个人资料
教育经历1992.9-1995.10天津大学精密仪器系,光学仪器专业,工学博士1989.9-1992.8中国科技大学物理系/中国科学院安徽光机所,光学专业,理学硕士1985.9-1989.7合肥工业大学应用物理系,应用物理专业(光电子技术方向),工学学士1982.9-1985.7江苏省南通县中学,高中
工作经历2002.12-今南开大学物理学院光子学中心,教授、博导(2003年起)。从事激光材料的发光与激光特性的研究;讲授大学物理、热学、激光物理与技术、光通信原理与技术、光子学讲座课程。其中:2011.2 香港城市大学电子工程系田家炳访问教授2007.12-2008.6 香港城市大学电子工程系高级研究人员,从事金属纳米结构SPP增强发光、光纤技术研究2005.5-2007.2 兼任国家自然科学基金委员会信息科学部光学与光电子学科流动项目主任。2003.12-2004.3莫斯科大学国际激光中心,访问教授。从事稀土材料制备与激光研究2001.1-2002.12 美国亚利桑那大学光学科学中心,博士后。从事稀土材料发光、光纤器件研究1997.12-2000.12南开大学物理学院,副教授,副院长 (1999-2001)。从事凝聚态光学研究1995.11-1997.11南开大学物理系博士后。凝聚态物理专业,从事全固态激光器、固体发光研究
个人简介主要从事稀土掺杂光学材料(玻璃、粉末、纳米微晶等)的制备、表征、发光与激光方面的研究工作,研究方向包括固体激光技术及其应用、发光与光谱技术、光纤技术、纳米结构增强发光等,主持科研课题约30项,包括科技部国际合作重点项目、国家自然科学基金面上及重点项目。发表论文100多篇,他引约三千次,授权专利十余项,曾获宝钢优秀教师奖、军队科技进步一等奖、天津市自然科学二等奖、国家教学成果二等奖两次。现(曾)任《大学物理》杂志副主编、《激光杂志》编委、《光电技术应用》杂志编委、美国光学学会期刊《Applied Optics》编委(2010-2016),教育部高等学校物理基础课程教学指导委员会委员,全国中学生物理竞赛委员会常委(2011-2020),物理奥林匹克中国国家队总教练兼领队(2012-2016,2018)。国际青年物理竞赛(IYPT)独立裁判,中国大学生物理学术竞赛 (CUPT)裁判长。兼任中国光学学会光电专业委员会常务理事,天津市激光技术学会副理事长(2011-2019),天津市物理学会常务理事兼秘书长,“固体激光技术”国家级重点实验室学术委员会委员。入选教育部 “优秀青年教师资助计划”,教育部“新世纪优秀人才支持计划”,天津市131人才第一层次。
研究方向一、研究方向 1. 稀土光学材料的制备与表征,发光与应用 稀土离子掺杂荧光材料的制备及荧光调控受到人们的关注,目前,课题组致力于制备稀土离子掺杂荧光材料,研究其发光性能并将其应用到物理不可复制标签的设计中,以提升信息加密的鲁棒性及安全性。 2. 激光与应用 (1) 激光清洗技术是指采用高能激光束照射工件表面,使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离,从而达到洁净化的工艺过程。本课题组目前正在探究多条光束和多种物理场共同作用下激光清洗的机制。宏观上分析激光参数、材料性质对材料物理场的影响,研究多场耦合作用下清洗对象的剥离行为;微观上根据第一性原理,探究材料吸收激光能量后电子动能的变化规律,揭示电子与晶格或离子相互作用的光热能量转化效应。 (2) 立体复合结构增益介质的激光与热力学特性研究是以均匀掺杂激光增益介质理论为基础,考虑复合结构中的界面带来的影响,并进行相关的微观结构与宏观光热性质实验测量,通过不断对比理论结果与实验结果进行循环改进,构建适于立体结构激光增益介质的激光与热光理论模型,获得优化设计多浓度分段掺杂激光增益介质的有效技术手段,并在此基础上提出可实现高能激光输出的立体复合激光陶瓷材料构型设计,最终完成单模块输出能力20kW的立体复合结构激光介质的构型设计,为研制高功率固体激光器奠定了良好的理论基础。 (3) 微纳尺度激光是利用全打印制备技术得到腔镜与稀土掺杂纳米复合增益介质一体化的新型激光技术,通过理论模型、共振超表面优化设计、新型材料制备与实验研究,解 决各个环节的关键性科学与技术问题,研究FP微腔滤光特性和热效应,优化增益介质和超表面 结构的滤光和热管控能力,实现可多维滤光的mW级上转换可见光波段的放大自发辐射(ASE) 的稳定输出。 (4) 流体激光是针对>10kW大功率激光器小型化的迫切需求,基于纳米发光颗粒的“核壳结构”设计,攻克制约SPL高效率激光输出的荧光淬灭、散射损耗和热晕效应三大难题,研制长荧光寿命NSPLM及高效率kW级紧凑型SPL,为悬浮颗粒激光器的定标放大提供理论、材料及技术支撑。 二.正在主持的主要课题 1. 基于全打印多维滤光共振超表面的热稳定纳米复合材料上转换ASE微腔,NSFC 62475123,70万,2025.1-2028.12 2. 长荧光寿命纳米悬浮颗粒材料及悬浮颗粒激光技术研究,2023YFB3611100,300万,2024.1-2026.12 3. 大能量高重频脉冲激光智能清洗技术与装备,2022YFB4601500,130万,2023.1-2026.12 4. 基于镧系离子与香豆素类衍生物吸供电子功函数匹配的复合柔性薄膜及其不可克隆图案生成与识别,NSFC 12174206,62万,2022.1-2025.12 5. 立体复合结构增益介质的激光与热力学特性研究及构型设计,2021YFB3502701,国家重点研发计划“稀土新材料”重点专项,325万,2021.12-2024.11 6. 脉冲功率激光技术国家重点实验室开放基金, SiC光导半导体器件中高光利用率的数值模拟,SKL2019KF03, 10万 7. 高光吸收率的宽禁带光导半导体器件设计,横向,20万 三.主持并已完成的主要课题 1. 国家重点研发计划战略性先进电子材料重点专项:2017YFB0405105,激光器工程化与清洗应用中的关键技术,2017/07-2020/12, 1129.36万 2. 天津自然科学基金重点项目(17JCZDJC37800),紫外光激发的金属纳米结构增强发光的单一基质研究,2017/04-2020/04, 20万元 3. 国家自然科学基金面上项目(11674183),稀土包覆金属纳米核壳结构掺杂液晶的发光调控,2017/01-2020/12,70万元 4. 国际(地区)合作与交流项目A040407,15.0011811530075,金属纳米颗粒对稀土掺杂液晶发光调控及其在提高有机太阳能电池效率的应用 5. 高增益掺铒光纤放大器,横向课题 6. 新一代LED荧光粉,横向课题 7. 小型自动特种光纤拉丝机,横向课题 8. 国家自然科学基金“纳米制造的基础研究”重大研究计划培育项目, “稀土掺杂光学材料中金属纳米微结构的制造及其对发光的影响”(90923035),2010-2012,50万 9. 973项目,“表面离子体亚波长光学(SPSO)应用基础研究”子课题“表面离子体共振定向辐射机理及超高方向性辐射特性研究”(2006CB302904),2006/07-2010/06(南开大学负责人),30万 10. 国防基础科研计划“连续激光对材料的作用机理理论研究”,(A1120110023),2012/01-2013/06,30万 11. 中国国家自然科学基金委(NSFC)与俄罗斯基础科学基金会(RFBR)双边研讨会项目“中俄2012年激光物理研讨会”(61110218),2012/01-2012/12 ,10万 12. 国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目/在华召开国际(地区)学术会议(61081320062),“中俄2010年激光物理研讨会”, 2010/01-2010/12,8万 13. 国家级固体激光技术重点实验室资助项目,掺铒光纤激光器在高功率密度条件下的热特性 14. 国家自然科学基金面上项目,“掺铒磷酸盐玻璃陶瓷的发光与应用研究”(60878038)2008/1-2010/12 ,39万 15. 天津市自然科学重点基金(攻关培育项目),“高增益短长度光纤器件的研究”(05YFGTGX05100),2005/04-2008/03,20万 16. 教育部新世纪优秀人才支持计划,“稀土掺杂材料的发光与激光特性的研究”(NCET-04-0224),2005/01-2007/12,50万 17. 国家留学回国基金,“高增益玻璃光学特性的研究”(b2a2023160),2005/01-2006/12,2万 18. 教育部优秀青年教师资助计划,“激光二极管泵浦的自适应固体激光器的研究”(参见教育部网页,http://www.edu.cn/20031204/3095391.shtml),2004/01-2006/12,10万 19. 国家自然科学基金,“高增益短长度的新型光纤激光机理及其应用研究”(60377033),2004/01-2004/12,8万 20. 教育部重点,“稀土掺杂材料中稀土离子的激发态吸收与受激辐射及其之间的关系”(重点01047),2002/01-2004/12,9万 21. 天津市攻关项目,“自动适应热透镜焦距变化的LD泵浦固体激光器”(编号200020),2000/01-2002/12,12万 22. 天津市科学基金,“用于人眼安全测距的1.54µm玻璃激光器”(973700711),1997/04-2000/03,2.6万 23. 横向课题(201所委托),“LD泵浦大功率固体激光器”,2000/01-2000/12 ,30万 24. 博士后基金,“1.54µm连续运转的Er:Yb:玻璃激光器”,(中博基[1996]4号文,第20批博士后基金)1996/01-1996/12 25. 国家自然科学基金,“用于提高硅基太阳电池效率的表面等离子体激元增强量子剪裁效应研究”( 11274180),2013/1-2016/12, 90万 26. 国家自然科学基金重点项目“大功率、短波长、窄线宽 深紫外全固态激光器研究”子课题“大功率DUV-DPL热效应研究”(61138004),2012/01-2015/12,56万 27. 教育部博士点基金项目(20130031110010),金属纳米颗粒对稀土掺杂液晶发光的增强(S6BE033791),2014/01-2016/12,12万元 28. 天津市131人才共层第一层次资助,2012/1-2014/12, 10万 29. 科技部国际合作重点项目,2012XXXXXX(根据要求,保密),XXX掺铒纳米XX研究(根据要求,保密),2012/01-2015/12,320万元 30. 天津市131第一层次人才团队建设,60万元,2013/01-2015/1211、 天津市131人才工程第一层次资助计划,2011/01-2013/12,10万元 31. 国家固体激光重点实验室课题,数字激光器,2012/01-2013/12,30万元 32. 固体激光技术国家级重点实验室资助项目,2010/01-2011/12,20万元 33. 国家自然科学基金(69908002),掺铒玻璃的发光与1.54µm激光及各跃迁过程之间关系的研究,2000/01-2002/12,13.2万 34. 国家自然科学基金重点项目,611038004,“大功率、短波长、窄线宽深紫外全固态激光器研究”, 2012/01-2016/12,300万元 35. 国家自然科学基金重点项目,60137010,双包层光纤及其光子学器件,2002/01-2005/12,180万 36. 博士点基金 Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education 20130031110010 金属纳米颗粒对稀土掺杂液晶发光的增强 四.参加并已完成的课题 1. 国家自然科学基金重点项目,“双包层光纤及其光子学器件”(60137010,第二参加人),2002/01-2005/12) 2. 国家自然科学基金,“自适应动力稳定腔的研究”(60078014, 第二参加人),2001/01-2003/12,8万 3. 天津自然科学重点基金,“光学镇定器与LD泵浦超稳绿光激光器研究”(99380111,第二参加人),1999/01-2001/12,8万 4. 国家自然科学基金重点项目(611038004),大功率、短波长、窄线宽深紫外全固态激光器研究(2006CB302904),2012/01-2016/12,300万元 5. 973项目(2006CB302904),表面离子体亚波长光学(SPSO)应用基础研究,2006/01-2010/12,300万元 6. 某部队项目,LD泵浦大功率固体激光器,2000/01-2000/12,30万 7. 973计划,“光场调控及与微结构相互作用研究”第三子课题“新颖动量和角动量光场与微结构相互作用的量子效应”(2012CB921900),2012/1-2016/12, 500万 五.主要教改课题 1. 教育部,比较中外著名大学“四大力学”本科课程与主流教材,探索物理学国际化创新人才培养模式 2. 教育部,中外大学物理教育教学比较研究 3. 教育部,面向新工科建设的大学物理资源库建设 研究成果发表论文200余篇,专利二十余项,专著三本,教材若干本 感谢学生们的辛勤工作。 得天下英才而育之,不亦乐乎?与四海弟子同进步,三生有幸! 我们聪明不够,努力来凑。我们能力不强,团结互帮。我们起点不高,师生同袍。 发表论文: [1] Yang Li, Jingru Wang, Yanyan Li, Dehui Lin, Yuanyuan Bai, Yongchao Huang, Ye Tian, Feng Song*. UV-Triggered in Situ-Formed Excimer-Sensitized Lanthanide Nanocomposites with Visualization of Photocuring for Multiscale 3D-Printable Optical Manufacturing [J].Advanced Functional Materials 2025, e16615 https://doi.org/10.1002/adfm.202516615. [2] Jingru Wang, Yang Li, Yongchao Huang, Jiaxin Yang, Feng Song*. Wavelength-Gated Spatiotemporal Phosphorescent Reconfiguration with Protein Aggregation-Enabled Unclonability. Laser & Photonics Reviews, 2025; 0: e02126. https://doi.org/10.1002/lpor.202502126. [3] Yan Li, Shiyu Deng, Yang Li, Huan Tang, Ziyu Chen, Jinyue Xie, Feng Song*, and Wei Huang*. Multilevel Intelligent Anti‐Counterfeiting Label with Spatially Selective Dynamic Aurora Response and 3D Mesoscopic Physical Unclonable Function Fingerprint[J]. Small, 2025: 2502819. https://doi.org/10.1002/smll.202502819. [4] Yang Li, Yan Li, Jingru Wang, Zejia Zhao, Adnan Khan, Ming Feng, Feng Song*. Modularized orthogonal-polarization dual-wavelength microcavity based on light curing gradient-composite multi-dimensional meta-filters[J]. Optics & Laser Technology, 2025, 182: 112120. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2024.112120. [5] Ye Tian, Jinyue Xie, Adnan Khan, Rui Xu, Ming Feng, Lisa Liu, Feng Song*. Design of high light absorption photoconductive switch based on asymmetric transmission[J]. Chinese Journal of Physics, 2025, 94: 573-581. https://doi.org/10.1016/j.cjph.2025.01.001. [6] Jingru Wang, Yanyan Li, Jiaxin Yang, Yang Li, Feng Song* Macroscopically customizable and unclonable hierarchical pattern lables with simple encapsulation for multilevel encryption and intelligent authentication[J].Applied Materials Today,44 (2025) 102729. https://doi.org/10.1016/j.apmt.2025.102729. [7] Dehui Lin, Fei Liang, Wenfeng Pan, Zejia Zhao, Yanyan Li, Jinyue Xie, Yuting Dong, Lisa Liu, Feng Song*. Optimised laser cleaning of paint from aluminum alloy based on thermal stress-induced integral peeling strategy[J]. Optics & Laser Technology 192 (2025) 113437. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2025.113437. [8] Fei Liang, Wenfeng Pan, Zejia Zhao, Dehui Lin, Lisa Liu,Feng Song* Simulation of the adhesion force of particles based on JKR and DMT models [J].Surfaces and Interfaces 2025, 72, 107301. https://doi.org/10.1016/j.surfin.2025.107301. [9] Shiyu Deng, Yan Li, Jinyue Xie, Ye Tian, Huan Tang, Ziyu Chen, Yanyan Li, Feng Song*, Wei Huang*. Functional Micro-Defect Modified Plasma-Induced Physical Unclonable Function Wrinkle Labels Exhibiting Dual-Mode Luminescence and Angle-Tunable Structural Colors. SCIENCE CHINA Materials, 2025. https://www.sciengine.com/doi/pdf/D86E587188F1463E8876614A4832136D. [10] Yang Li; Yan Li; Shujing Liu; Jingru Wang; Zejia Zhao; Adnan Khan; Ming Feng; Feng Song*. Customizable polarization-selective narrowband meta-filters using a printable UV-curing nanocomposite[J]. Optics Letters,2024, 49(11): 2954-2957. https://doi.org/10.1364/OL.520934. [11] Yan Li, Yang Li, Jiaxin Yang, Ziyu Chen, Ming Feng, Lisa Liu, Feng Song*, Wei Huang*. Dual Challenge–Response Systems of a Three-Dimensional “Bionic” Fluorescent Physically Unclonable Function Label[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2024, 16(19): 25256-25267. https://doi.org/10.1021/acsami.4c01534. [12] Xu Sang, Adnan Khan, Rui Xu, Kang Zhang, Ye Tian, Yan Li, Ming Feng, Lisa Liu, Feng Song*, Wei Huang. Voltage‐Driven Molecular Orientation with Optical Synergy in Rare Earth Doped Polymer Dispersed Liquid Crystals[J]. Advanced Optical Materials, 2024, 12(18). https://doi.org/10.1002/adom.202400064. [13] Jingru Wang, Jiaxin Yang, Yanyan Li, Yang Li, Rui Xu, Feng Song*. Achieving visual information encryption employing the asymmetric principle through programmable and challenging-to-clone multicolor-tunable luminescence[J]. Materials Today Physics, 2024, 41: 101350. https://doi.org/10.1016/j.mtphys.2024.101350. [14] Rui Xu, Ming Feng, Jinyue Xie, Xu Sang, Jiaxin Yang, Jingru Wang, Yan Li, Adnan Khan, Lisa Liu, Feng Song*. Physically Unclonable Holographic Encryption and Anticounterfeiting Based on the Light Propagation of Complex Medium and Fluorescent Labels[J]. ACS Applied Materials & Interfaces , 2024, 16(2): 2888–2901. https://doi.org/10.1021/acsami.3c14571. [15] Zejia Zhao, Yanling Liu, Ming Tian, Ziyu Chen, Mingyuan Wang, Feng Song*, Guozhi Jia. Neng Wan. Induced exfoliation by growing Cu1.96S nanoparticles on the edge defect sites of MoS2 and enhancing photothermal conversion[J]. Micro and Nanostructures , 2024, 185: 207723. https://doi.org/10.1016/j.micrna.2023.207723. [16] Adnan Khan, Xu Sang, Jiaxin Yang, Muhammad Ikram, Li Yang, Sadia Rehman, Rui Xu, Feng Song*, Ming Feng. Innovative approach to tailoring upconversion luminescence in Yb3+/Eu3+ doped CaZrO3 perovskite host matrix[J]. Ceramics International, 2024, 50(21): 43772–43779. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2024.08.230. [17] Rui Xu, Ming Feng, Jiaxin Yang, Jinyue Xie, Ye Tian, Xu Sang, Jingru Wang, Yanyan Li, Adnan Khan, Feng Song*. Biometric holographic encryption and authentication with multiple optics-biology keys based on inhomogeneous media optics[J]. Chinese Journal of Physics,2024, 91: 743–756. https://doi.org/10.1016/j.cjph.2024.08.025. [18] Yan Li, Yang Li, Zejia Zhao, Yanyan Li, Feng Song*, Wei Huang. Multilevel Stimuli–Responsive Smart “Sandwich” Label with Physical Unclonable Functions Bionic Wrinkles and Space‐Selective Fluorescence Patterns[J]. Small, 2024, 20(52). https://doi.org/10.1002/smll.202405110. [19] Jinyue Xie, Ming Feng, Dongdong Han, Rui Xu, Kang Zhang, Jiaxin Yang, Ye Tian, Feng Song*. Gradient doping composite multi-segmented slab lasers design optimization[J]. Optics & Laser Technology, 2024, 168, 109826. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2023.109826. [20] Jiaxin Yang, Ming Feng, Jingru Wang, Zejia Zhao, Rui Xu, Ziyu Chen, Kang Zhang, Adnan Khan, Yingdong Han, Feng Song*, Wei Huang. Bionic micro-texture duplication and RE3+ space-selective doping of unclonable silica nanocomposites for multilevel encryption and intelligent authentication[J]. Advanced Materials, 2023, 2306003. https://doi.org/10.1002/adma.202306003. [21] Jiaxin Yang, Ming Feng, Yan Li, Rui Xu, Xiaoli Gao, Xu Sang, Jinyue Xie, Feng Song*, Wei Huang. Chromaticity-tunable all-Inorganic color converters fabricated by 3D Printing for modular plant growth lighting devices[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2023, 15(19): 23527–23537. https://doi.org/10.1021/acsami.3c03881. 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