光学材料与传感研究室介绍

发布者:数信学院   发布时间:2012-04-17  浏览次数:26    

光学器件与传感教研室主要有3个老师,黄玉华,陈达如,刘仕阳。

研究方向主要包括液晶光学器件与显示、微型激光、新型光纤激光器,特种光纤及光纤传感光电检测等设备研发,特异电磁介质、表面等离子体光学和光子晶体等。

黄玉华,女,校特聘教授。2000年毕业于复旦大学获光学博士学位,2000-2002年在华东师范大学任教,2002-2007年在美国中弗洛大学光学中心从事博士后研究工作,2007-2009年在美国肯特光电公司工作;2009 年到浙江师范大学数理与信息工程学院信息光学研究所工作,任校特聘教授。研究兴趣包括,液晶光学性质和光学器件,液晶显示,微型激光等,主持完成了国家自然科学基金项目一项,现主持国家自然科学基金项目一项,浙江省公益项目一项。已经在国际知名学术期刊,如Appl. Phys. Lett., J. Appl. Phys., Opt. Lett. Opt. Exp. 等杂志上发表SCI 论文30篇。代表性研究成果包括:

1)基于胆固醇液晶的透反射光开关:利用胆固醇液晶在不施加电压时反射落入它反射带内的光和在施加足够的电压透射所有的光这一特性,研究和开发了基于胆固醇液晶的偏振非依赖性的透反射光开关(Opt. ExpressVol. 18 Issue 10, pp.10289-10293 2010。如下图所示。

2带宽可变可调滤波器:利用胆固醇液晶的反射带随入射角,温度以及空间位置的变化等特性,将两片胆固醇液晶设置成反射模式,通过同时改变两片或者单片胆固醇液晶的入射角,温度或空间位置,可以调节输出光谱的中心波长或者带宽(Opt. Lett. 36, 201151 Issue 24, 2012下图是以改变胆固醇液晶的空间位置为例所得到的带宽可变可调滤波器。

(4)基于胆固醇液晶的微型激光:由于胆固醇液晶形成布拉格反射带,具有分布式反馈功能,通过在其中参杂激光发光物质,可以得到激光输出(Opt. Express 26, 2010),如下图所示

陈达如男,校特聘教授,副研究员,硕士生导师。1982年出生于浙江永嘉,分别于2004、2009年在浙江大学获得学士学位和博士学位,先后在香港中文大学、台湾国立交通大学、香港理工大学访学。目前已经发表SCI论文50余篇(SCI二区以上20多篇),论文被引用约500次;持有授权国家发明专利10多项;主持参与国家项目6项,省部级项目3项;获得全国百优博士论文提名(2011年)、浙江省高等学校科研成果奖(二等,2011年)、浙江省自然科学学术奖(一等,2010年)、王大珩光学奖(2010年)等奖项;是光学领域部分顶级学术期刊(如OL, OE, AO, PTL, JLT等)的审稿人。 主要研究方向包括:(1)新型光纤激光器及其应用,目前承担国家自然基金一项:基于高非线性光纤的新型光纤光学参量振荡器(61007029);(2)特种光纤及光纤传感,目前承担省科技厅项目两项: 基于新型光纤的液压传感技术研究(2011C21038)和基于新型光纤的传感技术研究(2010R50007);(3)光电检测等设备研发,和其他老师一起合作,承担若干企业项目。立足于浙师大-浙大光学联合实验室进行学术研究,以产学研合作为地方经济服务,以团队形式联合培养研究生。

一、双彭浦多波长光纤光学参量振荡器

陈达如博士目前承担一项题为基于高非线性光纤的新型光纤光学参量振荡器的国家自然基金项目(61007029),在浙师大-浙大光学联合研究实验室开展了新型光纤光学参量振荡器的研究工作。今年在光学顶级期刊Optics Letters报道了双彭浦多波长光纤光学参量振荡器的研究成果(OL,37(1), 106, 2012)。下图给出了双彭浦多波长光纤光学参量振荡器的结构及输出光谱。

二、基于空心光子晶体光纤的液压传感器

陈达如博士目前承担题为“一项基于新型光纤的液压传感技术研究”的浙江省科技厅项目(2011C21038),开展光纤液压传感方面的研究。通过与香港理工大学研究人员合作,陈达如博士制作了基于空心光子晶体光纤的光纤液压传感器, Electronics Letters最新一期的文章(EL, 48(19), 12282012)报道了相关研究成果发表并在该期杂志做了Colour Featured Paper介绍。图1显示了传感器结构及液压传感测试装置.

三、应用于液压传感的特种光纤

近年来陈达如博士所在课题组一直关注包括光子晶体光纤在内的特种光纤在液压传感方面的应用。先后在本领域主流期刊发表多项研究成果,其中包括首次提出应用于液压传感的双孔光子晶体光纤Photonics Technology Letters2324),1851 2011),并继续提出改进的边孔双孔光子晶体光纤(Journal of Lightwave Technology3014), 23812012)。其中双孔光子晶体光纤已经由陈达如博士长期合作的香港理工大学成功制作,并合作报道了相关液压应用结果(Optics Express 2019), 21749 2012.下图给出了实际制作的双孔光子晶体光纤及液压传感测试结果。




刘士阳,男,辽宁沈阳人。本科就读于沈阳师范大学物理系,2001年毕业后在张辉教授的指导下研究无序二元合金的表面化学吸附行为;2004 年就读于复旦大学,攻读博士学位,师从林志方教授从事光子晶体、光力、光束缚、特异电磁介质以及表面等离子体光学方面的研究;2007 年博士毕业后在复旦大学从事2 年的博士后研究工作,期间到美国特拉华大学物理系访问,并与S. T. Chui 教授和John Q. Xiao 教授进行合作;2009 年到浙江师范大学数理与信息工程学院信息光学研究所工作,任校聘教授。研究兴趣包括,特异电磁介质、表面等离子体光学和光子晶体。博士期间,获得了复旦大学一等奖学金;博士后期间,申请到中国博士后基金特别资助,现主持自然科学基金项目2项。已经在国际知名学术期刊,如Phys. Rev. Lett., Phys. Rev. A, Phys. Rev. B, Phys. Rev. E, Appl. Phys. Lett., Opt. Lett., New. J. Phys, Plasmonics, PIER, J. Appl. Phys., Appl. Phys. A 等杂志上发表SCI 论文近30 篇。其中关于负折射的论文发表在Phys. Rev. Lett. 101, 157407 (2008)上,被Nature Publishing Group Asia Materials 报道。目前,与国内和国际多所大学的合作者保持合作,如复旦大学、香港科大、特拉华大学、南京大学、以及苏州大学等。代表性研究成果包括:

[1] 采用各向异性介质球构造了三维面心立方和简单立方结构的光子晶体,由于各向异性降低了体系的对称性,从而导致了高对称点处简并的去除,形成了全带隙光子晶体的设计,该工作发表在Phys. Rev. E 73 066609 (2006)。如下图所示,为SC中的6个不等价局域布里渊区的光子能带。

[2] 基于磁性材料我们设计了磁性特异电磁介质,通过激发该体系的磁表面等离激元共振和自旋波共振实现了可调控的光子带隙材料的设计,这项工作发表在Phys. Rev. B 78, 155501 (2008)。如下图所示,通过外场能够灵活调控光子带隙的位置。

[3] 发展了适用于磁性特异电磁介质的等效介质理论,能够准确的得到体系的等效介电常数和磁导率,这项工作发表在Phys. Rev. B 80, 155101 (2009)。而且,我们设计了可灵活调控的且阻抗与空气相匹配的负折射材料,该工作发表在Phys. Rev. Lett.101, 157407 (2008)。如下图所示,通过外加磁场可以实现负折射到正折射的转变。

[4] 利用磁性特异电磁介质能够破坏时间反演对称性的特点,我们还设计了单向电磁波导,它表现出非常好的抗干扰性能和可调控的特性,该工作发表在App. Phys. Lett. 97, 201113 (2010)Phys. Rev. B 84, 045425 (2011)。实验上,我们对相关特性也进行了验证,工作发表在Plasmonics7, 287 (2012)App. Phys. Lett. 101, 081912 (2012)如下图所示,给出了该体系的抗缺陷和抗干扰特征,以及能量传输效率。

[5] 利用梯度介质,我们设计了电磁黑洞体系,该体系能够实现类似于宇宙学中的黑洞现象。在我们的工作中,我们给出了该体系的严格解并严格得出了临界指数,还模拟了光在该体系中的时间演化,这项工作发表在Phys. Rev. B 82, 054204 (2010)如下图所示,为不同折射率指数下的光的传播。



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