五分钟光学(Five Minutes Optics, FMO)
一线专家,一个主题,五分钟聊聊光学。
有前沿,有科普,有经验,有趣事。
视频音频图文,中国激光第一时间整理发布。



  最新消息

发布时间:2020/9/21 15:59:46
本期嘉宾:上海光学精密机械研究所王向朝研究员

专家简介:王向朝,中国科学院上海光学精密机械研究所研究员,国家科技重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”(02专项)总体专家组专家。
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发布时间:2020/9/21 15:50:49

       本期嘉宾:中科院半导体研究所研究员、中国科学院大学教授黄永箴
       内容简介:回音壁模式微腔是一种非常简单的光学微腔,它利用模式光线在界面上的全内反射实现光场限制,具有模式Q值高,体积小的优点。传统的回音壁模式微腔都是圆盘及圆球结构的,而在多边形微腔特别是正方形微腔中,同样可以用全内反射的模式光线。这种正方形微腔激光器可以通过直接连接输出波导到它的不同位置,实现定向输出微腔激光器。但是,这种正方形微腔激光器的远场模式效果不理想,于是,研究人员把正方形微腔和法珀腔结合在一起,研究出一种耦合腔的激光器。

       专家简介:黄永箴,中国科学院半导体研究所研究员,半导体所和集成光电子学国家重点联合实验室学术委员会主任,Photonics Research 期刊编委。1989年获北京大学物理系博士学位,1994年在英国电信实验室做访问学者,2002年获得国家杰出青年科学基金。负责国家自然科学基金重点项目和基金委国家重大科学仪器研制项目。针对光子集成芯片对光电子集成器件的需求,开创了直连波导定向输出微腔激光器及其集成研究。
 
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发布时间:2020/8/7 17:06:36

       本期嘉宾:中国工程院院士刘文清

       内容简介:在治理环境污染中,光学技术能有效分析污染成因、来源并指导如何控制污染,具体的研究手段包括利用拉曼散射等光学技术来辨别环境中的污染组分和浓度。最后介绍了实验室目前进行的研究工作。

专家简介:
  
       
刘文清,中国工程院院士,中科院合肥物质科学研究院研究员,中科院安徽光学精密机械研究所首席科学家,国家环境光学监测仪器工程技术研究中心主任。主要从事环境监测技术和应用研究,发展了环境光学监测新方法,研发了系列环境监测技术设备并实现产业化,集成了大气污染综合立体监测系统并进行应用示范。开拓形成了我国环境光学监测技术新领域。研究成果“空气质量和污染源环境光学监测技术系统与应用”和“大气环境综合立体监测技术研发、系统应用及设备产业化”分别获2007和2011年国家科技进步二等奖。

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发布时间:2020/8/7 16:53:27

本期嘉宾:江苏师范大学沈德元教授

以下文字根据录音整理:

大家好!我是江苏师范大学的沈德元,非常高兴有机会跟大家分享一下陶瓷激光的相关信息。
我们知道,产生激光要有激光工作物质,掺入激光激活离子的晶体材料(单晶、多晶)和玻璃是常用的激光工作物质。
陶瓷激光顾名思义就是以掺杂激活离子的透明陶瓷作为增益介质的激光器。陶瓷我们并不陌生,“激光陶瓷”是指光学性质与单晶几乎相同的透明陶瓷,是一种多晶结构。要获得高质量光学陶瓷,通过工艺控制减少气孔、杂质、非主晶相、晶格缺陷和晶界散射等(参数)是关键。
透明陶瓷具有与单晶相似的物化性质,在热导率、膨胀系数、吸收发射光谱、荧光寿命等方面,与同组分的单晶几乎一致。
那么以透明陶瓷作为激光工作物质(相对于单晶)有哪些优势呢?
首先,透明陶瓷制备周期短,容易制备出大尺寸、形状可设计。第二,稀土离子掺杂浓度(可)比较高,并且光学均匀性好,机械性能比单晶也有一定的提高。第三,更主要的是陶瓷的烧结温度一般低于单晶生长的熔融温度,传统方法难以生长的晶体,如倍半氧化物(熔点温度2400度以上),通过陶瓷制备工艺,可以获得非常高质量的多晶陶瓷。另外,可制备复合结构、多功能陶瓷激光增益介质,从而有利于提高激光的输出性能。... 阅读全文 ... 

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发布时间:2020/8/7 16:45:28

      本期嘉宾:武汉大学徐红星院士

      内容简介:光学已经渗透到了生活中的方方面面,是一个非常重要的科学领域。光学要走向应用,器件要做得越来越小,这就需要克服光的衍射极限。这个过程中就会产生新的科学和技术手段。目前克服光的衍射极限的办法有纳米结构和最新的等离激元光子学。它利用金属纳米结构中的自由电子和光相互作用,产生表面波把光束缚在非常小的范围内,以此克服光的衍射极限,进而在纳米程度对光进行操纵。

       专家简介:

       
徐红星,院士,1992年毕业于北京大学,获学士学位;2002年毕业于瑞典查尔莫斯理工大学,获博士学位;现任武汉大学物理科学与技术学院院长、武汉大学纳米科学与技术研究中心主任。2017年当选中国科学院院士。在国际著名科学期刊发表论文180余篇。他发现了纳米间隙中产生巨大的电磁场增强效应,是单分子表面增强拉曼光谱和许多等离激元增强的物理基础。他发明的等离激元逻辑门揭示了等离激元纳米波导和网络的基础特性。

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发布时间:2020/3/28 22:03:28

本期嘉宾:美国罗彻斯特大学张希成教授

内容简介: 宇宙中,物质大概分为四种状态,固体、液体、气体和等离子体,固体、气体和等离子体都作为介质用来产生过太赫兹波,但是液体还没有。而液体里面最多的是水,水有很强的吸收性,一般来说,大家不认为水是一种能用来产生太赫兹波的很好的器件或者材料。针对这个问题,张希成教授研究团队经过多次思考、试验,成功地用水产生了太赫兹波。将曾经的不可能变成可能。

专家简介:

张希成,美国罗彻斯特大学光学研究所M. Parker Givens主任教授,是国际公认的太赫兹研究领域的先驱。美国科学促进会(AAAS)、美国物理学会(APS)、电气与电子工程师协会(IEEE)、美国光学学会(OSA)和国际光学工程协会(SPIE)会士,Optics Letters主编(2014年-2019年),Chinese Optics Letters副主编(2003年-2019年)。发表或合作发表论文350余篇,出版专著20余本,h指数为85,并拥有29项美国专利,获得了30多项荣誉和奖项。自1988年张希成教授开始从事THz成像和生物-医学应用以及超快光子学、光电子学领域的研究,并致力于在全球范围内推广和发展太赫兹科学与技术,由他带领和指导的研究小组在该领域已取得显著成果。

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发布时间:2020/3/28 22:01:21

本期嘉宾:中国空间技术研究院龚自正研究员

内容简介: 空间碎片俗称太空垃圾,是人类航天活动产生的垃圾。这些碎片在空间与航天器经常发生碰撞,使航天器失效或者解体,对航天器在轨运行造成了严重威胁,也对空间事业的长期可持续发展带来了严重挑战。国际上很多大型机构对清除空间碎片的技术都在进行长期研究,其中,激光烧蚀驱动技术是目前非常有前景的一种技术。

专家简介:

龚自正,中国空间技术研究院首席研究员,博士生导师,航天科技集团学术技术带头人。国际机构间空间碎片协调委员会(IADC)防护工作组主席、国际宇航科学院(IAA)空间碎片委员会委员、国防科工局空间碎片防护专家组副组长等。长期从事空间碎片防护与清除、冲击动力学、高压物理等研究。承担、完成军/民973、863、国家自然科学基金重大和重点、国防科工局空间碎片专项等国家级项目20余项。

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发布时间:2020/3/28 21:58:52

本期嘉宾:香港理工大学蔡定平教授

注*: 本期视频录制时,蔡定平教授任职于台湾大学,2019年8月蔡定平教授加入香港理工大学,任电子信息工程学院讲座教授。

内容简介: 2017年发表的主要研究工作为,在近红外光线区域做反射式宽频消色差超构平面光学透镜。这种透镜需要事先在平面上镀一层金膜作为镜子,然后在镜子上再做一层介电子的间隔层,间隔层上建构一些超构纳米结构。后于2018年发表了穿透式可见光全彩宽频消色差的超构平面光学透镜的成果,该研究采用氮化镓超构结构达成目的。预期超构平面光学透镜在未来的发展能达到更高的维度,可以应用在更多不同的光学元器件中。

专家简介:

蔡定平,香港理工大学电子信息工程学院讲座教授。1990年在美国辛辛那提大学获得物理学博士学位。1990年至1999年,在美国加利福尼亚的微光刻公司,加拿大多伦多的安大略激光和光波研究中心以及中国台湾中正大学工作。1999年加入台湾大学,并于2006年成为台湾大学杰出教授。2008年至2012年担任台湾仪器技术研究中心总干事,2012年至2019年担任中国科学院应用科学研究中心主任兼杰出研究员。蔡定平教授是OSA、SPIE、AAAS、APS、IEEE等机构会员。他在美国、日本、加  >> ... 阅读全文 ... 

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发布时间:2020/3/28 21:54:49

本期嘉宾:电子科技大学王志明教授

内容简介: 用光或者激光驱动物体的概念就像科幻电影里面的场景一样不可思议,利用激光驱动宏观液体流动同样是科研界的重大难题。2017年,王志明教授团队通过脉冲激光入射装有金纳米颗粒水溶液的比色皿,在水中实现持续高速达4 cm/s的水流喷射。这项技术中的金属纳米颗粒被其称为“秘方”,利用这些纳米颗粒,研究团队把光声效应和声波驱动流体效应两种机制联系到了一起。由此,提出了一种全新的光控流体学机理。

专家简介:

王志明,电子科技大学基础与前沿研究院教授、博士生导师。于1998年7月获得中科院半导体所凝聚态物理方向博士学位,曾于1998年8月至2000年5月在德国PDI固体电子学研究所做博士后研究,2000年6月至2007年8月任 美国阿肯色大学研究教授。长期从事化合物半导体纳米材料分子束外延生长和表征,光电原型器件设计和制备,取得了一系列创新性研究成果,其论文被SCI收录160多篇,成果引起国际同行和专业媒体的广泛关注。其中,应变量子点的多层有序自组织,高指数面纳米结构控制,液滴外延纳米材料生长等先驱性研究成果为深化国际学术界对量子限制结构与功能的认识作出了重要贡献。

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发布时间:2020/3/28 21:51:24

美国内布拉斯加大学林肯分校陆永枫教授

内容简介: 化学反应中,分子在前驱体的反应特性都很不一样,所以很多情况下我们不能得到所需要的灵敏度,也得不到很好的生成物。化学反应中,分子的能量可以分为平动能量、转动能量、振动能量和电子能量。日常生活中的微波炉利用水的转动模式,可以进行共振激发,使得只有水被加热,其它东西不会被加热。利用同样的原理,用乙烯分子为前驱体,用二氧化碳激光器等对金刚石进行分子的振动激发,可以使材料快速生长,同时晶体的晶向可控。近期,陆永枫教授课题组将该方法应用于低温生长GaN材料。

专家简介:

陆永枫,美国内布拉斯加大学林肯分校(UNL)Lott杰出教授。1991年至2002年,曾任新加坡国立大学电子与计算机工程系教授。2002年加入UNL电气工程系。2014年任美国激光协会(LIA)主席。陆教授在微/纳米结构材料的加工和表征方面拥有超过25年的研究经验,很多研究结果已形成产品及商业化生产。

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发布时间:2020/3/28 21:48:34

本期嘉宾:西安交通大学张镇西教授

内容简介: 生物医学光子学经过了35年的发展,已经步入了一个新的阶段。目前在科研领域,研究热点主要集中在三个方面,分别是生物医学光子学用于人脑科学的研究,高光谱成像以及生物医学纳米材料的研究。

专家简介:

张镇西,西安交通大学教授、博士生导师,生物医学分析技术及仪器研究所所长、福建泰普-西安交通大学生物医学分析仪器研究中心主任。研究方向为生物医学光子学影像与光谱分析技术、光生物物理学与生物光量子调控技术。曾任教育部高等学校生物医学工程专业教学指导委员会委员、中国技术协会决策咨询专家、中国光学学会生物医学光子学专业委员会副主任委员等。主编《生物医学光子学新技术及应用》、《生物医光子学:诊断、治疗与检测》两部、共同主编《生物医学光子学》一部,出版译注七部。

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发布时间:2020/3/28 21:30:30

中国科学院院士贺贤土

内容简介: 激光驱动惯性约束聚变是一个非常大的科学工程,它利用激光驱动提供能量,再通过惯性约束的途径发生点火和聚变。国际上目前长期使用的聚变点火方法有两种,分别是直接驱动和间接驱动。我国在总结了两种方法的优缺点及实验经验后,提出了混合驱动的方案。

专家简介:

贺贤土,理论物理学家,中国科学院院士,北京应用物理与计算数学研究所研究员。提出了较低温度下局部热动平衡点火发展到非局部热动平衡燃烧的模型;在等离子体物理研究中,国际上首次获得电磁波产生自生磁场的正确表达式,获得了粒子在孤立波中加速机制、等离子体相干结构小尺度湍流等多项创造性成果;非线性科学研究中,在国内率先进行了近可积哈密顿系统Pattern动力学和时空混沌研究;作为首席科学家,领导国家“863计划”惯性约束聚变主题专家组工作,为我国形成一个独立自主的惯性约束聚变研究体系作出了重要贡献。 曾获国家自然科学奖二等奖1项,国家科技进步奖一等、二等奖各1项,部委级科技进步奖7项。2000年获何梁何利基金科学与技术进步奖,2001年获国家“863计划”突出贡献先进个人奖。

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发布时间:2020/3/28 21:28:11

本期嘉宾:北京大学周治平教授

内容简介: 硅基光电子学是探索微米纳米量级光子、电子、光电子器件的新颖工作原理,并利用与硅基集成电路技术相兼容的方法将它们集成在同一块硅衬底上面的科学。我们要做的是一个新型的高精度芯片,叫做硅基光电子芯片,这个芯片跟我们目前所说的芯片、光电子芯片都是不一样的。硅基光电子芯片集合了光电子的超高带宽、超快速率以及抗干扰的特点,也集成了微电子大规模集成、低能耗、低成本的特点,所以说硅基光电子芯片非常有利于满足目前大数据时代应用的需求。

专家简介:

周治平,北京大学教授、博士生导师,教育部”J类奖励计划”特聘教授。1993年获美国佐治亚理工学院(GT)博士学位。1993年至2005年,他在GT的微电子研究中心工作,从事纳米技术领域的研究工作。长期研究方向包括纳米光子器件和传感器,硅基光电子学, 半导体器件物理, 半导体器件工艺, 半导体传感器, 半导体激光, 集成传感器, 超快速光通信, 集成光电子学, 微纳光电子器件及其集成技术。 周治平教授是OSA,SPIE ,IEEE Fellow,曾任Photonics Research期刊主编。

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发布时间:2020/3/28 21:16:35

本期嘉宾:中国工程院院士姜会林

内容简介: 自由空间激光通信在我国已经发展了约30年,在世界上仍属于热门研究。其未来的发展趋势主要有5点:1.高速率——已经做过的实验速率可达几百兆到5G左右,下一步要向10G、 40G甚100G发展;2.网络化——目前激光通信是点对点,接下来将向一点对多点,多点对多点发展;3.多用途——空间激光通信技术要从空向深空、水下发展,使其用途更加广阔;4.一体化——未来将发展为测量和通信技术一体化,测量、成像和通信一体化等等;5.多谱段——目前的主要研究范围是0.8μm,1.5μm,1.06μm等谱段,要逐渐发展到紫外、远红外及太赫兹波段。

专家简介:

姜会林,中国工程院院士,长春理工大学教授、博士生导师。曾任长春理工大学校长,现任校学术委员会主任。长期从事应用光学技术研究,曾主持国家863重点、995高新工程专项、973重大基础研究、国家自然科学基金重点等项目。在光学设计理论方面,提出了衍生二级光谱理论,被王大珩院士评价为“中国光学设计近年来四项主要进展之一”。提出了光学系统技术经济公差理论,论文被SPIE收入“里程碑丛书”,成果于1996年获国家科技进步三等奖。在光电动态测试方面,研制成功火控动态性能测试系统,测试指标优于美国“试验操作规程”要求,成果入选了国军标,并在武器装备中有重要应用。2009年获国家科技进步二等奖。在空间激光通信方面,研制成功两代机载光端机和“一对多”同时激光通信装  >> ... 阅读全文 ... 

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发布时间:2019/10/12 16:28:01

本期嘉宾:上海理工大学庄松林院士

内容简介: 太赫兹波段是介于远红外和亚毫米波之间的电磁波,被称为电磁波的最后一处领地。太赫兹波段探测大分子具有更明确的“指纹性”。但是太赫兹是近二十年才发展起来的技术,因为这之前太赫兹的光源、接收器、检测器及功能器件都没有得到很好的发展。目前,太赫兹已经在安全检测、生物检测、太赫兹雷达和太赫兹通讯等方面得到了很好的应用。

专家简介:

庄松林,上海理工大学光电信息与计算机工程学院院长,中国工程院院士,光学工程学科带头人。原上海光学仪器研究所所长,教授,博士生导师。曾任上海市现代光学系统重点实验室和教育部现代光学仪器和系统工程研究中心主任。SPIE和OSA资深会员(Fellow)、中国仪器仪表学会名誉理事长、中国工程光学学会副名誉理事长、探月计划专家组成员。庄松林院士是我国著名的光学家,长期从事应用光学、光学工程和光电子学的研究和教学工作,设计了百余种光学系统及仪器,是国内率先开展光学系统CAD的研究者。

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发布时间:2019/10/12 15:49:30

本期嘉宾:浙江大学刘旭教授

内容简介:由于有口径的限制,光学成像系统的成像分辨率是有一定限制的。但在线性系统中,衍射极限是一个物理存在。人类不能打破物理系统的极限,但是能够通过一些方法和技术绕过这个衍射极限,实现比衍射极限更高的成像分辨率。

专家简介:

刘旭,浙江大学光电科学与工程学院教授。教育部“J类”特聘教授,国家教学名师奖获得者,中国光学学会会士,美国光学学会 OSA Fellow。长期从事光学薄膜技术与光学显示、成像方面的研究与教学工作。曾提出了新颖的利用薄膜导波传输衰减来表征测试高质量光学薄膜微弱损耗的方法,并在国内率先系统地开展了光学薄膜低压等离子体离子镀的研究工作。作为项目主要骨干参加了“八五”,“九五”国防预研项目“液晶光阀大屏幕显示技术的研究工作”,研制出了中国自己的高亮度高分辨大屏幕显示设备,为国防指挥现代化做出了自己的贡献。

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发布时间:2019/10/12 15:34:45

本期嘉宾:清华大学周炳琨院士

内容简介: 打倒“四人帮”后,包括周炳琨院士在内的一些科研工作者意识到,新的一轮科技的发展一定会到来,激光也包括在内。然而,当时国内并没有一本关于激光的很好的教材。于是,周炳琨院士等人争取到了教育部的支持,从1979年开始成立“编委小组”,筹划《激光原理》的编撰……

专家简介:

周炳琨,激光与光电子科学与技术专家。1991年当选中国科学院院士,2001年当选第三世界科学院院士。曾任中国光学学会理事长。曾兼任国家863计划"光电子器件与集成技术"专家组组长, 中科院半导体研究所副所长, 国家光电子工艺中心主任,国家自然科学基金委员会副主任,教育部科技委员会副主任,中国科学院技术科学部主任,信息技术科学部主任。周炳琨院士长期从事激光与光电子学的研究与教学工作。1980年主编《激光原理》,获第一届国家优秀教材奖和电子部优秀教材特等奖。1984年在美国斯坦福大学应用物理系访问期间,周炳琨院士在国际上率先研制出高效率、长寿命、窄线宽、频率稳定的"半导体激光泵浦固体激光器",从而开辟了固体激光器的新领域。

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发布时间:2019/2/15 13:25:29

本期嘉宾:西安交通大学陈烽教授

内容简介:陈烽教授以“小山”、“花朵”来比喻硅片上的微纳结构,生动地介绍了飞秒激光微纳制造的过程。随后,陈烽教授详细讲解了飞秒激光超短和超强的两大显著特征,并介绍了飞秒激光与材料作用时的三种优势。

专家简介:

陈烽,西安交通大学教授,博士生导师,教育部微纳制造与测试技术国际合作联合实验室副主任、陕西省光学学会理事/副秘书长、西安市机械工程学会微纳米制造分会常务理事,《光学学报》等期刊编委。曾于1999年担任中国科学院瞬态光学技术国家重点实验室研究员和学科带头人。主要研究方向包括:飞秒激光微纳制造、激光仿生微纳制造、超快光子学和微纳光子学等。

先后提出了硬脆性材料飞秒激光三维微纳制造、飞秒激光湿法刻蚀微纳制造方法、飞秒激光仿生微纳制造、基于飞秒激光的三维金属微纳结构制造方法等,由于在飞秒激光微加工领域的开创性研究,得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目、国家重大科学仪器开发专项、国家863计划等项目的资助。

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发布时间:2019/1/9 15:07:18

本期嘉宾:新加坡工程院院士、新加坡国立大学教授洪明辉

内容简介:洪明辉院士为大家介绍了从基础研究到考虑应用推广,从做出原型机到进行产业化的过程。其中有项目书的申请,有科研难题的攻克,也有说服国际光学产品生产商的努力。

专家简介:

洪明辉,新加坡工程院院士、新加坡国立大学电子与计算机工程系教授、新加坡国立大学光学科学与工程中心主任。洪明辉教授长期从事激光微纳加工及检测技术研究,在激光微制造、激光清洗、激光焊接及光学检测等领域开展了国际领先水平的研究工作。洪明辉教授是OSA Fellow,SPIE Fellow,国际光子学与激光工程学院(IAPLE)创始人,新加坡工程师学会会员(IES)。

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发布时间:2019/1/9 15:04:16

本期嘉宾:加拿大工程院院士、加拿大皇家科学院院士、加拿大渥太华大学教授姚建平

内容简介:姚教授介绍道,微波光子学是研究光波与微波融合的一门交叉学科,其目的是利用现代光子技术的大带宽和低损耗来解决微波工程领域的瓶颈问题,包括提高微波系统的工作频率,增加微波系统的带宽,降低微波系统的传输损耗,以及增加微波系统的可调范围。姚教授在视频中谈了微波光子学领域的四个最重要的课题:微波信号的光子产生,微波信号的光子处理,微波信号的光子传输,及微波信号的光子控制。姚教授还就利用光子集成技术实现高性能低成本的微波光子系统进行了阐述。

专家简介:

姚建平,加拿大渥太华大学杰出教授和微波光子学讲座教授,IEEE会士 ,美国光学学会(OSA)会士,加拿大工程院院士,加拿大皇家科学院院士。姚教授的研究领域包括微波光子学,光通信及光传感。2013-2015年任IEEE杰出微波讲师,2018年获R.A. Fessenden Award。现任 IEEE Photonics Technology Letters 主编, IEEE MTT-S微波光子学技术委员会主席,及IEEE Photonics Society的理事会成员。

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