光电论坛

2019年7月22日,受光电学院先进功能纤维实验室主任陶光明教授邀请,香港理工大学陶肖明教授来访武汉光电国家研究中心,参观研究中心展厅、做客武汉光电论坛,并做了题为“纤维基和纤维集合体光电子器件多物理过程的分析表征方法”的主题报告。

首先陶光明教授对陶肖明教授做了简短的介绍,包括其研究方向及学术贡献,武汉光电国家研究中心副主任周军教授进行授牌仪式后,报告正式开始。

陶肖明教授介绍了智能可穿戴研究中心的概况及团队宗旨,然后对该团队在纤维基光电子器件和系统方向的研究做了报告。主要包括一维纤维器件、二维织物器件、三维纺织品的研究进展及应用。起初的研究大多基于纤维表面或内部做一些材料和器件的设计,但单一功能不足以满足应用需求,所以需要研究如何构成系统并集成到柔性载体上。在此基础上发展的纤维基光电子器件和系统,作为颠覆性的新兴科技产业,在健康医疗、物联网、智能城市、智能交通、机器人和国防安全等领域具有广泛的应用前景。

报告中,陶肖明教授介绍了团队在一维纤维器件上做的工作,包括传感用光敏高分子光纤光栅及微电子芯片纱线技术;分享了用于显示的二维织物器件研究进展。除此之外,广泛应用于智能可穿戴中能量采集及存储的三维纤维基器件的优势及目前面临的挑战也在报告中给出:三维纤维基器件具有透气性好、舒适度高等优势;现有的能量采集及存储器件主要是将机械能、太阳能、热能或辐射能等转化为电能输出,但单一的方式难以在实际应用中满足系统需求,所以需要进一步探究纤维基杂化发电器以提高系统性能。目前该应用的市场主要集中在医疗健康方面,帮助医生了解病患健康状况。

报告还指出,该领域由材料、器件发展到系统、内容的过程中,需要多学科、跨领域专家团队的共同合作,在内容应用的刚性需求方面还存在巨大挑战。但在电子和纺织领域的结合中不断探索,必将推动智能可穿戴行业的发展。

陶肖明教授讲述完毕以后,老师与同学们热情地与陶肖明教授进行学术交流。最后陶光明教授强调在传统行业中对新兴技术创新的要求非常高,同时功能纤维和智能纺织技术具有强大的产业驱动力,发展潜力巨大。在老师与同学们的热烈掌声中,报告结束。

 


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(责任编辑:胡晓莺)

75日,受武汉光电国家研究中心王健教授邀请,浙江大学刘雪明教授做客武汉光电论坛第160期。在题为《光纤孤子激光的研究进展》的报告中,他阐述了在光纤孤子激光研究方面已取得的和可能进一步开展的研究与应用。

在报告中,刘雪明教授以2005年诺贝尔奖的光频梳、2017年诺贝尔奖的激光干涉引力波测量以及2018年诺贝尔奖的飞秒激光啁啾脉冲放大(CPA)光学作为引子,风趣地介绍了激光技术的重要性。之后,通过介绍激光在国防军事和工业加工中的应用,刘教授强调了光纤激光的诸多优点。

在报告中,刘雪明教授还详细介绍了超快激光产生的动力学过程及其研究方法。他介绍了时域拉伸色散傅里叶变换(DFT)技术的原理及其发展,并以“古为今用”来形容该技术作为超快激光产生动力学过程的研究方法。基于该方法,他进一步地分析了超快激光产生的全过程,并强调了该技术方法的重要性。随后,刘教授介绍了孤子分子,并分析了其产生的动力学过程,其中包括孤子分子的内部动力学过程、孤子分子的完整构建过程以及多孤子产生的 breathing特征。最后,刘教授总结指出了超快激光产生和孤子分子产生的动力学过程中还能够继续深入挖掘的方向,给广大硕士博士生后续研究以启迪。

刘雪明教授是浙江大学求是特聘教授,国家杰青获得者、“百千万人才工程”国家级人选,获得王大珩中青年科技人员光学奖,获得国务院政府特殊津贴。刘雪明教授长期致力于光纤激光非线性理论及应用研究,连续五年(20142018年)入选爱思唯尔(Elsevier)年度中国高被引学者,3篇论文被评为年度中国百篇最具影响国际学术论文,1篇论文入选“2014中国光学重要成果”,1篇论文入选“2018中国光学十大进展”。

武汉光电国家研究中心王健教授主持本期论坛,并为刘雪明教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘。来自光电国家研究中心、光电学院等多个院系的师生参加了此次报告并踊跃交流。

 




(责任编辑:胡晓莺)

武汉光电论坛第161期


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报告题目:纤维基和纤维集合体光电子器件多物理过程的分析表征方法

Analytical Characterization Method for Multi-Physical Processes of Fiber-Based Optoelectronic Devices


时     间:2019年7月22日10:00-11:30

地     点:武汉光电国家研究中心A101

报 告 人:陶肖明  教授, 香港理工大学

邀 请 人:陶光明  教授

 

报告人简介:

陶肖明教授1982年毕业于华东纺织工学院 (现东华大学) 获纺织工程学士。1987年在澳大利亚新南威尔士大学获纺织物理博士学位。从2002年起担任香港理工大学纺织科技讲座教授。2004年创立香港功能智能纺织服装纳米研究中心并任首席科学家。现兼任香港理工大学可穿戴科技研究中心主任。陶肖明教授的研究方向是智能纺织材料及其在柔性光电子器件和系统中的基础理论、工程制造和应用。共发表了380多篇SCI学术期刊论文和7部学术专著, 是纺织学术界具有影响力的专家之一。获32项授权发明专利,其中十余项发明被世界多国的厂家以特许方式采用,取得显著的经济和社会效益。陶教授曾担任国际纺织学会世界会长,获得国际纺织学会的最高个人奖项“荣誉会士”奖,美国纤维学会的最高个人奖项“奠基者”奖。


Biography:

Prof. Tao is Chair Professor of Textile Technology, founding Director of Research Centre of Smart Wearable Technology, The Hong Kong Polytechnic University. She obtained a BEng in textile engineering from East China Institute of Textile Science and Technology with a 1st class prize and a PhD in textile physics from University of New South Wales in Australia. She is former World President of Textile Institute International (2007-2010). Prof. Tao is known for her pioneering research work on intelligent fibrous materials, photonic fibres and fabrics, smart wearable technology, and yarn manufacturing. Prof. Tao has conducted numerous research projects and published more than 800 scientific publications including >320 journal papers and 7 research monographs. >10 patents have been licensed for industrial applications. Prof. Tao is the recipient of  the Honorary Fellowship of Textile Institute (2011)  and the Founder’s Award by Fiber Society of USA (2013), both being the highest field award. 



报告摘要:

纤维基光电子技术是是化学、物理学、材料工程、电子工程、光电工程和纺织工程等多学科交叉、渗透、融合而成的前沿技术。研究对象为具有传感、伺服、通讯、记忆、自适应、自修复、自供能和学习等功能的光电子纤维和其集合体器件,可按程序感知外部激励并作出响应。纤维基光电子技术的形成有多个途径。通过在纤维及纤维集合体(如纱线、织物等)的表面和中间建有纳米或亚微米级功能器件结构、或将微电子芯片或MEMS器件或纤维基器件与纤维集合体以非同质器件集成技术组成智能器件。光电子纤维器件与纤维材料结合形成的柔性智能材料具备柔性、大变形、轻盈、大面积、时尚、舒适、不影响人或机器的活动与功能、低维护保养、可实时在线长期使用等特点。纤维基光电子技术是颠覆性的,在人机界面、大面积光电子器件和系统、交通运输、安全保护、智能物联网、智能城市、医疗保健、可穿戴器件和系统等领域拥有较大优势。同时,采用安全绿色的功能材料,成熟的机器设备和工艺可实现在常温或较低温度和非真空条件下规模生产。纤维基光电子器件的制造和使用中涉及多物理过程,具有宏观大变形、细观纤维受力复杂性、多相材料(包括固体和气体)、多孔、多界面等特点。报告针对纤维基及纤维集合体(纺织结构)光电子器件的材料、结构、与其光、电、热、力学性能和表征提出和探讨相关的科学问题和解决方法。



Abstract: 

Fiber-based optoelectronic technology is a new and cutting-edge technology developed in the past two decades. It is the result of infiltration and fusion of chemistry, physics, materials engineering, electronic engineering, optoelectronic engineering and textile engineering. The research object is optoelectronic fiber and its aggregate devices with sensing, actuation, communication, memory, self-adaptive, self-repairing, self-power and learning functions, which can perform the functions in a preprogramed manner. There are several ways to form fiber-based optoelectronic devices and systems. The fiber-based optoelectronic devices and systems formed by the combination of functional materials and fibers have many characteristics, such as flexibility, large deformation, light weight, large area, fashionable, comfort, and do not affect the activities and functions of people or machines, allowing long-term real time use. It has great potential advantages in engineering man-machine interfaces, large-area optoelectronic devices and systems, transportation, security, smart Internet of Things, smart cities, healthcare, wearable devices and systems. At the same time, safe green functional materials are employed, which can be processed at room temperature or under low temperature and non-vacuum conditions with mature machinery and processing technology. Multiphysics processes are involved in the manufacture and use of fiber-based optoelectronic devices, which typically involve large macroscopic deformation, mesoscopic fiber complexity, multiphase materials (including solids and gases), porous, multi-interface and so on. The unique structure and characteristics require the development of new characterization and analytical methods. In this talk, the related scientific problems and some solutions are proposed and discussed for the materials and structures of fiber-based and fiber assemblies (textile structure) optoelectronic devices, and their optical, electrical, thermal, mechanical properties and characterization.



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武汉光电论坛第160期


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报告题目:光纤孤子激光的研究进展

Research Progress of Fiber Soliton Lasers


时     间:2019年7月5日14:30-16:00

地     点:武汉光电国家研究中心A301

报 告 人:刘雪明  教授, 浙江大学

邀 请 人:光电子器件与集成功能实验室

 

报告人简介:

刘雪明,浙江大学求是特聘教授。国家杰青获得者、“百千万人才工程”国家级人选。获得王大珩中青年科技人员光学奖,获得国务院政府特殊津贴。连续五年(2014至2018年)入选爱思唯尔(Elsevier)年度中国高被引学者。3篇论文被评为年度中国百篇最具影响国际学术论文。1篇论文入选“2014中国光学重要成果”,1篇论文入选“2018中国光学十大进展”。


Biography:

Xueming Liu is a specially appointed professor of "QiuShi" at Zhejiang University. He was a National Science Fund for Distinguished Young Scholar. He was honored to the National Hundred, Thousand and Ten Thousand Talent Project. He was honored to the Wang Daheng Optical Award (Young & middle-aged scientific and technical personnel award). He received a special allowance from the Government of the State Council. He was elected to Most Cited Chinese Researchers by Elsevier from 2014 to 2018. Three papers were chosen as annual TOP 100 MOST CITED CHINESE PAPERS PUBLISHED IN INTERNATIONAL JOURNALS. One of his papers was selected as "Important Achievements of Chinese Optics in 2014". One of his papers was selected as "Top Ten Progress of Chinese Optics in 2018".



报告摘要:

超短高能量脉冲光纤激光器在通信、传感、精密机械加工等领域均有重要的应用。如何提高激光脉冲的功率和能量,掌握和利用超短脉冲光纤激光的复杂非线性,开展高能量、超宽带全光纤超短脉冲激光应用的关键技术研究,成为了光纤脉冲激光的重要科学问题。我们总结了近年来国内外关于锁模光纤激光器研究的一些关键技术和重要成果,分析了各类激光器及所产生脉冲的优缺点,重点讨论了不同色散区内光纤激光器的典型行为特征,从理论与实验两方面揭示了耗散孤子的产生机理、输出特性及其演化规律。


Abstract: 

Ultra-short high-energy pulse fiber lasers can be found important applications in the areas of optic communication, sensing, precision machining, and material processing. How to increase the power and energy of the laser pulse, control and utilize the complex nonlinearity, and develop the key technologies for the applications of high-power, high-energy, and ultra-broadband all-fiber ultra-short pulse lasers become the important scientific issues for the exploration of new phenomena and schemes as well as the breakthrough of technical systems about fiber laser pulses. We briefly review some key techniques and important progresses about mode-locked fiber lasers, discuss the merits and drawbacks of various fiber lasers and pulses, also introduce our research results in the past several years about how to improve the performance of fiber lasers. We particularly discuss the typical behaviors of fiber lasers operating in different dispersion regimes, and demonstrate both experimentally and numerically the formation mechanisms, output features, and dynamic evolutions of dissipative solitons.



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 6月28日,受武汉光电国家研究中心王健教授邀请,中国科学院物理研究所魏志义教授做客武汉光电论坛第159期。在题为《超快超强激光——创造极端物理世界》的报告中,他阐述了在超快超强激光研究方面已取得的并可能进一步开展的前沿应用。

在报告中,魏志义教授首先向我们介绍了国内外超快超强激光的技术发展历程。随着不同类型的超短脉冲激光器以及相应技术的发展,脉冲激光的脉冲宽度逐步缩短至阿秒,脉冲激光峰值功率一路提高至拍瓦。随后他提到了获得2018年诺贝尔奖的飞秒激光啁啾脉冲放大(CPA)光学,并以此勉励大家我们做出的科研贡献不会被遗忘。他同时着重介绍了其所在科研单位在超短飞秒激光脉冲产生领域的突破性工作以及创造了多项世界纪录的极光系列拍瓦强激光装置。

接着,魏志义教授向我们介绍阿秒激光脉冲产生技术,详细解释了阿秒激光的发展过程、阿秒脉冲产生和探测原理、以及其潜在的应用。同时他提到了其所在科研单位在阿秒脉冲产生和探测上的进展,虽然和国外最新进展还有一定差距,但在国内仍是第一例,有着及其重要的意义。

随后,魏志义教授介绍了超强超快激光在在化学反应动力学、生物医学、信息学科、精密加工以及激光医疗等等领域的一些典型应用,并表示超强超快激光在各个领域的实用性也促进着该行业的发展。此后他又介绍了国内外的超强超快激光产业,并提出当前国内激光产业的发展前景是巨大的。

最后,魏志义教授做出总结,表示超强超快激光领域最好的时候还没有到来,而且还有很广泛的前景,并希望我们都能够一起努力以迎接更好的未来。

魏志义教授长期致力于超短脉冲激光技术与应用研究,在Nature Photonics, Phys Rev Lett, Opt Lett等SCI杂志上发表论文300余篇,国际会议邀请报告70余次。作为第一完成人获国家技术发明奖二等奖1项、省部级科技奖3项。2001年获中国科学院青年科学家奖,2002年获国家杰出青年基金,2011获胡刚复物理奖。主持了国家重大基础研究项目(973)、国家重大科学仪器设备开发专项项目、科技部科技支撑条件项目、基金委重点、重大及国际合作等重要项目。

华中科技大学武汉光电国家研究中心王健教授主持本期论坛,并为魏志义教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘。来自光电国家研究中心、光电学院、物理学院等多个院系的师生参加了此次报告并踊跃交流。


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(责任编辑:胡晓莺)

武汉光电论坛第159期


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报告题目:超快超强激光 ——创造极端物理世界

Ultrafast and Ultrahigh Intensity Laser ——Push Physics to the Extreme World


时     间:2019年6月28日10:00-12:00

地     点:武汉光电国家研究中心A101

报 告 人:魏志义  教授, 中国科学院物理研究所

邀 请 人:光电子器件与集成功能实验室

 

报告人简介:

魏志义,1991年中科院西安光机所博士毕业,1991年-1997年中山大学博士后、副研究员,1997年迄今在中科院物理所工作。曾先后在英国卢瑟福实验室、香港中文大学与科技大学、荷兰格罗宁根大学、日本电子综合技术研究所等地访问工作。长期致力于超短脉冲激光技术与应用研究,在Nature Photonics, Phys Rev Lett, Opt Lett等SCI杂志上发表论文300余篇,国际会议邀请报告70余次。作为第一完成人获国家技术发明奖二等奖1项、省部级科技奖3项。2001年获中国科学院青年科学家奖,2002年获国家杰出青年基金,2011获胡刚复物理奖。主持了国家重大基础研究项目(973)、国家重大科学仪器设备开发专项项目、科技部科技支撑条件项目、基金委重点、重大及国际合作等重要项目。已培养毕业博士研究生40余名、硕士研究生7名;出站博士后5人。先后任国际纯粹与应用物理联合会(IUPAP)委员、马普阿秒科学中心(MPC-AS)成员、亚洲强激光委员会委员(ACUIL)。2017年当选美国光学学会会士。


Biography:

Zhiyi Wei obtained PhD from Xi’an institute of optics and fine mechanics, Chinese Academy of Sciences (CAS) in 1991. From 1991 to 1997, he was a postdoctoral researcher and associate professor in Sun Yat-Sen University. He joined in the Institute of Physics, CAS since 1997 and promoted as full professor in 1999 . During 1993 to 2002, he also worked at RAL in UK, the Chinese University of Hong Kong, the Hong Kong University of Science and Technology, University of Groningen in the Netherland and Advanced Institute of Science and Technology in Japan as a visiting scholar and postdoctoral scientist. During the long career on ultrafast laser technology and applications, he has published more than 300 peer review papers in Nature Photonics, Phys Rev Lett, Opt Lett etc. more than 70 invited talks in international conferences. As the first contributor, he won 1 national second award on technology invention and 3 ministry second awards on science and technology. He also accepted the award for young scientist by CAS in 2001, national talent young scientist fund in 2002, Hu Gangfu award for experimental physics in 2011. We is the committee member of IUPAP, Max-Planck Center for attosecond and X-ray Science and Asian committee on ultrahigh Intensity laser. In view of his major contributions on ultrafast and ultrahigh intensity femtosecond laser community, he was selected as OSA fellow in 2017.     



报告摘要:

超短激光脉冲作为激光科学与技术的重要研究内容,不仅改写了许多光学研究的新纪录,而且也推动着大量相关前沿研究的革命性进展和科学交叉。目前利用钛宝石激光啁啾脉冲放大技术(CPA),人们所能得到的激光峰值功率已达10拍瓦的量级,为加速器物理、高能物理、核物理等学科提供了新的研究手段。法国籍科学家 G.Mourou教授和他的学生D.Strickland 副教授因发明CPA技术而共享了2018年一半的诺贝尔物理奖。此外通过飞秒激光与物质相互作用产生的高次谐波,人们在极紫外波段得到了短于50阿秒的最短脉冲世界纪录。本报告将结合报告人研究团队在超快超强激光研究方面的新进展,综述介绍利用该激光已取得并可能进一步开展的前沿应用。


Abstract: 

Ultrafast intense laser has been recognized as one of the most promised field in laser science, it has not only broken many new world record in optical technology, but also made the remarkable progresses in frontier applications and disciplines cross. Up to now, ultra-intense laser with peak power up to 10 PW has been reported based on the technology chirped pulse amplification (CPA), which enable us the cutting edge platforms for particular acceleration, high energy physics etc., In 2018, G. Mourou and D. Strickland won the Noble Prize for the invention of CPA.  In addition to, the shortest laser pulse of shorter than 50as has been generated at the wavelength in XUV range based on the high harmonic generation (HHG)driven by femtosecond intense laser pulse. In this talk, I will introduce the recent development on ultrafast intense laser and new progresses in my group. The further development and potential applications will be also prospected. 




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       530日,受光电国家研究中心付玲教授邀请,美国戴顿大学光电系系主任Partha Banerjee教授做客武汉光电论坛第158期。在题为《从二维至三维互相关:光学方法与性能评估》的报告中,他阐述了从二维光学互相关至全息图互相关的发展。

 

        首先,Banerjee教授诙谐、幽默地介绍了他的研究团队中各位研究人员与他的合作伙伴。然后,介绍了自2015年来的与光电国家研究中心、工程科学学院的合作与联系,以及戴顿大学与华科工程科学学院光电学院联合培养硕士生等。

 

        在报告中,Banerjee教授通过一系列的品质参数(差别比DR,峰-相关能量平面PCE,峰-噪声比PNR等),对比了传统的光学相关器与基于光致折射材料的光学相关器。他指出,基于光致折射材料的相关器具有实时性、适应性,可提高目标被检测到的概率,降低出错率等优点。他阐述了基于光致折射材料的光学相关器在飞行器、指纹识别中的应用,并分析了相应的品质参数。

 

        接着,他从指纹的应用举例引出了多波长数字全息技术对指纹进行三维重建的工作。他说,指纹的研究已有百余年,但是绝大部分的研究均处于对指纹的二维形貌分析。他指明,实际生活中的指纹并不是二维的,而是以三维的形式存在。他的团队与宾州州立大学合作实现了硬物表面的指纹提取与三维重建,还原了指纹三级孔隙细节。他指出,三维指纹形貌存储了比二维图像更丰富的信息,在未来有着更远大的应用前景。

 

        在报告中,Banerjee教授以多波长全息技术为引阐述了全息图的定义。全息图记录了参考光与物体光的干涉图样,但在图像中还隐含了光束的相位信息,因而通过全息图的二维互相关可以提取出三维物体的表面特征。同样地,品质参数也可用于全息图的互相关的分析。最后,他介绍了全息图互相关在三维金属制造过程中产品监测的应用前景。

 

   Partha Banerjee教授是美国光学学会(OSA)会士,国际光学工程学会(SPIE)会士,物理学会(FInstP)会士,电气与电子工程师协会(IEEE)高级会员。他的研究兴趣涉及数字与动态全息成像,光致折射材料,光学超材料,非线性光学,以及光学捕捉。已出版5本专著,已发表超过135篇学术论文,超过150/场会议论文/报告。

 

        华中科技大学武汉光电国家研究中心付玲教授主持本期论坛,并为Partha Banerjee教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘。来自光电国家研究中心、光电学院、工程科学学院等多个院系的师生参加了此次报告并踊跃交流。

 

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(责任编辑:胡晓莺)

       5月29日,受武汉光电国家研究中心叶朝辉院士的邀请,新加坡国立大学杨代文教授做客武汉光电论坛第157期,在题为《从蛋白质结构和动力学到丝纤维和药物开发》的报告中,他阐述了从蛋白质结构和动力学到丝纤维和药物开发。

       在报告中,杨代文教授首先指出,蛋白质是由氨基酸组成的生物大分子,它们在生物体内发挥各种不可缺少的功能。还有一些蛋白质可以组装形成纤维,如蚕丝和蜘蛛丝。鉴于重要的功能,蛋白质已被深入研究,并且重组蛋白质在医学(作为药物,疫苗,诊断试剂和药物靶标),工业(作为酶)和生物工程(作为材料)中都具有广泛的应用。为了理解蛋白质如何发挥作用并进一步设计它们以实现预期目标,有必要揭示蛋白质结构 - 动力学 - 功能关系。杨代文教授还向大家展示了使用核磁共振技术获得的蛋白质的结构和动力学以及它们与功能的关系,同时演示了如何基于结构设计蜘蛛丝状蛋白质并且最终生产人造丝,如何根据结构和动态信息发现药物先导化合物,以及为什么结构信息对基于蛋白质的疫苗设计很重要。

叶朝辉院士主持本期论坛,武汉光电国家研究中心副主任朱䒟教授为杨代文教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘,来自光电国家研究中心、华科大光电学院、生命科学学院、中科院物数所等多个院校的师生倾听了本次报告并踊跃交流。

杨代文教授1991年从中国科学院武汉物理与数学研究所毕业获得博士学位,在日本和加拿大接受博士后培训后,于1997年至2000年在加拿大多伦多大学担任高级研究助理,2001年加入新加坡国立大学担任助理教授,2011年晋升为终身正教授。杨代文教授及其课题组专注于核磁共振方法学,蛋白质结构和动力学研究,重组蛋白质蜘蛛丝纤维的生产,基于结构的药物设计,以及针对传染病的蛋白质疫苗的开发。

武汉光电论坛是武汉光电国家研究中心倾力打造的公益性高端学术系列讲座,论坛主题涉及光子学基础、能源光子学、信息光子学、生物医学光子学、工业光子学和安全光子学六大领域。论坛主讲人包括海内外院士、教授、长江学者、杰青、千人等。武汉光电论坛已成功打造成为光电专家的集中地和承载光电智慧的锦囊。


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责任编辑:王珍

5月28日,受武汉光电国家研究中心周印华教授邀请,美国佐治亚理工学院Joseph M. Pettit讲席教授,佐治亚理工学院有机光电子中心主任Bernard Kippelen教授做客武汉光电论坛第156期,在题为《第四次工业革命中的有机半导体技术》的报告中,他讨论了有机半导体分子和聚合物可能带来的革新性技术。

在报告中,Bernard Kippelen教授首先指出科技的进步促进社会经济的发展和人们生活方式的改变,如第三次工业革命带来信息技术相关产业的崛起。并引用世界经济论坛创办人Klaus Schwab提出的第四次工业革命将是硬件、软件和生物技术的融合所组成的信息物理系统(cyber-physical systems)。智能材料的开发与应用将是其中的重要部分。有机半导体材料具有柔性、可印刷等优点,可实现多种固态光电器件,包括有机发光二极管(OLEDs),有机光电探测器(OPDs),有机光伏器件(OPVs)和有机薄膜晶体管(OTFTs)等,在未来可穿戴、数据产生、收集与传输等方面有重要应用前景。后面,Bernard Kippelen教授了展示有机半导体器件的加工工艺、性能以及稳定性。

Bernard Kippelen教授指出,在有机光电器件的制备中,界面层承担了传输和收集载流子的作用,因而在获得高效率有机光电子器件十分重要。Bernard Kippelen教授介绍了一种简单的薄膜掺杂技术,通过将有机半导体薄膜浸入杂多酸溶液中,可在有限深度内对有机半导体薄膜表面进行掺杂。该方法快速、高效,可在1分钟完成对有机半导体的掺杂,与硅掺杂相比,具有快速、低能耗的优势。利用该掺杂方法,可以制备出具有简化结构的高性能有机太阳能电池。另外,Kippelen教授也展示了有机半导体材料的设计可以实现高效OLED器件。

最后,Bernard Kippelen教授介绍了关于OTFTs稳定性研究进展。他介绍了一种具有无定型含氟聚合物及Al2O3:HfO2氧化物交替纳米层所组成的双层介电膜可获得高稳定性的有机场效应晶体管,稳定性测试表明有机光电子器件可以比非晶硅器件具有更高的稳定性。

Bernard Kippelen教授从事有机光电子领域研究多年,研究兴趣为有机纳米薄膜中的基础物理过程、可印刷轻质、柔性光电子器件的设计、制备与性能研究。发表过300多篇学术论文,出版过14部专著,总引用次数超过24000次,H因子78。

华中科技大学武汉光电国家研究中心周印华教授主持本期论坛,武汉光电国家研究中心副主任朱䒟教授为Bernard Kippelen教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘。来自光电国家研究中心、光电学院、化学学院、材料学院等多个院系的师生参加了此次报告并踊跃交流。


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(责任编辑:胡晓莺)

武汉光电论坛第158期


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报告题目:从二维至三维互相关:光学方法与性能评估

Taking Correlation from 2D to 3D: Optical Methods and Performance Evaluation



时     间:2019年5月30日15:00-17:00

地     点:武汉光电国家研究中心A101

报 告 人:Prof. Partha P. Banerjee,美国戴顿大学

邀 请 人:付  玲  教授

 

报告人简介:

Partha P. Banerjee, 美国戴顿大学光电系现任系主任、教授。2000-2005年,曾任戴顿大学电子与计算机工程系系主任。在戴顿大学任职之前,1991-2000年,他任职于阿拉巴马大学汉茨维尔分校,1984-1991年任职于雪城大学。研究领域主要包括:数字与动态全息成像,光致折射材料,光学超材料,非线性光学,以及光学捕捉。Banerjee教授为美国光学学会(OSA)会士、国际光学工程学会(SPIE)会士、物理学会(FInstP)会士、电气与电子工程师协会高级会员。他曾于1987年获得美国国家科学基金会青年学者奖。在戴顿大学,他建立了全息成像与超材料实验室(HAM)。他分别于2010、2016、2019年组织了关于数字全息成像的OSA国际会议,并于2012-2016担任Applied Optics专题编辑。2014-2016年,他曾任OSA环境监测委员会主席。迄今为止,Banerjee教授已出版5本专著,超过135篇期刊论文,超过150篇/场会议论文/报告,以及一项专利。他已指导24位博士与16名硕士获得学位。他还积极参与了华中科技大学工程科学学院、光电学院的国际合作交流,建立了学生交换、人才培养的新项目。


Biography:

Partha P. Banerjee is Professor and Chair of the Department of Electro-Optics and Photonics (EOP) at the University of Dayton (UD), and Professor of Electrical and Computer Engineering (ECE) where he was Chair from 2000-2005.  Prior to UD, he was with the University of Alabama in Huntsville from 1991-2000, and with Syracuse University from 1984-1991.  His research interests include digital and dynamic holography, photorefractives, optical metamaterials, nonlinear optics, and optical trapping.  He is Fellow of Optical Society of America (OSA), International Society of Photonics Engineers (SPIE) and the Institute of Physics (FInstP), and senior member of Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE).  He received the NSF Young Investigator Award in 1987.

At UD, Dr. Banerjee established the Holography and Metamaterials (HaM) lab.  He has organized the OSA international meeting on Digital Holography in 2010, 2016 and 2019, and was Topical Editor for Applied Optics from 2012-2016. He was also Chair of the OSA Environmental Monitoring Committee from 2014-2016.  To date, Dr. Banerjee has published 5 textbooks, over 135 refereed journal papers, and over 150 conference papers/ presentations, and holds 1 patent.  He has supervised 24 PhD dissertations and 16 MS theses. He also actively participated in the international cooperation of the School of Engineering Sciences (SES) and the School of Optical and Electronic Information (SOEI) of Huazhong University of Science and Technology (HUST), and established new programs for student exchange and talent cultivation.


报告摘要:

报告首先将回顾利用光致折射材料的二维互相关。基于光致折射光束耦合的联合变换相关器,其性能将通过品质参数(例如:差别比、峰-相关能量平面比、峰-噪声比等)对光致折射增益参数、典型参考光的光束比以及信号图像的依赖来决定。此外,三维图像的互相关将通过它们的二维数字全息的互相关引入。用来评估二维图像互相关的重要品质参数将应用于全息图的互相关。品质参数将通过作为二维图像的数字记录全息图以应用于物体高度的鉴定。基于获得的结果以及对应的品质参数作为评估标准,结果展示了对物体表面高度精确识别的前景。


Abstract: 

Correlation of two dimensional (2D) images using photorefractive materials are first reviewed.  The performance of a joint transform correlator based on photorefractive beam coupling is analyzed by determining the dependence of typical figures of merit such as the discrimination ratio, peak-to-correlation plane energy ratio, peak-to-noise ratio, etc. on the photorefractive gain coefficient and beam power ratio using typical reference and signal images.  Furthermore, correlation of three dimensional (3D) images is introduced as the correlation of their 2D digital holograms.  Critical figures of merit used for assessment of 2D correlation of images are applied to the correlation of holograms.  Figures of merit are applied for object height identification using digitally recorded holograms as the 2D images. Results show  the potential for accurate object height recognition based on obtained results corresponding to figures of merit as an assessment metric.



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武汉光电论坛第157期


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报告题目:从蛋白质结构和动力学到丝纤维和药物开发

From Protein Structure and Dynamics to Silk Fibers and Drug Development


时     间:2019年5月29日10:00-12:00

地     点:武汉光电国家研究中心A101

报 告 人:杨代文  教授, 新加坡国立大学

邀 请 人:叶朝辉  院士

 

报告人简介:

杨代文教授1991年从中国科学院武汉物理与数学研究所毕业获得博士学位,在日本和加拿大接受博士后培训后,于1997年至2000年在加拿大多伦多大学担任高级研究助理,2001年加入新加坡国立大学担任助理教授,2011年晋升为终身正教授。杨代文教授及其课题组专注于核磁共振方法学,蛋白质结构和动力学研究,重组蛋白质蜘蛛丝纤维的生产,基于结构的药物设计,以及针对传染病的蛋白质疫苗的开发。


Biography:

Yang Daiwen obtained the Ph.D. degree from Wuhan Institute of Physics and Mathematics,Chinese Academy of Sciences in 1991. After receiving postdoctoral training in Japan and Canada, he worked as a senior research associate at University of Toronto from 1997 to 2000. He joined NUS as an assistant professor in 2001 and was promoted to a tenured full professor in 2011. Professor Yang’s group focuses on researches in NMR methodology, protein structure and dynamics, production of spider silk fibers from recombinant proteins, structure-based drug design, and development of protein-based vaccines against infectious diseases. 


报告摘要:

蛋白质是由氨基酸组成的生物大分子。它们在生物体内发挥各种不可缺少的功能。还有一些蛋白质可以组装形成纤维,如蚕丝和蜘蛛丝。鉴于重要的功能,蛋白质已被深入研究,并且重组蛋白质在医学(作为药物,疫苗,诊断试剂和药物靶标),工业(作为酶)和生物工程(作为材料)中都具有广泛的应用。为了理解蛋白质如何发挥作用并进一步设计它们以实现预期目标,有必要揭示蛋白质结构 - 动力学 - 功能关系。在本演讲中,我将向您们展示使用核磁共振技术获得的蛋白质的结构和动力学以及它们与功能的关系。此外,我将演示如何基于结构设计蜘蛛丝状蛋白质并且最终生产人造丝,如何根据结构和动态信息发现药物先导化合物,以及为什么结构信息对基于蛋白质的疫苗设计很重要。


Abstract: 

Proteins are biopolymers made of amino acids. They perform a variety of functions within organisms, and some proteins can assemble to form fibers such as silkworm silk and spider silk.  Given the important functions, proteins have been studied intensively and recombinant proteins have wide applications in medicine (as drugs, vaccines, diagnostic reagents, and drug targets), industry (as enzymes), and bioengineering (as materials).  In order to understand how proteins function and further engineer them for desired objectives, it is necessary to reveal their structure-dynamics-function relationship.  In this presentation, I will show you the structures and dynamics of a number of proteins as well as their relationship to function, which were obtained using nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. Moreover, I will demonstrate how artificial silk can be produced from spider-silk-like proteins designed based on our structures, how drug lead is identified based on structural and dynamic information, and why structural information is important for protein-based vaccine design.



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武汉光电论坛第156期


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报告题目:第四次工业革命中的有机半导体技术

Organic Semiconductors in the Fourth Industrial Revolution



时     间:2019年5月28日10:00-12:00

地     点:光电国家研究中心A301

报 告 人:Prof. Bernard Kippelen,美国佐治亚理工学院

邀 请 人:周印华  教授

 

报告人简介:

Bernard Kippelen教授是美国佐治亚理工学院电子与计算机工程学院Joseph M. Pettit讲席教授。他的研究兴趣从研究有机纳米薄膜中的基础物理过程(非线性光学行为,电荷传输,光捕获与发射),到可印刷轻质、柔性光电子器件的设计、制备与性能分析。他是佐治亚理工学院欧洲校区创新平台Institut Lafayette (位于法国梅茨) 的共同创始人和主席,并且担任了佐治亚理工学院有机光电子中心主任。同时,Bernard Kippelen教授也是国际光学工程学会会士(SPIE Fellow)和美国光学学会会士(OSA Fellow)。


Biography:

Bernard Kippelen is the Joseph M. Pettit Professor of Electrical and Computer Engineering at the Georgia Institute of Technology, located in Atlanta, GA, USA. His research interests range from the investigation of fundamental physical processes (nonlinear optical activity, charge transport, light harvesting and emission) in organic-based nanostructured thin films, to the design, fabrication and testing of light-weight flexible optoelectronic devices based on hybrid printable materials. He is a co-founder and co-President of the Institut Lafayette, an innovation platform located on Georgia Tech’s European campus Georgia Tech Lorraine (Metz, France), and serves as Director of the Center for Organic Photonics and Electronics on the Georgia Tech campus in Atlanta. He is the fellow of Optical Society of America (OSA) and the fellow of Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE).


报告摘要:

在这次演讲中,我们将讨论可印刷有机共轭半导体分子和聚合物将如何产生革新性的技术。我们将呈现关于各种固态器件的最新进展,包括有机发光二极管(OLEDs),有机光电探测器(OPDs),有机光伏器件(OPVs)和有机薄膜晶体管(OTFTs)。讲座将着重讲述器件中界面的重要性,也会给出一些例子去说明如何设计界面的电学性质。我们将展示一种简单的薄膜掺杂技术,通过将薄膜浸入杂多酸盐溶液中,使有机半导体薄膜表面被有限深度的掺杂。这种方法将大大降低该类器件的制备成本,简化器件结构,并且可以用于制备全印刷有机器件。为了说明该方法的简易性和通用性,我们将讨论如何构建具有简化结构的高性能有机太阳能电池。最后,我们将介绍近期我们关于有机薄膜晶体管(OTFTs)稳定性研究进展,表明有机光电子器件可以实现比非晶硅器件具有更高的稳定性。


Abstract: 

In this talk, we will discuss how printable organic conjugated semiconducting molecules and polymers are creating new disruptive technologies that are impacting all industries. We will present recent advances in various solid-state device platforms including, organic light-emitting diodes (OLEDs), organic photodetectors (OPDs), organic photovoltaic devices (OPVs), and organic thin-film transistors (OTFTs). We will emphasize the importance of interfaces in devices and show examples on how to engineer their electrical properties. We will present a simple processing technique for the electrical doping of organic semiconductors over a limited depth near the surface of the film that is based on immersing the film into a polyoxometalate solution. Such approached can drastically reduce the fabrication cost of such devices, simplify device architecture, and lead to all-organic devices fabricated by all-additive printing techniques. As an illustration of the simplicity and versatility of this process we will discuss how high-performance organic solar cells with simplified architecture can be implemented. Finally, we will present the results of a detailed operational lifetime study of OTFTs showing that organic photonics and electronics can yield a stability level superior to that of amorphous silicon.



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       5月6日,受武汉光电国家研究中心谢长生教授邀请,武汉虹拓新科技有限责任公司董事长、华中科技大学客座教授曹祥东做客武汉光电论坛第155期,在题为《下一代飞秒光纤激光器及其应用》的报告中,他阐述了下一代飞秒激光器在多个前沿方向的新应用。

      

       曹祥东教授从1994年获得美国罗切斯特大学光纤博士学位后,一直从事超快激光的研究,2006年回国创业成立了中国首家光纤飞秒激光器公司,担任科技部973、863、自然科学基金重大仪器专项课题负责人,科技部重大支撑项目PI。

 

       在报告中,曹祥东教授首先指出未来飞秒激光器虽然暂时在能量和脉宽上仍比不上传统的固体飞秒激光器,但是掺Yb光纤飞秒激光器的重复频率能达到108,总效率大于30%,远优于传统固体飞秒激光器的1Hz重复频率及0.1%总效率,并且能够做到集成化、小型化和低成本化,可以应用于小尺寸系统,有利于飞秒激光器的商用化。他还指出,飞秒技术的核心挑战是非线性,尤其是想要实现紧凑光纤纤芯及长相互作用距离下的高峰值功率,并且降低克尔效应下对输出光束质量及光纤寿命下降的问题。

 

       曹祥东教授指出,光纤飞秒激光器可以进行多种前沿方向研究,包括飞秒4D成像、全光纤超快连续成像技术(DFT)、飞秒探针、太赫兹时域光谱仪、钙钛矿薄膜太阳能飞秒加工、飞秒激光热电材料处理、飞秒光刻机、千瓦级高功率光纤飞秒激光器,以及结合纳米超材料的10GHz超高速激光扫描等。飞秒光纤激光器也是涉及科学仪器、新能源、航空航天技术、新材料、信息、生命科学、先进制造以及核物理等多领域的新技术。其中曹祥东教授重点讲解了大功率光纤飞秒激光器设计中的相干合束技术,该技术有望应用于核废料嬗变、粒子加速、极紫外光刻、化学药剂中和,以及空间碎片清除等方向。

 

       目前曹祥东教授已经将光纤飞秒激光器缩小至名片尺寸,下一步有望集成到光子芯片中。另外,他还引入了人工智能技术,使得光纤飞秒激光器能够自我设计,自动进化,实现自适应功能。

 

华中科技大学武汉光电国家研究中心谢长生教授主持本期论坛,武汉光电国家研究中心副主任朱䒟教授为曹祥东教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘,来自光电国家研究中心、华科大光电学院、武汉大学、武汉理工大学等多个院校的师生倾听了本次报告并踊跃交流。


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(责任编辑:胡晓莺)

 

 

 


4月10日,受武汉光电国家研究中心肖泽文教授的邀请,东京工业大学元素战略研究中心创始主任和荣誉教授、伦敦皇家学会的外籍院士、全球高被引科学家细野秀雄做客武汉光电论坛第154期,研究中心副主任周军教授为其颁发了“武汉光电论坛”纪念盘,来自光电国家研究中心、光电学院、材料学院等不同院系的众多师生参加了此次报告会。

在题为《新材料研究的魅力和影响》的报告中,细野秀雄教授指出了革新性的材料创造对于社会发展有着巨大的推进作用。

在这次讲座中,细野秀雄教授首先为我们介绍了通电水泥金属化的发现,命名为C12A7。这种技术可以使像水泥这种随处可见的物质具有像稀有元素那样性能的材料,这样可以减少稀有元素的使用量,从而节约资源。

然后细野教授给我们讲解了其团队发现p型透明氧化物半导体,实现最初的氧化物紫外发光二极管,并成功开发IGZO透明不定形氧化物的研究过程。IGZO是由In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)、O(氧)构成的透明半导体。非晶IGZO-TFT应用于驱动大尺寸OLED TV,广泛用作三星、夏普(供给富士通、索尼、东芝、小米等)的电视、电脑等电子产品的屏幕。

细野教授最后介绍了高临界温度铁基超导体LaFeOP的发现,推翻了铁磁性与超导不相容的旧观念(BCS理论),这个发现改写了教科书,基于其巨大的实用化潜力,激发了全球科学家的竞争心。它成功地消除了铁的磁力,在停滞不前的超导领域开辟了一条崭新的道路。他详细讲解了电子在超导晶体中看作阴离子的情形。由于超导体的零电阻特性,该发现可以应用于更大容量的输电电缆,从而实现节能传输。

细野教授的座右铭是“All or Something”,世界上的事物并不是全有或全无。“仔细思考,全力而为,必有所得”。在讲座上,细野教授细心回答现场师生踊跃的提问,并且鼓励年轻人们勇于探索未知的世界,勇于做自己喜欢的研究。

细野秀雄教授获得诸多国际奖项,包括日本国际奖,Von Hippel奖(美国材料研究学会),James C. McGroddy奖(美国物理学会),Jan Raychman奖(国际信息显示学会),汤森路透引文桂冠奖(物理学)。细野秀雄是材料科学的大家,数十年来成就甚多,其包括:透过离子注入创造新氧化物光电材料、阐明并利用玻璃中的缺陷点制造新感光材料、发明磷酸盐微多孔结晶玻璃、发现新光学变化(以玻璃氧化的光及游离辐射常磁性为中心)、确立无定形二氧化硅的离子注入效果、确立奈米结晶分散非线性光学材料的制造与应用等。

 

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(责任编辑:胡晓莺)

武汉光电论坛第155期

 

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报告题目:下一代飞秒光纤激光器及其应用
Next Generation Femtosecond Fiber Lasers And Applications

时      间:2019年5月6日10:00-12:00
地      点:武汉光电国家研究中心A101
报 告 人:曹祥东  教授, 武汉虹拓新技术有限责任公司
邀 请 人:谢长生  教授
 
报告人简介:
曹祥东,国家特聘专家,美国罗彻斯特大学光学博士,密西根大学博士后,武汉虹拓新技术有限责任公司董事长,武汉光电国家研究中心兼职教授,湖北欧美同学会·湖北留学人员联合会常务理事,“重点华侨华人创业团队”领军人。曾任西门子资深研究员(DMTS),北方电信、Qtera首席科学家,创立多家高科技公司。发明的100G全光信号处理技术曾荣获CLEO的“Post-Deadline”,研发设计出世界第一个超长距离波分复用传输系统,超高精度色散管理技术入选2012年度OFC“光通信全球六大科技创新”。创立了中国首家光纤飞秒激光器公司,担任科技部973、863、自然科学基金重大仪器专项课题负责人,科技部重大支撑项目PI。

Biography:
Dr. Cao obtained his Ph.D from University of Rochester, continued his Postdoctoral fellowship at the University of Michigan. He is currently an adjunct professor at WNLO. He was a distinguished member of technique staff(DMTS) at Siemens, Chief Scientist at Nortel/Qtera. He has founded/co-foundedFounder multiple high-tech start-ups. He demonstrated world’s first 100G all-optic logic gates, invented world’s first ultralong haul DWDM optical transmission system. His work of ultra-high precision dispersion management was selected as “Six Technologies to Watch” at OFC 2012. He founded China’s first femtosecond fiber laser company, served as project leader and PI for MOST 973, 863, NSF.

报告摘要:
飞秒激光器,尤其是飞秒光纤激光器,已成为科学研究和工业应用中的热点之一。但大规模的商业应用仍面临着一些重大挑战。未来的数字光制造、材料科学和医疗应用对光纤激光器也提出了新的要求,如超小型化、超大功率和数字编码/同步等。最后我们将讨论超大规模相干合束技术。

Abstract:
Femtosecond lasers have become one of the hottest topics for both scientific and industrial applications, especially fiber based femtosecond laser. However, there are still several key challenges to overcome before large scale industrial applications become possible. More importantly future digital photonic manufacturing, material science, and medical applications require new concept of femtosecond fiber lasers such as ultra-compactness, multi-kW power, and digital coding/synchronization. Lastly future ultra-large scale coherent beam combining (CBC) will be discussed.


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武汉光电论坛第154期

 

报告题目:新材料研究的魅力和影响
Attraction and Impact of New Materials Research


时     间:2019年4月10日10:00-12:00
地     点:武汉光电国家研究中心A101
报 告 人:细野秀雄 教授,东京工业大学
邀 请 人:肖 泽 文   教授
 
报告人简介:
细野秀雄教授是东京工业大学元素战略研究中心的创始主任和荣誉教授、伦敦皇家学会的外籍院士和全球高被引科学家。细野秀雄教授获得诸多国际奖项,包括日本国际奖,Von Hippel奖(美国材料研究学会),James C. McGroddy奖(美国物理学会),Jan Raychman奖(国际信息显示学会),汤森路透引文桂冠奖(物理学)。

Biography:
Dr. Hideo Hosono is a honorary institute professor and the founding director of Materials Research Center for Element Strategy, Tokyo Institute of Technology. He is a foreign fellow of Royal Society of London, a highly cited researcher and have received many awards including Japan Prize, Von Hippel Prize (MRS), James McGroddy Prize (APS), Jan Raychman Prize (SID), Thomson-Reuter Citation Award in Physics.

报告摘要:
在这次讲座中,将介绍三部分亮点研究工作及其研究目的和基本思想:(1)高临界温度铁基超导体的创造:打破以往普遍认定铁元素不利形成超导的观点(2)透明氧化物半导体的创造及在其显示器中的应用:非晶IGZO-TFT应用于驱动大尺寸OLED TV等;(3)室温稳定的电子化合物的实现及用于合成氨的电子化合物催化剂:材料科学的一个主题。

Abstract:
Highlights of this research are summarized as follows:(1) Creation of high Tc Iron-based superconductors Iron with large magnetic moment was believed to be harmful for emergence of superconductivity;(2) Creation of transparent oxide semiconductors and practical implementation to displays TFTs with amorphous oxide semiconductors represented by IGZO are used to drive large-sized OLED TV et al.;(3) Realization of RT stable electride and electride catalyst for ammonia synthesis at condition Research of electride materials is a topic in materials science In this lecture, I introduce three research lights along with motivation and fundamental idea.

 

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2019年4月3日,受武汉光电国家研究中心陈学文教授邀请,德国马克思普朗克学会光学研究所主任Vahid Sandoghdar教授做客武汉光电论坛第153期,带来了题为“光与物质相互作用的效率:从纳米量子光学到纳米生物光子学”的精彩学术报告。陈学文教授主持报告会,华中科技大学副校长张新亮教授为其颁发了“武汉光电论坛”纪念盘。来自光电研究中心、物理学院、生命科学学院等不同院系的众多师生参加了此次报告会。

在纳米尺度下,光与物质的相互作用是诸如吸收、辐射、散射等基础光学过程的核心问题,同时光与物质高效的进行相互作用,可以极大地促进片上量子信息网络的构建。Sandoghdar教授从干涉这一简单的光与物质相互作用方式为切入点,介绍了近十年中,其科研团队通过包括极低温条件下提高有机单分子吸收截面、衍射极限尺寸聚焦激光激发,光学谐振腔加速辐射体吸收辐射循环过程等不同方法成功提高了光与辐射体的作用效率,实现了单光子和单分子接近100%效率的耦合。Sandoghdar教授还介绍了其团队独立提出并发展的一套基于散射原理(光与物质相互作用的另一种表现形式)的散射干涉成像技术,这一技术不依赖于任何荧光标记,同时还具有很高的时间响应度与图像对比度,报告中展示的一系列实验结果显示了这一技术在单病毒、蛋白质的标记与追踪、细胞分裂的实时成像、脂质分泌物探测等方面的成功应用,是未来高灵敏度生物传感器的极具潜力的选择。

Sandoghdar教授的报告生动幽默,表达形式通俗易懂。此次报告既开阔了广大师生的视野、也拓宽了大家的科研思维。除了作客武汉光电论坛,Sandoghdar教授还参观了研究中心的展厅和平台,与感兴趣的老师进行了面对面交流。

 

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(责任编辑:胡晓莺)

武汉光电论坛第153期

 

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报告题目:光与物质相互作用的效率:从纳米量子光学到纳米生物光子学
Efficiency in The Interaction of Light and Matter: From Nano-quantum Optics to Nanobiophotonics


时     间:2019年4月3日16:00-18:00
地     点:光电国家研究中心A101
报 告 人:Prof. Vahid Sandoghdar,德国马克斯普朗克学会光学研究所
邀 请 人:陈学文  教授
 
报告人简介:
Vahid Sandoghdar教授分别于1987年和1993年在加州大学戴维斯分校和耶鲁大学获得物理学学士学位和博士学位。在法国巴黎高等师范学院博士后研究之后,他来到德国康斯坦茨大学独立开辟了新的研究方向——将单分子光谱学、扫描探针显微术和量子光学相结合。2001年,他在瑞士苏黎世联邦理工学院物理化学实验室获得讲席教授职位;2011年,他受聘成为新成立的位于埃尔朗根的马克斯普朗克学会光学研究所主任, 同时获聘德国“洪堡教授”,任教埃尔朗根-纽伦堡大学。作为发起人,他推动马普学会、埃尔朗根-纽伦堡大学和大学医院成立了物理与医学研究中心,这一研究中心旨在利用物理和数学的方法解决医学研究中的基础性问题。
Sandoghdar教授是纳米光学的奠基人之一,融合各种技术和研究领域来探究在纳米尺度下光与物质相互作用的基本物理现象。他目前的研究方向涵盖了量子光学,表面等离子激元、超高分辨率显微术和纳米生物物理学。

Biography:
Vahid Sandoghdar obtained his B.S. in physics from the University of California at Davis in 1987 and Ph.D. in physics from Yale University in 1993. After a postdoctoral stay at the Ecole Normale Supérieure in Paris he moved to the University of Konstanz in Germany, where he started a new line of research to combine single molecule spectroscopy, scanning probe microscopy and quantum optics. In 2001, he accepted a chair at the Laboratory of Physical Chemistry at ETH in Zurich, Switzerland. In 2011, he became director at the newly established Max Planck Institute for the Science of Light in Erlangen and Alexander von Humboldt Professor at the University of Erlangen-Nuremberg in Germany. He is the founder of the new Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin, a joint research center that aims to address questions in fundamental medical research with physical and mathematical methods.
Sandoghdar is one of the founders of the field of Nano-Optics, which merges various methods and research areas to investigate fundamental issues in the interaction between light and matter at the nanometer scale. His current research ranges from quantum optics, plasmonics and ultrahigh resolution microscopy to nanobiophysics.

报告摘要:
纳米尺度光与物质的相互作用是诸如吸收、辐射、散射等基础光学过程的核心问题。在过去的二十年中,我们实现了一系列的实验来以可控的方式研究单光子、单分子、单纳米颗粒之间的相互作用。本次报告中,我将会展示我们实现的单光子和单分子接近100%效率的耦合的相关实验研究。同时,我还会阐述一些基本物理机理是如何在量子光学中发挥重要作用的,例如,干涉,它可以帮助我们以很高的空间和时间分辨率来探测诸如病毒,小蛋白质分子等生物纳米物质。

Abstract:
Light-matter interaction at the nanometer scale lies at the heart of elementary optical processes such as absorption, emission or scattering. Over the past two decades, we have realized a series of experiments to investigate the interaction of single photons, single molecules, and single nanoparticles in a controlled fashion. In this presentation, I will report on recent studies, where we reach near-unity efficiency in the coupling of single photons to single molecules. Furthermore, I will show how the underlying mechanisms that play a central role in quantum optics, e.g. interference, help detect single biological nanoparticles such as viruses and small proteins with high spatial and temporal resolutions.


武汉光电论坛是武汉光电国家研究中心倾力打造的公益性高端学术系列讲座,共享光电知识盛宴,诚邀您的参与!


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2019年3月27日,受武汉光电国家研究中心王鸣魁教授邀请,英国诺桑比亚大学傅永庆教授做客武汉光电论坛第152期,并做了题为“纳米结构智能薄膜及其传感和驱动应用”的精彩报告。报告深受广大师生的欢迎与好评,并为纳米智能薄膜在集成传感、微执行器、微流体和芯片上的应用开拓了新思路。

在热烈的掌声中傅永庆教授开始了他的报告。他首先介绍了纳米结构智能薄膜的结构特性以及应用,然后再结合自己团队的工作经历详细介绍了纳米结构智能薄膜的应用实例。

傅永庆教授团队利用水热法制备出了形状记忆聚合物,通过对形状聚合物进行结构分析,发现形状记忆聚合物在光、热等外界条件的可伸缩性,最后将形状记忆聚合物应用于生物医学中的生物支架,伤口绷带以及光学光栅。另外,傅永庆教授团队基于水热纳米线,纳米棒和纳米花,制备出纳米金属氧化物气体传感器。最后,傅永庆教授团队基于微流体学和芯片上实验室应用的压电薄膜材料,利用声波对血液中细胞进行排序,可应用于血液检测。在介绍完智能薄膜的成果之后,现场气氛活跃,师生踊跃提问。对于提问者的问题,傅教授一一详细解答,提问者都受益颇多。

傅永庆教授就职于英国诺桑比亚大学,在微纳米材料技术,压电MEMS器件,智能材料研究,特别是在薄膜表面声波微流体及芯片及薄膜形状记忆合金和聚合物研究等领域有很高的国际声望。目前已发表著作两部, SCI期刊论文数为308篇。同时傅永庆教授并受邀请做重要国际学术会议主题报告超过20次。傅永庆教授是国际薄膜协会欧洲区主席、英国物理学会会员、美国机械工程学会会员、国际电子电气工程协会会员。

华中科技大学武汉光电国家研究中心王鸣魁教授主持本期论坛,武汉光电国家研究中心朱䒟教授为傅永庆教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘,来自光电国家研究中心、物理学院和化学学院、材料学院等多个学院的师生倾听了本次报告并踊跃交流。

 

(责任编辑:胡晓莺)

武汉光电论坛第152期

 

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报告题目:纳米结构智能薄膜及其传感和驱动应用
Nanostructured Smart Thin Films and Its Sensing and Actuation Applications

时     间:2019年3月27日10:00-12:00
地     点:光电国家研究中心A101
报 告 人:傅永庆  教授, Northumbria University
邀 请 人:王鸣魁  教授
 
报告人简介:
傅永庆教授就职于英国诺桑比亚大学,在微纳米材料技术,压电MEMS器件,智能材料研究,特别是在薄膜表面声波微流体及芯片及薄膜形状记忆合金和聚合物研究等领域有很高的国际声望。目前已发表著作两部, SCI期刊论文数为308篇 (SCI H-index为38,SCI 总引用次数>5800次)。部分文章发表在相关领域的顶级期刊上,如Progress in Materials Science, Nature Communications, Nano Letters, Advanced Drug Delivery Review 等,并受邀请做重要国际学术会议主题报告超过20次。傅永庆教授是国际薄膜协会欧洲区主席、英国物理学会会员、美国机械工程学会会员、国际电子电气工程协会会员,担任Editorial Board member for Scientific Reports (Nature Group)编委,Associate editor for Nanoscience and Nanotechnology Letter (SCI Journal)副主编等职务。

Biography:
Richard (YongQing) Fu is a professor in the Faculty of Engineering and Environment, University of Northumbria at Newcastle, UK. He was a Reader in Thin Film Centre in University of West of Scotland, Glasgow, UK, and a lecturer in Heriot-Watt University, Edinburgh, UK. He obtained his PhD degree from Nanyang Technological University, Singapore, and then worked as a Research Fellow in Singapore-Massachusetts Institute of Technology Alliance, and a Research Associate in University of Cambridge.
He has extensive experience in smart thin film/materials, biomedical microdevices, energy materials, lab-on-chip, micromechanics, MEMS, nanotechnology, sensors and microfluidics. He has established a worldwide reputation from his pioneer research work on shape memory films, piezoelectric thin films, nanostructured composite/films for applications in MEMS, sensing and renewable energy applications。He published over 350 science citation index (SCI) journal papers (including Nat. Comm., Prog. Mater Sci, Nano Energy, Nano Lett., Chem. Mater., J Mater Chem A, Advanced Drug Delivery Review, etc.) 2 books, 20 book chapters, and over 120 conference papers. His current SCI H-index is 44 with over 8000 citations, and his Google scholar H-index is 53 (up to Oct 2018).

报告摘要:
本次讲座将重点讨论具有微工程和纳米结构智能材料在集成传感器、微执行器、微流体和芯片上实验室应用的最新工作。这些智能材料的选择实例包括:形状记忆合金薄膜和微执行器以及可用于显微外科应用的纳米复合形状记忆聚合物;可用于微流体学和芯片上实验室应用的压电薄膜材料;以及用于传感和可再生能源的纳米结构氧化物器件。

Abstract:
This talk will focus on recent work of micro-engineering and nanostructuring of smart materials for integrated sensors, microactuators, microfluidic and lab-on-chip applications. The selected examples for these smart materials include shape memory alloy films and microactuators and nanocomposite shape memory polymer which can be used for microsurgery applications; piezoelectric thin film materials which can be explored for mcirofluidics and lab-on-chips applications ; and a few examples of nanostructured oxides devices for sensing and renewable energy applications.


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