报告题目：通向全谱段白光飞秒激光和单分子光学显微成像的道路

时间：2023年9月19日10:00-11:30

报告人：李志远教授，华南理工大学

邀请人：王凯教授，华中科技大学

地点：华中科技大学新光电信息大楼C117

报告人简介：

李志远教授，1994年本科毕业于中国科技大学物理系，1999年博士毕业于中科院物理所。2004年入选中国科学院“百人计划”，2005年获国家杰出青年科学基金，2011年度获中国光学学会“王大珩光学奖”，入选2014和2018年全球高被引科学家以及2016-2022年中国高被引科学家。2004-2016年任中科院物理研究所研究员、课题组组长，2016年10月起任华南理工大学物理与光电学院教授，副院长。从事微纳光子学、非线性光学、激光技术、拓扑光子学和量子物理中的理论、实验和应用研究近30年，已在PRL, Science Advances, Chem. Soc. Rev., JACS, Adv. Mater., Nano Lett., ACS Nano, Light等物理学、光学、化学和材料学期刊上发表SCI论文480篇，被SCI引用超过30,000次，H-index为82，在国际国内重要的学术会议上做邀请报告130多次。任EPL co-editor和《光子学报》副主编。

报告摘要：

光学的基础知识及其技术应用层出不穷，日新月异，为推动人类社会的发展做出了巨大的贡献。单分子水平灵敏探测和传感、纳米及原子尺度显微成像、极宽带激光和光谱检测等为当前光学乃至自然科学的若干重大前沿问题。解决这些问题需要传统光学与当代纳米科技有机结合并取得根本性突破。本报告将介绍我们团队近年来在两个重要前沿科技问题上的研究进展：全谱段白光飞秒激光和高时空分辨单分子光学显微成像，将重点探究如何综合运用纳米光子学的物理、材料、技术和应用牵引等多方面知识和方法，寻找有效解决若干重大基础科学和应用技术（卡脖子）问题的方案。一方面，我们基于独特设计的啁啾结构非线性铌酸锂晶体(CPPLN)，结合大脉冲能量、高峰值功率的飞秒脉冲激光泵浦，利用二阶和三阶非线性协同作用的原创性物理机制，不断探索新方法，提高认识水平，渐进式地提升白光飞秒激光的转换效率、频谱带宽、脉冲能量、光谱平坦度等重要技术指标，直至成功实现单脉冲能量mJ量级，带宽涵盖300-5000nm的紫外-可见-红外全谱段白光飞秒激光。基于此构建了单发飞秒激光光谱仪，有望应用于物理、化学、材料科学、生物学、医学等基础科学研究。另一方面，我们深挖表面等离激元纳米光场调控物理，设计并利用激光直写3D微纳打印技术研制成功了三高（高分辨 ~5nm、高通光率~10%、高反衬度~20dB）近场光学显微成像（SNOM）探针，其带宽支持钛宝石飞秒脉冲激光传输。该探针可充当高时空分辨单分子光学显微成像的核心器件，有望广泛应用于单分子、二维材料、纳米材料和器件、生物大分子和细胞等物理、化学和生物学性质的动态探测和分析。

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