个人简介

宽带拓扑、非线性与集成光子学: 我致力于构建光子集成电路,通过在跨倍频程带宽上利用拓扑性质,实现具有晶圆级可重复性、鲁棒且即插即用的非线性器件。我的研究涵盖拓扑光频梳、片上多时间尺度同步、宽带人工规范场以及集成谐波产生——在推进实用器件工程的同时,深入探索基础拓扑物理与量子光学。

我视自己为物理学家与工程师的结合体,也是实验学家与理论学家的融合体。基础科学很酷,我致力于将其转化为造福现实世界的应用。

教育经历

🎓

物理学博士

美国马里兰大学

🏫

物理学学士

中国南京大学

🕖

初高中教育

江苏省天一中学

🌱

小学教育

中国无锡华晶小学(后并入育英小学)

兴趣爱好

拓扑光子学 光学频率梳 非线性光学 量子光子学
🔬 我的研究方向

我构建利用光和物质拓扑性质的光子集成线路 (PICs),以实现具有晶圆级可重复性的即用型、鲁棒非线性器件。

  • 拓扑光子学。 整数量子霍尔效应 (1985年诺贝尔奖)、分数量子霍尔效应 (1998年诺贝尔奖) 的发现,以及拓扑相现代框架的发展 (2016年诺贝尔奖) 揭示了拓扑不仅仅是数学概念,而是量子物质的基本原则。这些拓扑相表现出特别的性质,如量子化电导和鲁棒(robust)的边界模,即使面对无序和缺陷也能保持受保护状态。

    通过将这些概念转化到光子学中,我们设计出的光学结构,其能带继承了稳定电子边缘态的相同拓扑不变量。因此,这些系统支持受拓扑保护的光学边缘模,即使存在制造缺陷,光也能沿着边界传输而无背向散射。这种鲁棒性实现了不受缺陷影响的光路、光子的合成规范场,以及对非厄米和非线性拓扑物理新领域的探索。

  • 微腔光频梳。 光学频率梳彻底改变了精密测量——这一突破获得了 2005年诺贝尔奖 的认可——它提供了一把极其稳定的“光尺”,能够以前所未有的精度测量光学频率。然而,传统光梳依赖于庞大且复杂的飞秒激光系统。在过去十年中,科学界的一大主要目标是将这种光尺微型化到芯片级平台上。

    微腔频率梳(或称微梳)通过将连续波激光限制在高品质因子腔内来实现这一点,腔内强烈的循环场驱动克尔非线性,产生一系列等间距的光谱线。这些片上光梳可以连接光学频率与微波信号,产生相干孤子,并能直接与光子线路集成。它们的紧凑性、稳定性和 CMOS 兼容性使微梳成为下一代精密计量、光通信以及新兴非线性与量子技术的有力工具。

基于我在博士期间关于大规模非线性光子晶格的研究工作,我近期在探索将其作为光学计算硬件平台的潜力。同时,我对光与物质的相互作用深感兴趣——特别是研究如何通过引入原子系统来克服纯光子系统的固有局限性,从而实现可扩展的量子网络与量子计算

目前,我与来自不同研究背景的优秀学者保持着紧密的合作关系,包括 Dr. Mahmoud Jalali MehrabadDr. Pavel DolgirevDr. Supratik SarkarDr. Shi Yuan Ma 以及 Dr. Gregory Moille。在科研道路上,我也获得了 Prof. Yanne ChemboProf. Kartik Srinivasan,以及对我影响最深远的导师 Prof. Mohammad Hafezi 提供的宝贵指导。

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