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研究方向简介—回音壁模式光学微腔:
回音壁模式光学微腔具有极高的品质因子与较小的模式体积,可以极大增强光与物质相互作用,已在腔量子电动力学、腔光力学、高灵敏传感器、微型激光器、非线性光学、光学频率梳、集成光子学滤波器等方面获得广泛应用。申请人自2009年以来长期从事高品质因子光学微腔方面的研究。自2018年入所以来,申请人在物理所从0到1完全自主搭建了微腔光子学实验研究平台,包括搭建光学超净实验室,搭建光学微腔的制备与测量平台。利用所里微加工实验室的微纳加工设备,已自主制备出品质因子超过108的SiO2光学微腔与品质因子超过107的Si3N4光学微腔,二者均达到国际先进水平。申请人基于高品质因子光学微腔开展精密测量及非线性光学方面的研究,在高灵敏超声波探测器、高灵敏微腔磁力仪、微腔布里渊激光、微腔光学频率梳等方面获得一系列创新成果。申请人共发表期刊论文39篇,以及专著章节一章。第一/通讯作者论文19篇,包括PNAS 1篇(ESI高被引论文),Optica 1篇,Adv. Matter. 1篇等。研究成果被引超过2500次,h-index为22。多次受邀在国内外学术会议上做报告,撰写多篇综述文章,并受邀成为多个期刊的审稿人。申请人受邀成为The Innovation, Photonics Research, Photonic Sensors期刊的青年编委。申请人于2019年获得“饶毓泰基础光学奖”。颗粒物检测成果入选“2014年度高校十大科技进展”。近几年代表成果包括:
1) 高灵敏超声波探测器:利用高品质因子光学微腔实现高灵敏度超声波探测器,达到仅受限于机械热噪声的灵敏度。利用半径较小(R=28 μm)的光学微腔实现较高频率(MHz频段)的超声波探测,首次将空气中将空气耦合的超声波探测拓展到1 MHz以上频段。在0.25 MHz-3.2 MHz频率范围内实现了46 μPa/Hz1/2-10 mPa/Hz1/2的灵敏度。相应的力灵敏度达到118 fN/Hz1/2,为目前微腔超声波探测器中的最高纪录。此外,利用半径较大(R=300 μm)的光学微腔实现较低频率(kHz频段)的超声波灵敏探测,在30 kHz-500 kHz频率范围内实现了1.18 μPa/Hz1/2-10 mPa/Hz1/2的灵敏度。其中,我们实现的1.18 μPa/Hz1/2的峰值灵敏度为微腔超声波探测器中的最高记录。
(2) 高灵敏磁力仪:通过将磁致伸缩材料与光学微腔结合,实现了常温工作、片上集成、高灵敏度、高宽带的微腔磁力仪。通过磁控溅射镀膜制备磁致伸缩材料薄膜,实现了微腔磁力仪的批量、可重复性的制备方法,灵敏度达到7.3 pT/Hz1/2,为目前微腔磁力仪的最高记录,且与同等尺寸超导量子干涉器件(SQUID)相当,带宽达到MHz以上。进一步,利用压缩光抑制微腔磁力仪系统中的散粒噪声,从而突破标准量子极限,将磁力仪的量子噪声抑制2.5 dB,进而实现了磁力仪灵敏度和带宽的显著增加。
(3) 微腔布里渊激光:利用品质因子超过1.5×108,自由光谱范围为10.8 GHz的光学微腔实现了布里渊激光。为了进一步提高布里渊光力耦合强度,通过在微腔边缘制备纳米级的布拉格光栅,使得相向传播的光学模式之间通过背向散射发生强耦合,从而产生一对相隔布里渊频移的光学超模,使得可在任意大小的微腔中实现布里渊散射,且泵浦模式与布里渊模式空间场分布相同,从而显著提高光力耦合强度。当泵浦超模中的高频模式时,实现了双向激射的声子激光,声子激光线宽窄至68.8 Hz,比前期工作降低一个量级以上;当泵浦低频模式时,实现了光力强耦合,光力耦合强度大于100 MHz。该体系单光子光力耦合强度高达12.52 kHz,比前人工作提高一个量级以上。
过去的主要工作及获得的成果:
共发表期刊论文39篇,以及专著章节一章。第一/通讯作者论文19篇,包括PNAS 1篇(ESI高被引论文),Optica 1篇,Adv. Matter. 1篇等。研究成果被引超过2500次,h-index为22。多次受邀在国内外学术会议上做报告,撰写多篇综述文章,并受邀成为多个期刊的审稿人。申请人受邀成为The Innovation, Photonics Research, Photonic Sensors期刊的青年编委。颗粒物检测成果入选“2014年度高校十大科技进展”。于2019年获得“饶毓泰基础光学奖”。2022年获得国家优青项目支持。
回音壁模式光学微腔具有极高的品质因子与较小的模式体积,可以极大增强光与物质相互作用,已在腔量子电动力学、腔光力学、高灵敏传感器、微型激光器、非线性光学、光学频率梳、集成光子学滤波器等方面获得广泛应用。申请人自2009年以来长期从事高品质因子光学微腔方面的研究。自2018年入所以来,申请人在物理所从0到1完全自主搭建了微腔光子学实验研究平台,包括搭建光学超净实验室,搭建光学微腔的制备与测量平台。利用所里微加工实验室的微纳加工设备,已自主制备出品质因子超过108的SiO2光学微腔与品质因子超过107的Si3N4光学微腔,二者均达到国际先进水平。申请人基于高品质因子光学微腔开展精密测量及非线性光学方面的研究,在高灵敏超声波探测器、高灵敏微腔磁力仪、微腔布里渊激光、微腔光学频率梳等方面获得一系列创新成果。申请人共发表期刊论文39篇,以及专著章节一章。第一/通讯作者论文19篇,包括PNAS 1篇(ESI高被引论文),Optica 1篇,Adv. Matter. 1篇等。研究成果被引超过2500次,h-index为22。多次受邀在国内外学术会议上做报告,撰写多篇综述文章,并受邀成为多个期刊的审稿人。申请人受邀成为The Innovation, Photonics Research, Photonic Sensors期刊的青年编委。申请人于2019年获得“饶毓泰基础光学奖”。颗粒物检测成果入选“2014年度高校十大科技进展”。近几年代表成果包括:
1) 高灵敏超声波探测器:利用高品质因子光学微腔实现高灵敏度超声波探测器,达到仅受限于机械热噪声的灵敏度。利用半径较小(R=28 μm)的光学微腔实现较高频率(MHz频段)的超声波探测,首次将空气中将空气耦合的超声波探测拓展到1 MHz以上频段。在0.25 MHz-3.2 MHz频率范围内实现了46 μPa/Hz1/2-10 mPa/Hz1/2的灵敏度。相应的力灵敏度达到118 fN/Hz1/2,为目前微腔超声波探测器中的最高纪录。此外,利用半径较大(R=300 μm)的光学微腔实现较低频率(kHz频段)的超声波灵敏探测,在30 kHz-500 kHz频率范围内实现了1.18 μPa/Hz1/2-10 mPa/Hz1/2的灵敏度。其中,我们实现的1.18 μPa/Hz1/2的峰值灵敏度为微腔超声波探测器中的最高记录。
(2) 高灵敏磁力仪:通过将磁致伸缩材料与光学微腔结合,实现了常温工作、片上集成、高灵敏度、高宽带的微腔磁力仪。通过磁控溅射镀膜制备磁致伸缩材料薄膜,实现了微腔磁力仪的批量、可重复性的制备方法,灵敏度达到7.3 pT/Hz1/2,为目前微腔磁力仪的最高记录,且与同等尺寸超导量子干涉器件(SQUID)相当,带宽达到MHz以上。进一步,利用压缩光抑制微腔磁力仪系统中的散粒噪声,从而突破标准量子极限,将磁力仪的量子噪声抑制2.5 dB,进而实现了磁力仪灵敏度和带宽的显著增加。
(3) 微腔布里渊激光:利用品质因子超过1.5×108,自由光谱范围为10.8 GHz的光学微腔实现了布里渊激光。为了进一步提高布里渊光力耦合强度,通过在微腔边缘制备纳米级的布拉格光栅,使得相向传播的光学模式之间通过背向散射发生强耦合,从而产生一对相隔布里渊频移的光学超模,使得可在任意大小的微腔中实现布里渊散射,且泵浦模式与布里渊模式空间场分布相同,从而显著提高光力耦合强度。当泵浦超模中的高频模式时,实现了双向激射的声子激光,声子激光线宽窄至68.8 Hz,比前期工作降低一个量级以上;当泵浦低频模式时,实现了光力强耦合,光力耦合强度大于100 MHz。该体系单光子光力耦合强度高达12.52 kHz,比前人工作提高一个量级以上。
过去的主要工作及获得的成果:
共发表期刊论文39篇,以及专著章节一章。第一/通讯作者论文19篇,包括PNAS 1篇(ESI高被引论文),Optica 1篇,Adv. Matter. 1篇等。研究成果被引超过2500次,h-index为22。多次受邀在国内外学术会议上做报告,撰写多篇综述文章,并受邀成为多个期刊的审稿人。申请人受邀成为The Innovation, Photonics Research, Photonic Sensors期刊的青年编委。颗粒物检测成果入选“2014年度高校十大科技进展”。于2019年获得“饶毓泰基础光学奖”。2022年获得国家优青项目支持。
研究兴趣
论文共 68 篇作者统计合作学者相似作者
按年份排序按引用量排序主题筛选期刊级别筛选合作者筛选合作机构筛选
时间
引用量
主题
期刊级别
合作者
合作机构
Min Wang,Yuechen Lei,Zhi-Gang Hu,Cheng-Hao Lao,Yuanlei Wang, Xin Zhou, Jincheng Li,Qi-Fan Yang,Beibei Li
Photonics Research (2024)
Zhi-Gang Hu,Yi-Meng Gao, Jian-Fei Liu, Hao Yang,Min Wang,Yuechen Lei,Xin Zhou, Jincheng Li,Xuening Cao, Jinjing Liang,Chao-Qun Hu, Zhilin Li,
arxiv(2024)
引用0浏览0引用
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NATURE PHOTONICSpp.1-6, (2024)
Min Wang,Zhi-Gang Hu,Chenghao Lao, Yuanlei Wang, Xing Jin, Xin Zhou, Yuechen Lei, Ze Wang,Wenjing Liu,Qi-Fan Yang,Bei-Bei Li
PHYSICAL REVIEW Xno. 1 (2024): 1-4
CHINESE PHYSICS LETTERSno. 1 (2024)
SCIENTIA SINICA-PHYSICA MECHANICA & ASTRONOMICAno. 11 (2023)
2023 Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO)pp.1-2, (2023)
引用0浏览0EIWOS引用
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Fundamental Researchno. 3 (2023): 351-355
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