实验室简介

光学信息技术科学教育部重点实验室的前身是1992年建立的“南开大学光学信息国家教委开放实验室”,1999年三月“南开大学光学信息国家教委开放实验室”与“天津大学光学仪器国家教委开放实验室”联合成立了“光电信息技术科学教育部重点实验室(南开大学、天津大学)”,成为首批38个教育部重点实验室之一。经过10余年的发展,于2011年初,从原光电信息技术科学教育部重点实验室拆分后建立光学信息技术科学教育部重点实验室”,依托单位为南开大学

目前,实验室的支撑学科是南开大学“光学工程”国家重点一级学科,包括现代光学研究所和光电子薄膜器件与技术研究所,隶属于南开大学电子信息与光学工程学院。目前,实验室拥有一级学科博士点2个(光学工程、电子科学与技术),二级学科博士点1个(光学),博士后流动站2个(光学工程、电子科学与技术),学术型硕士授权点3个(光学工程、光学、电子科学与技术),专业型硕士(工程硕士)授权点1个(光学工程)。

实验室的研究工作性质属于基础与应用基础研究主要研究方向包括“微纳光学与光信息处理技术”、“ 超快光学与非线性光谱成像技术”、“光纤传感与通信器件”和“能源光子学与光电子器件”。实验室主要围绕光学信息技术科学中的关键科学和技术问题,在继承和发扬光学信息处理传统优势的基础上,重点发展超快和微纳时空尺度下的光学信息获取、传输和处理的新原理与新技术,为通信、能源、环境和国防等领域的国家重大需求提供科技支撑,建成国际一流的光学信息技术科学研究中心和人才培养基地。

实验室现有固定人员57名,其中教授和研究员27名,副教授和副研究员16名,高级工程师4名,讲师6名,高级实验师2名,实验师2名以中青年学者为主,具有海外经历的教师占70%以上。实验室与美、英、加、日、韩、港台等国家和地区的著名高等院校、研究单位有密切的学术交流与合作研究关系。

实验室在学科建设、科学研究、成果转化、人才培养、国内外学术交流等方面取得了显著成绩,对我国的科技进步和国民经济建设做出了重要贡献。曾获国家发明二等奖1项、国家发明三等奖1项、国家自然科学二等奖1项、三等奖1项、国家“七五”科技攻关重大成果奖1项、教育部科学技术进步一等奖1项、二等奖2项、天津市自然科学一等奖4项、天津市技术发明一等奖4项等。

近五年来,实验室承担了国家973项目课题8项,国家863项目6项,国家自然科学基金重点4项和国家自然科学基金仪器专项1项等项目,科研经费实到1.1亿元。实验室发表SCI收录论文393其中包括发表在Nature、Science、Adv. Mater. Nature Communications、Nature Photonics、Nano energy、Nano letters、ACS Nano、Optics Letters、Optics Express、Applied Physics Letters、 Chemical Reviews 等国际顶级期刊)EI收录论文438篇,出版科技专著10本,获授权发明专利54项。

近年来亮点成果如下:

(1)针对现有微纳光学理论难以明确物理机制的瓶颈问题,通过建立微观动力学解析模型,给出Maxwell方程组解析解,明确了微纳结构产生突破传统光学极限特殊效应(如光学异常透射、电磁场增强、辐射增强等)的物理机制,为微纳光子学器件设计提供了理论基础,相关成果发表于Nature、美国光学学会刊物封面文章等。

(2) 面向大气污染的严峻现状和对于污染多组分探测技术的迫切需求,发展利用飞秒激光的远程探测技术,系统研究强激光非线性传输的基本原理和调控方法,研究水平国内领先、国际知名,获得天津市自然科学一等奖。基础研究成果不仅应用于大气环境探测卫星载荷立项论证、而且主持研制相关产品装备于天宫一号、二号。

(3)在微纳结构光纤的特性调控机理、技术与应用研究方面,是国内最早开展光纤技术研究的单位之一。面向下一代星星地空间激光通信的宇航级激光发射组件研究,承担总装十二五项目,并在十三五中合作承担多项任务。已在多家航空航天部门得到应用。获天津市自然科学二等奖。

4)在太赫兹功能器件方面,重点研究了基于二维纳米材料、磁光材料的太赫兹功能器件。实验上首次发现了二硫化钼对二硫化钼-硅异质结构中硅光生载流子产生的催化效应,研制了超灵敏、高调制深度的太赫兹调制器。在磁光微结构、磁光效应增强及非互易单向传输器件方面取得了系列研究成果,并受邀在IEEEE J. Sel. Top. Quant. Electron发表综述文章和在SPIE国际会议上作邀请报告。

5)针对国家对可再生能源的重大需求,发现并解决了低成本制备高效太阳电池的核心科学问题,攻克了影响其产业化的瓶颈技术问题,在先进光管理的设计与实现、高效薄膜太阳电池的结构设计、新型光电子材料制备、以及叠层太阳电池产业化关键技术等的研究中,不仅发表了高水平文章,而且也推荐了产业化进程,取得了多项具有自主知识产权的研究成果。获天津市技术发明二等奖两项。