专题三、激光光场调控、传输及应用——第二十四届全国激光学术会议暨第十五届全国激光技术与光电子学学术会议

专题三、激光光场调控、传输及应用

来源：赵竣锋发布时间：2019-11-22 10:53

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空间结构光场调控技术及其在信息传输中的应用研究

陈钰杰
中山大学

摘要：本报告将讨论具有亮暗场互补特性的两类奇点型空间结构光场：自加速光场和涡旋光场。自加速光场可看作是光学焦散现象，具有光学射线奇点的亮场特性；而携带轨道角动量（OAM）的涡旋光场，具有光学相位奇点的暗场特性。在基于光学焦散线方法的自加速光场构造与实现部分，将介绍从凸轨迹拓展到非凸轨迹、从二维轨迹拓展到三维轨迹、从单一主瓣拓展到多个主瓣、以及构造方案的限制，并探讨其在自由空间光通信和图像信息传输中的应用。在涡旋光场部分，将介绍基于光学螺旋变换的OAM模式解复用方案，并就其研制出集成化器件应用于OAM模式乘法/除法器以及OAM光纤通信系统。

个人简介：陈钰杰，广东省“珠江人才计划”本土创新科研团队（信息光电子科学与技术研究团队）核心成员，从事信息光子集成器件以及新型光场调控技术及应用研究的工作，现任中山大学电子与信息工程学院副教授、光学工程学科博士生导师。

近场自旋光子学：从横向自旋到光学斯格明子

杜路平
深圳大学

摘要：本报告主要介绍在近场条件下（二维倏逝波），光学自旋角动量的产生机理。与三维自由空间光不同的是，在二维倏逝波条件下，光的自旋角动量始终与光的传播方向（能流方向）垂直，即表现为横向自旋的特性。从Maxwell方程组出发，我们推导出了自旋与能流之间的内在联系（自旋-能流定理），并在此基础上，得到了关于自旋与能流的新Maxwell方程组。利用新的Maxwell方程组，我们可以在不知道任何电场和磁场分布的情况下，得到二维倏逝波的自旋和轨道角动量特性。此外，由上述的自旋-能流关系式，我们在理论上预测了并在实验上成功揭示了存在于表面等离激元旋涡光场中的自旋斯格明子结构，为深亚波长尺度的光场调控提供了新的思路。

个人简介：杜路平，深圳大学纳米光子学研究中心特聘教授，博士生导师。国家基金委优秀青年基金获得者（2016年），广东省“特支计划”科技创新青年拔尖人才。中国科学技术大学物理学学士学位（2008），新加坡南洋理工大学（Nanyang Technological University）博士学位（2013）。2014年9月加入深圳大学纳米光子学研究中心。长期从事纳米光子学研究工作，在光学旋涡、光学自旋-轨道耦合、metasurface、超分辨显微成像等基础与应用基础研究领域发表SCI期刊论文60余篇，包括Nature Physics、Nature Communications、Science Advance、Laser & Photonics Review、ACS Photonics，Nanoscale等。主持项目包括国家基金委重大项目课题、基金委优秀青年基金，青年基金等。研究成果获得2018年教育部高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）自然科学奖二等奖（第三完成人）。

涡旋光束的生成和畸变校正技术

高春清
北京理工大学

摘要：本报告的内容主要分两方面：

1、涡旋光束的生成，重点介绍采用模式转换器、衍射光栅、组合半波片和Q波片等生成方法；

2、涡旋光束的畸变校正技术：涡旋光束在大气和光纤中传输时会受到大气湍流和光纤介质不均匀性的影响而产生畸变，本报告重点介绍采用自适应光学技术校正涡旋光束畸变的研究结果。

个人简介：高春清，北京理工大学教授，博导。主要从事新型激光器件与技术、光场调控技术等研究工作。主持国家自然科学基金重大科研仪器项目、重点项目、科技部重点研发课题等科研项目30余项，发表学术论文200余篇，其中SCI检索百余篇，获得发明专利授权20余项。中国光学学会第六、七届理事，中国电子学会光电子与量子电子学分会副主任委员，中国光学学会光电专委会常委、激光专委会/基础光学专委会委员，四种学术刊物编委等。

三维密集型涡旋阵列光场调控研究

高垣梅
山东师范大学

摘要：光学涡旋阵列光场是光学涡旋与光学格子相结合形成的一种新型光场。涡旋阵列是指多个涡旋按光学格子形式排列形成的特定网状涡旋结构。该光场可以提供各种功能的光阱。不仅能俘获粒子，还可以使粒子旋转。复杂密集涡旋光场可以筛选和批量组装粒子。但目前研究的涡旋阵列光场大都是二维简单结构，而未涉及到复杂结构和三维涡旋结构。本报告主要在理论上给出了二维和三维涡旋光场的数学模型，根据数学模型数值模拟该光场，实验上实现了二维复杂结构和三维涡旋结构光场的制作。

简介：高垣梅, 女，1979年10月出生于山东临沂，博士，山东师范大学物理于电子科学学院教授，光学专业和光学工程专业硕士生导师，光学专业硕士学位点负责人。2006年毕业于南开大学物理学院，获凝聚态物理专业博士学位。2006年进入山东师范大学工作。2012年8月-2013年8月赴旧金山州立大学访学，2016年12月被评为正教授。作为主持人主持完成了一项省基金，一项国家自然科学基金，一项博士后基金；在研一项国际自然科学基金重大研究计划（培育）项目一项（主持），山东省高等学校青创人才引育计划项目一项（主持）。参与三项国家自然科学基金。从事周期、准周期复杂光子晶格光场调控研究。截止目前，在该领域发表论文30余篇，其中在Appl. Phys. Lett.，IEEE Photonics Journal,Optical material, Physics letters A, Optical communications等杂志上发表的被SCI收录的论文有60余篇。

飞秒光镊中的非线性光学效应

顾兵
东南大学

摘要：传统的光镊理论都是基于光场与粒子感应的线性极化相互作用。基于线性和非线性极化，我们发展了用高重复频率飞秒激光脉冲捕获非线性光学瑞利粒子的光力理论。基于该理论，我们研究了（i）作用在非线性光学瑞利粒子上的光力和势阱；（ii）利用周围环境的双光子吸收效应实现作用在瑞利粒子上的牵引力；（iii）双光子吸收型核壳粒子的动力学捕获。

个人简介：顾兵博士，东南大学电子科学与工程学院教授、博士生导师、先进光子学中心副主任。2010年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”。2012年获教育部自然科学一等奖。主要从事光场调控和非线性光学效应及其应用研究，开展飞秒光镊技术、矢量光场与非线性光学介质相互作用、新型材料的非线性光学机理等方面的研究。先后主持国家自然科学基金4项，参加国家自然科学基金重点项目和国家重大基础研究计划等多项科研项目。参加国内外学术会议并作邀请报告十余次。获得授权的国家发明专利7项。发表SCI学术论文110余篇（其中第一作者论文40余篇），论文被他引1300余次。

飞秒激光的时空调控研究

胡明列
天津大学

摘要：提飞激光的应用离不开对其参数的调控，通过时空调控可以在时间波形和空间分布上获得想要的形状。报告将介绍在光纤飞秒激光系统的基础上，如何通过时间和空间上的调控，实现高能量、周期量级短脉冲的飞秒激光输出。通同相位超模的运作实现高功率飞秒激光输出，而通过空间相位器件的使用，实现多种飞秒结构光场，并开展相关应用。

简介：胡明列，教育部高校电子信息类专业教指委委员，天津大学精仪学院教授，博士生导师，常年致力于新型高功率光纤飞秒激光技术的相关基础性研究工作。主持973计划课题、863计划课题、自然科学基金重大重点等多项国家和省部级项目。全国优秀博士论文获得者，入选教育部新世纪优秀人才计划，获批自然科学基金优秀青年基金。光子晶体光纤飞秒激光技术入选“高等学校十大科技进展”，荣获教育部技术发明一等奖。

微结构液晶光子元件

胡伟
南京大学

摘要：我们开发了一项光控液晶图案化取向技术，基于数字缩微投影点对点多步曝光写入不同偏振信息，利用光配向剂的偏振敏感特性记录取向，进而操控液晶方位角实现微结构图案的灵活制备。通过合理设计取向微结构，可实现光波前信息的任意操控。这些元件较比传统的电寻址空间光调制器体现出空间分辨率、开孔率、透过率高，响应速度快、工作波段宽、耐光损伤阈值高等优势。我将结合在光通讯、强激光整形调制等方面的具体应用场景加以介绍。基于该技术的特种光场调控在模分复用光通讯、光镊、激光雷达、微纳加工、量子信息处理等领域有望得到应用。

简介：胡伟，南京大学教授、博导，仲英青年学者。从事液晶材料与光学元件研究，在光控液晶畴工程、光寻址液晶调光技术、液晶军民用器件开发等方面做出原创贡献。已在Nat. Commun., Adv. Mater., ACS Nano, Light Sci. Appl.等刊物发表学术论文110篇，被引2200余次，h-index 30。获得基金委优秀青年基金、江苏省杰出青年基金等项目支持。担任Sci. Rep.，Opt. Express，Chin. Opt. Lett.等多个期刊的编委和专刊编辑，作为会议召集人、组委会共主席和程序委员会主席组织了一系列国际国内学术会议。

三维高分辨活细胞光场显微成像

李浩宇
哈尔滨工业大学

摘要：提出高数值孔径光场显微镜系统，实现在三维动态活体全细胞内快速成像及亚细胞结构动态捕捉。光场成像端引入光路离焦设计，图像重建算法引入光波动理论和辅助并行计算，解决焦平面伪影区问题。通过单次曝光记录三维空间视角等四维信息，无需耗时扫描成像过程，实现兼得高分辨率、超快速、大视场、和三维亚细胞微结构的活体细胞显微成像。空间分辨率上，横向和轴向分辨率各向同性且达到300 nm，视场超过133 um × 133 um，成像深度5 um。时间分辨率，瞬时三维成像速度达到1 kHz。在活体全细胞尺度，生物细胞样品的荧光激发光曝光强度小于0.5 W/cm^2。

简介：李浩宇，哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院，副教授，博士生导师。2009年和2011年在哈尔滨工业大学取得本科和硕士学位；2015年在爱尔兰都柏林大学取得博士学位；2015年至2017年纽约州立大学石溪分校做博士后研究。主要研究方向包括：光场显微成像；超分辨显微镜；深度学习显微成像；光学信息处理；高密度全息存储材料等。近5年在国际权威光学期刊和会议上共发表学术论文近40多篇，其中SCI检索论文25篇、被引次数超过300次，参加国内外重要学术会议邀请报告4次。参加国家重大基础设施项目，主持国家自然科学基金青年项目1项、哈工大青年拔尖人才启动项目1项。2019年11月入选中国仪器仪表学会-金国藩青年学子奖。2019年8月入选黑龙江省“头雁计划”谭久彬院士团队成员。2018年10月入选中国科协“青年人才托举工程”（面向32岁以下国家级青年科技人才）。2017年10月入选哈工大“青年拔尖人才选聘计划”。

Diatomic metasurfaces from vectorial holography to full Poincaré

李向平
暨南大学

摘要：Metasurface consisting of an array of sub-wavelength meta-atoms has powerful ability for light field manipulation. In particular, realizing complicated functionalities such as arbitrary spin-to-orbital angular momentum conversion and full polarization control underpins many important applications. Here we propose a diatomic metasurface that can flexibly shape light’s wavefronts in amplitude, phase, polarization and frequency and ready to realize multiple functionalities. The proposed diatomic metasurface is composed of arrays of diatomic metamolecules containing two identical sized nanorods. The multiple degrees of freedom in the metasurface design including the in-plane displacement and orientation parameters of the two meta-atoms in each meta-molecule allows flexibly and robust structuring the light’s wavefront in full dimensions. Vectorial holography and full Poincaré beam generation can be realized. Our results unlock the full potentials for metasurface based flat optics for light field manipulation.

个人简介：李向平，暨南大学光子技术研究院研究员及博士生导师。李向平博士2005年赴澳大利亚斯威本科技大学博士求学.长期致力于纳米等离激元、亚波长尺度下飞秒激光与纳米材料相互作用及超大容量光存储应用方面的研究。独立著书1部,发表书籍章节2篇,在Science, Nature Photonics, Nature Communications等期刊上发表论文超过60篇.同时,李博士也是多项奖项的获得者, 包括2011年澳大利亚研究委员会APD Fellow, 2012年斯威本校长优秀青年奖章, 2013年维多利亚州政府优秀青年, 2014年澳大利亚研究委员会DECRA Fellow。2015年李向平博士受聘暨南大学光子技术研究院，同年入选z中国国家自然科学基金优秀青年人才计划.2017年获批广东省珠江人才计划创新团队项目。

拓扑体态激光器与能带反转光场限制效应

马仁敏
北京大学

摘要：报告将讨论一种新型垂直发射激光器—拓扑体态激光器。这种新型激光器直径只有数微米，具有良好的垂直发射方向性, 窄线宽，单横模、单纵模，能够在室温下以千瓦每平方厘米阈值稳定工作，单模输出边模抑制比超过36 dB。该类激光器的实现有赖于实验中发现的一种新型光反射和限制机制：能带反转光场限制效应。该效应仅发生在布里渊区中心附近，越靠近布里渊区中心，光场反射和限制越有效，使得利用该反射机制构建的拓扑体态激光器具有单横模、单纵模、面内反馈、垂直出射等优异特性。

个人简介：马仁敏，北京大学研究员，博雅青年学者。2009年在北京大学获得博士学位，博士论文获全国百篇优博奖。2009年至2014年在加州大学伯克利分校从事博士后研究工作，随后入职北京大学。研究方向为微纳激光物理、非厄密与拓扑光子学。主要作者工作包括9篇Science/Nature及其子刊论文等论文50余篇，他引5800余次，h因子26。纳米激光特性规律研究工作入选“2018中国光学十大进展”，超高转速转子工作入选美国物理学会《物理》发布的“2018年度国际物理学十大进展”。曾获北京大学优秀博士论文指导教师奖（2019），陈互雄青年教师奖（2017），第49界PQE国际会议最佳摘要奖等。指导的学生曾6人次获得国际学术会议最佳论文或最佳海报奖。在APS March Meeting，Nature Conference等国际会议做邀请报告50余次。

微纳光纤及其锁模激光应用

童利民
浙江大学

摘要：微纳光纤具有光场约束能力强、倏逝场比例可调、传输损耗低、波导色散调节范围大、与标准光纤耦合损耗低等优良特性，近年来在光纤锁模激光器研究方面受到了越来越多的关注。首先，微纳光纤的强光场约束能力及表面强倏逝场，可以显著增强传输光与光纤表面吸附物质的相互作用，降低该复合结构的饱和吸收阈值；其次，大范围可调的微纳光纤波导色散，可以高效调控光纤激光腔的色散。该报告主要介绍微纳光纤的高精度制备、光传输、表面场强及色散特性调控，及其在光纤锁模激光器中的典型应用和最新进展。最后，对该方向发展的未来挑战与希望进行简要展望。

简介：童利民，1991年、1994年先后于浙江大学物理系获学士、硕士学位，1997年于浙江大学材料系获博士学位。1997年留校工作，2001年赴哈佛大学Mazur研究组访问进修，2004年回校工作。现为浙江大学光电科学与工程学院教授。主要研究方向为低维光子结构、纳米光子学及微纳光子器件，发表学术论文200余篇，专著1本。担任Optica期刊副编辑、Optics Communications期刊咨询编辑，Chinese Optics Letters、Photonic Sensors及Chinese Physics B等期刊编委。曾获国家杰出青年科学基金、中国青年科技奖、王大珩（中青年科技人员）光学奖、霍英东教育基金会高等院校青年教师奖、长江学者、OSA Fellow等资助或奖励。

基于偏振调控的光场新特性与应用

涂成厚
南开大学

摘要：偏振作为光场的基本属性，对其进行二维乃至三维调控将会导致许多新颖现象的出现。本报告中，首先对近年来我们在光场偏振调控领域所做的工作，着重介绍了具有不同空间偏振态分布的新型光场的产生原理和方法；随后介绍几种光场如偏振奇点光场、横向轨道角动量光场的调控及其新颖特性，最后介绍我们基于光场调控开展的几种典型应用。

个人简介：涂成厚，男，1976年8月出生，河南信阳人，中共党员，教授、博士生导师。2008 年毕业于南开大学物理学院光学专业，获理学博士学位并留校任教。主要从事光场空域调控及应用、飞秒激光微纳加工和非线性光学等方面的研究。先后主持或完成国家自然科学基金面上项目、天津市自然科学基金重点项目和一般项目及校内教改项目等多项课题，作为骨干人员参与国家重大科学研究计划课题二项、国家自然科学基金重点项目一项。在国内外著名学术刊物发表论文40多篇，申请发明专利五项。担任Opt. Lett.、Opt. Express、Sci. Rep.和Appl.Opt.等期刊的审稿人，国家自然科学基金评审专家。

多波长涡旋光束光纤激光器

王安廷
中国科学技术大学

摘要：涡旋光束在光通信、成像、传感等方面具有重要应用，多波长激光器作为波分复用系统中的关键器件之一，也获得了广泛的应用和研究。我们将多波长技术与涡旋光技术相结合，利用光纤中的级联布里渊效应实现了多波长的产生，采用少模长周期光纤光栅实现高效、宽带的涡旋模场转化，实现了一种多波长的涡旋光束光纤激光器。该激光器能满足不同的应用场景，可作为未来的全光通信系统所可能采用的光源，也有望应用于自由空间光通信、高分辨光谱显微成像、光学传感等领域。

个人简介：王安廷，博士，中国科学技术大学物理学院光学与光学工程系副教授。中国仪器仪表学会图像科学与工程分会常务理事、中国光学学会光电技术专业委员会委员。主要从事激光技术、现代显示等方面的工作，在Phys. Rev. Applied, Appl. Phys. Lett., Opt. Lett.等国际期刊发表论文百余篇，申请授权六十多项发明专利和实用新型专利。获得中国科学院教育教学成果奖二等奖《研究生科研能力培养物理实验教学体系建设与实践》，撰写《光电子技术》专著。

水下超视距高分辨率三维闪光成像

王新伟
中国科学院半导体研究所

摘要：本报告介绍了传统水下光学成像及三维成像在水下探测应用中存在的问题，针对此，我们提出并发展了选通距离能量相关三维成像（GRICI）技术，包括三角形三维重建算法、多脉冲延时积分景深调节技术、去水体噪声增强技术等，通过建立“时间-距离-能量”的映射关系，实现水下超视距（大于4.8AL）、百万像素三维闪光成像，并基于该技术研制了系列水下激光选通三维成像系统“绿瞳”、 “凤眼”、“龙睛”等，搭载ROV、AUV和深海着陆器开展了渔网避障、海洋生物原位探测、水下光学详查等应用研究。

个人简介：王新伟，博士，中科院半导体所研究员，中科院“青促会”会员，香江学者。先后于南开大学及中科院研究生院获得学士及博士学位。2013-2015年香港城市大学机器人视觉研究室工作。长期致力于激光夜视、水下成像、荧光寿命成像等领域的研究，提出了三角形选通距离能量相关三维成像、水下矢量光视觉导引等技术，主持研制了5公里级激光三维夜视仪，系列水下高分辨率三维闪光成像系统“绿瞳”、“凤眼”、“龙睛”，以及水下光视觉导引系统“北极星”等。发表论文70余篇，授权发明专利30余项，软件著作权7项，成果转化1项，并获北京市技术发明奖1项。先后主持国家自然基金、国家重点研发计划、中科院重点部署、中科院先导C等项目及课题20余项。

基于等离激元暗模式的增强二次谐波与纳米光镊

肖发俊
西北工业大学

摘要：等离激元暗模式具有较小的辐射损耗、较长的寿命和更为显著的局域场增强效应。这使得暗模式在增强弱的光学过程中，表现出无与伦比的优势。本报告中，我们通过聚焦径向矢量光场，激发了单个金纳米球的暗模式，实现了电偶极矩方向的三维调控，从而为单分子级的光与物质相互作用提供了便利。利用暗模式强的局域场增强效应，并借助模式匹配的方法，我们实现了等离激元多聚体结构的二次谐波极大增强和二次谐波频率的大范围调控。此外，借助径向矢量光我们还激发了等离激元环形光阑中的径向呼吸暗模式和镀金属膜光纤探针/金膜结构中的间隙暗模式，产生了极小尺度的电磁场“热点”，并分别实现了5 nm电介质小球和2 nm量子点的稳定捕获。

简介：肖发俊，男，西北工业大学教授，2012年博士毕业于西北工业大学光学工程专业，并获陕西省优秀博士学位论文奖励。2009年至2011年在美国加州大学伯克利分校物理系访问学习。主要研究方向为等离激元光子学、光场调控、低维纳米材料的光物理性质等。目前，承担国家自然基金面上项目和陕西省自然科学基金共5项，参与国家重点研发计划、国家重大科学研究计划等6项课题，在国内外学术期刊，如《Nature Nanotechnology》、《Nature Communications》、《Physical Review B》、《Photonics Research》、《Applied Physics Letters》、《Optics Letters》、《Optics Express》等上发表论文60余篇。

超快激光从传统基模高斯光束走向涡旋光束

谢国强
上海交通大学

摘要：传统激光器主要输出基模高斯光束，过去几十年来已建立了完备的以高斯光束为基础的研究体系。涡旋光束具有螺旋形波前、环形光强分布且光束自带轨道角动量，是近30年来激光领域的重大发现。超快涡旋激光兼顾了涡旋光空间特征和超短脉冲时域特性，在自由空间通信、材料加工、超高分辨成像等领域展现了巨大的前景。本报告将介绍我们在飞秒涡旋激光和自锁模皮秒涡旋激光方面的最新进展。基于高阶横模锁模技术，我们产生了“极限干净”的飞秒涡旋激光。同时，通过腔镜激光打印技术，我们实现了高阶涡旋和多涡旋的自锁模皮秒激光产生。

个人简介：谢国强，上海交通大学教授，博士生导师，国家重大专项重大项目首席科学家，上海市激光学会副理事长，国际期刊Scientific Reports编委。主要从事超快和超强激光技术研究，在Nature Communications、Applied Physics Reviews、ACS Nano、Laser & Photonics Reviews 、Optica、Advanced Photonics 等重要学术期刊上发表论文100余篇，其中ESI高被引论文4篇，SCIE引用2000余次, 拥有美国专利7项和中国专利12项。作为主要成员之一，获教育部技术发明一等奖、教育部科技进步二等奖、香港求是基金会杰出科技成就集体奖等奖项。主要研究工作曾被国际著名科技媒体Laser Focus World、Optics & Laser Europe 等亮点报道。

莫尔晶体与波的局域

叶芳伟
上海交通大学

摘要：将两个相同或者相似的周期结构叠在一起形成的复合结构称之为莫尔晶格。我们研究了波包在莫尔晶格中的演化规律，发现随着两个周期晶格的相对权重和它们之间相对转角（即莫尔角）的变化，波包出现了散开和局域的急剧变化！这是首次发现莫尔晶格中波的局域现象。我们在实验上实现了高度可调的光子莫尔晶格和光波的局域与非局域的转变，在理论上解释了莫尔晶格中波包的局域机制是由于莫尔晶格提供的准能带结构中的极平带(extremely flat bands)。

个人简介：叶芳伟，上海交通大学教授，博士生导师，长期从事非线性光学和微纳光子学的研究，研究光和物质在微纳尺度上相互作用的新物理，探索光控的新途径。以第一作者和通讯作者身份发表论文（包括在Nature，Physics Review Letters, Laser Photonics Reviews等期刊上发文）60余篇。

大面积像素化超表面滤波特性及应用

叶燕
苏州大学

摘要：超表面通过精确调节入射光的振幅、位相，可实现宽波段吸收或选择性滤波，在光伏太阳能电池、新型显示等领域具有广阔的应用前景。围绕上述应用，本文设计制备了多种超薄型超表面，实现了宽波段宽角度下的高性能吸收，并探索了其在隐身与光伏太阳能电池领域的应用前景；设计制备了三明治型超表面结构，实现了高性能选择滤波，并探索了其在传感、新型显示方面的应用。在此基础上，利用位相调制的傅立叶变换光学系统，实现了上述器件的大幅面像素化制备，为超表面器件的应用提供理论与工艺基础。

个人简介：叶燕，苏州大学光电科学与工程学院副教授，主要从事微纳光场调控及微纳光电子器件等方面研究。已主持完成了国家自然科学基金面上、青年、江苏省高等学校自然科学研究重大及苏州市纳米专项等项目。近五年，在Adv. Optical Mater.，Opt. Lett.，Opt. Express等国际期刊上发表研究论文多篇，其中1篇被选为Adv. Optical Mater.前封面论文；获得授权发明专利16项，其中美国授权发明专利2项。作为骨干成员之一，获得2018年度江苏省科技奖一等奖和2019年度国家科学技术进步奖二等奖。

部分相干照明下的相位恢复方法及应用

赵承良
苏州大学

摘要：相位恢复技术是利用强度信息来获取物体的相位信息，该项技术已在材料科学、生物医学、天文学等领域有着广泛的应用。而在以往的研究中，照明光源往往被当作完全相干光处理，但是在实际实验中，如x射线、电子束、第三代同步加速器或激光通过随机介质传输等情况下，光源都不是完全相干，因此如何在部分相干光照明下对物体的相位信息实现正确恢复显得尤为重要。本报告重点介绍部分相干光照明下相位恢复的几种非迭代方法，并在实验上成功实现了低空间相干照明下的物体相位信息恢复。在此基础上，我们将这些方法应用到部分相干光的关联函数、相干奇点和部分相干涡旋光束的拓扑荷数等测量。

个人简介：赵承良，博士、教授、博士生导师、苏州大学物理科学与技术学院副院长、江苏省高校“青蓝工程”优秀青年骨干教师、江苏省“双创博士”计划入选者、荷兰代尔夫特理工大学访问学者和访问教授。主要从事光场调控、相干光学、光镊和衍射成像等方面的研究。在Nanophotonics、Optics Letters、Applied Physics Letters、Optics Express等期刊上发表SCI论文70余篇；授权国家发明专利5项；主持国家自然科学基金面上项目2项和青年基金项目1项、江苏省高校自然科学基金项目1项；参与国家自然科学基金重点研究计划、教育部科学技术研究重点项目等国家级省级项目6项。获浙江省自然科学学术奖三等奖、苏州市自然科学论文优秀学术论文二等奖、江苏省第八届基础物理教师上好一堂课竞赛二等奖、江苏省高校大学生物理及实验科技作品创新竞赛优秀指导教师、苏州大学“主要通识课程十佳教师”、苏州大学第十届青年教师课堂教学竞赛一等奖。所指导的学生主持国家级大学生创新性实验计划项目1项，获2013年江苏省普通高校本专科优秀毕业设计（论文）一等奖、江苏省高校第九届大学生物理及实验科技作品创新竞赛一等奖。

准相位匹配晶体中涡旋光场非线性调控

周志远
中国科学技术大学

摘要：涡旋光场在微小粒子操控、高速光通信、精密测量传感和高维量子信息等领域中具有重要的应用。准相位匹配晶体具有无走离效应，可以利用非线性晶体的最大极化张量，因此在高品质高效率的涡旋光场转换过程中具有很大的优势。本报告将系统的介绍轨道角动量光束在准相位匹配晶体中的单次通过的二阶非线性过程，以及转换光场的干涉、传播和衍射行为。另外，通过Sagnac干涉仪结构，我们实现了矢量涡旋光束的倍频。在此基础上，我们实现了高效率的轨道角动量光束腔内倍频，更进一步我们实现了红外标记轨道角动量和轨道角动量纠缠光子到可见光子的高效率量子频率变换，并且验证了轨道角动量光子在转换过程中的守恒和量子纠缠的保持特性。我们的研究将为基于非线性过程的涡旋光场调控奠定了重要基础。

个人简介：周志远，中国科学技术大学副教授。2010年7月于安徽大学获学士学位，2015年7月博士毕业于中国科学技术大学并开展博士后研究，2019年4月转聘为副教授。主要研究方向为基于非线性过程的光场调控与应用，具体研究包括：基于导波体系和块状晶体的非经典光源制备与应用、涡旋光场及图像的频率转换。以第一作者或者通讯作者在国际权威期刊上发表8篇文章，包括， Phys. Rev. Lett.（2），light: Sci. & Appl.（1），Nat. Commun.（1）， NPJ: Quantum information （1）， Phys. Rev. Appl.（3）；以及在 Phys. Rev. A，Opt. Express，Opt. Lett. 等知名专业杂志上第一作者或者通讯作者发表文章30余篇。已授权发明专利1项。多次受邀为Optics Express, Optics letters, Photonics Researches, Scientific Reports 等杂志审稿。Google Scholar 引用为1200余次. 目前主持基金委青年项目和博士后面上项目各一项，作为核心骨干参与基金委重点项目和科技部重大研发计划青年项目多项。曾获得中科院院长奖（2015年），量子信息与量子科技前沿协同创新中心“墨子”杰出博士后（2017年）。