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目标激光特性与光谱特性实验室

目标激光特性与光谱特性实验室
1、简介
“目标激光特性与光谱特性实验室”的前身是成立于1982年的 “非线性光学实验室”。最初的研究方向包括受激拉曼散射、受激布里渊散射、光纤中的非线性现象等。
实验室目前承担在研项目13项,其中863项目2项,973项目课题2项、专题1项,总装预研项目1项,总装CTS项目1项,与航天一院、航天五院、559所等单位横向合作课题4项。在研项目总经费超2349万元。
项目组探测得到了大量的光谱数据,提出并证实了散射光谱的加和性理论,提出了用于xx姿态反演的范式理论模型;理论研究、实验测量、xx特性反演等科研成果得到了业内同行、863专家组、机关领导的好评和高度赞扬。与CST所、总装xx光学特性国家重点实验室,国家天文台(兴隆观测基地)、航天一院、航天五院、航天八院、航天十一院、207所、总参508所等单位建立了良好的合作关系。
本实验室定位是以高水平的科学研究带动高素质的人才培养,并注重量子/激光/光谱仪器设备的研制、开发及产业化。重点研究目标光学特性中的量子特性、激光特性和光谱特性;研究对象为各种环境下的目标光谱特性;研究手段为理论推导及仿真、试验测量、特征反演、数据分析等。
实验室目前拥有380mm口径望远镜、海洋光谱仪、Andor光谱仪、拉曼光谱仪、ps激光器、液晶偏振光谱成像仪等大型实验仪器和光谱(图像)分析软件若干套,标准光学暗室120平方米。目前实验室人员包括教授5人,副教授6人,博士生2人,硕士生27人,本科生8人。
2、研究方向
包括如下5个研究方向:
(1)拉曼散射光谱技术研究方向
主要研究典型目标在激光激发下的拉曼散射特性,包括生物大分子拉曼光谱和探测、高温高压条件下材料的拉曼光谱测量和分析技术、拉曼光纤激光器等,预计在生物医药和新型激光器方面应用广泛。
(2)热辐射特性研究方向
主要研究高温高速目标的热辐射特性,包括高速运动物体与地球大气瞬间产生的黑障现象,通过探测黑障光谱,确定黑障温度和等离子体分布,分析可能存在的光谱特征,解决应用问题;研究激光损伤中的光谱测量与分析技术,研究靶材的温度、等离子体种类、电子温度和电子密度等现象,为高温高热环境检测、特殊条件下发光发热等应用奠定基础。
(3)散射特性研究方向
主要研究目标散射特性、超音速水雾散射特性和特殊材料散射特性等。针对探测与识别存在的问题,利用散射光谱数据信息量大的特点,研究散射光谱测量技术和通过散射光谱识别的方法,在光谱探测仪器、光谱分析等方向有重要应用。散射特性方向目前有863项目2项,总装预研项目1项,横向项目4项,以此为基础论证973项目1项;超音速水雾散射特性主要研究水雾团簇现象对光学设备的影响,目前预研项目1项;特殊材料散射特性主要研究特殊材料仿生制备方法和探测方法,目前有设备研制类项目1项。
3、机构设置
目标激光特性与光谱特性实验室下设目标激光特性和目标光谱特性两个研究方向,包括特殊场激光技术、拉曼散射特性、热辐射特性和散射特性研究室。其组织机构如下图所示。
目标激光特性与光谱特性实验室的组织机构如图所示。
 
 

 
实验室骨干人员简介:
 张喜和研究员,工学博士,博士生导师
 
1999年于北京理工大学获博士学位。吉林省有突出贡献中青年专业技术人才,吉林省拔尖创新人才,国防科工局“xxxx激光技术”国防创新团队带头人,吉林省重点学科和国防特色学科--光学学科的带头人,长春理工大学“物理学”博士后科研流动站负责人,中国光学学会会员和吉林光学学会副秘书长。其研究方向包括高功率激光及其与物质相互作用、非线性光学、量子光学和纳米光子学与生物光子学等方面的研究。近年来主持完成国家及省部级科研项目5项,目前主持总装备部重大成果转化项目研究。近年发表学术论文150余篇,获授权国家和国防发明专利15项。获得国防科技进步二等奖1项(第1名),兵器工业集团公司科技进步三等奖1项(第1名)。
蔡红星教授,理学博士,博士生导师
 
  2010年于长春理工大学获理学博士学位。现为中国光学学会会员、吉林省光学学会、吉林省照明学会会员、宇航学报审稿人、中国兵工学会定向能专业委员会会员、中国图像图形学会数码影像学术委员会会员。主要从事光谱技术和生物光子学等方面的研究工作。近年来共主持科研项目15项,其中863项目1项,973项目课题1项、专题2项;参与科研项目14项,其中总装重大创新项目1项,国防基础项目1项;主持研制的光谱法污水在线检测仪已经实现产业化。近年共发表学术论文50余篇,获授权国家和国防发明专利17项。
应用金纳米棒做增强基底的拉曼散射研究方面,获得了国际合作项目和省基础科研项目支持,开展金纳米棒合成、肿瘤分泌物生物大分子拉曼光谱计算及测量、癌症诊治和治疗等研究工作。
  与北京301医院,美国纽约州立大学、新加坡南洋理工大学合作,首次报道了量子点在灵长类动物体内长效毒性临床研究成果,为纳米材料走向人类临床医学研究打下了坚实的基础,发表于Nature Nanotechnology
  研制的激光损伤瞬态温度光谱测量技术,解决了国防重大基础项目研究中的关键问题,成为项目验收和鉴定的亮点,在航天一院、大连化物所、航天三院等单位获得应用。针对脉冲激光损伤目标时温度测量的难题,通过测量激光损伤过程光谱,基于普朗克黑体辐射定律,反演得到了激光毁伤过程中的温度和温度分布,为激光损伤机理的阐明提供了关键数据,促进了我国激光武器和激光加工技术的进步。发明了激光毁伤温度的测量方法和测量装置,申报国家发明专利一项,国防发明专利4项。
  提出的光谱法****测量方法,已经获得863项目支持。针对探测与识别存在的问题,利用光谱数据信息量大的特点,研究模板散射光谱测量技术和通过散射光谱识别的方法。
  研制的光谱法污水在线检测仪获得7项专利授权,已经实现产业化。在污水检测研究中,通过研究具体污水排放单位所排放污水的吸收谱与其所排放污染物的关系,建立起数据库,然后实时测量该单位所排放污水的吸收谱,反演得到其排污量,研究结果获得4项国家发明专利和3项实用新型专利,已经在北京鸿海清科技有限公司产业化,取得了良好的经济效益和社会效益。
谭勇,副教授,理学博士,硕士生导师
 
  2013年于长春理工大学获理学博士学位。现为吉林省光学学会会员。主要从事非线性光学与光谱学等方面的研究工作。近年来共主持科研项目5项,其中863项目1项,973项目专题1项;参与科研项目17项,其中总装重大创新项目1项,国防基础项目1项,863项目2项;参与研制的光谱法污水在线检测仪已经实现产业化。近年共发表学术论文10余篇(其中以第一作者或通信作者发表SCI论文6),获授权国家和国防发明专利2项。已毕业硕士生11名,在读硕士生6名。
徐立君,副教授理学博士,硕士生导师
 
 2012年于长春理工大学获理学博士学位。主要从事激光与物质相互作用过程研究,涉及固体物理、传热学、流体力学等多个学科,该研究包括激光加工、激光焊接、光电对抗等应用中的基本物理问题。
  作为专题组长,参与国防973---****激光在***环境中**机理研究,负责半导体、探测器的损伤研究;作为专题组长,参与了国防973--****焊接**的机理研究,负责激光束在线测量及光谱分析。以第一作者发表论文8篇,其中两篇被SCI收录,申请国防专利2项。    
陈桂波,副教授理学博士 ,硕士生导师
 
 20017月在吉林大学电子科学与技术专业获学士学位,20096月在吉林大学理论物理专业获博士学位。承担本科生课程“电动力学”和研究生课程“计算电磁学概论”。已毕业硕士生4名,在读硕士生5名。
 研究方向为计算电磁学、光散射理论与应用。在计算电磁学方面,主要研究非均匀介质电磁场数值模拟算法、频率选择表面(FSS)设计等;在光散射理论与应用方面,主要研究复杂结构目标表面光散射理论建模与仿真、目标散射光谱特性分析等。
李军,副教授,工学博士,硕士生导师
 
2011年于吉林大学获计算机科学与技术工学博士学位。主要从事数据挖掘、机器学习、光谱数据挖掘、交通行人流分析等方面的研究工作。近年来主持吉林省科技发展计划项目1项;参与科研项目10项,其中国家自然基金项目3项,863项目2项,公安部应用创新计划项目1项,教育部博士点基金1项。近年共发表学术论文25篇,参与编著教材及专著3本。
李霜,副教授,理学博士,硕士生导师
  2010年于吉林大学获理学博士学位。主要从事低维纳米功能材料的制备、物性和应用研究,以及材料在高温条件下的原位光谱特性研究。主持项目1项,参与国家863项目1项,国家自然基金项目3项,省部级项目3项,主持校创新基金项目1项。近年来共发表学术论文20余篇,申报发明专利2项。
范雅,讲师,理学博士,硕士生导师
  2011年于吉林大学获理学博士学位。主要从事低维纳米功能材料的制备、物性和应用研究,以及材料在高压条件下的原位光谱特性研究。主持横向科研项目1项,校创新基金项目1项,参与国家863项目2项,国家自然基金项目1项,省部级项目6项。近年来共发表学术论文14篇,申报发明专利2项。
毕娟,副教授理学博士,硕士生导师
2012年于长春理工大学获得理学博士学位,主要从事激光与物质相互作用研究,以及目标红外辐射特性研究。主持国家级项目1项,横向项目1项,校青年基金项目1项;参加国家自然科学基金项目1项,省部级项目3项。近年来发表学术论文10余篇。
李喆,讲师,理学博士,硕士生导师
 
 
  2011年获得吉林大学计算数学理学博士学位。目前主要符号数值混合计算的可信性验证的研究。数值计算具有速度快、适用范围广的特点,大部分已知的符号计算方法复杂度很高。符号-数值混合计算试图结合这两种算法,针对一大类问题,发展速度快并且可以给出满足这类问题完整求解所必需精度的可验证或误差可控算法。主要讲授课程有:数值代数、数学逼近,微分方程数值解,最约控制理论。主持数学天元基金1主持横向项目2参与国家自然科学基金2,  参与国家863项目1项。近年来共发表学术论文10篇。
陈新邑,讲师理学硕士 
 
 
  19997月在吉林大学物理系获学士学位,20076月在理工大学光学专业获硕士学位。承担本科生课程“大学物理实验”。研究方向为人工电磁功能材料、光学设计与光学工程。
张烨,讲师理学博士 ,硕士生导师
 
  2012年获得吉林大学理论物理学博士学位,主要从事激光物质相互作用仿真、散射光谱仿真、电磁场仿真计算等方面研究工作。近些年来,主持国家自然科学基金1项;参与科研项目4项,其中973项目1项、863项目2项、国家级项目1项、省部级项目1项。近年来共发表学术论文7篇。
刘春宇,实验师,理学博士,硕士生导师
 
 2013年获得吉林大学理学博士学位,主要从事表面增强拉曼光谱(SERS)基底的制备与光谱分析等方面的研究工作。主讲大学物理实验。参与国家自然科学基金项目2项。近年来共发表学术论文6篇,其中SCI论文5篇。 
贾小宁,讲师,理学博士,硕士生导师
 
 
  2014年获得吉林大学计算数学理学博士学位。目前主要从事光谱信号处理、小波分析、模式识别等方面的研究。信号处理与模式识别以各种传感器(光谱仪)为信息源,以信息处理与模式识别的理论技术为核心,以数学方法与计算机为主要工具,探索对各种媒体(光谱)信息进行处理、分类、理解并在此基础上构造具有某些智能特性的系统或装置的方法、途径与实现。主要讲授课程有:概率论与数理统计、数学实验等。参与国家863项目1项,横向项目2项。近年来共发表学术论文4篇。