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【直播】2021年光电青年沙龙
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本次光电青年沙龙由浙江大学光电科学与工程学院、华中科技大学光学与电子信息学院、武汉国家光电研究中心主办，于2021年7月9日8:00开始，授权蔻享学术进行网络直播。
2021年光电青年沙龙
时间
2021年7月9日( 周五 ) 8:00
主办方
浙江大学光电科学与工程学院、华中科技大学光学与电子信息学院、武汉国家光电研究中心
华中科技大学光学与电子信息学院青年教师发展委员会(简称“青发委”)，是华中科技大学光学与电子信息学院为促进院内外青年教师间的学术交流和职业发展，营造良好学术氛围，促进青年教师成长成才等而成立的一个专门委员会和平台。在2018年5月8日的青发委午餐会上，青年老师们的商议计划开展与校外单位进行交流与合作，以开阔青年教师的视野，打造青年教师学习与展现自我的平台，易飞、陈云天、王成亮老师提出可以联络浙江大学、西湖大学、南京大学作为今年的交流单位，并赢得老师们的一致认可。会后，易飞老师与浙江大学光电科学与工程学院的童利民老师，戴道锌老师以及时尧成老师取得联系并得到积极回应。
日程详情
学者简介
报告人介绍：马耀光，2012年于浙江大学获得博士学位，之后在北京大学物理学院、加州大学圣地亚哥分校(UCSD)、科罗拉多大学博尔德分校(CU Boulder)从事博士后研究。2018年一月入职浙江大学。主要研究方向为介观尺度光与物质相互作用，以及微/纳米技术在光子学、电子学、及能量输运系统中的应用。包括MetaMaterials与MetaSurfaces器件、非线性光学器件、超分辨显微成像系统研究等方面。近年来在包括Science, Adv. Opt. Photon., ACS Nano, ACS Photon. 等国际重要学术期刊上发表20余篇高影响力学术论文，其中三篇为ESI高被引论文。Google Scholar引用超过1000次。代表性工作复合结构超材料薄膜研究成果是世界上第一个实验验证的大规模制备的辐射制冷材料，文章于Science杂志发表后获得了广泛关注，被IOP Physics World 杂志评为Breakthrough of the Year 2017。并被Nature, Science, Nature Photonics等多个学术期刊与 The Forbes, Economists等百余家新闻媒体报道。在多个国内外重要学术会议上做邀请报告，并参与组织多个国内外的重要学术会议。
报告摘要：超材料具有不同于自然材料的独特的电磁响应特性，在光学隐身、相位调控、辐射制冷等领域具有极大的应用潜力。其中，具有光学随机结构的超材料，因其低成本、易制备、易量产等特性，在近年来受到广泛研究，并被用于实现零能耗个人热管理技术（PersonalThermalManagement,PTM）以帮助人体应对极端气候条件。不过，单一尺寸参数的光学随机结构难以实现涵盖紫外、可见、红外的宽光谱调控，这使得基于该结构的PTM技术（织物）难以直接应用于室外的极端环境。形态上分级的光学随机超材料织物结构，可以根据织物空间结构、纤维结构以及纤维内部微纳结构分为三级，从而在整个0.3μm-25μm范围具有高效的光谱调控能力。利用这种思路可以实现具有良好的日间辐射制冷能力的各种材料，如薄膜或织物。在0.3-2.5μm太阳辐射波段具有大于92%的反射率、8-13μm大气窗口（AtmosphericTransparentSpectralWindow,ATSW）波段具有大于94%的发射率的超材料薄膜(Metafilm)和织物（Metafabric）。除了日间辐射制冷领域，该分级超材料结构也为实现辐射制冷织物的染色以及保温织物提供了新的思路，为实现户外极端气候条件下的无源PTM技术提供了一种全新的结构与设计方法。
张兴旺题目：原子层量级的共振型光子器件Title: Atomically thin resonant photonic devices
报告人介绍：张兴旺，中科院苏州纳米所研究员、博士生导师。2009年获得山东大学光信息科学与技术专业学士学位。2014年获得复旦大学光学专业博士学位，博士期间在密歇根大学-安娜堡联合培养一年。2014年-2021年，先后在新加坡国立大学、加利福尼亚大学-圣迭戈、以及宾夕法尼亚州立大学从事博士后研究。长期致力于微纳光子器件及其集成技术的研究，在Nature Nanotechnology、Nano Letters、Physical Review Letters、Advanced Functional Materials等期刊发表二十多篇论文，有多项研究成果被美国国家纳米技术计划(NNI)官方网站、Science Daily、Physics.org、人民网、科技日报等全球两百多家知名媒体报道，并获得国际光学工程学会(SPIE)颁发的Research Excellence Award。
报告摘要：由传统光学器件所组成的光学系统存在体积大、功耗高和维护难等问题。微纳光子器件通过将器件小型化以及片上集成，构成具有体积小、功耗低和鲁棒性等优点的光子集成芯片，从而有效地解决了传统光学系统所存在的问题。然而受限于光子器件的尺寸，当前光子集成芯片的集成度较低。这主要是因为当器件减小至极限尺度时，光与物质相互作用弱，难以对光场进行有效的调控。报告人一直致力于发展共振型微纳光学结构，通过微纳尺度下的光学谐振增强光与物质相互作用，从器件层面解决限制光子芯片集成度的难题。报告人分别从器件的集成方法和器件尺寸两个维度出发突破技术瓶颈，采用异质集成的共振型微纳光子结构，通过光学谐振增强光与二维半导体的相互作用，获得高品质可集成光源，结合多物理场耦合技术，实现器件的多功能集成，进一步利用完全基于单层二维半导体的共振型光学结构突破光子器件的尺寸极限，实现了原子层量级集成，为提升光子芯片集成度提供核心技术路径。
李欢题目：硅基微纳光机调控及器件研究Title: Integrated micro- and nano-optomechanical systems on silicon photonics platforms
报告人介绍：李欢，浙江大学光电科学与工程学院百人计划研究员。2015年获得美国明尼苏达大学博士学位，其后先后于明尼苏达大学和华盛顿大学进行博士后研究。留学期间获得了留学基金委颁发的国家优秀自费留学生奖学金。2020年3月加入浙江大学光电学院，聘为百人计划研究员。近十年留学美国期间，长期专注于硅基微纳光机调控及器件研究，相关成果以第一作者或共同一作发表于《Nature Nanotechnology》、《Nature Communications》、《Science Advances》和《Optica》等领域内国际顶尖期刊，申请国际专利1项，被《Science》、《Nature》子刊等领域内国际顶尖期刊多次引用，并被《EurekAlert!》（AAAS）、《Photonics.com》、《Phys.org》等多家国际知名科技媒体报道。目前致力于硅基微纳声光及布里渊调控及器件研究。本人新近回国工作，希望以此次光电青年沙龙为契机，总结留美期间科研工作，展望领域前景，向诸位同行汇报。
报告摘要：微纳光机调控是基于光与微纳机械结构及系统之间的相互作用，能够实现超小尺寸、超高精度、超高频率和超低功耗，可广泛应用于计量与传感、信号处理与通信等重大领域。在超精密光力调控方面，研究组深入研究了微纳尺度光力产生、增强及调控的物理机制并取得重要进展，同时建立了整套绝缘硅片超柔悬挂结构加工工艺。创新地提出并实现了光子跷板器件及超宽带全光开关器件：揭示了光子跷板中光子穿梭效应这一全新的微纳光机现象，创造了片上集成器件扭矩灵敏度纪录（9.7×10−21 Nm/Hz0.5），实现了对光子扭矩的超精密测量；并利用超宽带全光开关展示了光信号处理，突破光机开关器件带宽和功率瓶颈各约1000倍。在超高频声光调控方面，研究组基于硅基氮化铝压电薄膜，首次突破了超高频声光集成器件，建立了整套硅基氮化铝薄膜超大悬挂结构加工工艺。创新地提出并实现了超高频声波源、超高频声光信号处理和超大角度光束偏转：解决了高频声波片上产生及其应用的难题，创造了片上叉指换能器产生高频声波的频率纪录（20 GHz）；并创新地提出并实现了超长、超大悬挂光机波导，首次实现了利用压电效应产生高频声波形成等效光栅反射（180°）及大角度偏转（60°）光波的过程，实现了声光相互作用最大化和器件结构超紧凑化，偏转角度比此前报道结果提升近10倍。未来科研工作将面向物联网、宽带通信中光传感、光通信和光信号处理等重大需求，研究硅基微纳声光及布里渊集成芯片，探索新光电薄膜材料、新微纳工艺流程、新微纳光机结构和新光机调控机理。在此基础上，充分发挥微纳光机调控的独特优势，以全新的思路来突破现有电光、热光调控等性能瓶颈。
陈长鸣题目：功能聚合物可重构光子集成芯片研究
报告人介绍：陈长鸣，吉林大学电子科学与工程学院副教授、博士生导师。2010年6月毕业于吉林大学电子科学与工程学院微电子学与固体电子学专业，获博士学位。2010年7月留校工作。2010年10月-2014年4月在吉林大学化学学院从事师资博士后研究。2019年4月-2020年7月作为国家公派访问学者在美国西北大学电气工程与计算机科学系进行研修，并同时在美国Argonne国家实验室开展纳米光子芯片的具体研制工作。到目前为止，在光波导集成芯片研究领域发表SCI学术论文50余篇。作为项目负责人先后主持了国家重点研发计划子课题，国家自然科学基金，教育部高等学校博士点专项科研基金，中国博士后面上基金，中国博士后特别资助基金，吉林省科技发展计划项目及横向研发课题等，并作为主要参加人参与完成国家“973”项目，国家重点研发计划，教育部军工装备预研项目和吉林省科技支撑计划重点项目等。
报告摘要：以光电子集成技术为基础，基于功能波导材料优势，研制面向高速高密度光互连网络的可重构光子集成芯片。通过对关键单元光子器件的成功制备，可实现微-纳光子集成波导芯片的信号一体化智能控制设想。在面向可见及红外光通信波段，所研制的光波导多功能集成光子芯片不仅具有高密度，低损耗，高传输速率等特性，还具有波长选择开关，光分插与交叉复用，选择光信号动态存储，位相阵列延迟控制及可调谐长周期光栅选择滤波等复合功能，并可实现良好的工作稳定性与可靠性。
李培宁题目：声子激元中红外纳米光学
报告人介绍：李培宁，华中科技大学光电信息学院/武汉光电国家研究中心教授、博士生导师。博士毕业于德国亚琛工业大学，西班牙CIC Nanogune研究中心“欧盟玛丽居里学者”博士后。近年来高水平论文包括：Science 1篇、 Nature 3篇、 Nature Materials 1篇、Nature Photonics 1篇、Nature Communications 4篇、Light: Science & Applications 1篇、Advanced Materials 1篇、Nano Letters 4篇、ACS Nano 1篇。研究成果被Science、Nature、Nature Materials、ACS Nano等亮点评论推荐，1项研究成果入选“2018年中国光学十大进展”（基础研究类）。得到多项荣誉和奖励的肯定，如“2014年度国家优秀自费留学生奖学金”、“2015年度欧盟玛丽居里学者奖”。作为负责人承担国家自然科学基金面上项目和装发部研究项目。
报告摘要：声子极化激元是中红外光与极性晶体的晶格共振相互耦合所产生的杂化电磁模式。这种“半光-半物质”特性的电磁态可突破衍射极限，实现纳米尺度的中红外光局域，显著增强红外光-物质的相互作用，在光谱学、分子传感、热成像、辐射制冷等多方面有重要应用前景。这次报告，我们将介绍基于声子激元的中红外纳米光学进展，特别是如何利用散射型扫描近场光学显微镜（s-SNOM）和纳米红外光谱技术（nano-FTIR），实空间成像范德华层状材料和超表面结构中的各向异性声子激元的独特光学性质，如：双曲色散、渠道化传播、非局域效应、人工光子声子以及拓扑色散变化等等。同时，还将介绍我们最近在体各向异性晶体中发现一种特殊类型的双曲表面声子激元模式。
陈林题目：双曲色散超构表面光场调控和环绕奇异点的非对称传输研究
报告人介绍：陈林，华中科技大学武汉光电国家研究中心和光学与电子信息学院教授、博士生导师。分别于2005年、2010年在武汉大学物理学基地班专业、光学专业获得理学学士、理学博士学位（博士导师为汪国平教授）。2010年进入华中科技大学武汉光电国家实验室工作，其中2011年~2012年在加拿大麦克马斯特大学进行博士后研究（合作导师为黄卫平教授和李洵教授），2012年返回华中科技大学工作。长期从事超材料、光波导及非厄米光子学方面的研究工作，相关成果以第一或通讯作者在Physical Review Letters，Laser & Photonics Reviews，Advanced Optical Materials，Physical Review Applied，Physical Review B等学术期刊上发表SCI论文四十多篇。相关研究工作被Science、Nature Photonics、Nature Reviews Materials等SCI期刊它引多次，在Google Scholar 数据库中共计被引用1300多次，论文H 指数为19，在国际学术会议作邀请报告多次。近年来先后主持国基金青年及面上项目、国家重点研发计划子课题及企业横向项目，2020年获湖北省自然科学二等奖(排名第二)。
报告摘要：In this talk, we will report a transmissive metasurface based on hyperbolic metamaterials (HMMs) that can be used to construct high-efficiency transmission-mode meta-devices. The amplitude, phase and polarization of the transmitted electromagnetic waves passing through such meta-atom can be controlled by adjusting the HMM geometrical parameters. A series of functional HMM meta-devices including beam deflecting/focusing, Airy beams, polarization manipulation, and nonlinear conversion have been designed and experimentally verified. We will also report our recent work on chiral mode switching based on dynamically encircling exceptional points.
张刘题目：一种新型高几何高光谱成像相机
报告人介绍：张刘，吉林大学仪器科学与电气工程学院教授，唐敖庆学者、博士生导师。2007年毕业于哈尔滨工业大学获得博士学位，师从段广仁院士。2007年9月至2016年5月就职于长春光机所，2016年5月以学术带头人身份被引入到吉林大学。先后参与XX-1、XX-2等重大载荷型号研制，曾任“吉林一号光学A星”项目总质量师，现为科技部对地观测专项、航天科技集团总公司、吉林省科技厅、国家自然基金函审、XX系统部等专家。先后获得军队科技进步一等奖1项、军口863十二五“国家高科技计划科技创新之星”。截至目前，在新型航天光学遥感技术、卫星控制技术、光电技术等研究领域发表学术论文50余篇，申请/授权国家发明专利20余项。作为项目负责人先后主持了中央军委、装备发展部、国防科工局、国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金等项目40余项。
报告摘要：针对传统分光技术受限探测器能量约束，空间分辨率低的难题，提出一种基于光谱滤波阵列的高时空分辨率高光谱成像探测技术，该技术不需要狭缝和复杂的分光结构，突破纯时域反演理论，基于降维、甚高相似度曲线拟合与重构方法研究、综合考虑“膜系误差、探测器噪声”，实现多尺度、多时相、时频结合的高光谱数据反演算法模型及对应的膜系谱段优化理论研究。基于机器学习方法实现多维超光谱数据优化反演，从而形成面向工程可用的高几何、高光谱、宽谱段探测理论体系和方法。通过光学、机械、电子学的设计，可使载荷系统减小到原来的1/3，技术指标提升10倍以上，满足光谱成像仪小型化的需求，提升系统能量利用率并降低了研发成本。在战场详细侦察、伪装目标识别、热能目标探测等军、民领域应用前景巨大，对提升我国遥感卫星对地观测效能的跨越式发展意义重大。
张鹿题目：光子太赫兹通信与感知技术研究
报告人介绍：张鹿，浙江大学特聘副研究员，射频与光子信息处理研究所副所长，研究领域包含高速光子太赫兹通信系统、高速光纤传输系统、太赫兹感知系统与先进光子信号处理技术等。2014年毕业于东南大学吴健雄学院，获得工学学士学位。2019年毕业于上海交通大学区域光纤通信与新型光通信系统国家重点实验室，获得工学博士学位，师从肖石林教授，获得上海交大优秀博士论文提名。曾受国家留学基金委资助公派前往瑞典皇家理工学院（KTH）进行博士联合培养，导师Jiajia Chen教授，并曾在KTH以及瑞典国家研究中心（RISE）担任Research Engineer。截止目前，已发表国内外光电子旗舰期刊及会议论文超过80篇，担任中国IMT-2030（6G）推进组成员，做多项光电太赫兹通信以及光通信相关受邀报告，担任10+国际光电子与光通信期刊审稿人以及多个光电子与通信类国际会议TPC成员。曾获OFC、ECOC、CLEO等国际会议Top Score，ACP2014、ONDM2018等国际会议Best Student Paper，ACP2019、OECC2021等国际会议Post Deadline Paper。
报告摘要：在无线应用多样化的背景下，下一代无线技术6G需要实现超高的传输速率与超强的环境感知力。高频段超宽带无线技术是通信与感知领域共同发展的方向。一方面频率的升高带来更多的频谱资源，促进超高速通信传输的实现；另一方面，更高的载波与更宽的频带可以增强系统的环境感知力。太赫兹波泛指频率在0.1THz~10THz的电磁波，处于宏观电子学向微观光子学的过渡频段，是实现超高的传输速率与超强的环境感知力的理想频段。光子太赫兹系统利用微波光子技术，采用光学外差拍频等方式产生太赫兹信号，承接了光电器件大带宽的特征，在高频载波产生、系统带宽扩展、信号保真度与传输透明性提升等方面具有显著优势。本报告展示光子太赫兹通信与感知技术相关的研究工作与成果，并对该领域的发展机遇与挑战进行展望。
张紫阳题目：Optical Multimode Interference Devices: Old Concept, New Applications
易飞题目：5厘米口径长波红外超透镜及其成像实验
报告人介绍：易飞，华中科技大学光学与电子信息学院副教授，博导。研究领域包含光子集成电路、纳米光子学、等离激元与超构材料、红外探测成像器件等。本科及硕士毕业于浙江大学信息与电子工程学系。博士期间参与了DARPA的Super Molecular Photonics(MORPH)项目，开展了基于透明导电氧化物电极的高速低功耗电光调制器的研发工作，并作为访问学者工作于新加坡科技局数据存储研究中心(ASTAR-DSI)。2011年获美国西北大学电子工程与计算机科学系博士学位。后于宾夕法尼亚大学材料科学与工程学系从事博士后研究，期间开展了基于光学天线的光谱/偏振敏感型红外热探测器的研发工作。2015年9月入职华中科技大学光电信息学院工作，主持了国自然青年项目、面上项目、装备发展部预先研究领域基金项目、华科-海康威视联合实验室横向技术开发项目、烟台开发区科技领军人才项目等，并参与了国家重点研发计划青年项目、国家重点研发计划子课题。截止目前，在Nature Photonics, Nature Communications, Nano Letters等期刊上发表论文38篇；美国授权专利4项；中国授权发明专利12项；出版专著章节1 章。
报告摘要：红外成像探测器可以在可见光源缺失的场景(如夜间)下工作，具有环境适应性好、隐蔽性与抗干扰能力强的优势。目前的商用红外探测器普遍采用折射式透镜，依靠元件的曲面外形及其材料的光学特性实现对光的波前调控，这往往导致设计自由度低、系统体积重量大，加工装调困难，材料复杂，系统成本高昂，电磁参量调控功能单一等局限性。超透镜是亚波长结构单元的二维阵列，通过对结构单元的形状和尺寸，以及二维阵列的宏观序的人工设计，可以灵活调控电磁波的相位(波前)、波长(光谱)、偏振态等参量。相比于传统的折射透镜，超透镜具有设计自由度大，可调控的电磁参量多，与半导体工艺兼容，超轻薄等优点，因此在成像探测领域具有巨大的应用潜力，并有望变革现有的成像探测器体制。本报告将介绍课题组近期完成的5厘米口径长波红外超透镜的工艺制造及其成像实验结果，并在此基础上探讨超透镜在构建新体制红外探测成像系统中的作用。
持续更新中......
2020年光电青年沙龙视频回放链接：
https://www.koushare.com/video/meetingVideo?mid=200
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