科研情报局 | 非线性及量子光学成像——张勇教授课题组

张勇，教授，博士生导师，，首批国家优秀青年基金获得者。2002年在南京大学材料系获得学士学位，2007年在南京大学物理系获得博士学位，获全国百篇优博论文提名奖。2008年至2010年在美国Arkansas大学从事博士后研究。2010年2月全职回到南京大学现代工程与应用科学学院任职。主持并参与多项自然科学基金、。从事的科研方向为非线性和量子光学，在Phys. Rev. Lett.，Nano Lett.，adv. Opt. Photonics，ACS photonics等刊物发表论文40多篇。目前所带领的科研小组有博士生6人，硕士生6人，欢迎对具有光学、物理、材料、电子等专业背景的学生加入到团队中来。

课题组网址：http://optics.nju.edu.cn/dirintro.aspx?d=3 （阅读原文可访问）

课题组主要研究微纳结构材料中的新型非线性和量子光学效应及其应用，具体包括：

（1） 微结构晶体中空间光束的非线性光学调控：

我们使用非线性光子晶体体系产生了自成像、超聚焦和光针等非线性效应，并将空间光束（如涡旋光，贝塞尔光束等）与非线性光子晶体结构相结合，实现了光子轨道角动量的非线性光学产生、转换及探测。

代表性论文：

（1）光子轨道角动量的非线性光学产生、转换及探测

Opt. Lett. 41, 1169 (2016).

ACS Photon. 4, 996 (2017).

Opt.Express 25(10), 11557(2017).

（2）非线性自成像效应

Physical Review Letters 104, 183901 (2010).

Advances in Optics and Photonics 5, 83 (2013) (Invited Review)

（3）超聚焦光斑、光针及其在超分辨成像中的应用

Scientific Reports 4, 6134 (2014).

（2） 纳米结构材料中的非线性光学：

纳米结构中由于对称性的破缺，存在着较强的非线性效应。我们将金属Plasmos与光子轨道角动量相结合，利用长方形纳米小孔阵列中的形状共振实现了光子轨道角动量的非线性转换及增强。后续将利用半导体纳米结构直接产生更高效的非线性空间光。

代表性论文：

Appl. Phys. Lett. 109, 081105 (2016).

（3） 量子光纤传感：

在光学干涉仪和光通信中，信息经常存储在波形或光脉冲的相位中，我们正在搭建一个以平衡零拍干涉仪为主体，用卡曼滤波优化后的实时反馈装置来寻找最佳测量点，对光学相位进行最优估计的探测系统，实现突破经典散粒噪声极限的量子传感。

代表性论文：

Appl. Phys. Lett. 110, 021106 (2017).

（4）量子Plasmons：

我们将Plasmons与量子相结合，通过量子层析方法，着重探究Plasmons对量光纠缠特性的保持以及探索建立合适的描述模型。通过对比前后纠缠光相位和振幅分量的变化，得出纠缠特性在Plasmons过程中可以保持，可以等效于一个线性的分束器模型。后续工作将利用plasmon效应，实现对量子态的集成调控。

代表性论文：

Phys. Rev. B 91, 121406(R) (2015).

方心远，2013年进入张勇教授课题组。在导师的指导下，博士阶段共发表SCI文章9篇，其中第一作者4篇，包括光学方向权威期刊Optics Letters及应用物理方向权威期刊Applied Physics Letters，2016年3月他在Optics Letters上所发表文章被美国光学学会杂志评为“Highlighted Article”。他曾获得的荣誉包括博士生国家奖学金，一等博士生英才奖学金，2016年南京大学优秀研究生等。学术之余，他还积极参加学生社团活动，在陆延青院长及导师张勇教授的大力支持下，于2016年2月申请创办国际光学工程学会南京大学学生分会担任SPIE创会主席一职，在职期间为山区儿童录制光学实验教学视频，该活动被国际光学工程学会以邮件形式向全世界会员推送报道。

魏敦钊，从2011年开始在肖敏教授和张勇教授的指导下从事光学领域的研究工作。研究生期间在ACS photonics, OE, OL, APL等杂志上发表SCI论文10余篇，其中第一作者身份发表4篇，并分别获得了2014年和2017年国家奖学金。2014年担任光学学会（The Optical Society）南京大学学生分会第三任主席。期间组织光学进小学活动，向小学生展现丰富多彩的光学现象；申请承办国际学生交流圈南京会议（IONS Nanjing 2015），与世界各地学生分会成员相互交流学习。

在一次年终聚餐中，其乐融融的饭桌前，张老师的话让我印象深刻，他说：“咱们的每个学生都很有个性，我从来不会逼着你们去干活，只希望大家不要虚度自己的研究生生活，利用好组里的平台和资源，为自己将来的事业打下一个基础”。这是我们课题组真实的写照，个性化和自主性是最突出的特点。编程、做实验、理论、模拟，每个人都有自己擅长的领域，张老师会因材施教，制定出适合每个人的科研方向。除了个人抱负，张老师的慈爱温柔，更是大家努力的动力。

课题组不仅是科研集体，更是一个大家庭。科研进展、兴趣爱好、时事新闻、娱乐八卦等等无所不谈，篮球、足球、羽毛球、排球、乒乓球等十八般武艺样样精通，春游、秋游、年终聚餐更是让大家的身心得到放松，团结友爱互帮互助的氛围也让周围其他组的小伙伴羡慕不已。在我们课题组，不仅会使自己的科研素养、各方面能力得到提升，更收获了亲情般的师生同门情谊，让今后的一生都受益匪浅。

师门毕业照

古林公园烧烤

绿博园打牌

博士毕业生，王咏梅：科研嘛，兴趣是最好的老师，希望你对于物理光学方向有一定的热爱，相关基础知识扎实，具有一定的动手能力，团队协作能力。作为师姐，我希望在今后的科研生活中，你可以多动脑，勤动手，多向师兄师姐请教，虚心好学；导师布置的任务要积极行动，抓紧时间完成，并主动向导师回馈信息。我相信只要你抱着积极进取的心态，你就可以的，加油！

导师期望:

每一名同学都是unique的，期待加入我们小组的同学都能够发挥自己的特长，在做科研的过程中逐渐具备学习新知识的能力、解决问题的能力及自主创新的能力，并在毕业时成长为独当一面之才。

导师寄语：

认认真真读书，踏踏实实做事，为走上人生巅峰打好基础。