美国国家关键技术报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划美国国家关键技术报告　　《光学和光子学：美国不可或缺的关键技术》概要　　光学和光子学技术是现代生活的中心。它使所有电器的集成电路的生产和检测成为可能。它给了我们智能手机和电脑的显示屏、传输因特网信息的光纤、先进的精密仪器和医学诊断工具。光学和光子学技术具有对未来几十年产生更大社会影响的潜力，比如，太阳能发电和新型高效照明可以改变能源结构，而新的光学性能对支持英特网持续地指数增长是至关重要的。光学和光子学技术的发展和应用在过去的几年里从本质上推动了全球的发展，这对于世界经济和各国人

2、民是一个振奋人心的趋势，而与此同时也给美国在这一领域的领先地位提出了挑战。　　报告提到了从NRC发布《驾驭光：21世纪的光学与工程》报告后15年间的发展、从那以后出现的技术上的机遇以及美国国内外的技术发展水平，还提出了如何保持美国全球领先地位的建议。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　NRC希望本研究可以有助于决策者和领导人决定一系列行动，推动美国经济的发展，为光学和光子学技术及未来应用

3、的发展提出具有前瞻性的指引和支持，并确保美国在这些领域的领先地位。尽管在推动基础光学及其向工程学并最终向产品的转变过程中存在许多未知因素，但回报是巨大的。研究者们已经获得了一些戏剧性的进展。比如，光学和光子学的发展现在可以使时钟非常稳定——1亿年才会误差1秒，更多的原始时钟提高了全球定位系统(GPS)的可靠性，这些新型钟更好地服务社会的潜能也正在进一步发掘中。当前这个时期在许多方面可以与1960年代激光发明时期相提并论，当时这种非凡发明的许多应用方向还没有明确，这是证明光学光子技术可以引领未来重大应用和创新的例证之一。　　填补技术差距的重大挑战问题　　为满足国家需求和提升国家竞争力，填补技

4、术差距，委员会提出了5个重大的挑战问题：　　1.美国光学和光子学界如何为光学网络成本效能下一个翻番发明新的技术？　　正如在第3章中所提到的，如何达到这个目标还不得而知，但迄今为止，世界每过十年都会经历一次成本效率能力100%的提升，而使用者对该增长的需求有望持续。不幸的是，实现先前成果的机制已经不能在那么高的比率上实现进一步的增长，所以全世界要么看到能力增长的停滞，要么不得不发明新的技术。　　2.美国光学和光子学界如何为通讯、传感、医疗、能源和国防应用领域开发出一种无缝衔接、集成的光电子设备，作为低成本制造和芯片封装系统的主流平台？目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行

5、业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　面对第五次重大挑战，战胜这一挑战将会使摩尔定律的指数增长成为可能。芯片级的光学和光子学的精确集成，相对于当前仅用于电子学或更大元件水平上的电子学和光子学的集成，其应用的速度和性能有极大的提升空间。芯片水平的集成在削减成本的同时将会减轻重量和提升速度，因此为设备的进一步小型化提供了可能。　　3.美国军方如何开发必要的光学技术来支持广域监视、目标确认和提高图像分辨率、高带宽自由空间通信、激光打击和防御导弹？　　协

6、同应用于激光攻击战斗机或高空平台的光学和光子学技术，可以对一个区域有广泛的认知、提供下载该信息的通信联系，拥有以光速打击目标的能力和完善的防御导弹的能力。很明显，这一技术机遇可以成为光学和光子学多个领域的焦点，如照相机、高功率激光、自由空间通信，以及一些确保美国国家安全的必须处于领先地位的领域。　　4.如何使得美国能源利益相关方能在2020年实现太阳能国家电网对化石燃料发电的成本平价？　　能够回答这个问题将对美国和世界经济产生巨大的影响。想象一下，对环境影响最小的可再生能源可以给我们带来什么，这要比非可再生能源在成本效率上更具优势。尽管这是一个雄心勃勃的目标，委员会把它作为一个重大挑战，一

7、个需要更多努力来解决的问题。如何实现当前的太阳能电池技术实现成本平价还不得而知。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　5.美国的光学和光子学界如何开发出新的光源和成像工具，以提高一个数量级或更高的光学分辨率？　　解决这个