光学工程:不光学得好,还要选得好

伽利略将望远镜转向亘古的天空,移换的星辰将传教士们的谎言推翻;虎克将显微镜朝向色彩斑斓的菌落,微观世界的门锁哐当落地;牛顿将三棱镜转向太阳,变换的色彩将阳光的秘密洞穿.以上三大事件的共同点是什么?

对,都出现了镜子.从本质上说,都和光学有关.

大到探月的嫦娥卫星,小到日常生活中的单反相机、CD光盘,无论是国家进步,还是你我的生活质量,都与光学工程息息相关.由于光学工程的应用实践要求十分严格,相关本科专业的毕业生往往无力承担与光学工程科学技术研究直接相关的工作.因此,每年有大量相关专业的本科毕业生选择考研.

由于光学工程是一门高层次、高门槛的学科,相较于机械工程、计算机科学与技术等专业,开设此专业的院校并不多.总体看来,光学工程专业的考研竞争比较激烈,尤其是在一些光学工程名校之中,2012年浙江大学光学工程的报录比就曾高达17∶1.

目前,我国具有光学工程博士一级授予资格的高校共38所.具有光学工程国家重点学科的高校共有清华大学、北京理工大学、南开大学、天津大学、长春理工大学、南京理工大学、浙江大学、华中科技大学、国防科学技术大学等9所,具有国家重点(培育)学科的高校有上海理工大学、电子科技大学两所,具有博士培养资格的中国科学院相关研究院所主要有长春光机所、西安光机所、上海光机所、上海技术物理所、安徽光机所、成都光电所等6所.

我们如何在为数不多的顶级名校或科研院所中选择一所最适合自己的院校呢?

第一,重视院校综合实力,避免依赖单一数据.

各种评估结果中的得分、排名等数据往往只能反映院校的宏观指标,且不同机构均有不一样的标准,很难客观真实地反映院校的全部情况.各院校的研究方向独具特色,互有长短,具体到每个研究方向,实力强弱更不相同,比如,光学设计这一领域,普遍认为实力强弱依次为清华大学、北京理工大学、浙江大学、天津大学等.同样的道理,单纯地看重院校的院士、长江学者数量、实验室规模、研究经费等指标也是不科学的.院校研究水平的高低并不能直接反映研究生教育质量的好坏,院校的导师构成、地理区位与就业环境、同学本科来源的层次与学术氛围等软实力也不是量化指标可以衡量的,然而这些因素对研究生阶段的学术成就以及未来的职业发展,往往比宏观数据具备更大的影响,万万不可忽视.

第二,光学工程不是什么院校都能“玩得转”.

在考生中广泛存在“211高校未必比985高校差”的思想,从而选择考研难度相对较小的“211工程”院校深造.不可否认,一些“211工程”院校在其传统优势学科上的确不比“985院校”差,甚至更有优势.但是,光学工程是一门“高富帅”的学科,只有高层次的院校才能承载光学工程这门学科,而优秀的光学工程人才往往也出自优秀的院校.主要原因体现在两个方面:第一,光学工程精密程度非常高,对实验仪器设备和资金的依赖性比较强,缺少国家重视和资金上的倾斜,院校很难承担昂贵的实验仪器设备,从而限制研究生的发展;第二,“985”院校导师的视野更加开阔,对研究生的基本要求更加严格、培养目标更高,甚至某些院校的本科生在导师的指导和严格要求下也能在诸如OpticalLetters等国际顶级光学期刊上发表论文.此外,高层次的院校学术氛围更加浓厚,出国深造、就业等方面也具备更大的优势.

在此背景下,有必要对光学工程相关院校及其考研情况进行深度解读.本文将以拥有国家重点学科的浙江大学、华中科技大学、天津大学、南开大学,以及中国科学院的上海光机所为例进行具体分析.

浙江大学:为强者而生

学科地位:浙江大学光学工程学科设立于光电信息工程学系内,该系前身为浙江大学光学仪器专业,是中国光学工程学科的诞生地,具有雄厚的学科实力.在2007―2009年、2010―2012年教育部学科评估中均排名第一.

学科特色:有现代光学仪器国家重点实验室、国家光学仪器工程技术研究中心、国防重点学科实验室等国家级研究基地.目前设置有光学工程研究所、光电信息及检测技术研究所、光电子技术研究所、光电显示技术研究所、先进纳米光子学研究所和光及电磁波研究中心、光学惯性技术工程研究中心等机构.

研究领域:浙江大学光学工程主要研究领域十分宽广,包括微纳光学与介观光学与器件、光学光电子薄膜、光电显示技术、高精度光纤传感、光电成像技术、微纳米精密检测技术、生物光子学、新型激光与光电子技术、光电子集成器件与系统,光通信技术与系统和新颖人工光电介质等.

师资力量:光及电磁波研究中心以长江计划特聘教授何赛灵为领军人物,大部分导师均为杰出“海归”或外籍教授,在光子学和电磁波的理论和实验研究领域开展了大量工作,获得了许多具有国际影响的学术成果.

地理区位:长江三角洲地区具有规模庞大的光电产业集群,具有国际化、起点高的特点,相较于珠三角地区以封装、为主的光电―半导体产业而言具有广阔的发展前景.

竞争情况:浙江大学就读光学工程的研究生中超过半数来自于浙江大学、天津大学、南开大学等名校的推免生.考研竞争极为激烈,从近年报录比便可见一斑.

考试特色:浙江大学光学工程考研参考书为郁道银、谈恒英著的《工程光学》.浙江大学光学工程的专业课考试较其他学校包括的内容更多,报考的同学需要复习几何像差、傅里叶光学等本科阶段较为薄弱的知识板块.此外,也会考查一定的激光原理知识.

华中科技大学:光谷传奇

学科地位:华中科技大学光学工程近年来发展迅速,实力雄厚.尤其是在筹的武汉光电国家实验室是我国目前仅有的几个国家实验室之一,学科地位非同一般.华中科技大学在2010―2012年教育部学科评估中与浙江大学并列第一.


学科特色:光学与电子信息学院设有武汉光电国家实验室、激光加工技术国家工程研究中心、下一代互联网接入系统国家工程实验室、国家集成电路人才培养基地、教育部电子信息功能材料重点实验室(B类)、教育部敏感陶瓷工程中心等研究机构.其中武汉光电国家实验室是由教育部、湖北省和武汉市共建,依托于华中科技大学,联合武汉邮电科学研究院、中国科学院武汉物理与数学研究所、中国船舶重工集团公司第七一七研究所共同组建,已投入4亿多元建立了12个科学研究平台以及1个光电公共测试平台.研究领域:华中科技大学主要研究方向为光电测控技术、光电信息存储、光通信技术、基础光子学、激光科学与工程、光电子器件与集成、纳米光电子学、生物医学光子学、能源光子学、太赫兹技术.

地理区位:华中科技大学地处著名的武汉光谷,当地产业集群形成的产学研体系研究水平很高,产业价值巨大,尤其在光通信、激光等领域具有较大优势,就业前景看好.

竞争情况:华中科技大学工学复试分数线2013年为330分、2012年为340分、2011年为330分.招生人数60人左右,随当年推免生比例有所波动.

考试特色:华中科技大学光学工程专业课考试偏向物理光学、电子学、激光原理相关知识.需要注意的是有两个单位可以接收光学工程的硕士生,分别是光电学院和武汉光电国家实验室.

天津大学:精益求精

学科地位:天津大学光学工程学科设立在天津大学精密仪器与光电子工程学院,是我国较早设立光学工程的高校之一.天津大学光学工程在2007―2009年教育部学科评估中名列第二,2010―2012年教育部学科评估中名列第三.此外,天津大学精密仪器与光电子工程学院也是教育部“教育教学改革特别试验区”的15个全国试点学院之一.

学科特色:所在学院设有精密测试技术及仪器国家重点实验室、光电信息技术科学教育部重点实验室、精密仪器中心、现代光学研究所、光 电子研究中心、传感工程研究所、照明技术研究所、光电测控技术研究所、激光与光电子技术研究所、生物光学研究所、安全防伪技术研究中心等研究和开发机构.

研究方向:超快激光理论与应用研究、光学信息处理及其应用、光学技术在计算机科学中的应用、数字图像处理技术、光学传感器技术、先进固体激光及非线性频率变化技术、光电子学与光通信技术、激光与光电子应用技术等.

师资力量:中国科学院院士1人,中国工程院院士1人,长江计划特聘教授4人.天津大学光学工程的师资队伍配置十分合理,老中青年教师比例合理.老年教授如姚建铨院士、王清月教授等可以保证该学科的顶级实力,中年学科骨干如刘铁根教授近年来在光纤传感领域硕果累累,超快激光实验室的胡明列教授是天津大学最年轻的教授,学术前景十分光明.

地理区位:既紧挨近年来得到长足发展的天津滨海新区,又毗邻首都北京,就业环境较为优越.

竞争情况:就读于天津大学的研究生中,本校生源占有较大比例.天津大学工学复试分数线2013年为330分,2012年为335分,2009―2011光学工程报录比如下:

考试特色:天津大学考研参考书目为郁道银、谈恒英著的《工程光学》和周炳著的《激光原理》,建议欲报考的同学参考天津大学蔡怀宇教授编写的《工程光学复习指导与习题解答》.

南开大学:虽小而精

学科地位:南开大学光学工程设立于南开大学现代光学研究所内,隶属于电子信息与光学工程学院.现代光学研究所由光学工程元老母国光院士创建,是全国高校中最早取得光学和光学工程两个学科博士学位授予权的单位.在2010―2012年教育部学科评估中,南开大学光学工程名列第五.

学科特色:设有教育部光电信息技术科学重点实验室以及博士后流动站.

师资力量:南开大学光学工程规模较小,共有教师28人,教授、研究员18人,副教授8人,其中有院士1人,特聘教授1人,博士生导师13人,但导师队伍水平相当优秀,哈佛大学、剑桥大学等欧美名校留学、访问研究的经历非常普遍,近年来在Nature、Science等国际最顶尖期刊发表多篇论文,令国内同行为之拜服.较为出色的是青年教师刘海涛教授,在Nature发表两篇论文,在PhysicalReviewLetters发表两篇论文,主要研究方向为表面等离子体等微纳光学的相关理论.

培养模式:南开大学光学工程招生规模较小,几乎与导师人数平齐,每个研究生均能得到导师的大量指导,研究生教育接近于精英教育.需要注意的是,南开大学光学工程的专业型硕士培养计划与学术型硕士培养计划基本相同,这与其他学校的培养模式有所区别.

研究领域:相比其他高校,南开大学光学工程的研究方向的理论特色较为明显,其研究领域主要有:光学/数字图象处理科学与技术、光学处理与光计算技术、激光与非线性光学科学与技术、现代光通信技术、光波电子学、光子技术、眼视觉光学和共焦显微技术、飞秒激光技术、微纳光学.

地理区位:与天津大学相同.

竞争情况:南开大学近年来考研报录情况如下所示,可见相较于其他院校,南开大学光学工程的性价比较高.

考试特色:南开大学光学工程往年专业课参考书是赵凯华、钟锡华编著的《光学》,专业课考试风格自2013年起有所变化,并且2014年考研没有提供参考书目,需要考生注意.

中国科学院上海光机所:卧虎藏龙

学科地位:上海光机所是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所.

学科特色:上海光机所现设8个研究室,分别是:强场激光物理国家重点实验室、中科院量子光学重点实验室、中科院强激光材料重点实验室、高功率激光物理联合实验室、空间激光信息技术研究中心(含:中科院空间激光通信及检验技术重点实验室、上海市全固态激光器与应用技术重点实验室)、信息光学与光电技术实验室、高密度光存储技术实验室、高功率激光单元技术研究与发展中心.

值得一提的是,上海光机所建成了国内仅有国际上也为数不多的“神光”系列高功率大型激光装置,用于激光分离同位素的激光与光学系统、超短超强激光系统、激光原子冷却装置、空间全固态激光器研制平台.在各种新型、高性能激光器件、激光与光电子功能材料的研制方面,也进入了国际先进水平,是我国现代光学和激光与光电子领域取得研究成果最多的单位之一.

研究领域:强激光技术、强场物理与强光光学、信息光学、量子光学、激光与光电子器件、光学材料等.显而易见的是,上海光机所的研究方向非常偏向于理论研究,因而十分适合于光学工程理论方向的深造.

地理区位:地处长三角的核心上海,地理区位优势相当明显.

竞争情况:每年有许多来自清华大学、浙江大学等顶尖学府的毕业生通过推免进入上海光机所,研究所人才济济.近年来上海光机所光学工程的复试分数线为:2013年320分,2012年325分,2011年330分.每年招生人数在40―50人,随当年推免比例有所浮动.

培养模式:上海光机所的专业型硕士与学术型硕士培养计划相近,且第一年是在安徽合肥的中国科学技术大学培养.

考试特色:上海光机所光学工程的考研专业课为在普通物理(乙)、光学、电子线路、精密机械零件和机构中任选其一.

除上文分析的几所院校和研究所外,还有一些光学工程相关院校,如清华大学、北京理工大学、国防科学技术大学、中国科学院长春光机所、中国科学院西安光机所等,同样十分优秀.

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