摘要
第1章 緒論
1.1研究意義
1.2使能技術
1.3經濟問題
1.4全球視野
1.5教育的重要性
1.6未來的發展
第2章 光子學對國民經濟的影響
2.1引言
2.2光子經濟學：激光器案例研究
2.2.1激光技術對經濟的影響
2.2.2早期激光器的研發投資
2.2.3早期激光器市場
2.2.4國際對比
2.2.5激光器案例研究結論
2.3評估光子學的經濟影響力——美國的行業收入、就業和研發投資
2.4政府和工業界資助的光子學研發資金及聯邦政府提供的光學資金
2.5美國自1980年以來光子學創新領域的變革
2.6光學行業的風險投資
2.7技術市場、知識產權和美國大學的技術特許
2.8協同研發模式及其對光子學創新的意義
2.8.1半導體制造技術聯盟
2.8.2美國光電產業發展協會
2.8.3美國國家納米技術計划
2.9簡要評述
2.9.1擬定的國家光子學計划
2.10本章研究成果
2.11建議
第3章 通信、信息處理和數據存儲
3.1引言
3.1.1通信
3.1.2信息處理
3.1.3數據存儲
3.2影響案例：互聯網
3.3技術進步
3.3.1通信
3.3.2網絡
3.3.3研發示范領域
3.3.4信息處理
3.3.5數據儲存
3.4制造業
3.4.1通信
3.4.2信息處理
3.4.3數據儲存
3.5經濟影響
3.5.1美國和世界其他地區之間的比較
3.6研究成果和結論
3.7建議和重大挑戰性問題
第4章 國防與國家安全
4.1引言
4.2光學和光子學對防御系統的影響
4.3技術概述
4.3.1《駕馭光：21世紀的光學科學與工程》問世以來光學相關研究的變化
4.3.2把握最新技術進步，獲取發展機遇
4.4加工技術
4.5美國的全球地位
4.6研究成果和結論
4.7建議和重大挑戰
第5章 能源
5.1引言
5.2太陽能發電
5.2.1光伏系統
5.2.2聚光太陽能發電系統
5.2.3混合系統
5.2.4與現有和潛在的其他燃料來源相比，太陽能發電的平准化成本展望
5.3固態照明
5.4研究成果
5.5建議和重大挑戰性問題
第6章 健康與醫療
6.1引言
6.2技術對醫學影響之歷史概況
6.3現代醫療實踐中的光學和光子學
6.4技術進步拓展了光子學的新應用
6.5技術進步為光子學在未來應用提供契機
6.5.1核酸序列檢測和突變檢測
6.5.2通過蛋白質和組織陣列進行蛋白質組學分析
6.5.3高通量篩選技術
6.5.4流式細胞術質譜分析
6.5.5眼科學
6.5.6圖像引導外科手術（IGS）技術
6.5.7雙能CT和定量圖像分析
6.5.8再生醫學中的生物醫學光學
6.5.9研究中的生物醫學光學
6.6研究成果
6.7建議
第7章 先進制造業
7.1引言
7.2光子技術領域中的生產與創新：三個案例研究
7.2.1顯示器
7.2.2太陽能電池
7.2.3用於通信系統的光電元件
7.2.4三個案例的異同
7.3光學領域的先進制造技術
7.3.1光學表面
7.3.2非球面透鏡
7.3.3制造工藝和裝備
7.4光子學在制造業中的應用
7.4.1光刻技術
7.4.2激光器在制造業中的應用
7.5增材制造
7.5.1立體光刻
7.5.2選擇性激光燒結技術
7.5.3激光工程化凈成形技術
7.6光電子技術與美國制造業的未來
7.6.1大批量生產
7.6.2小批量生產
7.7美國制造業勞動力
7.8研究成果
7.9建議和重大挑戰
第8章 先進光子測量技術與應用
8.1引言
8.2光學和光子學對傳感、成像與計量學的影響
8.3技術概覽
8.4白「駕馭光」研究以來的變化
8.4.1國際單位制（SI）定義的變化
8.4.2通過生成高次諧波分量開發阿秒脈沖串
8.4.3利用啁啾脈沖放大技術的極端條件台式設備
8.4.4納米光學和等離激子光子學、負折射率材料和變換光學
8.4.5光量子狀態的形成、控制及其探測方面的進展
8.4.6利用光學綜合孔徑雷達實現高分辨率遙感
8.4.7自適應光學技術的進展
8.4.8從最新研究進展中把握技術機遇
8.4.9制造業
8.5美國的全球地位
8.6研究成果
8.7建議和重大挑戰
第9章 戰略性光學材料
9.1引言
9.2能源應用
9.3新穎結構：亞波長光學、超材料和光子晶體
9.4納米結構材料面臨的技術挑戰
9.5生命科學與合成生物學中的光學材料
9.6研究成果
9.7建議
第10章 顯示技術
10.1引言
10.2不久的將來
10.3顯示器概覽
10.3.1液晶顯示器
10.3.2觸摸顯示器
10.3.3OLED顯示器
10.3.4柔性顯示器
10.3.5投影顯示器
10.3，6三維全息顯示器
10.4顯示器產品制造
10.5研究成果
10.6建議
附錄A 任務聲明及介紹性信息
A.1背景
A.2引言
A.3任務聲明
A.4委員會
附錄B 縮略語
附錄C 附加技術范例
C.1使能技術
C.2國防和國家安全
C.2.1監視
C.2.2夜視
C.2.3激光測距儀、指示器、干擾發射機和通信器
C.2.4激光武器
C.2.5光纖系統
C.2.6特殊技術
C.3能源
C.3.1太陽能技術成本
C.3.2太陽能—風能混合系統
C.3.3太陽能輔助技術
C.4健康與醫療
C.4.1光學和光子學在急診室中的應用
C.4.2光學和光子學在診斷過程中的應用
C.4.3人類基因組計划取得的成果
C.4.4生物醫學光學在日常生活中的應用
