光子计量

　　一、信息社会与光子时代

　　物质、能量和信息是人类社会的重要资源，信息作为一种社会资源自古就有，指南针、烽火台、造纸术和印刷术等四项发明是我国古代利用信息资源的光辉范例，但在人类历史漫长的发展阶段，信息资源的利用都处于从属地位。科学技术的进步和社会的需求，使人类步入信息社会，当今世界的时代特征是由工业化社会向信息化社会发展，信息资源的利用逐步上升到主导地位，信息产业将成为社会的主要产业，二十一世纪是一个信息化社会。信息化社会需要一个强大的“国家信息基础设施”(Nn一Na-tionalInformationInfrastrueture)，以全面推动和支持信息化，科教信息化、国防信息化、家庭信息化和社会信息化，信息高速公路正是这种社会发展的必然产物。覆盖全国以至全球的光纤网络是信息高速公路的主干线，在光纤网络上连接了各个企业、学校、科研部门、电视台、图书馆以至家庭的计算机系统、通信系统，而在信息高速公路传输的是视频、声频、图像、数据等多媒体信息，信息高速公路上传递信息的载体主要是光子，光子携带了多媒体信息通过光纤网传输到家家户户，在信息社会中，光子扮演了十分重要的角色。

　　光子学是近20年来随着近代科学技术特别是激光科学技术的飞跃发展而日益兴起的一门新学科。光子学研究的范围是:光子的产生、光子特性和光子计量;光子传播和运动;光子与物质相互作用和转化等[lj。光子学是继微电子学、光电子学(光学和电子学融合的初级形式)发展起来的又一高新科技领域，是科学发展的必然。光子学已成为改变世界科学技术的重要杠杆之一，在今后世界各国经济实力与国防力量的较量中，光子科学技术将起到极其重要的作用，如果说二十世纪是微电子时代，那么二十一世纪将是光子时代。近二十年来，世界上一些发达国家，如美国、日本、德国以及亚太发达地区已将光子学、光子技术、光子工程和光子产业列入国家发展的重点，已经投入大量的人力、物力和财力，光子产业已经成为新兴工业的重要支柱，作为光子产业的先导光电子产业迅猛发展，到2000年，世界光电产值达2130亿美元，比1988年增长了4.5倍多，见图l旧本光产业振兴协会预估)。从1987年到2000年光电子产业中几个主要行业发展概况见图2(美国LaserFocus杂志)。

　　二、光子量和单位

　　计量测试技术的发展要适应信息科学技术和光子科学技术发展的需要，为此国际标准化组织150/TC12技术委员会于1990年制定了《光及其有关电磁辐射的量和单位》新标准(150/DIS31一6/2990)〔2〕。我国也参照国际新标准，修订了国标《GB3102.6一93户〕。’在新标准中，与辐射度量、光度量相应地增加了七个光子量:光子数N尸;光子通量中;;光子强度IP;光子亮度Lp;光子出射度M尸;光子照度Ep;曝光子量H尸。辐射度量、光子度量、光度量是光及有关电磁辐射度量的三个体系，从不同角度来描述光辐射的度量，它们相互联系而又有差别。表1列出了三个体系的光辐射量、符号和单位。