1．红外光电探测技术
　　红外是指介于可见光和微波之间的电磁波谱。波长范围为0.76μm～1000μm 。与现在定义的T射线（即THz波：0.3～20THz）范围有部分重叠。自然界中一切物体，只要它的温度高于绝对零度（－2730C）就不断辐射红外线。
　　红外线的不为人眼所见、色彩丰富多样（宽的倍频程）、穿过烟雾性能好、作用距离比可见光远、抗干扰能力强以及隐蔽性好等特点决定了红外在人类生活、国民经济以及军事领域等有重要应用价值。
　　本研究方向主要研究内容有：红外目标的光电成像探测与光电显示技术，红外无损检测技术，红外精确制导技术，红外光电对抗，红外隐身技术以及红外目标特性技术等。具体涉及红外光子探测器件性能，红外热图像的现代显示技术，红外信息与毫米波、可见光等其他信息融合技术，红外辐射传输特性，红外光学发射与接收系统设计，红外与目标相互作用机理，光纤、微光学以及集成光学技术在红外探测系统中的应用等研究等。
2．光电成像遥感理论与技术
　　遥感是20世纪60年代发展起来的对地观测综合性技术，遥感（Remote Sensing）不同于遥测（Telemetry）和遥控（Remote Control）。遥感通常指应用电磁波无接触远距离探测目标的物理、生物、几何等特征，遥感系统通常包括被探测目标的信息特征、信息获取、信息的传输与记录、信息的处理与显示以及信息应用几大部分。高空间分辨率、高光谱分辨率以及多谱段信息融合是现代遥感的重要发展方向。
　　本研究方向主要是对地（包括海洋）观测成像遥感技术，其主要研究内容有：激光雷达成像遥感理论与技术，高分辨率被动短毫米波和太赫兹（THz）波对地观测成像遥感理论与技术。具体涉及激光荧光成像、距离选通成像、激光偏振成像以及激光－声成像遥感的光子探测器和系统技术，短毫米波和THz波光电收发系统设计，孔径与天线综合理论与技术，各个谱段的电磁波与目标的相互作用机理，短毫米波信息、THz波信息与激光遥感信息的集成与融合技术，光纤、微光学以及集成光学技术在遥感系统中的应用研究等。
3．微波光子学理论与技术
　　微波光子学的含义是指应用光电子器件与系统处理微波系统中的信号。在微波通信、微波成像等领域有重要的应用价值。
　　本研究方向主要研究光纤技术、微光学技术和集成光学技术在毫米波、THz波通信与成像系统中的应用问题，具体涉及毫米波、THz通信系统中的光电子调制器与调制系统、光电耦合与光电开关技术，毫米波、THz波以及光学高分辨率成像系统的实时成像技术、相位校正技术等。
4．激光空间信息技术
　　激光空间信息技术主要指激光在空间测量、空间探测以及空间通信中的应用技术，在空间科学中有重要的应用价值。
　　本研究方向主要研究内容有单光子弱光锁相测量技术，空间目标和碎片探测技术，自由空间光通信技术。具体涉及激光卫星测距和天体动力学研究中的基于空基和天基平台的单光子激光高度仪的弱光锁相、解调、解码技术，声光扩频通讯技术，高、低轨道卫星以及空间小碎片的探测方法与系统技术的研究，自由空间光通信技术中的光学天线技术、自动跟瞄技术、信道分析及压缩编码技术、高功率激光器技术等的研究。
5．光量子信息技术
　　光量子信息科学是一门结合量子力学和信息科学的新兴研究领域，主要研究范围是量子计算和量子信息传输两大方面。在量子计算方面，终极目标是建构一架实用的量子电脑，能够有效地解决现有“经典”电脑所不能处理的问题。在量子信息传输方面，主要是要解决远距离量子保密通信和量子定位抗干扰技术。
　　本研究方向主要集中在量子信息的远距离保密通信技术和量子定位技术两方面。具体涉及到用光子的状态信息来搭载传输信息的方法与技术实现途径，采用具有量子特性的激光取代电磁波来克服目前GPS等系统存在的主要不足，要研究信源产生、传输及测量等一系列问题。
6．等离子体电子学
　　等离子体是继气体、液体、固体后的第四种物质的聚集态，是宇宙中90%以上物质的存在形式。等离子体的主要成分是带电粒子，宏观上呈现准电中性，集体行为是其重要的特性。等离子体电子学是等离子体物理学和电子学相结合的交叉学科，主要研究等离子体物理前沿对电子工程和信息科学的概念和方法产生的影响，及由此而形成新的电子学的新领域和新的生长点。
主要研究内容：
　　1．基础等离子体技术：高速飞行器产生的等离子体特性，高性能等离子体源，等离子体诊断技术等。
　　2．等离子体和电磁波相互作用研究，研究等离子体对电磁波的吸收、反射等特性，以及对飞行器目标散射特性的影响等。
　　3．国防和高技术应用：高速飞行器在入大气层通信黑障问题研究、飞行器等离子体隐身，空间环境对空间飞行器的影响等。

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