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光子学定义和历史时间轴

什么是光子学?光子学是一种以光子为量子单位的光能及其他辐射能的产生和利用技术。基于光的技术的应用每天都在增长,几乎随处可见——从手机显示国际买球的网站器、照相机到照明和自动停车的汽车。光子学利用激光、光学、成像等技术影响现代生活的各个领域,从通信和信息处理到照明、农业和医药、制造、运输、航空航天等。

以下是过去60年来光子学发展的一些亮点。单击一个条目以查看该主题的详细信息。使用过滤器通过技术来缩小条目范围。

也可用:
激光时间轴的历史
激光波长频谱图表
什么是光子学?
1950年代
1954
第一个Maser演示了
第一个脉泽是在哥伦比亚大学由Charles Hard Townes, Herbert J. Zeiger和James P. Gordon演示的。


激光器


1954
《光学工业指南》出版
Laurin Publishing/Photonics Media故事始于1954年,由著名的退休伊士曼柯达物理学家Clifton Tuttle博士出版的第一个光学工业目录。

现行版
光学


1955
Spie成立
摄影仪表工程师(SPIE)的社会成立。

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光学


1957
使用激光缩写
戈登·古尔德(Gordon Gould)在实验室笔记本上记下了激光这个缩写词,并对它进行了公证。


激光器


1960年代
1960
20世纪60年代 - 一个全新的行业
20世纪60年代形成了一个全新的行业,重新定义了我们的世界。婴儿潮结束了,但留下的遗产将在未来几十年里被感受到——这遗产将挑战这个行业,以解决我们那时才开始理解的问题。


光学


1960
授予光学灾害专利
汤斯和贝尔实验室的亚瑟L.肖洛获得了光学脉泽的专利。


激光器


1960
第一激光建造
在休斯研究实验室,西奥多·h·梅曼(Theodore H. Maiman)用人造红宝石圆柱体制造了第一台激光器。


激光器


1961
随时可用的激光器
激光出现在商业市场上,由Trion Instruments、PerkinElmer和spectrum - physics等公司提供。


激光器


1961
第一光纤激光器
伊莱亚斯·斯尼策和他在美国光学的同事们建造并操作了第一台光纤激光器。


纤维

激光器


1961
第一次使用医用激光
美国光学公司(American Optical)的红宝石激光被用于摧毁视网膜肿瘤,这是激光在人类病人身上的首次医疗应用。


激光器


1964
诺贝尔物理学奖
Townes、Nicolay Gennadiyevich Basov和Aleksandr Mikhailovich Prokhorov因“在量子电子学领域的基础工作,导致了基于脉泽-激光原理的振荡器和放大器的构建”而获得诺贝尔物理学奖。


激光器


1966
光纤技术的突破
在标准电信实验室工作的Charles K.Kao决定了最纯净的玻璃纤维,与当时可用的玻璃纤维相比,最纯净的玻璃纤维将距离距离在100公里的距离上。


纤维


1966
诺贝尔物理学奖
阿尔弗雷德·卡斯特勒因“发现和发展了研究原子中赫兹共振的光学方法”而被授予诺贝尔物理学奖。


光学


1967
光学光谱杂志
Teddi C. Laurin通过发布光谱杂志对行业需求进行响应。看到右边的故事。

光学光谱今天
光学


1968
投资局成立
成立激光工业协会。

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激光器


1969
彩色盒式视频播放器
RCA公司推出了一种名为selectvision的彩色视频播放器,它使用激光技术和全息图像在标准家庭电视上产生全彩图像。


显示


1969
Photonics Industry扩展
从1969年版的《光学工业目录》(现在的《光学购买者指南》)的地图可以看出,美国的光学工业正在向西部各州转移。虽然在这里看不到,但光子行业的全球触角现在包括日本、巴基斯坦、澳大利亚、新西兰、菲律宾和以色列的公司。共有1931家公司参与其中。



1970年代
1970
20世纪70年代 - 光子学作为一个单独的技术
光子学作为一种独立的技术的想法在过去的十年中被建立起来,研究人员探索了光子原理在从成像到通信等应用中的应用。普通的光谱读取员受雇于私营企业,是拥有高等学位的工程师或科学家,年龄不到40岁,在一家他工作不到5年的公司里挣14000到25000美元。他本科专业是物理或电气工程。(《光谱》,1970年5月)



1970
连续波室温半导体激光器
Ioffe物理技术研究所和贝尔实验室的研究人员生产出第一个连续波室温半导体激光器,为光纤通信的商业化铺平了道路。


纤维

激光器


1972
诺贝尔物理学奖
Dennis Gabor因“他的发明和全息方法的发展”而被授予诺贝尔物理学奖。Gabor告诉《光学光谱》说:“就我们所知,伟大的技术将来自相干光学——这是相当确定的。”国际买球的网站我还应该说,我们可以合理确定地期待的重大进步将发生在光学处理和计算机上。”


光学


1973
La Photonique创造
术语“La Photonique”由法国物理学家创造,以描述以类似于电子的方式的方式使用光子。



1974
第一个条形码
一包箭牌口香糖是杂货店里第一个通过条形码扫描仪识别的产品。


激光器


1976
预测了相干光学的成功
H.J.块工程的Caulfield告诉光学光谱,“相干光学的成功在于其优于不连贯的光学或数字技术的优势,以及生物学和医学中的创新方法的必要性。”


光学


1977
一颗新星诞生了——光通信
“一项新技术的诞生总是一件令人兴奋的事情。光通信尤其如此。这是一项非常有前途的技术,它已经酝酿了十多年,现在正以一场爆发的活动走上舞台,有可能使电信领域发生革命性的变化. ...(由于主要的电信供应商)几乎同时将一项新技术从实验室推向市场,人们不必怀疑,这个想法的时代已经到来。——Teddi C. Laurin,《光学光谱》,1977年7月


纤维

光学


1977
地下光纤
一个1.5英里长的地下光纤传输系统连接着伊利诺斯州贝尔中央办公室和三栋建筑的客户。


纤维


1979
级联太阳能电池概念
研究三角学院与北卡罗来纳州立大学合作,报告了一步,证明了级联太阳能电池概念,这意味着光伏太阳能转换效率高于30%。


太阳的


1979
电子邮件将失败
电子邮件那玩意儿永远不会流行起来!从1979年7月Photonics Spectra:“Battelle的研究人员报告说,未来使用电子邮件有许多障碍——通过电子手段产生、传输、存储、处理和显示商业通信和文件。巴特勒研究的负责人理查德·j·本斯顿(Richard J. Bengston)表示,最大的障碍是经理们不愿意直接使用电子邮件系统,而不需要通过秘书。



1980年代
1980
新时代
1980年,通信技术在光谱学领域得到了一些关注,包括工作在1300nm的双异质结构发光二极管。它配备了一个微透镜,改善了与美国电话电报公司(AT&T)光纤的耦合。AT&T的解体开启了以光纤为核心的通信新时代。美国和国外的国家实验室将激光技术应用于替代能源问题。


纤维

激光器


1980
查尔斯·哈德·汤斯奖
查尔斯·哈德·汤斯奖由OSA设立,以表彰“在量子电子学领域中杰出的实验或理论工作、发现或发明”。


激光器


1981
物理学中的诺布里兹
尼古拉斯·布洛姆伯根(Nicolaas Bloembergen)和亚瑟·伦纳德·肖洛(Arthur Leonard Schawlow)因“对激光光谱学的发展做出的贡献”而获得诺贝尔物理学奖。


激光器

光谱学


1982
光学光谱杂志
《光谱库》更名为《光谱库》。

光学光谱今天

1982
全球光伏生产
全球光伏发电量超过了9.3兆瓦。


太阳的


1982
第一个音频CD
音频CD,激光光盘视频技术的副产品,首次亮相。比利·乔的歌迷们为他1978年发行的第一张CD专辑《52街》而欢欣鼓舞。


激光器


1982
改善液晶细胞
挪威Norsk LCD A/S公司报告称,该公司采用专有的制造技术,可以生产高达30 x 30厘米的液晶电池。


显示


1984
CAD / CAM激增
由于计算机辅助设计和制造(CAD / CAM)系统的销售激增,高分辨率彩色图形显示器上的高分辨率彩色图形显示器正在上升。


显示


1986
改进的镜片
罗切斯特大学光学研究所的研究生罗伯特·津特(Robert Zinter)利用这种苍蝇的复眼制作了一种光学设备,该设备由一系列玻璃棒组成,可以产生广角视角,而不会产生传统广角镜头固有的失真。


光学


1986
诺贝尔物理学奖
格尔德·宾宁(Gerd Binnig)和海因里希·罗勒(Heinrich Rohrer)因“设计了扫描隧道显微镜”而被授予诺贝尔物理学奖。


显微镜


1986
诺贝尔物理学奖
厄恩斯特·鲁斯卡(Ernst Ruska)被授予诺贝尔物理学奖,“以表彰他在电子光学方面的基础工作,以及第一台电子显微镜的设计。”


显微镜

光学


1989
改善太阳能电压转换
桑迪亚国家实验室的研究人员实现了20.3%的太阳能到电能的转换。


太阳的


1990年代
1990
成熟的光学和激光技术
研发预算萎缩,固态技术强劲,我们将踏板放在信息高速公路上的金属。据报道,光学和激光技术达到了20世纪40年代后期和20世纪50年代早期的电子产品的成熟程度。在一个社论中,Teddi Laurin写道:“光子学的影响只是开始感受到。”下面的图像是在抛光型IB金刚石基板的表面中形成的微型齿轮结构,通过248nm激光烧蚀。


激光器

光学


1990
扩大到达
如图1990年版目录的地图所示,Photonics Industry的全球范围包括日本,印度,澳大利亚,南美洲和以色列的公司。共有3178家公司。



1991
掺铒光纤放大器
下面的图像是一个掺铒光纤放大器,由氩激光器泵浦,出现在光子学光谱,由GTE实验室提供。


纤维


1994
Quantum Cascade激光器
第一个量子级联激光器(QCL)是在贝尔实验室由Jerome Faist, Federico Capasso, Deborah L. Sivco, Carlo Sirtori, Albert L. Hutchinson和Alfred Y. Cho发明的。


激光器


1994
新一代技术
用于过程和质量控制的新一代光子技术包括全息检测技术、光子隧国际买球的网站道显微镜和在光谱学中使用窄带可调谐二极管激光器。


激光器

显微镜

光谱学


1994
生物学杂志杂志
BioPhotonics杂志由Laurin Publishing / Photonics Media推出。

今天生物体学

1996
光纤提高
随着光纤技术的发展,各种传感技术出现在生产应用中。


纤维


1996
EuroPhotonics杂志
Europhotonics杂志由Laurin Publishing / Photonics Media推出。

EuroPhotonics今天

1997
空中激光系统
美国空军批准了一项价值11亿美元的反弹道机载激光系统。波音公司、天合公司和洛克希德·马丁公司将建造基于747的系统,它将使用高能化学氧碘激光(线圈)。


激光器


1997
低成本数字显示
为了满足越来越小的空间对更高信息含量和更高分辨率的需求,硅光机开发了一种基于光栅光阀技术的低成本、反射和完全数字显示。


显示


1998
诺贝尔物理学奖
Steven Chu, Claude Cohen- Tannoudgji和William D. Phillips因“发展了用激光冷却和捕获原子的方法”而被授予诺贝尔物理学奖。


激光器


1998
增加仪器市场
据商业通信公司称,仪器市场,包括紫外和可见分光光度计和分光光度计,预计到2003年将增长到1.7亿美元,光度计将从实验室进入生产车间。


光谱学


1999
光伏发电预测
行业专家预测,到21世纪中期,光伏将扩展成为能源主流。


太阳的


2000年代
2000
新世纪
一个新的千禧年——也许不是——带来了对千年虫的恐惧。最终,这并不是我们所知道的世界末日,但不久之后,互联网泡沫的破裂确实让人感觉到了这一点。军事创新、医学进步和基础研究继续在光子技术中寻找新的机会。国际买球的网站



2002
改善阳光至电流
劳伦斯伯克利国家实验室材料科学部门的研究人员发现了半导体氮化铟的一个0.7 ev带隙。这一发现表明,一个包含铟、镓和氮的合金体系几乎可以将全光谱的阳光转化为电流。


太阳的


2003
欧洲光子学产业联盟
欧洲光子学行业财团由公司Aixtron,CDT,Osram,飞利浦和Sagem创立。



2003
纳米样品持有人
康奈尔大学开发的一种纳米结构样品支架包含了充当零模波导的纳米孔,能够在更真实的浓度下分析单个分子。


显微镜


2005
诺贝尔物理学奖
罗伊·j·格劳伯因“对光学相干量子理论的贡献”被授予诺贝尔物理学奖。


光学


2005
诺贝尔物理学奖
约翰·l·霍尔(John L. Hall)和西奥多·w·Hänsch (Theodor W. Hänsch)因“对基于激光的精密光谱学的发展做出的贡献,包括光学频率梳技术”而被授予诺贝尔物理学奖。


激光器

光谱学


2006
OLED
普林斯顿大学(Princeton University)和环球显示公司(Universal Display Corp.)的研究人员在一块9.5- 9.5厘米的扁平塑料片上构造了一个柔性有机发光二极管(OLED),并将其变形为半径为8.5厘米的圆顶。


显示


2007
LED照明的预测
LED照明预计将成为主流光源。



2007
硅光子学联盟
光电子产业发展协会(OIDA)成立了硅光子学联盟(SPA),代表其成员关注市场和商业问题。


光学


2008
脑细胞研究补助金
斯坦福大学研究人员Karl Deisseroth博士从W.M. Keck基金会获得了一笔150万美元的科学与工程基金,用于推进他利用光脉冲控制脑细胞的研究。



2009
诺贝尔物理学奖
高锟因其在光通信中光纤光传输方面的突破性成就而获得诺贝尔物理学奖的一半。另一半由威廉·s·博伊尔和乔治·e·史密斯共同分享"因为他们发明了一种成像半导体电路,CCD传感器"


纤维

成像


2010年代
2010
太赫兹光子集成电路
通过将太赫兹量子级联激光和二极管混频器集成到单片固态收发器中,美国桑迪亚国家实验室的研究人员成功地形成了太赫兹(太赫兹)光子集成电路,可以改善对未充分利用的太赫兹频率的控制。


激光器


2010
IEEE Photonics奖
Ivan P. Kaminow因“对电光调制、集成光学和半导体激光器的开创性贡献,以及在光通信领域的领导地位”而获得IEEE Photonics奖。

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激光器

光学


2011
40 gb / s光调制器
欧洲Helios项目的成员首次展示了40gb /s的硅光调制器,其消光比达到10 dB,完成了一个关键的项目目标,该目标需要建立和优化整个供应链,以制造复杂功能的硅基光子器件。


光学


2012
192束激光系统
美国国家点火设施(NIF)的192束激光系统提供了破纪录的峰值功率500 TW和1.85 MJ的紫外激光,验证了NIF在20世纪90年代末设定的激光性能规格。


激光器


2012
电离近红外线光谱学
非电离近红外光谱脑成像已经得到了广泛的应用,特别是在婴儿、老人或任何不能轻易移动到扫描仪上的病人。


成像

光谱学


2013
清晰
清晰(明确lipid-exchanged acrylamide-hybridized刚性成像/疣状/原位hybridization-compatible tissuehydrogel),技术开发的卡尔·戴瑟罗斯博士和斯坦福大学的一个多学科小组,产生一个三维透明大脑的重要结构完整和到位。


成像


2013
STPV.
麻省理工学院的一种纳米光子太阳能热光伏(STPV)设备将光伏和太阳能热系统结合起来,实现热能存储。


太阳的


2013
国家光子学计划
全国光子学倡议(NPI)——一个联盟寻求团结来自行业的专家,学术界和政府推进光子学研发、美国经济增长和提高国家安全——在5月底推出了光子学的社会伙伴关系:美国物理协会,IEEE光子学的社会,美国激光研究所(LIA),光(OSA)和学报的社会。



2013
好奇号探测器在火星着陆
美国国家航空航天局(NASA)的“好奇号”探测器将于5月登陆火星,到12月初,探测器上的激光设备已经发射了超过10万次。化学摄像机可以发射100万发子弹,用高功率激光对岩石和尘埃进行射击,以确定它们的成分。


激光器


2013
瓶谐振器
维也纳科技大学维也纳量子科学与技术中心的研究人员演示了一种光纤开关,该开关使用了一种被称为“瓶腔谐振器”的新型二氧化硅WGM。演示表明,单个原子可以将光从一根光纤传输到另一根光纤。


纤维


2013
第一个QD-based显示
索尼三亮HDTV成为基于第一量子点(QD)的显示。它具有QDS提供的优异色彩纯度,近乎单均发射量子产量和窄发射带。


显示


2014
更高效的太阳能
麻省理工学院(MIT)的一个研究小组发现了一种方法,可以更有效地收集太阳能,并有可能满足需求。这种新型的太阳能热电光伏(STPV)装置结合了将太阳光直接转化为电能的光伏(PV)系统和允许延迟使用能源的太阳能热系统,因为热比电能更容易储存。虽然之前的实验无法生产出效率超过1%的STPV器件,但这个新器件的测量效率为3.2%。该团队表示,通过进一步的工作,它可以达到20%的效率。


太阳的


2014
光附加套件
光学附加组件将日常消费电子产品转换成科学设备。今天,你可以把你的iPad变成一个光谱仪。


光学


2014
豆腐
在劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)利用先进光源(ALS)开发的光谱学技术下,不同材料层接触的隐藏连接处可能会变得不那么神秘。swpes是一种驻波角分辨光电子发射光谱技术,它允许使用软x射线或硬x射线在纳米技术中选择性地研究金属氧化物层之间的埋藏界面。


光谱学


2014
增加全球分销
如上图所示,Photonics行业的全球覆盖范围已经包括了中国、韩国以及许多欧洲国家的公司。共有4051家公司参加。



2016
首先是硅光子学模块
英特尔首次亮相数据中心的快速连接的硅光子模块。


光学


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