“光科学与工程前沿”系列学术报告(之一百二十三)

题目:飞秒激光与晶体材料的瞬态相互作用

——从太赫兹集成芯片到过饱和掺杂材料与器件

时间:2018年11月27 日下午15:00-17:00

地点:激光工程研究院报告厅(科学楼B206)

主办单位:激光工程研究院


报告人:吴强,南开大学教授,物理伯苓班(国家拔尖人才培养计划)班导师,天津市物理学会副秘书长、光电学会主任,中国激光杂志社青年编委,激光与光子学进展编委,ScientificReportsNaturepublicationgroup)编委。摘要:

飞秒激光器的发明极大地促进了物理、化学、生物等学科的发展。其超快、超强的特性,使得许多教科书上的公式已经不能描述飞秒激光脉冲与物质相互作用的过程。从而发展了众多的新理论,在此基础上发展了许多的新应用。我们的主要工作有两方面:一是飞秒激光改性材料的制备、形成机理及其应用的研究;二是铁电晶体中飞秒脉冲激发太赫兹声子极化激元的研究。对于第一方面的研究,我们发展出了三维双温德鲁得模型和竞争模型,可以解释飞秒激光与硅材料相互作用的一些基本规律。制备了良好的改性硅硅材料,并用于太阳能电池、光电探测器、SERS基底等实用器件的研究。有些器件的指标已经居于世界领先的地位,尤其是黑硅光电探测器的性能,更是十分优异。对于第二方面的研究,我们利用飞秒激光脉冲,可以在铌酸锂等铁电晶体中激发出太赫兹频段的声子极化激元(光子和声子的耦合态)。我们搭建了一套世界领先的成像系统,其空间分辨率是波长的几十分之一,时间分辨率是脉冲宽度的十分之一。基于这套成像系统做出了一系列的代表性工作,例如从实验上展示了光波传输过程中的电场振荡,光的衍射、干涉过程等。对基本的光物理、凝聚态物理的瞬态过程,从实验方面进行了验证,并针对微纳光子学开发相应的光子学器件。尤其是可以将THz的产生、放大、传输、调控、探测、与物质和微结构相互作用等集成到亚波长的铌酸锂芯片上。整个研究涉及超快光子学、超快光学、太赫兹光学、光电材料与器件、微纳光子学、凝聚态物理等方面。

简介:

2005年毕业于南开大学物理科学学院凝聚态物理专业,师从许京军教授,获得理学博士学位。20071月至20084月先后在塔夫茨(Tufts)大学和麻省理工学院(MIT)做博士后研究工作,合作导师Keith A. Nelson教授。目前主要从事超快光子学、光电材料与器件方面的研究工作和教育教学的研究工作。在太赫兹声子极化激元、飞秒激光改性材料及器件方面有一系列的研究成果,发表SCI学术论文六十余篇、获得授权发明专利十余项(其中1项为美国专利)。教育教学论文四篇。获得教育部成果奖(360-01-20310724)一次,以及其它学术、教育教学奖励多项。在多个国际会议上做了邀请报告(invited talk),并作为分会主席主持会议。主持“973”计划(南开部分)1项,南开大学光学与光子学创新团队项目,国家自然科学基金2项,天津市自然基金1项,参与多项国家重大、重点科学研究项目。以科研成果为依托,创办天津创珪科技有限公司。

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