这是一个创新创业的国度,还有你不知道的以色列光学
说起以色列,小编第一感觉是“危险”,第二感觉是“神秘”,第三感觉是……嗯,开挂的“国”生。
这可能也代表了很多人的看法。的确,各派宗教必争的圣地、一个战火纷飞的国家,70年间靠着800多万人口,在仅2万多平方公里的土地上,硬是凭借科技和创新走上逆袭之路,用“开挂”来形容一点也不过分。
今天,我们就一起看看这个传奇的国家在光学领域有哪些知名科学家和重要的科研机构。
知名光科学家
Mark Jay Beran(1930–2013)
特拉维夫大学荣誉教授,跨学科研究部门第一任主席,美国光学学会会士,美国声学学会会士,麻省理工硕士学位,哈佛大学博士学位。对随机介质中的波传播理论做出了重大贡献,对连续介质力学中的统计学也做出了贡献,著有《部分相干光理论》、《统计连续介质理论》。
Mordechai (Moti) Segev
以色列理工学院杰出教授,美国国家科学院(NAS)外籍院士,美国物理学会(APS)和美国光学学会(OSA)会士。其重要贡献包括发现光折变孤子和随机相位孤子,首个观察到二维晶格孤子,首个在无序周期性系统中的安德森局域化进行演示实验,首个证明光子拓扑绝缘体,提出了基于稀疏的亚波长成像和超分辨率概念。曾获得2007年欧洲物理学会量子电子奖、2009年美国光学学会Max Born奖、2014美国物理学会 Arthur Schawlow奖、2014年以色列物理学奖。多次参加国际学术会议,曾在光学前沿——第八届国际信息光学与光子学学术会议(CIOP 2016)作大会特邀报告。
Herzl Aharoni
以色列本-古里安大学教授,美国光学学会(OSA)、国际光学工程学会(SPIE)、美国物理学会(APS)、英国物理学会(IOP)、英国工程技术学会(IET)、南非电气工程师学会(SAIEE)会士,研究、设计和发明了采用标准集成电路工艺制作经济高效的多端集成单晶硅发光器件(SiLED)。
Abraham Katzir
特拉维夫大学教授,生物医学光学和光纤领域的专家。美国光学学会(OSA)会士,国际光学工程学会(SPIE)会士,2008年任以色列激光与光电学会主席。他在特拉维夫大学的研究小组开发了一种由水晶银卤化物制成的特殊光纤,这种材料在中红外波段的透过率极高。他和该小组的成员都参与了基于这些光纤的新方法和新系统的研究和开发。他们为科学、医疗、工业和环境保护应用中使用的中红外光纤作出了重大贡献。
Zeev Zalevsky
巴伊兰大学理事会和评议会委员,教授,纳米科技与先进材料学院(BINA)纳米光子学中心主任,美国光学学会(OSA)、国际光学工程学会(SPIE)、欧洲光学学会(EOS)、英国物理学会(IOP)、英国工程技术学会(IET)、美国发明家学会(NAI)、英国NANOSMAT学会(FNS)、美国影像科学与技术学会(IS&T)会士,IEEE高级会员,2018年SPIE棱镜奖获得者。研究领域为纳米光子学、硅光子学、超分辨、生物医学光学和生物成像、衍射光学元件和光束整形、光纤器件、光纤和通信、射频光子学。
Ady Arie
特拉维夫大学电子工程系教授,电子工程学院院长,光与物质相互作用研究中心主任,特拉维夫大学工学博士学位。美国光学学会(OSA)会士,IEEE高级会员,IEEE光子学以色列分部主席,2016年获Kadar Family杰出研究奖。研究方向为非线性光学,等离子体,流体动力学和电子显微镜。
Aharon J. Agranat
耶路撒冷希伯来大学应用物理系教授,Brojde创新工程与计算机科学中心主任,Nahman Jaller应用科学部主席,希伯来大学光电子计算实验室创建者。发明了电光晶体KLTN,建立了电子全息术的概念及其在WDM网络中的应用,拥有微电子学、光电子学和材料科学领域专利24项。
Joseph Rosen
以色列本-古里安大学电子与计算机工程系光电子学教授,美国光学学会(OSA)会士,国际光学工程学会(SPIE)会士,以色列科学基金会,美国-以色列双边科学基金会和香港研究资助委员会项目拨款评审,光学三维空间相干领域研究的先驱,引入计算机生成的全息术来控制光束的衍射和传播特性,以及光波的三维相干函数。
Jacob Scheuer
以色列特拉维夫大学物理电子系教授,纳米光子学实验室主任,在有源延迟线、旋光传感器和光缓存器研发中具有突出贡献。研究领域包括纳米光子学、等离子激元、超表面、快慢光等。
Dan M. Marom
希伯来大学应用物理系教授,美国光学学会会士,IEEE 光子学学会高级成员,2000年获UCSD电子工程博士学位。在光通信领域研究二十余载,在频谱分散光的光信息处理方面具有创新性研究,促使了光学网络基本组成部分之一的波长选择开关的发明。
Moshe Nazarathy
以色列理工学院教授,研究领域包括光通信、光学网络、光学计算、集成光学、光纤光学、波包光学以及量子信息处理、量子通信和量子计算。在超快光学中发明了时间透镜的概念,在相干光子通信的节能信号处理领域作出重要贡献。
重要科研机构
以色列特拉维夫大学
以色列特拉维夫大学建于1956年,是以色列规模最大的大学,十分重视基础和应用科学的研究。该大学还拥有专门的研究所,主要从事战略研究、医疗保健系统管理、技术预测和能源研究等。
工程
学院
光与物质相互作用研究中心
研究中心是特拉维夫大学一个新的跨系研究中心,由来自LMI科学各个领域和学科的15个研究小组组成,目标是促进特拉维夫大学优秀的光学科学研究和学术培训,并为研究人员和学生提供一个统一的平台,使他们能够使用最先进的设备进行协作和跨学科的研究。
中心的研究主要集中在纳米光子学(超材料、等离子体纳米结构和混合材料),超快光与物质的相互作用,强场机制以及新型光学操作和光学显微镜技术的发展以及材料科学和医学诊断。
非线性光学与波导实验室
实验室研究光波的各种物理现象,例如在变频过程中雕刻光线,等离子体的整形传播,甚至操纵电子束和电子 - 物质 - 光的相互作用。
物理光学组
物理光学组在光学的各个领域进行理论和实验研究,研究领域涉及非线性光学,极端非线性光学,超快光学和纳米光子学。具体的研究内容为相干控制激励介质的高次谐波、光学中的超级振荡、遗传和行为算法在光学中的应用、耦合模式动力学。
纳米结构动力学实验室
研究领域为光物质相互作用理论,控制“纳米结构动力学”的光学操作,无线电频率-模拟计算中复杂光学现象的仿真。重要的研究设备有光镊,LCOS空间光调制器,光学冷冻器(光致发光/透射反射),暗场散射(单粒子)装置。
纳米电子光学实验室
实验室的目标是研究纳米级的光物质相互作用的基础,以发展下一代的光电器件。具体的研究项目包括有源等离子体纳米天线、纳米线激光器、非线性超材料、激子学。
纳米光子学实验室
实验室主要研究项目包括等离子体表面,用于折射率检测的等离子体纳米天线,电介质超表面的波束形成和操纵,钙钛矿光子学,三维聚合物光子学,径向布拉格激光器,用于安全密钥分配的超长光纤激光器,白光腔,布里渊光纤激光器的热反馈,光学纳米天线,新型太阳能电池。
化学
学院
纳米生物光子学实验室
实验室在光学成像和光谱学的许多领域进行专门研究,重点是单分子检测和开发新型成像技术,例如在基因组和生物标志物检测方面应用新的成像和光学检测方法。实验室正在开发新的光谱学和显微学技术,将先进的光学技术与纳米技术领域的工具与生物试剂结合起来。
Cheshnovsky组
研究内容为纳米物体的表征和开发用于检测和表征单个纳米物体的实验方法。将超分辨率显微镜用于纳米物体和纳米结构的观察和化学表征。特别强调无标签方法,避免用荧光染料标记物体。这些方法非常适合纳米材料研究。该实验室正在利用光诱导热分析来提高分辨率。分辨率的提高源于反射率的非线性响应。开发测量单个纳米物体和纳米粒子的光吸收和消光的方法。使用这种方法的主要目标是寻找直接带隙光伏材料。
Roichman实验室
研究领域为控制热力学平衡的复杂流体力学,自组织,动力学和基本物理过程的统计学。使用全息光镊操纵和驱动微观物体,采用各种光学显微镜技术对这些物体成像,并通过图像分析来研究它们的运动和形态。
分子纳米光学实验室
研究小组研究光与受光子纳米结构限制的有机分子的相互作用,并开发通过将电磁场限制在亚波长区域来控制分子的光学物理和化学性质的新方法。研究小组使用先进的纳米加工和光谱方法,旨在通过受耦合到谐振光学器件了解分子的动力学如何受到影响,主要侧重于强光与物质的耦合机制。
研究设备包括抽运探针显微镜、瞬态吸收光谱仪、荧光分光光度计+ TCSPC和钛宝石再生脉冲激光放大器和光学参量放大器等。
物理与天文
学院
飞秒纳米实验室
实验室由特拉维夫大学纳米科技中心和欧洲研究委员会(ERC)资助,研究目标是将空间和时间的极端分辨能力结合起来,以便在纳米尺度上为时空超快动力学提供窗口,并且在等离子体纳米结构和超材料中探索超快热电子动力学和相关的非线性效应具有浓厚兴趣。目前的目标是了解纳米粒子的几何形状和环境对时空热电子演化的影响及其与非线性光学产生的关系。
实验室的研究是基于将理论微观模型与新颖的实验测量方法相结合的尝试,其中包括:基于测量的脉冲整形、超快泵浦探针光谱、超短光源和近场显微镜。
Wise天文台
天文台配备有Boller和Chivens望远镜,这是一个安装在刚性离轴赤道仪上的Ritchey-Chretien宽场反射镜。主镜直径40 英尺,f/4光圈,除了CCD成像相机外,望远镜后还可以接微光光谱仪和R10000阶梯式光纤光谱仪。
以色列本-古里安大学
该校建立于1969年,1973年以色列第一任总理戴维·本-古里安过世后,改为现名。是以色列主要的研究型大学之一,在全球大学的多个领域都是领头羊。并且与工业界有着密切的合作,获得非政府资助经费居以色列大学首位。
电气与计算机工程
学院
光电子学实验室
实验室主任为Joseph Rosen,研究领域包括光学计算和处理、散斑集成的非侵入式光学成像、空间相干轮廓术和断层摄影术、三维光电相干、安全加密光学系统、纵向光束整形计算机生成的三维物体全息图。
激光与非线性光学组
研究领域是基于光子晶体光纤和硅波导的高功率激光器和波长转换器。目前的研究主题包括基于大光子晶体核心光纤的高峰值功率光纤激光器,锁相和相干的光纤激光器阵列,通过受激拉曼散射和参数化过程在气体填充中空的核心光子带隙纤维(PBGF)中的波长转换,在中空的核心PBGF中的CARS,硅波导的波长转换。资金支持来自以色列工业部和以色列科学基金委。
实验室有专为高功率光纤激光器设计的新实验室,采用温度/湿度控制的10级洁净室,钛宝石超快激光放大系统(35 fs, 3.5 mJ),光子晶体光纤和光子带隙光纤激光器,光纤激光器阵列。
物理
学院
激光与物质相互作用组
研究内容为爆炸物检测、非线性光学、通过激光烧蚀金属和合金靶制作纳米粒子、用激光光谱学探测分子的动力学和结构、开发一种新的光谱法研究软生物分子。
阿秒科学与纳米光子学组
该小组关注在超快非线性光学领域的实验和理论的研究,是一门阿秒科学和纳米科学。更具体地说,在极小的空间(纳米)尺度和极短的时间(阿秒)尺度上,产生、测量和控制光与原子、分子和纳米系统之间的相互作用。小组的兴趣范围从与这些过程相关的基本物理现象到实际应用。
耶路撒冷希伯来大学
希伯来大学始创于1918年,落成于1925年,是犹太民族的第一所大学,同时也是犹太民族在其祖先发源地获得文化复兴的象征,是以色列最高学府。
计算机科学工程
学院下的应用物理系
光电子计算实验室
光电子计算实验室于1991年由实验室主任Aharon J. Agranat教授建立,隶属于Peter Brojde创新工程和计算机科学中心。
Agranat教授的光电计算实验室(OECL)正在创建和开发用于实现传感、数据处理和通信的未来复杂方案的奇异设备和电路。实验室的研究活动本质上是多学科的,从凝聚态物理的基本原理、非线性光学到具有独特功能的光电器件和电路的发明和构建,以及利用这些功能的概念计算机的系统架构。
2017年的研究亮点有“Remote detection of buried landmines using a bacterial sensor ”,“Control of light by curved space in nanophotonic structures ”等。
纳米光子学和量子结构实验室
实验室研究领域有光诱导的芯片上量子BEC,量子光采集,混合光和物质的未来量子光电子学,高分辨率超薄材料光学性能的测量。最近的工作包括定向单光子发射,垂直耦合的双极激子分子,不可压缩双极性液体的证据,被动和主动环形等离子体透镜的全光谱角表征,偶极激子的声传输,激子流之间的远距离双极性相互作用。
纳米光电子器件实验室
实验室的研究主要集中在硅光子学,偏振光学,等离子体激元和光电流体学。实验室主要设备有近场扫描光学显微镜(NSOM)、高分辨率扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)。
超快激光实验室
研究重点是开发新的阿秒辐射源,并将阿秒工具推向新的领域。目前进行研究项目包括高能量的高次谐波(HHG)的产生,研发超短红外激光(波长2-3 µm),超短脉冲的OPA和OPCPA技术,共振高次谐波的产生,亚飞秒内壳动态激发。
先进成像实验室
先进成像实验室由欧洲研究委员会(ERC)、Azrieli基金会和人类前沿科学计划(HFSP)提供资金支持,正在开发全新的光学技术,实现光线直线传播路径被遮挡时的成像。通过结合调制光、声音和先进计算方法,超越传统相机的极限。
研究主要在于物理与工程之间的接口,重点是开发基于计算机的光学成像技术,以克服当前方法的局限性。试图解决光散射对光学显微镜的限制。该小组对随机散射光的一些直观概念提出了挑战,比如通过墙壁上的反射光,研究成果显示可以使用它或从它提取信息用于成像。
相关杰出成果包括Optics: Super vision , Guidestar-assisted wavefront-shaping methods for focusing light into biological tissue , Controlling waves in space and time for imaging and focusing in complex media , Disordered Photonics .
光子器件实验室
光子器件组由Dan Marom教授领导,核心使命是在光子器件和光学子系统层面进行创新,使下一代光通信能够支持社会的信息消费。目前的研究领域包括波长/模式滤波器的波导器件,光纤中纳米光子结构3D打印,芯片上的MEMS波导开关,分散在波导内的纳米颗粒,光纤和波长开关,全光超快信息处理,空间和波分复用。
高功率激光实验室
目前的研究内容包括超高强度激光的光学导引,高强度激光与雪团的相互作用,超高强度光在大气中的传播,激光尾流场的电子加速,自共振分子的激发,超高强度激光与固体靶的相互作用。研究设备有钛宝石锁模CPA激光器、再生放大器、4通道放大器以及激光诊断系统。
以色列理工学院
以色列理工学院是一所享誉全球的理工类大学。该校奠基于1912年,最初资金来自于20世纪初德国犹太人基金的捐款,1925年爱因斯坦来到以色列理工学院,学校正式举行开学仪式。是全世界仅10家曾组建及发射人造卫星的大学之一。2004年-2013年,有三名学院教授获得诺贝尔奖的殊荣。
电气工程
学院
先进光子学实验室
该实验室隶属于电子工程系和Russell Berrie纳米技术研究所(RBNI),目标是在超分辨率成像、聚焦、光谱学和光通信领域,探索、论证和利用纳米尺度的亚波长光现象。研究领域包括等离子体和超材料,非线性光学,近场光学,计算电磁学和应用光学数值方法。2017年,实验室主任Guy Bartal与Mordechai Segev在Science上发表文章“Anderson localization in the deep subwavelength regime”。
生物医学成像与传感实验室
生物医学成像与传感实验室(LBIS)致力于开发新的医学和生物应用技术。LBIS的研究主要集中在光和声音技术及其混合组合。特别地,实验室开发了新的光学成像系统和超声干涉探测器。LBIS得到了Russell Berrie纳米技术研究所(RBNI)、网络生物学研究实验室(NBR)和视觉与图像科学实验室(VISL)的支持。研究方向包括光声层析成像、用光学干涉法检测超声波。
视觉与图像科学实验室
视觉和图像科学实验室(VISL)成立于1975年,从事与生物相关的计算机视觉系统、图像和视频处理的课题的研究和教学工作。特别是在过去的几年里,该实验室活跃于图像增强方法、实时计算机视觉系统、目标跟踪、航空图像处理、水下成像、三维成像、图像处理的几何方法、医学成像等研究方向。
计算机图像与多媒体实验室
目前承担3D打印,基于2D显示交互和3D交互,虚拟式交互,面向深度相机的近距离远程协助,自动3D手语动画,3D面部捕捉等研究。
物理
学院
超快光学组
探索光学中的前沿领域,特别是高场超快光学领域。研究内容涵盖循环极化高次谐波和阿秒脉冲的产生与应用,大气中激光丝诱导长寿命光波导,光学时空脉冲列车孤子,在显微镜、光谱学和超短激光脉冲诊断学中的基于稀疏算法的超分辨等。2015在《Science》发表封面文章“循环极化高次谐波和阿秒脉冲的产生与应用”。
Mordechai (Moti) Segev组
当前研究课题包括拓扑光子学(光子拓扑绝缘子、拓扑绝缘子激光器、光子学中的人工测量场等),光与无序(光的安德森定位,超传输,深亚波长失调的定位等),基于结构的亚波长成像,以及在空间、时间、频率和量子系统中的超分辨率,基于广义相对论概念的弯曲空间光子学和光子器件,复杂非线性光流学,纳米光子学。
I-CORE项目
以色列卓越研究中心项目(I-CORE),于2010年3月被以色列高等教育委员会采纳。该计划的愿景旨在从根本上加强以色列学术研究的长期定位及其在以色列和国外领先研究人员中的地位。该项目由以色列卓越研究中心项目计划和预算委员会和以色列科学基金委支持。
光学著作
稀疏与冗余表示·理论及其在信号与图像处理中的应用
[以色列] Michael Elad 著,曹铁勇,杨吉斌,赵斐 等 译
全面介绍了稀疏和冗余表示模型和它在信号和图像处理中的应用。系统地、有条理地展示了该模型的理论基础、求解算法的数值分析和由此受益的信号和图像处理应用。
蒙特卡洛方法在系统工程中的应用
[以] 杜比(Dibi A.) 著,卫军胡 译
全面涵盖了系统工程和蒙特卡洛方法的基础理论和基本方法,使读者更容易理解涉及的知识和概念。那些对系统工程科学的发展感兴趣的研究生和学者将会从本书严密的理论中受益,大量的工业实例也将对可靠性分析、维护决策以及系统工程师做出贡献。
以色列激光与光电学会
以色列是在光学和光电领域处于领先地位的国家之一。据估计,约有10000名以色列人在该领域的学术界和工业界工作,每年光学行业的出口额超过40亿美元。以色列激光与光电学会(ILEOS)成立于四十年前。以色列激光与光电学会的目标是协助学术界,研究机构和工业界进行光学和光电领域的研究和发展。今天,以色列激光与光电学会的成员已经超过600名。
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