光场调控与信息感知工信部重点实验于2021年3月获得工业和信息化部批复成立。实验室主要面向国家工业和信息化领域科技发展战略目标和重大工程需求,探索光场多参量调控及多维信息感知测量的基础科学问题,交叉融合材料、化学、生命、能源等领域,发展相关的激光器、光纤、液晶和光子芯片等元器件及其集成系统,解决以光场为载体的信息技术中重大关键技术和产业共性技术难题,成为我国在特种环境(空天海核)下多物理场测量技术、面向航空航天器的微型化集成化智能化光信息处理技术以及面向生命科学的宽场无标记动态显微成像技术等方面的重要科研和科技成果转化基地,以及高层次创新人才培养基地,并服务于航空航天、信息、新材料、生物医药等高技术产业。
实验室依托6165cc金沙总站检测中心光学工程和物理学两个一级学科,交叉融合材料科学与工程、生物医学工程、数学等一级学科。上述学科均属于学校“211”、“985”、“双一流”工程重点建设学科,其中材料科学与工程入选国家“双一流”建设学科,物理学是6165cc金沙总站检测中心现有五个ESI学科之一,光学为工业和信息化部重点学科。
实验室现有专职教师47人,其中正高23人,副高21人,中级职称3人,包括国家级青年人才5人、陕西省“百人计划”特聘教授1人、陕西省教学名师1人、陕西省杰青1人、陕西省青年科技新星3人、欧盟玛丽·居里学者1人、洪堡学者1人,形成了一支由中青年学术带头人和优秀青年骨干教师为主的高水平学术团队。
实验室拥有3000余平方米工作空间,包括光学超净室、光学样品化学处理室、光学仪器设备研制和装配室、微纳光子元器件的加工制备室、微纳光子元器件形貌和结构表征室等不同功能实验室。实验室现有固定资产总值近3000万元,包括不同类型激光器20余台套、光场多参量探测器和分析仪30余台套,加工和制备光纤、液晶、微纳光子元器件的仪器设备及特种环境试验设备等。同时还自主搭建了20余套实验仪器和系统平台。在光场调控与信息感知方面形成了国内一流的实验条件,可有效保证相关方向科学研究和人才培养工作的高质量开展。
实验室结合多个学科团队在前沿基础、应用开发和技术推广等方面的优势,相互补充、团结协作,主要研究方向包括:
1. 时空光场调控及应用
面向未来信息技术对光场多维度调控的需求,以及与材料、能源、生物医学、空间技术等领域的交叉,拟开展新型时空光场的产生原理、调控技术的原创性研究,突破新型光场的产生、调控及其器件的小型化、集成化、智能化等关键技术,进而探索新型时空光场的前沿性应用。包括:时空光场的产生、调控原理;时空光场调控的元器件与集成;新型时空光场调控的新应用。
2. 微纳光子器件与集成技术
微纳光子器件可以在微纳米尺度对光场进行产生、调控和感知,使其相位、偏振、频率等参量的调控和感知更加精准。同时,微纳光子器件可以集成至同一芯片上,形成超紧凑、微型化、低成本的光信息处理系统。进一步结合光场调控与信息感知理论和技术,有利于发展高灵敏多维度生化传感芯片、光通信的关键光电子芯片等。针对该研究方向,拟重点探索微纳光子元器件中光与物质相互作用的新机制,进一步面向光场调控和信息感知进行器件设计、制备和集成。包括:微纳光子结构中光与物质相互作用机制与应用;金属纳米结构中光场调控与集成器件;硅基光子芯片上的光场调控及光子器件集成。
3. 新型光场成像及测量技术
以衍射光学和计算光学技术为核心的新型光场成像技术,借助先进物理成像模型和数学理论,研究高维光场信息的探测、处理、重建方法以及新型计算光学成像系统的设计和实现方法,为精密光学测量及传感、宽场动态超分辨显微成像、远场目标的超高速、超大视场及超分辨成像等研究领域提供新的方法及手段。包括:数字全息术及数字全系干涉测量技术,新型光场信息获取方法与重建技术,人工智能自适应光学技术,新型计算光学成像系统设计及新型计算成像算法。
4. 光纤器件与传感技术
聚焦高温、高压、大应变、强腐蚀、强电磁干扰、强辐射、极弱生物信息感知等极端环境下重大科学和技术问题,开展耐高温和大应变的光纤光栅制备技术、特种环境条件下的光纤光栅传感器设计、封装、测试和解调技术、低维纳米材料集成光纤微结构器件等方面的研究工作。包括:高性能光纤光栅的制备与表征技术;低维纳米材料-光纤微结构集成器件及应用;特种光纤传感器及其解调技术与应用。
实验室主任:甘雪涛教授
实验室副主任:张富利教授、毛东教授、李鹏副教授
实验室首席科学家:赵建林教授