为什么说光学工程是劝退专业？

二维码

本科光电学院，大三正面临考研专业方向的抉择，查了很多资料看到大家都说光工就业面窄，转行的比较多…但是感觉像激光、显示、照明、传感器这些应用也挺广的呀

原文地址：https://www.zhihu.com/question/371559134

清风寡欲

大概是五年前看到的这个问题，当时也是焦虑了一段时间，如今回头再看，只能说：
轻舟已过万重山。
16年入学北京某985光电，原因是我是湖北人，当时华科光电在湖北很有名
当时我的分数似乎还够不着华科光电，并且当时光学政策上扶持力度很大，武汉光谷名声在外。父母比较信国家政策导向，可以说是认为前景很光明
入学后逐渐接触劝退风向，当时计算机正值风口，时常有类似“大众汽车来我们这种车辆强校招的全是计算机专业的学生”的传言，但是和很多同学一样，自己并没有什么先锋意识，毕竟连课程体系都没有一个具象的认知，现在回想一下，当时大概接触了这样一些工作：
1.通信类的基本知识：信号与系统，matlab编程（对应光通信）
2.电子类的基本知识：数模电，嵌入式（对应光芯片、光电路）
3.计算机类的基本知识：C++、概率论与数理统计、机器视觉(对应CV)
此外还有各种杂七杂八的光学课程、机械课程（学校的光学精密仪器比较强），这些课程其实耗费了很多时间，也打乱了培养体系，当时大家普遍学的比较懵逼
19年有幸拿到同校外系保研名额，当时保研率只有15%，因此机会难得就没有放弃，如今四年过去了，母校保研率已经过40%，不由感概万千，犹记得当年，我暑假参加夏令营的时候排我名次后一点的女生在悄悄联系老师水专利，可以说，当时为了这一点保研名额，不少人汲汲营营，当然这都是插曲
继续正题
学院老师首先推荐了一个搞激光雷达的老师，老师人很热情，但是他的学生对他评价不好，就拒绝了，随后联系了一个搞无线电雷达的老师，当时没想那么多，有学上就行，没想到那时的决定便改写了之后的研究方向
就这样，我开启了雷达的研究生涯
三年研究生浑浑噩噩，并没有太多突出成果，老师并不怎么关注学术，大部分时间忙于接军委项目，我也就跟着测试，调板子，搭仿真，也算是入了微波雷达的坑
后来拒绝了老师的转博邀请，来了港三读博
方向是毫米波雷达传感器
如今回首望去，其实并没有觉得之前的学习经历有什么不好
在我的科研路上，其实周围一直有光学相关的影子
从波动的角度，光学不过是频率更高的电磁波，打开波段图，如今大热的毫米波、太赫兹就在光的频率之前



电磁波段图

因此如果只需要用到波动的特性，那么之前属于光的各种基础课程，放在毫米波波段，并无太大差异
至于光的非线性特性、计算光学那些东西，用不到也就用不到了，反正没有任何一个学生可以从一开始就沿着明确的研究方向进行学习
但是我想说，这样的背景给我带来的最大的一个好处其实是：当我看到各种光学的先进科研成果，我的第一想法往往是这个能不能和我的研究匹配交叉，而非和我周围本来就是电子专业出身的同学一样，第一想法是看不懂，和我没关系
我的导师其实是射频出身，但是如今身为教授的它，活跃在视觉相机、毫米波雷达、激光雷达等多个可以和射频芯片交叉的领域，在他看来，各种感知方案之间，完全可以通过芯片和算法实现融合
随着学习的深入，我慢慢的明白，所谓科研，对于大多数人而言，不是在某一个细分领域一意孤行，而是想尽办法去交叉融合
因此复合学科背景其实是优势，而非劣势，关键看你如何利用
很多年没写东西了，文疏才浅，与诸君共勉

2023.10.21更
补充一下：
回看我当年的本科同学，应该说离开光学这个领域和留在这个领域的都有不少
就我比较熟悉的同学而言
当年同寝室舍友一去了清华做电路，如今在小北方卖军火，属实是不忘学校本源了（bushi）
当年对门寝室的同学，去搞CV，如今也在港三读博
当年同寝室舍友二去了清华继续搞光成像
当然也有就在北京找个研究所上班的
也有认知维度比较高的北京本地同学去了牛津读光学博士，pyq里妥妥成功人士，估计快回国冲985教职了
2023.10.31更
如果有想咨询的同学可以私信我，每个人情况不一样，我尽力帮你分析一下
给一个赞赏是对我的最大支持！比心

继续前进

个人认为光学工程不算劝退专业。这个专业现在已经有工业界香饽饽的苗头，以后应该前景更不错。
本人电子系半路出家去美国光学组拿的PhD，目前在工业界做医疗光学系统相关的工作，合作过的顶级医院包括协和，湘雅，华西。设计过几套创新型医疗器械。临床医生都认为比较有商业化前景。也有工业界其他领域公司提供工作机会：包括高端内窥镜，激光雷达，AR/VR，半导体等领域。
除此之外，本人身边同专业的PhD毕业后都在工业界和学术界有比较好的去处，包括苹果，华为，字节pico，各大985，211高校等等。
先说结论：

• 学光学工程，去工业界年薪百万的机会是有的，硕士可能工作7年以上有机会拿到。博士工作4年以上有机会。（国内一线城市）
  
• 去高校，最好有海外博士和博后经历，文章也不错，回国后可以申请优青，以及地方和学校的人才计划，可以拿到不错的安家费和启动经费。工作不会像工业界那么累，毕竟是为自己工作，身心都不会那么疲劳。
  
• 光工是比较适合创业的专业。光学通常是很多硬件系统的核心，很多系统真正的创新点或者关键指标都是取决于光学系统的好坏。你作为一个光学系统工程师，通常更容易对产品本身有一个更全面的了解，站得更高，相比于电路，机械，算法，UI，质检等工程师更有全局观，所以当你是组织者（CEO），你能提出清晰的技术需求即可，也就是让其他专业的工程师来实现你的需求，为你工作。
  

我喜欢Edmund产品手册上的一句话：光学引领未来！
分析原因：
1. 光学工程是很多硬件的核心，直接决定产品的成败，卖点。你看手机厂商苹果华为小米都在使劲卷拍照和视频。这非常需要招入不少光学工程师。
2.除了刚说的手机的拍照。手机的芯片也在拼命卷。现在都卷到3nm制程。这些都依赖半导体技术的发展，而半导体行业的光刻机，镜头，半导体检测设备等很多都是以光学为核心的光学设备。
3. 手机是一个上下游超过万亿级市场，体量足够大，光学工程师不愁找不到工作。除此之外，以后还有AR/VR等等会慢慢普及，ARVR内的投影系统设计，光学显示都需要光学工程师，ARVR目前还不能取代手机，主要原因也包含光学方案还不够成熟，这也意味着这个领域需要更多的光学工程师进行更多的投入。汽车上的HUD，激光雷达，纯视觉或者多感知融合的自动驾驶方案，智能座舱显示系统，车灯和车内照明方案都会都让汽车这个千亿级市场提供非常多的光学岗位。
4. 医疗器械行业需要光学工程师。国内没有高端的内窥镜，顶级的X光，超声，MRI，血检仪器，手术导航设备都是国外在做。中国有巨大的人口红利，人口老龄化在不断加深，疾病早筛，常规体检，食品安全问题，996加班问题等都对医疗器械有巨大的需求。即使在这个人人都喊经济大萧条的时代，手机等消费市场的确会萎缩，但这不会影响医疗行业的强势欣欣向荣的发展，而且国产替代的机会也会为光学人提供很多的岗位和创业机会。
5.基因测序仪（我觉得值得单独于第4条拿出来说的）。这在未来可能是很大的市场。
6.家用机器人。（也许每家都会有一个，参考马斯克的人形机器人）

光学工程当下还比较坑的原因：

• 光学行业的很多老板仍是传统行业出身，并不具备互联网思维（来钱快，敢给钱，舍得分钱）。很多产品只想要追求低成本，去复制去抄袭，不认为招个博士性价比高于本科生。
  
• 光学本身不具备互联网的快速迭代和高利润（游戏皮肤做一套可以卖很多份，但光学硬件每一份都需要制造成本。软件工程师插一根网线就可以办公，而硬件工程师需要一大堆仪器和实验工具。）
  
• 基础比较差，需要长期积淀。不像互联网那么容易追赶。光学的学习资源也没有互联网那么规范化和开源化。你想学个deep learning各种资料和各种bug解决方案数不胜数满天飞。你想找个光学设计的资料难上加难。具体参数还给你搞个黑盒。自己的配方绝不外传，生怕给别人学去了。
  

为什么还是看好：
1. 人工智能的浪潮会扛着光学行业往前飞速发展：
光学系统产生光学信号，包括图像和视频，这些有用的信息收集的越多，越有助于产生正确的判断结果。然而，人眼收集和人脑的容量是有限的。所以很多人工对图像进行判断的方式就会转变为人工智能进行判断分析决策的方式。例如光学系统对一个对象采集了上百幅高光谱图像，还涵盖紫外，可见光，红外。首先人眼看不到紫外和红外。其次，人脑无法一次性记住上百幅图，并从中找到关联性并做出判断。但计算机可以做到。但为了保障计算机输出的结论可靠，必须首先要求输入的光学图像数据要可靠。这就需要优秀的光学工程师上场了。
2. 很多硬件的核心是光学。刚才已经讲过了，不再重复。制造业国产替代的前景酝酿着很多光学工程师的机会。

需要提醒的点：

• 如果选择去工业界，任何工程专业，在国内工作，尤其是高薪行业，都要做好必须加班的准备。如果你只想每天下午5点下班。还是欧美比较适合你。我也不喜欢加班，但现状就是这样，没有任何办法。
  
• 如果选择走学术，也许需要你有一个大佬导师罩着，如果还有不错的社交能力会更好。
  

以上是个人一些浅见，希望对准备入行的同学有所帮助。个人经历尚浅，请各位同行批评指正。
光学很重要！也希望未来我们这片土地能有更多优秀的光学人才，更多优秀的百年光学企业。

最后提一下我觉得刚入行的同学值得读的一些书籍：

• 德国物理学大家Born的经典著作《光学原理》，最近新出了60周年纪念版：
  

本书是以麦克斯韦电磁波理论为基础，系统性的讲解了光学原理。对一位优秀的光学工程师或科研工作者，基础扎实是必不可少的。
2.  Goodman的傅立叶光学
这本书是我美国博导作为教材的书籍。有了傅立叶光学的认识，再去理解很多几何光学的问题会更轻松。Goodman也是光学领域大师级的科学家，曾经是OSA和SPIE的会长，他用一辈子在完善这本书，这是最新的第四版。
上面是打基础的几本书，下面推荐有助于实操的
3. Warren Smith的现代光学工程
4. 美国著名光学仪器专家Paul Yoder的光机系统设计
5. 德国耶拿应用科技大学Jens Bliedtner教授和原蔡司光学部主任Gunter Grafe写的光学制造技术：
6. 宋菲君先生的这本近代光学系统设计，这是真正长期活跃在一线的物理学家兼光学工程师写的书，里面有很多实用设计实例，国际接轨，厚厚的一本。
顺便八卦一下，这位物理学家兼资深光学工程师宋菲君，是国学大师丰子恺的外孙

----------------------2023年6月6日更新--------------------------------------
今天，苹果发布了首款MR眼镜vision pro


一个新的时代正式揭开了序幕！

------------------------------2023-6-28更新-------------------------------------------
      如果光学专业的同学不知道以后可以从事那些方向的工作，建议可以看看下面Synopsys的光学解决方案宣传手册，虽说是给他们家自己软件打广告的，但基本涵盖了光学主流行业和工作内容，非常值得了解和收藏：

卡卡

接触光学快十年，四年美国工业界经验，谈谈对光学的看法。

• 门槛高。学好光学需要很多基础：数学、物理、半导体、电磁场等等，大学毕业可能只是一知半解。光学的世界非常深非常广，即使学了十年也只懂某一特定领域的特定知识。当然，学了很多东西可以各种relate之后，你会发现光学是有趣的。
  
• 工作少。现在业界最需要的还是传统光学的人：镜头设计、制造、显示、半导体process。听上去fancy的量子ABCD在业界没听说啥机会。随着AR VR、3D成像、lidar、无人驾驶 (这几个是光学目前最热门最紧跟时代的应用）的发展，光学又稍微火了点，不过完全无法和互联网比。
  
• 能选择的公司很少，不像码农有更多选择。很多小公司的公司文化实在是不太行，大公司最好的就是累死人的苹果。
  
• 找工作对于没经验的毕业生来说不友好，除非是比较研究的方向，比如nanophotonics, 计算光学 (业界主要应用还是在AR等上述几个热门领域）。 比较应用的方面，学校大概不会教怎么测相机MTF？
  
• 不轻松。业界工作需要很多technical 知识解决一些很复杂的问题，烧脑，挺累的，很多光学工作需要做实验或者出差，总之不觉得比我做码农轻松。
  
• 赚得少。没法和大公司码农比，不多解释，但是在非码农的工程师中还算可以。
  

那么光学的好处是什么呢？

• 越老越吃香。不用担心年纪大了被淘汰- 厉害的lens designer都是白发苍苍的，经验的积累非常重要。
  
• 在硬件行业里算是发展前景和工资还不错的“工种”，跟机械、材料、土木、化工等比。用到光学技术的热门行业上文提到。
  
• 虽说机会少，但是积累一定工作经验后跳槽是不难的，属于“稀缺”职业，想做的话可以一直做下去。
  
• 刚需。人类总还是需要镜头的吧。。。苹果这类的公司是一直需要光学工程师的。
  

认识很多人转行去做码农 AI data或者PM，也认识很多一直做光学的人也过得好好的并且不想转行，关键还是看喜欢做什么。喜欢就坚持，如果沉不下心来做光学觉得其他事情能给你想要的，那就去做你想做的事，光学那么难的东西都能整明白，其他的也不在话下。

继续前进

知乎上面流传最广的不是“见光死”吗？
最著名的是失败人生——曾博，光电排名第一的浙大光电的本科，那段时间在知乎人尽皆知。
还有他的基友立党，现在在美帝一个叫德州的农民工学校（大雾，狗头）。辣鸡！
还有你在知乎搜光电，一堆劝退的！
蜗牛学长说过

光电专业的主要问题出在本科教学，"光电是个筐，啥都往里装"，看起来知识面很广，但很多学校光电专业课程设置和教学实在不敢恭维，几乎没什么扛得住社会毒打。不过这样的学校往往其他专业也好不到哪儿去，所以光电专业的本科就业对比之下虽比不上计算机、电气、自动化，但也不算差，只能说是一般般吧。

青峰学长说过

建议换专业。
其他专业比如计算机，土木，建筑甚至医学法律，好好学完一学期的课，能上手不少东西。上手之后，如果自己愿意拓展钻研下去，就会进入一个发现问题，解决问题的良性学习循环。在本科阶段，这些学科的学生不光是接受知识，更有机会输出知识运用知识。学习环路通畅。
光学完全就是无底洞！本科阶段的学习常常是一个又一个问题的死循环。每门课之间交叉太多，本科四年很难学明白。
就拿第一门专业课几何光学来说吧，学生上完一个学期课，能记住什么是主点主面，像方主点像方主面，物方主点物方主面，基点基面，共轭点共轭面，有几种相差及其原因就算不错了。我大学同学曾经在开水房，用疯狂英语的方式背诵这些概念。英语单词背多了，总能用到几个，加上联想，也能把语言掌握。几何光学那样学，完全就是悲剧，除了考试能低空飘过，完全就是浪费生命。离能够做光学设计，差了十万八千里。
一直读到博士，啃完一本又一本书，回头再看的话，之前的一个个问题开始能相互打通。慢慢能有机会输出运用知识。然而人生苦短，为什么不选个能边学边用，边用边学的专业呢？光是成就感，不知道要比学光学的要多体会到多少。

我想说的是，360行，行行出状元，只不过本专业需要的努力更多，更艰难。光电最大的问题就是与国外差距太大了，导致国内民营企业太少了，不足以支撑那么多的毕业生找工作。而且沉没成本太大了。我之前跟某个国内光学工程排名并列第一的学校的光电学院的学生聊天，该学院一年招300+人，但是最后选择继续在光电的不足一半，这就是现实。某个学校的老师曾经开过玩笑，我们专业就业面很好，从看门的大爷，到学校里卖水果的大爷，再到学校里修电脑的师傅，都是我们的校友。光电毕业了，要不然转金融，要不然转EE(电气工程)。但是，如果你对此感兴趣，你就会苦中作乐，总会熬过来的，然后豁然开朗。
用陶渊明的桃花源记的一段做结尾吧。

林尽水源，便得一山，山有小口，仿佛若有光。便舍船，从口入。初极狭，才通人。复行数十步，豁然开朗。土地平旷，屋舍俨然，有良田美池桑竹之属。阡陌交通，鸡犬相闻。其中往来种作，男女衣着，悉如外人。黄发垂髫，并怡然自乐。

只有通过了狭窄的洞口，你才会发现豁然开朗的一片新天地。
光电信息科学与工程专业，觉得课很难，学不好，怎么办？光电信息科学与工程这个专业怎么样？就业都有哪些方向？「光电信息科学与工程」专业是一门什么样的专业？我是 @恍然如梦 ，一个误入理工科的文科男……

队长是我

每个人的眼界以及对一个行业的认知，都是随时间和成长阶段在变化。如果还是本科，对行业还不了解，你怎么谈一个专业劝退；如果是研究生，那你对这行业是否知根知底呢，所以也不好下定论；如果是博士/行业专家，对一个行业深入研究了，那个阶段他们才知道行业究竟怎样，说不定他们已经喜欢上了所谓的劝退专业。
早期对光学工程的认知:
当初从理科物理转了工科光学工程，主要是认为电路电子行业已经烂大街了，而人类对光学的认知和开发利用，与电子相比，还是相比甚远的，所以当时就认定光学未来的前景肯定更好。光学里面我比较喜欢的方向是集成光学(做光芯片那种)，因为我觉得几何光学就是做做透镜，看起来很low，没有高大上的感觉，所以光机所那些也不感兴趣。当初对光学行业很懵懂，天真的以为光芯片就是全光的芯片，在并行处理以及传输速度上完全碾压传统集成电路芯片，未来可以完全替代电芯片，复制电子半导体繁荣发展，并坚信这是势不可挡的趋势。(好，到这里天真的理想谈完了，考研我就选择了光电学院的光通信与集成光学专业，就认定了做集成光学)。

研究生阶段:
上了研究生，课题做的是基于二维材料硅基高速电光调制器，开展这个课题需要两个关键的东西:(1)二维材料(可以外面购买，这个还比较容易点)；(2)硅波导芯片，这个很尴尬，研究生三年下来，从没见过这东西，因为硅光流片费用很高(10mm*10mm大概4万~10万不等)，一般不是博士，导师估计都不会让你把自己设计芯片拿去流片，然后拿回来做实验测试。所以到头来，发现自己想多了，自己只能抱着电脑跑跑仿真，这就是我的集成光学。

毕业找工作:
对于找工作这件事儿，周围大部分同学都在拼命学FPGA，学C＋＋，学算法，企图跳出光学这个行业。但是等你找工作才会发现:应聘电路芯片岗位，自己比不过电子专业本科生;应聘软件算法岗位，比不过计算机学院的本科生，我认为以上这两种操作无异于拿鸡蛋碰石头。所以鄙人坚信术业有专攻这句话，我依旧纹丝不动，继续搞科研，最后也发了个SCI，研究生阶段也算心满意足了。但是，真正到了找工作时，感觉就和题主一样，一片茫然，这个专业有点高不成低不就的状态，可以选的公司大致是，面板公司:京东方，华星光电，TCL，但是工资很低，工作条件不入眼;剩下就是做通信和光模块的公司: 旭创，新易盛，光讯，烽火等，待遇也就那样，去了还不一定就是干自己想干的事儿；当然也有专门做硅光芯片的研发岗位，华为深圳的研究院，但是我们这种小硕更本不入人家的法眼，也有一些外企提供这样的岗位，但是鄙人英语不行啊(硬伤)。此外也面试了很多半导体公司的工艺岗位(还好没入坑，工艺真不能待)。皇天不负有心人，我最后还是找到不错的岗位，也算100%对口集成光学吧。回到问题上，实际现在大家觉得光学劝退，是因为能提供对口光学的岗位的公司实在是太少了，学科设计很前卫，但是学科建设以及配套的产业建设完全跟不上。我认为最主要的还是学好自己本专业，相信术业有专攻，就业机会多与少，都是留给有准备的人。
更新一下∶2022年8月，辞职回学校读书了，前途未知！

行业状态：
刚工作1年，只能说一点皮毛，毕竟认知需要时间积累，所以如果有不妥的地方，还请多多指教！
集成光学:   现在硅光行业概况，以下研究机构和公司大部分都采用了193nm DUV光刻技术+8英寸晶圆，做硅光的工艺节点大约在100nm左右。也有部分前沿的公司如AMF，AIM，Globalfoundry已经在开展12英寸工艺开发，Globalfoundry现阶段正在尝试用标准的45nm CMOS加工光芯片，这种工艺可以使得电路芯片和光芯片一体集成，这样的方案还是很期待的，一种光电大统一的感觉。Intel这几年就是一直在推动硅光芯片做高速光模块研究，现在感觉已经是只差临门一脚了。
其它方向: 现在光学成像领域也现在也有很多不错的发展方向，现在人工智能方面的机器视觉，也是很热门的方向，现在人脸识别，无人驾驶，激光雷达等，比较有名的公司如旷视科技，禾赛科技。现在偏人工智能方面的图像处理相关比较热门，工资方面，图像处理基本上是集成光学的两倍。当然这里面工作量也是区别很大的，一个是偏软件，另一个偏硬件。当然现在在光学领域，还有另外一个比较成功的中国公司，汇顶科技，做屏幕指纹识别的，基本上处于行业垄断状态

相关研究机构
国内:三家8英寸硅光工艺平台
联合微电子中心(CUMEC): 硅光流片服务平台
中科院微电子所(IMECAS): 硅光子平台--集成电路先导工艺研发中心
上海微系统所: 上海工研院硅光平台发布PDK2.0

国外:
IMEC, Ligentec,lionx, VTT, AMF, Compoundtek, AIM, AMO, HHI, SMART PHOTONICS, CEA-Leti,TowerJazz,STMicroelectronics, IHP, Rockley, Petra

传统半导体公司:
Globalfoundry, intel, IBM, huawei,smic,tsmc

相关院校:
国内:浙大/华科（当然还有很多其它不错的学校就不详细罗列了，毕竟光学也分很多方向）
国外:根特大学，格拉斯哥，埃因霍温，南洋理工，国立大学，洛桑联邦理工学院EPFL，纽约州立大学理工学院，加州大学圣塔芭芭拉分校UCSB，MIT，罗切斯特大学UR。(后续再补充吧)
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