湖南师范大学专业型硕士研究生培养方案（2022年版）

专业类别：光电信息工程（学科代码：085408）

一、专业简介

光电信息工程是一门将现代光学和光电子学理论应用到电子信息科学技术领域的前沿学科。随着激光技术和光电子技术的崛起，光电信息工程学科取得了长足的发展。迄今为止，光电信息工程已发展成为以光学和光电子学为主、并与信息科学、能源科学、材料科学、生命科学、精密仪器及机械科学等前沿学科紧密联系和互相渗透的学科。当前，光电信息工程学科正在经历着突飞猛进的发展，创建了许多重要的新兴学科分支，如激光技术、量子光学与器件、微纳光子学与技术、生物医学光子学、能源光子学、光电子和光子技术、光纤光学、现代光学和光电子仪器及器件、微波光子学等。这些分支不仅促进光电信息工程学科产生了质的跃变，而且推动建立了规模庞大的现代光学产业和光电信息产业。

湖南师范大学光电信息工程专业师资力量雄厚。拥有一支理论基础扎实、梯队结构合理、年富力强的创新人才队伍。现有教师18人，其中教授12人，副教授3人，讲师3人。教师中有“长江学者”特聘教授2人，百千万人才工程国家级人才1人，国家“四青”人才2人，教育部新世纪优秀人才3人，中科院“百人计划”入选者2人，湖南省“百人计划”、“芙蓉学者”、“湖湘高层次人才集聚工程”、湖南省杰出青年基金获得者及“湖湘青年英才”等省级人才项目入选者共10人。近五年来，本学科专业教师承担国家及省部级自然科学基金30余项、课题总经费2000余万元。在Science、Nature、Phys. Rev. Lett.、 Optica和Opt. Express等国际主流光学期刊上发表论文200余篇，获得湖南省自然科学奖二等奖一项。

本学科专业坚持“立足湖南，面向全国，放眼世界” 的定位和目标，旨在建立具有扎实理论基础、特色鲜明的光电信息工程专业硕士研究生培养体系，为全国及区域的科技和经济发展培养合格的光电信息工程专业复合型高级人才。力争把本学科建设成为省内有特色、国内有一定影响的光电信息工程专业。

二、培养目标

培养掌握马列主义、毛泽东思想、邓小平理论、习近平新时代中国特色社会主义思想，能够运用马克思主义的观点和方法分析问题、解决问题，拥护党的基本路线、方针和政策，热爱祖国、遵纪守法、品行端正、具有良好的职业道德、身体健康，能积极为我国的社会主义建设做贡献的复合型高级专门人才。

培养掌握光电信息工程专业基础理论知识和工程技术，具备承担光电信息工程领域科学研究和技术研发工作的能力，能够胜任在本专业及相关领域的科学研究、工程技术及管理等工作的复合型高级专门人才。

三、研究方向及简介

1. 量子光学与器件

本方向主要研究量子光场与物质相互作用的基本规律和物理现象及效应，探索单粒子层面光子与原子、声子等粒子相互作用物理效应及应用；研究基于超导量子电路的微波光子学、原子物理及器件物理；研究非厄密光子学及其在量子传感等领域中的应用；开发量子光学在量子计算、量子通信、量子精密测量、超导量子计算和量子器件物理等领域中的应用。

2. 微纳光子学与技术

本方向主要研究微纳尺度下光与物质相互作用的规律以及在该尺度下光的产生、传输、调控、探测和传感等方面的应用；研究人工纳米结构如量子点、纳米线、薄膜等体系中的能带量子化及量子尺寸限域效应，探索新型纳米材料在微型光子学和光电子器件领域中的应用；研究新型光子学材料如钙钛矿量子点、II-VI族纳米线、层状二维半导体的物理特性；开发新型微纳光子调控技术及微纳光子学器件，如光泵激光器、纳米线光波导、光探测器、发光二极管等。

3. 生物医学光子学

本方向主要研究先进光子学技术在生物医学领域中的应用及新型光学诊断和治疗新技术的发展；研究并开发新型光学生物成像、光学生物传感、肿瘤光学诊断和治疗新技术等；探索具有学科交叉特色、理论联系实际的前沿光子学技术及其在生物医学中的应用。

4. 能源光子学

本方向主要研究设计太阳能电池来有效驱动电解水制氢反应；研究合成非贵金属进行光电催化制氢；基于激光拉曼的光谱技术，对电解水制氢催化剂的表面电化学过程进行原位表征；基于等离子体的材料制备和催化性能增强效应，利用光热效应来提升电解水制氢催化剂的活性；研究新型纳米太阳能转换材料与器件的开发和应用，实现太阳能与其他能源形式的高效转换和应用：包括多功能表面等离子体光催化材料与器件的设计和制备，及太阳能驱动的高效水分解制氢与有机污染光降解应用；研究基于激光拉曼光谱技术，原位研究催化材料的光/光电催化过程微观机制，实现高效太阳能转换材料与器件的研发。

四、招生对象

满足招生简章报考要求的人员。

五、学制与学习年限

采用全日制学习方式，学制为3年，最长学习年限为5年（含休学和保留学籍）。

六、培养方式

1、 采用课程学习、专业实践和学位论文相结合的培养方式，实行学分制。

2、 实行校内外“双导师制”和校企联合培养方式，校内导师为责任导师，校外导师参与共同承担实践教学、课题研究和学位论文等指导工作。

七、课程设置与学分要求

1、毕业学分要求：

2、课程设置及学分分配：

八、学术活动

专业学位研究生在学期间必须听取不少于15场由学校、学院、实验室、学位点组织的高水平学术讲座；应公开主讲不少于1次有关文献阅读、学术研究等内容的学术报告。学术活动占2学分，根据研究生参加学术活动的考勤和主讲的学术报告质量进行考核。

九、专业实践

专业学位研究生在学期间必须保证不少于半年的实践环节，可采用集中实践与分段实践相结合的方式，到企业或行业部门进行实习实践活动。非全日制专业学位研究生可结合自己的工作完成专业实习。

实习实践形式可多样化，可以是课程实验、企业行业实践、课题研究等，实践内容可根据不同的实践形式由校内导师和校内及企业行业导师决定。

实践环节结束后研究生须完成1篇不少于3000字的实践环节总结报告，报告内容包括实践环节的主要内容、主要成果及收获等。校内导师和实践基地校外导师综合报告内容、研究生在实践学习期间的专业态度、专业能力和专业绩效等指标给出成绩，按“优、良、及格和不及格”四个等级评定实践环节成绩。学院对研究生实践实行全过程的管理、服务和质量评价，成绩经学院审核通过后，给予相应的实践环节6学分。

十、学位论文

1、论文选题、指导与开题

学位论文选题应来源于应用课题与现实问题，应有明确的专业应用背景和应用价值。学位论文须独立完成，要体现研究生综合运用科学理论、方法和技术解决实际问题的能力。学位论文由双导师合作指导，以学校培养单位导师为主。论文开题时间一般安排在第三学期完成。

公开进行学位论文开题报告之前，必须阅读本学科前沿的国内外文献40篇以上，其中外文文献15篇以上。

2、论文形式

专业学位论文可采用调研报告、应用基础研究、规划设计、产品开发等形式，论文的内容可以是：工程设计与研究、技术研究或技术改造方案研究、工程软件或应用软件开发、工程管理等。

3、论文评审与答辩

专业学位研究生完成培养方案中规定的所有环节，获得培养方案规定的学分，成绩合格，方可申请论文评审与答辩。学位论文由2位光学工程领域或相关领域的专家评阅。答辩委员会由3-5位光学工程领域或相关领域的专家组成。学位论文评阅和答辩都有相关的企业专家参加。

4、其它要求

专业学位研究生申请学位论文答辩，需完成规定学分并满足以下条件之一：

（1) 在省级以上刊物或学术会议上发表（含接收）学术论文1篇；

（2) 获得1项国家发明专利证书（含专利申请进入实质审查阶段）；

（3) 获得1项实用新型专利证书；

（4) 获得1项软件著作权证书。

专业学位研究生申请提前毕业，需完成规定学分并满足以下条件之一：

（1）发表SCI论文1篇；

（2）获得2项国家发明专利证书；

（3）获得2项实用新型专利证书；

（4）获得2项软件著作权证书。

十一、学位授予

修满规定学分，并通过学位论文答辩者，经本单位学位评定委员会审核批准后，授予电子信息专业硕士学位。

十二、主要参考书目

[1]J.J.Sakurai, J. Napolitano, Modern Quantum Mechanics [M], 世界图书出版公司.

[2]喀兴林,高等量子力学[M],高等教育出版社.

[3]马中骐, 物理学中的群论[M], 科学出版社.

[4]N.J. Giordano, 计算物理[M], 清华大学出版社.

[5]田铮, 随机过程及应用[M], 科学出版社.

[6]徐仲，张凯院，陆全，冷国伟, 矩阵理论[M], 科学出版社.

[7]羊国光，宋菲君, 高等物理光学[M], 中国科学技术大学出版社.

[8]M.O.Scully, M.S.Zubairy，量子光学[M], 世界图书出版公司

[9]彭金生，李高翔, 近代量子光学导论[M], 科学出版社.

[10]陈海燕，罗江华，黄春雄, 激光原理与技术[M], 武汉大学出版社.

[11]石顺祥，陈国夫，赵卫，刘继芳, 非线性光学[M],西安电子科技大学出版社.

[12]李福利, 高等激光物理[M],高等教育出版社.

[13]张礼，葛墨林, 量子力学的前沿问题[M], 清华大学出版社.

[14]P.N. Prasad, Nanophotonics（微纳光子学）[M], John Wiley.

[15]唐天同,集成光学[M], 科学出版社.

[16]安连生, 应用光学[M], 北京理工大学出版社.

[17]徐叙瑢，苏勉曾，发光学和发光材料[M], 化学工业出版社.

[18]D.A. Neamen, 半导体物理与器件[M], 电子工业出版社.

[19]王华馥，吴自勤，固体物理实验方法[M], 高等教育出版社.

[20]薛增泉, 薄膜物理[M], 电子工业大学.

[21]徐祖耀, 材料热力学[M], 高等教育出版社.

[22]曹庄琪，导波光学[M], 科学出版社.

[23]章晓中，电子显微分析[M], 清华大学出版社.

[24]S. Dutta, Cavity Quantum Electrodynamics[M], Wiley.

[25]J.N. Dodd, Atoms and Light: Interactions[M], Springer.

[26]C.W. Gardiner, P. Zoller, Quantum noise[M],世界图书出版公司.

[27]M.A. Nielsen，I.L. Chuang,量子计算与量子信息[M],清华大学出版社.

[28]堡德,非线性光学[M],世界图书出版公司.

[29]史砚华，徐华, 量子光学导论-单光子和双光子物理[M],高等教育出版社.

[30]薛晨阳, 半导体薄膜光谱学[M], 科学出版社.

[31]徐可欣，高峭著，赵会娟, 生物医学光子学[M], 科学出版社.

[32]C. H. Lee, 微波光子学[M], 国防工业出版社.