王义平,深圳大学物理与光电工程学院,特聘教授、国家杰青、万人领军、博导、光电子器件与系统教育部重点实验室主任、广东省光纤传感技术粤港联合研究中心主任。2003年获重庆大学光学工程博士学位,先后在上海交通大学(博士后)、香港理工大学(博士后)、德国耶拿光子技术研究院(洪堡学者)和英国南安普顿大学(居里学者)从事光纤传感及应用研究。2012年受聘深圳大学特聘教授,组建了光纤传感创新团队、广东省光纤传感技术粤港联合研究中心、深圳市物联网光子器件与传感系统重点实验室、深圳市光学材料飞秒激光制备工程实验室。研究团队成员86人,其中全职科研人员18(国家级人才3人,教师10人)、博士后10人、博士生14人和硕士生44人。2022年带领团队入驻光明实验室。
研究方向:(1)微纳光子器件制备技术;(2)极端环境光纤传感技术;(3)生命健康光纤传感技术。获全国优秀博士学位论文奖、教育部自然科学一等奖(4/4)、深圳市自然科学一等奖(1/5)、四川省科学技术进步一等奖(4/4)、深圳市五一劳动奖章、欧盟玛丽居里国际引进人才基金奖、德国洪堡研究基金奖等奖励。主持国家重点研发计划、军委科技委XXX工程专项、国家杰青项目、国家基金委重点等科研及人才项目32项。发表SCI论文352篇(SCI引用7500余次、H指数: 45),13篇论文单篇SCI引用超过100次,32篇论文入选ESI高被引论文、期刊封面/封底论文、年度最高下载论文或被第三方转载报道;授权发明专利19项,实用新型专利72项;全球前2%顶尖科学家终身科学影响力排行榜和中国高被引学者。Applied Optics主题编辑、Photonic Sensors编委、中国纤维光学与集成光学专业委员会委员、广东省光学学会副理事长。
王义平教授领衔的智能光纤传感团队是首批入驻光明实验室的团队之一,主要开展光纤传感技术研究,面向物联网技术底层(传感器技术),专注新型光子器件和传感系统应用基础研究,重点研究微纳光子器件制备、极端环境光纤传感、生命健康光纤传感的机理、方法及应用。
● 核心成果一:微纳光子器件制备技术
研究面向未来光纤传感领域需求的新型微纳光子传感器件制备技术,主要成果包括:
(1)光纤微纳加工技术:重点研究玻璃、晶体、金属、半导体、聚合物等不同材料的飞秒激光加工、紫外激光加工、CO2激光加工、电弧放电/氢氧焰加热等微纳处理技术以及光纤材料的侧边抛磨、端面研磨、表面镀膜、显微操控、光子晶体光纤填充等加工技术与方法。
(2)光纤光栅制备技术:重点研究利用飞秒激光、紫外激光、CO2激光、氢氧焰加热在各种光纤(石英光纤、蓝宝石光纤、聚合物光纤等)上制备光纤光栅的方法、折射率调制机理及其在传感、通信和激光器等领域的应用,特别是面向航空航天应用的耐高温光纤光栅和大规模集成光纤光栅阵列制备技术。
(3)光纤微腔制备技术:围绕光纤微腔,重点研究微腔干涉仪/谐振器、光纤波导耦合器件、光纤SPR器件、低维材料光纤集成器件等微结构的制备方法、传感机理、增敏机制以及传感应用,并持续探索光纤光学微腔在力学测量、新型惯性器件、腔光机械效应、气体成分和浓度分析、痕量生化物检测、微操控等领域的应用。
● 核心成果二:极端环境光纤传感技术
针对深空探测、深海探测、深地探测和核能安全等领域国家重大战略需求,沿着“先进材料—核心器件—系统集成—工程应用”的技术路线开展创新研究,目的是解决极端环境力热声振多物理场耦合条件下的多参量智能感知问题,具体研究成果包括:
(1)光纤光栅高温传感技术:研究蓝宝石光纤光栅多参量超高温传感技术,重点突破单模蓝宝石光纤光栅制备、多参量解耦与高精度解调、传感器与智能结构一体化集成等技术;研究光纤光栅阵列分布式高温传感技术,包括飞秒激光直写大规模集成弱反射光栅阵列、分布式波长解调、耐高温抗辐照封装等关键技术。
(2)光纤微腔高压传感技术:研究光纤微腔压力传感技术,重点研究耐高压光纤微腔和高灵敏光纤微腔制备技术、光纤微腔高温高压同时传感技术、混叠光谱高精度解调技术,突破传感器制备、封装、解调及应用环节的关键技术。
(3)光纤声波振动传感技术:研究基于相位敏感时域反射(φ-OTDR)的分布式声波/振动传感技术(DAS),突破窄线宽激光光源、啁啾脉冲调制、偏振分集接收、干涉衰落抑制、远距离在线光放大等关键技术,实现长距离、高分辨率、高精度、宽频响应的声波和振动信号探测。
● 核心成果三:生命健康光纤传感技术
主要研究面向生物医学检测的新型光纤传感技术,成果包括:
(1)面向精准介入诊疗的OFDR分布式传感技术:重点研究光纤光栅阵列在线加工技术、分布式三维形状实时感知解调算法、多参量分布式传感解调算法,实现基于OFDR原理的高分辨率和高精度精准介入诊疗光纤分布式传感技术。
(2)面向药物筛选的光纤纳米力学传感技术:重点研究光纤纳米力学传感系统的力学结构设计方法、飞秒激光双光子聚合3D纳米打印技术、光纤传感微弱信号解调技术、及其在精准医疗药物筛选领域中的应用。
(3)面向生化分子检测的光纤SPR传感技术:重点研究基于等离激元共振(SPR)的光纤生物传感新方法、飞秒激光直写光纤表面波导加工技术、光纤超构表面加工技术、及其在生物化学分子检测领域中的应用。
(4)面向细胞操控的光纤光镊技术:重点研究基于光纤端面微纳功能结构的光场调控新方法、光纤端面微纳结构的光学设计、光纤端面微纳结构的飞秒激光双光子聚合/聚焦离子束加工技术、及其在生物分子和细胞操控领域中的应用。
研究方向
智能光纤传感器制备技术、极端环境光纤传感技术、生命健康光纤传感技术。
已开展研究工作:
(1)基于飞秒激光的逐点扫描法、逐线扫描法、相位掩模法和双光束干涉法制备光纤光栅的
(2)技术基于飞秒激光、紫外激光的光纤光栅阵列大规模集成技术
(3)光纤气泡微腔电弧放电制备技术
(4)光纤端面微腔飞秒激光双光子聚合制备技术
(5)光纤光栅高温、高压传感技术
(6)光纤SPR器件的制备技术
近五年,团队承担国家杰出青年科学基金、国家重大研究计划、国家基金委重点项目、国家联合基金重点项目等国家级项目30余项;获深圳市自然科学奖一等奖、全国光学工程优秀博士学位论文提名奖等多项奖励;发表高水平SCI论文200余篇;授权发明专利68项、实用新型专利100余项。团队坚持高起点、高层次的建设理念,围绕微纳光子器件和光纤传感系统开展人才培养、学科建设、基础研究和产业应用,致力于建设成为本领域具有国际影响力的一流科研团队。