切換來使雙眼分別獲得有細微差別的圖像，經過大腦計算從而生成一幅3D立體圖像。

電學課程包括模擬電路、數字電路、單片機、信號與系統、電路基礎、現代通信原理等課程。想要學好本專業，光學課程是核心，電學課程也必不可少。電路基礎、模擬電路和數字電路是電子電路學的基本課程。這些課程講述了電子元件、各類電路構成、基本電路等一系列電子知識，帶領學生走入電子科技的大門。單片機、現代通信原理則給學生展示了電子元件和芯片構造的各種控制設備和通信裝置，講述了電子作為信息載體的工作方式和原理。

在眾多課程中，工程光學和數模電路是重要的核心課程，它們分別代表了光學和電學課程的核心，對它們的良好掌握將對後續的光電結合課程起到至關重要的作用。實習實驗類課程包括工程光學實驗、金工實習、電子工藝實習、單片機實訓等。學習本專業需要進行大量的實驗作為輔助。工程光學實驗是專門針對光學學習的實驗課程，學生可以在光學實驗室中，通過光學成像、望遠、顯微系統，對光學稜鏡、透鏡，光學反射、衍射、偏振等一系列的理論知識進行實際實驗。金工實習、電子工藝實習和單片機實訓是在專門的實驗中心進行的，它通過金屬工藝產品、電子產品（萬用表、收音機）製作和單片機程序編寫，鍛鍊學生的實際動手能力，向學生們展示技術轉化為產品的過程。

微電子方面的實驗也很多，如單片機技術實訓。學生在實驗室中進行程序編寫、仿真，再將程序下載到單片機芯片中實現一項具體的功能。比如設計一個電子鬧鈴，控制下課鈴在特定的時間響起。這需要在程序中設定何時觸發鬧鈴，鬧鈴響起的時間長度，超出響鈴時間自動復位等一系列操作。再比如設計一個循環播放的LED顯示屏幕，需要通過延時控制，按指定順序點亮LED屏幕中的LED燈，組成需要的圖案。

5、畢業後做什麼？

光電信息科學與工程專業的畢業生的選擇較多，主要分為以下幾種：研究生深造、出國深造和進入社會工作。

由於光電方向的技術層次較高，一般本科生的能力往往難以滿足研發工作的需求，因此研究生深造是大多數同學的選擇。考研同學的比例也很高，半數以上的同學參加了研究生入學考試。考研不僅是進一步深造所要邁出的一步，也是一次很好的選擇機會，很多同學通過報考研究生，選擇自己心儀的學校、專業或導師。

出國深造也是一種很好的選擇，但需要長時間的英語準備，本專業選擇出國的同學不是很多。

還有不少同學在結束本科學習後，走入工作崗位，如進入華為、三星等公司工作，也有同學報考公務員或進入研究所工作。總的來看，碩士研究生的就業前景和起薪要比本科生高一個檔次，在該專業內的發展前景也更廣闊。

該專業的本科生和研究生可在科研單位、高等院校、信息產業部門、企事業單位及有關公司從事光電信息科學與工程與技術、通信工程與技術、光電信號檢測、處理及控制技術等工作。畢業生可去科研單位，如中國航天科工集團、中國光電研究院、中國電子科技集團、中科院下屬各光機所、中核研究院等，進行光學方向的研究工作；也可去企業公司，如華為、中興、京東方、聯發科、邁瑞、漢王、方正、大唐等，從事光電產品製造、光電技術研究等工作；也有部分優秀的畢業生進入霍尼韋爾、愛立信等外企工作。

光電信息科學與工程專業總結

光電信息科學與工程專業以理工融合為特色，依託學科為電子科學與技術、計算機科學與技術、信息與通信工程，主要培養學生掌握光電信息科學與技術領域的基礎知識和基本技能，為將來在光電信息處理、光電子學、電子信息技術、通信技術等領域從事科學研究、產品設計和開發奠定堅實的基礎。本專業的課程設置對光電子器件及應用、光電信息處理、寬帶光纖通信系統的設計與應用有所側重。畢業生可在光學、光電子學、激光技術、光通信技術、光信息處理技術、計算機應用技術等領域從事教學、科學研究、產品研發、生產技術管理等工作。

就業方向

本專業學生畢業後可從事電子、電機、品質控制、市場推廣、程序編寫及教育等行業工作。畢業生亦可進一步在科學或工程學等範疇深造，獲取更高的學位。

從事行業：

畢業後主要在電子技術、新能源、通信等行業工作，大致如下：

1 電子技術/半導體/集成電路

2 新能源

3 通信/電信/網絡設備

4 儀器儀表/工業自動化

5 其他行業

從事崗位：

畢業後主要從事光學工程師等工作，大致如下：

1 光學工程師

2 硬件工程師

3 結構工程師

4 測試工程師

5 銷售經理

6 銷售代表

工作城市：

畢業後，深圳、成都、廣州等城市就業機會比較多，大致如下：

1 深圳

2 成都

3 廣州

4 廈門

5 上海

6 北京

7 西安

8 南京

就業前景

光電信息技術是由光學、光電子、微電子等技術結合而成的多學科綜合技術，涉及光信息的輻射、傳輸、探測以及光電信息的轉換、存儲、處理與顯示等眾多的內容。

光電信息技術廣泛應用於國民經濟和國防建設的各行各業。近年來，隨著光電信息技術產業的迅速發展，對從業人員和人才的需求逐年增多，因而對光電信息技術基本知識的需求量也在增加。光電信息技術以其極快的響應速度、極寬的頻寬、極大的信息容量以及極高的信息效率和分辨率推動著現代信息技術的發展，從而使光電信息產業在市場的份額逐年增加。在技術發達國家，與光電信息技術相關產業的產值已佔國民經濟總產值的一半以上，從業人員逐年增多，競爭力也越來越強。

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