首席教授：陈卫标教授

团队成员：冯 衍 教授；陈迪俊 教授；司徒国海 特聘研究员；杨学宗 特聘副研究员；林治全 博士后；李牧野 博士后；

曾鑫 博士后

联系人：杨学宗                联系方式：0571-86087332

工作室简介：以窄线宽激光和光频梳为代表的精密激光器是量子信息技术、新型遥感与通信、精密测量等高精尖领域的关键核心器件。工作室面向引力波探测、量子技术、激光遥感、天文等应用，开展超稳、宽波段、高功率的单频激光和光频梳技术研究，探索新机理，并开展光梳遥感和信息传输前沿应用研究。与研究院内外团队广泛合作，开展精密激光技术及其前沿应用的研究与开发。通过人才培养和技术转移转化，服务杭州在新一代信息技术、智能感知与装备等新兴产业的发展。工作室现有教授3人，特聘副研究员1人，博士后3人，研究生8人。

u 导师介绍

         

陈卫标 教授，博士生导师，上海光机所所长，党委副书记，中科院“引进人才计划”、科技部中青年科技领军人才，中国光学工程学会常务理事，光学学会空间光学委员会理事，光学学会环境光学专业委员会副主任委员，长期从事激光遥感、遥测，激光雷达的研究工作。

冯 衍 教授，博士生导师，中科院“引进人才计划”，主要从事精密光纤激光与非线性光学研究，发展了光纤激光波长调谐、非线性效应调控和相位精密控制的技术体系，研发的特种高功率单频光纤激光器应用于天文、量子、国防等领域的基础研究与工程任务。获得德国Berthold Leibinger激光创新奖，中科院优秀导师奖，中国侨界贡献（创新人才）奖等荣誉。现任Photonics Research，Photonics编委。

 司徒国海  工作室双聘教授，研究员，博士生导师。国家高层次海外引进人才，中科院计算光场成像创新交叉团队负责人。近年来致力于发展基于人工智能的计算光学成像技术，解决在强散射、弱光照等极端环境中的成像问题，取得多项重要研究成果，在Nature Photonics、Light Sciences & Applications、Optica等顶级期刊上发表具有重要影响力的学术论文80余篇，被引用5300次；先后在近30个重要国际学术会议上作大会\主旨\辅导\邀请报告，曾获年国际Holoknight奖、中国科学院上海分院第六届杰出青年科技创新人才奖和“全国归侨侨眷先进个人”称号，任OSA Robert E. Hopkins领袖奖、SPIE Dennis Gabor衍射光学奖评审委员会委员。

 

陈迪俊 教授，博士生导师，主要从事空间单频稳频激光器研究，主持了“风云三号”、“风云四号”卫星稳频激光器、“风云三号”卫星计量激光器、“太极一号”卫星低噪声激光器、大气环境雷达稳频激光器、空间站超冷原子实验柜等研究和研制工作。现为空间引力波探测星载高功率低噪声单频激光种子激光器项目负责人。

杨学宗 教学科研人员，国科大杭高院 “培育人才” ，特聘副研究员，获得双博士学位，中科院上海光机所光学工程博士学位，澳大利亚麦考瑞大学物理与天文学博士学位。主要从事高功率钠导星激光、金刚石拉曼激光、光纤拉曼激光、光纤超快激光及非线性频率转换技术等方面研究。以第一作者或共同作者发表SCI 论文30余篇，以邀请报告或口头报告参加国内外学术会议10余次，获得国家授权发明专利1项。主持国家自然科学基金1项、省级自然科学科学基金1项、教育部重点实验室基金1项、国家重点实验室基金2项。

u 主要研究方向

l 精密窄线宽激光与光纤放大器技术

l 金刚石激光器

l 光频梳与新型激光遥感技术

l 非线性光学

 

钠导星激光地磁探测技术                          谐振倍频激光装置

 

                                   金刚石激光器              光纤激光器

 

激光遥感和探测

u 实验室目前研究成果汇总

l 课题项目成果：2021年为止累计项目5项。其中，纵向科研项目3项：省部级、重点研发计划子课题、教育部重点实验室开放课题项目各1项；横向科研项目2项；参加国际国内会议，并做相关报告共4次。

l 论文及专利成果：2021年期间发表论文12篇，发明专利4项；

l 近期主要成果简介

主要成果1：宽调谐单频金刚石拉曼激光器

采用1020-1072 nm波段宽调谐的掺镱光纤激光器作为泵浦源，基于金刚石晶体一阶拉曼转化和倍频技术，实现黄-红光波段（590-625 nm）的可调谐连续波激光输出，输出功率高达8 W。尽管泵浦源是宽光谱多纵模激光，但基于拉曼增益的无空间烧孔效应和倍频晶体的非线性边模抑制效应，仍然获得了单频倍频光输出。该研究为特殊波段的高功率可调谐单频激光器提供一种可行方案，相关成果发表于国际光学顶级期刊Optics Express。

可调谐波长从1020 nm ~ 1072 nm的光纤激光器示意图与具有腔内SHG的金刚石拉曼激光器。金刚石拉曼激光光谱在黄光（顶部）和红光（底部）运行的照片。

  学术影响：OPTICS EXPRESS 29 (18), 2021, pp.29449-29457

  主要成果2：二次谐波过程中相位加倍的光谱压缩技术研究

2021年11月团队在单频激光非线性光谱操控方面取得进展。利用倍频过程中伴生的相位加倍效应，将相位调制展宽的激光在倍频后恢复为单频，从而绕过单频激光光纤放大时面临的受激布里渊散射难题。相关成果发表在Optics Letters（《光学快报》）上。研究团队提出了一种巧妙的将相位调制展宽后的激光恢复为单频激光的方法。对单频激光施加深度为π的阶跃型相位调制，激光光谱展宽，从而抑制放大器中受激布里渊散射；倍频后，调制深度变为2π，也即相位调制被消除，激光恢复为单频。实验中，采用矩形和常用的PRBS型相位调制进行了验证，获得单频的倍频激光，而可见或紫外的倍频激光正是很多高端应用所需要的光源。该方法为高功率单频可见或紫外激光提供了一种有效的解决方案。

 

原理示意图和方波相位调制下的光谱演变图。a)为模拟结果，上栏为基频光在不同调制深度下的光谱，下栏是对应的倍频光光谱；b)为相应的实验结果。

    学术影响：Optics Letters 47, 222-225 (2022)

    主要成果3：在级联非线性增益调制的飞秒脉冲产生方面取得新进展

  究团队利用1064 nm的皮秒脉冲作为泵浦，通过级联非线性增益调制获得了高质量的1178 nm的飞秒脉冲，光光转化效率高达65%，实验装置仍保留了结构简单可靠，级联转换效率高，输出脉冲能量高等优势。该方法能够产生更高转换效率及更窄脉冲宽度的拉曼脉冲。相比其它方法，级联非线性增益调制具有结构简单可靠，级联转换效率高，输出脉冲能量高等优势。研究中通过基于广义非线性薛定谔方程的数值仿真，进一步揭示了系统中泵浦和拉曼脉冲的时域与频域演化机制。通过合理设计拉曼光纤长度、泵浦脉冲能量和脉宽，抑制泵浦与各级拉曼脉冲由光纤色散引起的走离效应。这项工作证明了级联非线性增益调制技术是获得波长灵活飞秒脉冲的有效手段。相关工作得到了国家自然科学基金的支持，结果发表在于Optics Express。

    

         级联非线性增益调制结构示意图           光谱和 (b) 一阶、二阶斯托克斯光功率随泵浦功率的变化

学术影响：Opt. Express. 30（6）, 8889-8897 (2022)

u 国际合作

    课题组现阶段与澳大利亚麦考瑞大学、日本电气通信大学、加拿大瑞尔森大学、德国汉诺威激光中心，美国亚利桑那大学，俄罗斯科学院IAE等合作。

u 工作室团队、文化

工作室现有教授3人，特聘副研究员1人，博士后3人，研究生8人。工作室具有资深的专家和学者指导并开展各个方向的课题研究，积极培养研究生理论和实验研究等方面的能力；定期开展课题组会讨论实验进展和交流实验中遇到的问题，并总结关键技术；同时也关注学生的身心理健康，有组织的开展文娱活动，锻炼身体强健体魄。

  

             工作室邀请专家做学术研究报告                 开展金刚石拉曼激光实验的研究以及相关装置

  

                 实验室的设备与测试平台                               组织开展的体育活动