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    【學會優博】付時堯:渦旋光束的生成、探測及畸變補償技術研究

    編輯: 研究生院 發布日期: 2019-12-30 瀏覽量:

     

    主要創新點及學術影響

      

      主要創新成果:

     ?。?)在渦旋光束的生成技術方面,首次出了泰曼格林干涉儀法、級聯調制器法、渥拉斯通棱鏡法等多種生成矢量渦旋光束的新方法,并成功生成了完美渦旋光束、渦旋光束陣列等多種新型結構化渦旋光場,上述成果可在大容量光通信、光鑷等多種技術中得到應用。

     ?。?)在渦旋光束的探測技術方面,首次設計可用于多環渦旋光束探測的相位型周期漸變衍射光學器件,同時提出了遠場衍射分析的灰階算法實現了渦旋光束軌道角動量譜的測量。申請人曾受邀在2017年中國光學學會年會上做上述相關工作 的邀請報告。

     ?。?)在渦旋光束的自適應畸變補償技術方面,首次解釋了湍流作用下不同光場分布 渦旋光束的軌道角動量譜展寬效應,并提出了基于GS算法的有探針和無探針渦旋光束自適應補償方法,在強湍流情況下采用無探針補償方法將渦旋光束的模 式純度提高了一倍。

      

      學術影響:

      讀博期間以第一作者發表 SCI 收錄的高水平論文19篇,其中含頂級期刊10篇,上述工作被Science等頂級重要期刊他引178次,獲授權國家發明專利7項。多次受邀參加國內外學術會議并作邀請報告,出版專著一本。曾獲評2016年王大珩光學獎、2017年工信部創新特等獎學金等。此外,基于上述科研成果,入選2019年博士后創新人才支持計劃,獲批2019 年國家自然科學基金青年基金以及第65批博士后基金一等資助等科研項目。

      

    主要學術成果及獲獎

     

      學術論文

      [1] Shiyao Fu and Chunqing Gao, "Influences of atmospheric turbulence effects on the orbital angular momentum spectra of vortex beams," Photonics Research, Vol. 4, No. 5, P. B1-B4 (2016). (第一作者,SCI一區,IF: 5.522,top期刊);

      [2] Shiyao Fu, Tonglu Wang, Shikun Zhang, Zheyuan Zhang, Yanwang Zhai, and Chunqing Gao, "Non-probe compensation of optical vortices carrying orbital angular momentum," Photonics Research, Vol. 5, P. 251-255 (2017). (第一作者,SCI一區,IF: 5.522,top期刊);

      [3] Shiyao Fu, Tonglu Wang, Zheyuan Zhang, Yanwang Zhai, Chunqing Gao, “Selective acquisition of multiple states on hybrid Poincare sphere”, Applied Physics Letters, Vol. 110, P. 191102(2017). (第一作者,top期刊,SCI收錄,IF:3.521);

      [4] Shiyao Fu, Yanwang Zhai, Tonglu Wang, Ci Yin, Chunqing Gao, “Tailoring arbitrary hybrid Poincare beams through a single hologram”, Applied Physics Letters, Vol. 111, P. 211101(2017). (第一作者,top期刊,SCI收錄,IF:3.521);

      [5] Shiyao Fu, Yanwang Zhai, Heng Zhou, Jianqiang Zhang, Tonglu Wang, Ci Yin, and Chunqing Gao, “Demonstration of free-space one-to-many multicasting link from orbital angular momentum encoding,” Optics Letters, Vol. 44, No. 19, P. 4753-4756 (2019). (第一作者,top期刊,SCI收錄,IF: 3.866);

      [6] Shiyao Fu, Chunqing Gao, Yang Shi, Kunjian Dai, Long Zhong, and Shikun Zhang, "Generating polarization vortices by using helical beams and a Twyman Green interferometer," Optics Letters, Vol. 40, No. 8, P. 1775-1778 (2015). (第一作者,top期刊,SCI收錄,IF: 3.866);

      [7] Shiyao Fu, Shikun Zhang, Tonglu Wang, and Chunqing Gao, "Pre-turbulence compensation of orbital angular momentum beams based on a probe and the Gerchberg–Saxton algorithm," Optics Letters, Vol. 41, No. 14, P. 3185-3188 (2016). (第一作者,top期刊,SCI收錄,IF: 3.866);

      [8] Shiyao Fu, Chunqing Gao, Tonglu Wang, Shikun Zhang, and Yanwang Zhai, "Simultaneous generation of multiple perfect polarization vortices with selective spatial states in various diffraction orders," Optics Letters, Vol. 41, P. 5454-5457 (2016). (第一作者,top期刊,SCI收錄,IF: 3.866);

      [9] Shiyao Fu, Yanwang Zhai, Heng Zhou, Jianqiang Zhang, Tonglu Wang, Xueting Liu, and Chunqing Gao, “Experimental demonstration of free-space multi-state orbital angular momentum shift keying,” Optics Express, Vol. 27, No. 23, P. 33111-33119 (2019). (第一作者,top期刊,SCI收錄,IF: 3.561);

      [10] Shiyao Fu, Shikun Zhang, Tonglu Wang, and Chunqing Gao, "Measurement of orbital angular momentum spectra of multiplexing optical vortices," Optics Express, Vol. 24, No. 6, P. 6240-6248 (2016). (第一作者,top期刊,SCI收錄,IF: 3.561);

      [11] Shiyao Fu, Shikun Zhang, Tonglu Wang, and Chunqing Gao, "Rectilinear lattices of polarization vortices with various spatial polarization distributions," Optics Express, Vol. 24, No. 15, P. 18486-18491 (2016). (第一作者,top期刊,SCI收錄,IF: 3.561);

      [12] Shiyao Fu, Tonglu Wang, Zheyuan Zhang, Yanwang Zhai, and Chunqing Gao*, "Non-diffractive Bessel-Gauss beams for the detection of rotating object free of obstructions," Optics Express, Vol. 25, P. 20098-20108 (2017). (第一作者,top期刊,SCI收錄,IF: 3.561);

      [13] Shiyao Fu, Tonglu Wang, Zheyuan Zhang, Yanwang Zhai and Chunqing Gao, "Pre-correction of distorted Bessel Gauss beams without wavefront detection," Applied Physics B, Vol. 123, P. 275 (2017). (第一作者,SCI收錄,IF: 1.769);

      [14] Shiyao Fu, Shikun Zhang, Chunqing Gao, “Bessel beams with spatial oscillating polarization”. Scientific Reports, Vol. 6, P. 30765 (2016). (第一作者,SCI收錄,IF: 4.011);

      [15] Shiyao Fu, Tonglu Wang, Yan Gao, and Chunqing Gao, "Diagnostics of the topological charge of optical vortex by a phase-diffractive element," Chinese Optics Letters, Vol. 14, No. 8, P. 080501 (2016). (第一作者,SCI收錄,IF: 1.907);

      [16] Shiyao Fu, Yanwang Zhai, Heng Zhou, Jianqiang Zhang, Ci Yin, and Chunqing Gao, “Demonstration of high-dimensional free-space data coding/decoding through multi-ring optical vortices,” Chinese Optics Letters, Vol. 17, No. 8, P. 080602 (2019). (第一作者,SCI收錄,IF: 1.907);

      [17] Shiyao Fu, Chunqing Gao, Tonglu Wang, Yanwang Zhai and Ci Yin, " Anisotropic polarization modulation for the production of arbitrary Poincare? beams," Journal of the Optical Society of America B, Vol. 35, No. 1, P. 1-7 (2018). (第一作者,SCI收錄,IF: 2.284);

      [18] Shiyao Fu, Tonglu Wang, Shikun Zhang, and Chunqing Gao, "Integrating 5?×?5 Dammann gratings to detect orbital angular momentum states of beams with the range of ?24 to +24," Applied Optics, Vol. 55, No. 7, P. 1514-1517 (2016). (第一作者,SCI收錄,IF: 1.973);

      [19] Shiyao Fu, Tonglu Wang, and Chunqing Gao, "Generating perfect polarization vortices through encoding liquid-crystal display devices," Applied Optics, Vol. 55, No. 23, P. 6501-6505 (2016). (第一作者,SCI收錄,IF: 1.973);

      [20] Shiyao Fu, Yanwang Zhai, Tonglu Wang, Ci Yin and Chunqing Gao, "Orbital angular momentum channel monitoring of coaxially multiplexed vortices by diffraction pattern analysis," Applied Optics, Vol. 57, No. 5, P. 1056-1060 (2018). (第一作者,SCI收錄,IF: 1.973);

      [21] Shiyao Fu, Tonglu Wang, and Chunqing Gao, "Perfect optical vortex array with controllable diffraction order and topological charge," Journal of the Optical Society of America A, Vol. 33, No. 9, P. 1836-1842 (2016). (第一作者,SCI收錄,IF: 1.861);

      [23] 付時堯, 高春清, "利用衍射光柵探測渦旋光束軌道角動量態的研究進展," 物理學報, Vol. 67, P. 034201 (2018). (第一作者,SCI收錄,IF: 0.669);

      

      其他成果(專利申請等)

      [1] 高春清,付時堯,戴坤健,“一種基于泰曼格林干涉儀的偏振合成矢量光束的方法與裝置”,專利號:ZL201510069408.9,授權日:2017年2月1日,第二發明人(導師為第一發明人);

      [2] 高春清,付時堯,張世坤,“一種測量光束軌道角動量譜的裝置與系統”,專利號:ZL201510867994.1,授權日:2017年7月28日,第二發明人(導師為第一發明人);

      [3] 高春清,付時堯,張世坤,“三維矢量光束的生成方法與裝置”,專利號:ZL201610007355.2,授權日:2017年11月14日,第二發明人(導師為第一發明人);

      [4] 高春清,付時堯,“一種用于探測多路復用渦旋光束的復合光柵及測量方法”,專利號:ZL201510566068.0,授權日:2017年12月5日,第二發明人(導師為第一發明人);

      [5] 高春清,付時堯,史陽,“一種階次可調的半腔內生成矢量光束的方法與系統”,專利號:ZL201610044527.3,授權日:2018.6.5,第二發明人(導師為第一發明人);

      [6] 高春清,付時堯,王彤璐,張世坤,“一種無波前無探針的畸變渦旋光束自適應校正方法與系統”,專利號:ZL201610806984.1,授權日:2018.12.7, 第二發明人(導師為第一發明人);

      [7] 高春清,付時堯,張世坤,“一種基于渦旋光束的旋轉體角速度測量系統”,專利號:ZL201610035730.4,授權日:2019.6.18, 第二發明人(導師為第一發明人).

      

      獲獎情況

      [1] 2019年北京理工大學優秀博士學位論文

      [2] 2019年中國電子學會優秀博士論文

      [3] 2019年北京市優秀博士畢業生

      [4] 2016年度中國光學學會王大珩光學獎獲獎證書(中國光學領域最高榮譽之一)

      [5] 2017年度工業和信息化部工信創新獎學金特等獎(全國僅十人)

      [6] 2017年度中國大學生自強之星標兵(團中央頒發,全國僅十人)

      [7] 第六屆大學生科技創新作品與專利成果展示推介會創新金獎

      [8] 入選第九批首都市民學習之星

      [9] 2016~2018連續三年獲國家獎學金

      [10] 2016年徐特立獎學金

      [11] 第六屆“青春北理”年度十大榜樣人物之科研創新榜樣

      [12] 2017年北京理工大學優秀共產黨員

      [13] 2018年北京理工大學“五四”青春貢獻獎

      [14] 第12屆北京發明創新大賽銀獎

      [15] 第四屆中國智能儀器儀表設計大賽優勝獎

      

    國際化培養

     

      2017年7月~8月赴新加坡訪問南洋理工大學并參加CLEO-PR 2017國際學術會議做學術報告。

      

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