信 息 科 学 与 工 程 学 院

College of Information Science and Engineering

厚德笃志,勤思敏行

【硕士研究生招生指南】物理系学科介绍

消息来源: 信息科学与工程学院 发布者: 王栋 点击数: 1973 更新时间: 2017-07-09

一、物理系总体概况

      现有物理学、光电信息科学与工程2个本科专业,物理学、光学工程2个一级学科硕士点,分别与海洋技术系和电子工程系联合拥有“海洋探测技术”和“智能信息与通信系统”2个二级学科博士点。在校本科生350余人,硕士研究生70余人,博士研究生15人。物理系承担全校理工科专业的大学物理基础教学任务。

      物理系的组成部门主要有:基础物理教学中心、基础物理实验中心、理论物理教研室、光学教研室和青岛市光学光电子重点实验室。现有教师52名,其中教授9名,博士生导师5名,山东省教学名师1名,有多位教授分别担任中国光学学会理事、全息与光信息处理专业委员会副主任委员等职务,在海洋激光探测、激光全息、量子信息等研究领域在国内外具有较高的知名度。

       物理系拥有可调谐脉冲激光器系统(VIBRANT 355 II B)、UV-VIS-NIR通用光谱仪(SP-2558)、8英寸等离子体显示屏研发线、数字全息成像系统等科研仪器,价值超过1000万元。近年来,在《Physics Review A》、《Applied Physics Letter》、《Journal of Physical Chemistry C》、《Optics Express》、《Talanta》、《Applied Optics》、《Optics Communications》等国际知名刊物发表论文100余篇,承担的国家“863”计划、国家自然科学基金及省市重点科技攻关等项目超过30项,科研经费总额超过1500万元。

光学工程一级学科硕士点(学科代码0803,085202)  以青岛市光学光电子重点实验室为依托,发展形成了以海洋探测为特色、以光信息技术为核心的五个研究方向:海洋光学与激光探测、光谱技术及其应用、光信息处理技术、发光与显示技术、光电检测与控制技术,主要开展激光光谱技术、光生物技术、激光全息技术、光纤通信、量子信息、光电技术、发光材料、平板显示及相关材料、光电传感器及其应用等方面的研究。

物理学(学科代码0702)  一级学科目前下设光学、凝聚态物理、声学(现属海洋技术系)三个二级学科硕士点。光学硕士点与光学工程一级学科硕士点各有侧重和特色,前者强调基础,后者突出应用,二者形成相互补充、相互依存的关系,研究方向包括量子光学与量子信息、分子光谱与分子结构的理论计算、海洋光学与海洋电磁学、海洋污染物的红外光谱检测等。凝聚态物理硕士点以凝聚态物理、量子力学、表面物理、材料物理与化学等为基础,采用实验和计算机模拟相结合的方法,主要研究方向有固体材料发光特性及其应用、晶体材料动力学特性的计算机模拟、相变过程的实验和数值研究、有机自旋电子学、味物理中的强相互作用、纳米材料在海水综合利用中的应用等。

二、光学工程 080300 / 085202

1.学科简介

中国海洋大学光学工程学科始建于1993年,获光学仪器及技术硕士学位授予权。1998年由国家学位办统一调整为光学工程一级学科(学科代码080300)。2011年本学科开始招收全日制专业学位工程硕士(学科代码085202),2015年开始招收外国留学生。该学科以青岛市光学光电子重点实验室和教育部海洋信息技术工程研究中心为依托,并与青岛光电企业、驻青的国家海洋科研院所等单位联合建立了完善的实习实训基地,以海洋探测为特色、以光信息技术为核心设置研究方向,开展激光光谱技术、激光全息技术、光纤传感技术、半导体照明技术、光电探测与控制技术等方面的工程技术研究。

特色优势:海洋激光探测与仪器研发是本学科的传统特色,在国家海洋技术领域有很高的知名度,并受到国际同行的关注和肯定。青岛海洋科学与技术国家实验室为该方向的发展提供了强有力的平台支撑。光信息技术是本学科发展的核心,在量子通信、数字合成全息、微纳光纤传感及其海洋应用方面具有明显的优势;光电材料与光电控制器件研发是本学科发展的技术基础,并在为地方经济建设服务中贡献突出。

培养目标:本学科培养的硕士研究生应具有坚实光学工程专业基础,既能在光学工程相关领域有效开展工作或进一步深造,又能从事相关海洋应用研究的创新性人才。具有较高的综合素质和较强的社会适应能力。毕业后能胜任高等院校、科研院所和企事业单位从事本专业或相近专业的科研、教学、工程技术和管理工作。本学科的工程硕士专业学位(085202)主要面向光学工程行业及相关工程部门,培养基础扎实、素质全面、工程实践能力强并具有一定创新能力的应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才。近3年,学生作为第一作者发表10多篇SCI二区文章;5人次获得省优秀学位论文、研究生创新成果奖。

培养方式:本学科采用2-3年的弹性学制。专业硕士采用课程学习、工程实践实习和学位论文相结合的双导师培养方式。由1 名校内学术导师和1 名校外社会实践部门的导师共同指导学生,其中以校内导师指导为主,校外导师参与工程实践实习、论文选题和项目研究等环节的指导工作。

国际交流:本学科积极开展国际合作和学术交流,与美国劳伦斯伯克利国家实验室、美国密西西比州立大学、法国里昂第一大学、日本静冈大学等许多国际学术机构建立了稳定合作关系,通过人员互访和联合培养学生的形式实现合作共赢,交流学生的优秀表现赢得交流单位专家的普遍赞赏。在ANALYTICAL CHEMISTRY合作发表的一篇论文获得了高引,扩大了本学科的国际影响。

2.学科方向限制

光谱技术及其应用 方向 主要针对海洋探测需求,进行基于光谱技术的新方法研究和仪器产品开发。研究内容包括:1)深海原位激光拉曼光谱系统与海洋应用、2)以激光诱导击穿光谱(LIBS)和拉曼光谱(Raman)为主体的水下多光谱联合探测技术与器件、3)基于Raman-LIBS联合的微区诊断分析技术与应用、4)表面增强拉曼光谱技术及其应用。光学仪器研发是该学位点的传统特色,曾提出并实现的激光细胞融合方法,为国际首创;成功地研制了我国首台深海拉曼光谱仪,整体探测能力与国际上同类仪器相当,被入选“十一五”重大科技成就展。水下激光诱导击穿光谱技术研究在国内外同行中享有很高的知名度。

光信息技术  方向主要开展围绕信息获取、处理、传输和存储的基础研究和基于光信息探测和处理技术的系统研发。研究内容包括:1)微纳光子学及其海洋应用、2)数字合成全息技术与器件、3)量子光学与量子信息。激光全息是本方向的传统特色,激光全息图的制作水平处于国内领先,数字合成全息技术与海洋应用结合为全息术的发展开辟了新领域;基于微纳光子学的传感技术是本方向的新兴分支,将微纳光子学器件应用于海水温盐度传感探测的创新性成果在Opt. Expr. 等光学类权威期刊上发表。基于量子技术的光通信研究具有前瞻性,旨在是为水下信息传输和处理提供技术储备。

光电材料及其应用  方向主要开展针对新型电光源与显示技术、红外吸收检测相关的关键材料与技术研究,研究内容包括:1)荧光材料及其半导体照明技术、2)纳米材料及其红外检测技术、3)微纳结构及其显示技术。电光源与颜色光学研究具有悠久的历史,束越新教授所著《颜色光学基础理论》是我国颜色光学学科的奠基性著作。无频闪高效节能直流荧光灯被选用为“神州六号”宇宙飞船的照明设备。结合青岛地区的显示器件基础,半导体照明技术显现出突出的产学研优势。纳米材料与微纳结构是针对新型显示关键技术、高灵敏海洋探测技术的前瞻性研究。

电子束蒸发系统

超高真空测试系统

光电探测与控制技术  方向主要开展以光电探测和自动控制为技术核心、以实际应用需求为导向的应用技术研究和产品开发。针对水下运载器和深海观测平台需求,进行水下光学系统控制和通讯是本方向的研究重点。十二五以来,研制完成我国首台深海LIBS系统并搭载ROV海试成功,成功实现激光拉曼仪器节点与海底观测网的接驳,并在海洋溶存气体探测和与智能浮标对接技术上取得重要突破。参与研发的海洋可控源电磁勘探系统,在国内首次突破1000安培大关,引起国际同行的广泛关注。

三、物理学 0702

1. 简介

中国海洋大学物理学科是国内海洋物理的创立者。1958 年山东大学内迁济南,原物理系留青教师组建了山东海洋学院海洋物理系。1986 年、1993 年先后被批准设立海洋物理硕士点、博士点。1996年,物理学科分化出海洋信息探测与处理(被调整到海洋科学学科),其母体发展为物理学一级硕士点,设有声学、光学和凝聚态物理 3 个二级硕士点,成为国内唯一具有海洋特色的物理学科,在物理学界独树一帜。

1>. 定位与目标
       物理学是自然科学的基础,可以为海洋科学、海洋技术及海洋工程提供基本的物理原理、技术和方法。本学科围绕物理学与海洋科学的交叉领域开展科学研究和人才培养,坚持以物理学为本体,以海洋为特色,固本求新,特色发展,既开展物理学基础研究,又开展海洋的声、光、电磁等特性研究及物理学原理和方法在海洋中的应用研究。本学科致力于建设一支有特色和影响力的创新团队,取得一批有重要影响的标志性成果,不断提高基础物理研究水平,不断巩固和加强海洋声学、海洋光学等优势方向,努力发展成为国内外知名、 海洋特色显著的物理学研究基地、物理和海洋复合型创新人才培养基地。本学科将与本校光学工程学科一道,努力建成海洋光学工程交叉学科博士点。

2>. 优势与特色
       本学科以青岛海洋科学与技术国家实验室、教育部海洋信息技术工程研究中心、青岛市光学光电子重点实验室为支撑平台,拥有海洋物理山东省重点学科,形成了海洋声学和海洋光学两个具有明显优势和显著特色的研究方向。海洋声学方向是国内少数几个最重要的声学研究单位之一,在海洋声学基础理论研究方面有很强的实力。海洋光学方向在光谱学及其应用、光信息处理、光学与微波探测与遥感方面有明显优势。

3>. 人才培养方式及培养目标
      本学科采用3年学制。学术学位硕士研究生采用课程学习、导师指导和科研论文相结合的方式,同时为学生提供相关领域国内外多方平台的学习交流机会,本学科努力培养具有坚实物理学基础,既能在物理学领域有效开展工作或进一步深造,又能从事相关海洋应用研究的创新型人才。

2.学科方向设置

光学:主要研究内容如下:(1)光谱学及其应用,包括激光拉曼光谱、表面增强拉曼光谱、激光诱导荧光光谱、激光诱导击穿光谱等。成功研制了我国首台深海原位拉曼光谱仪,水下激光诱导击穿光谱技术研究在国内外享有很高的知名度。(2)光信息处理,包括激光全息、量子信息等。研制成功数字全息摄影系统、3D 全息影像打印系统,激光全息图的制作技术处于国内领先水平。量子信息研究特色鲜明,在国内外率先开展水下量子通信、基于量子技术的水下光通信、量子雷达研究,引起国际同行的关注。(3)光学与微波探测与遥感。基于高光谱遥感、微波遥感等遥感数据开展了海洋调查、海洋动力现象观测研究及海洋环境监测,研制成功 X 波段测波雷达工程样机,能够实时监测海流、海浪、海面风场等海洋环境要素,技术指标达到同类产品国际先进水平。

凝聚态物理:主要研究内容包括:(1)纳米材料的结构和生长特性、相变特性、光电特性的数值模拟和实验研究,及其在储能、太阳能电池和传感器方面的应用研究;(2)海水物理,如海水的凝聚态物理性质,海水物质的吸附和提取研究;(3)固态量子信息,特别是自旋链上的量子态传输等研究。

声学:声波是唯一能够在海洋中远距离传播的波动现象。声学方向以声波在海洋介质中的线性和非线性物理机制研究为特色,以国防建设基础预研和海洋探测、监测新方法与新技术研发为牵引,综合发展声信号处理和相关技术。主要研究内容包括:(1)海洋波导中声传播问题、非线性波动理论及其在海洋中的应用;(2)水中目标声特性研究; (3)水声信号处理研究;(4)海洋监测新技术研究等。多年来承担了国家重大基础研究预先研究(973 预研)、国家安全重大基础研究课题、国家 973 计划、863计划、国家自然科学基金等国家级科研项目,是国内公认的海洋声学基础理论研究实力较强的单位之一。同时开展了浅海非线性内波和海洋环境噪声的声学探测设备关键技术、水声高分辨率阵信号处理等应用研究,研究成果在国防建设和新型海洋观测仪器研发方面得到重要应用。

3. 职业发展

本学科坚持以物理学为本体,以海洋为特色,既开展物理学基本规律的研究,又致力于物理学原理和方法在海洋中的应用,同时努力培养具有坚实物理学基础,既能在物理学领域有效开展工作或进一步深造,又能从事相关海洋应用研究的复合型创新性人才。因此学生的职业发展一般出路为(1)继续从事物理学方面的研究工作,攻读博士学位,成为物理研究人才(2)从事和海洋相关的研究和其他工作。