光學(xué)無處不在，太陽能的利用，藍(lán)光的發(fā)光，激光的焊接和切割，電影的放映，光纖通信，光合作用，X光的應(yīng)用和顯微鏡的應(yīng)用等等。光學(xué)儀器已在人們?nèi)粘Ｉ钪衅鹬鵁o可替代的作用。列舉一個(gè)最熟悉的例子，我們每天都在使用的手機(jī)就使用了三十多項(xiàng)光學(xué)的技術(shù)：光學(xué)玻璃、激光切割光滑的玻璃表面、激光打標(biāo)、OLED 和液晶顯示、擋光版、背光照明、實(shí)現(xiàn)彩色的偏振片和濾光片、增加清晰度的增透膜、照相的鏡頭、成像的CCD、芯片的制造、光刻技術(shù)的應(yīng)用、通過光纖進(jìn)行信息的傳輸、藍(lán)牙無線紅外通信、光纖傳感和投影等。
光學(xué)是物理學(xué)中古老的學(xué)科，又是當(dāng)前科學(xué)研究中最活躍的學(xué)科之一，推動著人類對自然的認(rèn)知和人類社會的進(jìn)步。
光是現(xiàn)代科技的重要驅(qū)動力，光學(xué)與信息、先進(jìn)制造、能源、健康和國家安全密切相關(guān)，推動人類社會的發(fā)展。
1. 光與信息：光纖通信、光開光、光全息、CCD成像、光量子通信、立體電影、光纖胃鏡，計(jì)算機(jī)等等，都能體現(xiàn)光與信息的關(guān)系。以互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)為例，如果將光的作用去掉，依賴光纖通信的計(jì)算機(jī)信息傳輸和依賴光刻的芯片加工將不復(fù)存在，整個(gè)信息時(shí)代就消失了。光信息傳播是以0、1信息先編碼，傳輸后再解碼來輸出信號，那么光開關(guān)決定了信息的通過，有光通過為1，無光通過為0，光開光的響應(yīng)速度決定了信息傳輸?shù)目炻，F(xiàn)在新興的自動駕駛的感知也是依賴光學(xué)，車輛的行駛路線、周邊的物體避讓和路況環(huán)境的確定等，都是通過光學(xué)信息的采集和處理來實(shí)現(xiàn)的，光和信息始終緊密地聯(lián)系在一起。
2. 光與先進(jìn)制造：光刻技術(shù)已經(jīng)將波長越做越小，現(xiàn)在可做到幾納米的量級和精度，甚至可以制造納米和微米尺度的微結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)和醫(yī)療等領(lǐng)域。激光打標(biāo)、激光切割、3D打印等應(yīng)用也無處不在。例如，現(xiàn)在百分之七十以上的汽車構(gòu)造都是用激光焊接的技術(shù)完成，焊接效果幾乎與原型一致，增加了車體的穩(wěn)定性和安全性。
3. 光與能源：LED 光源由于其電壓低，能耗低，安全性高，目前已經(jīng)得到普及使用。激光分離鈾同位素、激光聚變、太陽能的利用等能源領(lǐng)域都是光學(xué)重要的應(yīng)用體現(xiàn)。
4. 光與健康：X光的發(fā)現(xiàn)深刻地影響了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)就是科學(xué)家應(yīng)用X光解析出來，引發(fā)了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域顛覆性的變革。光學(xué)顯微鏡的出現(xiàn)，使得人們可以觀測細(xì)胞、染色體等，隨著觀測精度進(jìn)一步提高到百納米量級，更可觀測高分辨熒光蛋白的細(xì)微結(jié)構(gòu)，對生物物理的發(fā)展起到了極大的推進(jìn)作用。激光美容、激光眼部手術(shù)已經(jīng)是成熟的技術(shù)，被廣泛地應(yīng)用在美容醫(yī)療領(lǐng)域。
5. 激光與國家安全：激光安檢、激光武器、激光制導(dǎo)、激光測距、激光導(dǎo)航等，激光幾乎是安全和國防等研究領(lǐng)域的必備利器。
