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光学是研究光的现象、性质与应用的科学，是物理学的一个分支。在美国，光学专业包括光学物理和光学工程两个方向。光学物理主要研究光的纯科学领域，而光学工程则侧重于应用光学的工程实践。此外，光学专业还涉及到光子学、光电学等新兴领域的研究与应用。
在美国，光学相关的专业设置主要分布在电子与电气工程系和物理系。电子与电气工程系的光学专业更注重工程应用领域的研究，例如光通信、光电子器件等；而物理系的光学专业则更注重理论研究，例如量子光学、非线性光学等。
申请美国光学专业需要具备一定的能力和背景。申请者最好具备较扎实的自然科学基础、较好的人文、艺术和社会科学基础，以及正确运用本国语言、文字的表达能力。此外，申请者还应具备光学专业所需的制图、计算、实验、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能，并了解光学领域的科学前沿发展趋势。自学能力和创新意识也是申请者应具备的重要能力。
在美国，有三所大学的光学研究中心备受推崇。首先是罗彻斯特大学，其光学研究所在全美名列第一，设置有硕士和博士学位项目，研究方向涵盖了生物医学光学、纤维与光通信、图像科学与系统、纳米光子学、非线性光学及光子学等。其次是亚利桑那大学，该校拥有世界上最优秀的光学研究中心，研究方向包括光学工程、光学物理、光子学、图像科学等。最后是佛罗里达中央大学，该校的光学与光子学院设有本科和研究生项目，研究方向涵盖了光纤光学、非线性和量子光学、半导体与集成光学、激光、成像、传感与显示等。
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