招生工作

光学工程学科特色方向简介

发表时间:2020-11-13

  1、微纳光学

  微纳光学作为学科特色方向之一,主要研究微纳尺度材料与器件的相关理论、设计、制造、检测方法,实现基于新材料的功能器件与系统应用,为光电、能源、信息、环境与医疗等领域提供新的解决途径。主要研究内容如下:

  (1)基于多种新材料研究跨尺度微纳结构的电磁性质、理论方法与制备技术;

  (2)研究各种功能纳米通道、纳米孔、亚波长器件、自由曲面器件以及片上导波器件的高精度成形与制备,实现单分子水平的生物探测、精准DNA测序与光谱成像;

  (3)研究基于量子点、三维石墨烯拓扑微纳结构的光电器件与能源器件;

  (4)研究微纳结构规模化的高精度转印与制备方法。

  2、二维光电材料与功能器件

  二维光电材料与功能器件作为学科特色方向之一,面向清洁能源、空间探测和电磁防护等需求,着重研究二维纳米材料与结构的基础理论、制备方法、性能表征、器件开发与应用。研制石墨烯、二硫化钼、碳化硼等二维纳米材料的制备工艺与装备,开展微纳光、电、生物器件的研发,并进行示范应用研究。主要研究内容如下:

  (1)研究二维材料在限域空间的可控制备、定点成核、无损转移、在线表征方法与技术;

  (2)研究石墨烯、二硫化钼等叠层复合结构形成机理与微纳加工工艺;

  (3)基于二维材料研究柔性太阳能电池、大面积分布式柔性传感器和宽波段高速光电器件等;

  (4)研发二维材料的制备、转移和原位表征的成套装备。

  3、太赫兹与生物光子学

  太赫兹与生物光子学作为学科特色方向之一,运用新型微/纳米结构材料与生物光子学技术,开展细胞、生物大分子、有机/无机功能薄膜的高灵敏光电传感检测与高分辨成像研究,阐明太赫兹、拉曼近场显微增强机制,研发一系列用于太赫兹、拉曼技术、表面等离子体技术、光纤技术等高灵敏度的传感器件与方法。主要研究内容如下:

  (1)太赫兹及其新型生物单分子等光电学检测技术及其装备;

  (2)强场太赫兹波与材料的相互作用,太赫兹非线性光谱技术,高灵敏度宽带太赫兹功能材料与探测器件。

  4、精密光学与智能控制系统

  精密光学与智能控制系统作为学科特色方向之一,开展光机电算一体化的装备设计、制造和检测,综合运用光电技术、电子技术、控制技术、人工智能、计算机和互联网技术,研制新型光电装备和系统。主要研究内容如下:

  (1)运用微光学和自由曲面光学对高功率半导体阵列光源进行精确整形,实现低成本大面积的光刻、智能化照明和固体激光泵浦;

  (2)综合集成多种光学传感器,结合互联网技术,实现水生态在线实时动态监测;

  (3)运用图像识别、神经网络技术实现光电测量跟踪装备模块化、智能化。

  5、量子光学

  量子光学作为学科特色方向之一,研究新型量子材料、器件与系统的理论、设计、和制作测试,基于新的量子调控机制,为量子光学领域研究新型量子比特源;为新型材料与功能器件在光子学、光电子学等领域的应用提供新的途径。主要研究内容如下:

  (1)基于金刚石NV色心密集体系的超荧光新型量子光源及其在作为量子比特源和量子遥感探测中的应用研究;

  (2)基于量子绝热捷径调控技术的金刚石NV色心曲面柱腔单光子源及其在量子通信中的应用研究;

  (3)Ⅳ-Ⅵ族低维量子材料、混合异质结器件及其单片集成及其在超快、宽频、红外探测与成像技术应用研究;

  (4)低维量子材料在压电器件应用领域的研究。