实验室概况

        武汉光电国家实验室(筹)是科技部于2003年11月批准筹建的五个国家实验室之一。依托于华中科技大学,与武汉邮电科学研究院、中国科学院武汉物理与数学研究所、中国船舶重工集团公司第七一七研究所共同组建。
 

实验室动态

国家重点基础研究发展计划(973计划) 项目“灵长类神经回路精细结构成像的新方法和新工具” 课题结题验收会议召开
2019年11月13-14日,由我校牵头的科技部国家重点基础研究发展计划(973计划)项目“灵长类神经回路精细结构成像的新方法和新工具”;课题结题验收会议在武汉光电国家研究中心召开。项目首席科学家曾绍群教授主持本次项目课题结题验收会议。武汉光电国家研究中心党委书记夏松、华中科技大学科学技术发展院副处长张婷姣、课题验收专家组成员、五位课题组长、各课题组骨干成员参加会议。曾绍群教授介绍了“灵长类神经回路精细结构成像的新方法和新工具”;项目的整体情况,包括课题承担单位、此次课题验收专家组成员以及课题验收评审要求,并从脑成像的重大需求出发,阐述了本项目的总体目标:建立对灵长类神经回路精细结构进行光学标记、成像及解析的方法和工具,从而为探索大脑的工作原理和疾病形成机制提供手段。五位课题负责人中国科学院武汉物理与数学研究所徐富强研究员、华中科技大学龚辉教授、曾绍群教授、中国人民解放军国防科技大学朱小谦研究员、中国科学院昆明动物研究所李家立、胡新天研究员,分别就各课题的计划任务完成情况、研究水平与创新性、实施效果、人才培养、合作交流、数据共享情况以及经费使用情况等方面进行了汇报。课题验收专家组成员,包括项目首席科学家曾绍群教授、项目专家组季维智院士(中国科学院昆明动物研究所)、领域咨询组责任专家陈思平教授(深圳大学),和同行专家张镇西教授(西安交通大学)、何炎祥教授(武汉大学)、屈军乐教授(深圳大学)、丁志华教授(浙江大学)、姚保利研究员(中国科学院西安光学精密机械研究所)、明东教授(天津大学)、孙衍刚研究员(中国科学院上海神经科学研究所)、何耀教授(苏州大学),全面听取各课题负责人汇报并审议课题结题总结报告的基础上,对各课题任务完成情况、研究成果的水平及创新性、课题对项目总体目标的贡献、研究队伍创新能力、人才培养情况、数据共享与资料归档、经费使用情况等方面作出评价。最后,专家组一致认为:各课题针对灵长类神经回路精细结构进行光学标记、获取及解析,组建了学科交叉广泛的优秀研究队伍,成功建立了解析灵长类动物神经回路的一系列新技术、新方法、新工具,较好完成了预期研究任务。这个项目的实施,为我国在相关技术方面建立了较完备的专利保护体系,将为下一阶段以灵长类为核心的脑高级功能研究、疾病与药物研究等提供不可或缺的工具。专家组鼓励各课题组继续深入研究脑神经回路及相关疾病发病机制,争取获得更大突破。来源:武汉光电国家研究中心
2020-01-05
国家重点基础研究发展计划(973计划)  项目“灵长类神经回路精细结构成像的新方法和新工具”  课题结题验收会议召开
慢光增强的高调制深度超表面石墨烯调制器研究进展
光调制器在片上光互联中起着至关重要的作用。石墨烯由于具有电子迁移率高、工作带宽大、电可调谐等优势,受到了研究人员的广泛关注,多用于实现紧凑、高效的片上光调制器。近年来,研究人员提出了多种基于石墨烯的片上光调制器,但它们亦或由于电场和石墨烯平面的弱相互作用,表现出很小的调制深度;亦或结构过于复杂,不易于实验制备。因此,有必要探索一种新型的结构,使其不仅能实现很高的调制深度,同时减少制作的难度。光电子集成与器件功能实验室陈林课题组提出了一种超表面结构,能够支持电场主分量与石墨烯平面平行的表面波。通过优化超表面的结构参数,将输入光转化为慢等离表面波模式,增强电场和石墨烯的相互作用,从而极大地提升了调制深度。器件实现了4.66 dB/μm的高调制深度。同时,选取单层的超薄等离超表面结构,也极大地减小了器件制备的难度。2019年11月,研究成果以“慢光增强的高调制深度超表面石墨烯调制器”(Slow light enabled high-modulation-depth graphene modulator with plasmonic metasurfaces)为题,发表在《光学快报》(Optics Letters)上,并被编辑部选为当期的editor’s pick。该工作得到了国家自然科学基金(Grant Nos. 11474116, 11674118)的基金资助。图 高调制深度超表面石墨烯调制器来源:武汉光电国家研究中心
2019-12-24
慢光增强的高调制深度超表面石墨烯调制器研究进展
锂离子电池正极锂补偿技术研究取得新进展
锂离子电池(LIBs)具有能量密度高、循环寿命长、安全性能好等优点,他在手机、笔记本电脑、电动工具、电动汽车等领域具有广泛的应用,锂离子电池的发明已经改变了人们的生活。诸多新兴领域的应用需求对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求。现有锂离子电池在首次充放电循环过程中石墨负极表面与电解液发生副反应形成固态电解质界面层(SEI),该过程引起了锂离子电池中活性锂离子的不可逆损失,降低了首次库伦效率,进而降低了锂离子电池的容量和能量密度。下一代锂离子电池将采用更高容量的硅基负极材料,与石墨负极相比较,其低的首次库伦效率(即首次循环过程中更多的锂损失)严重限制了锂离子电池实际容量和能量密度提升。预锂化技术能补偿锂离子电池首次循环过程中的锂损耗,提升锂电池的可逆容量和能量密度。其中正极预锂化相对于其他预锂化方法操作简便、所涉及的预锂化材料相对于其他预锂化材料化学性质稳定、锂补偿容量高。因此,开发一种具有较高比容量和环境稳定性,且与现代电池制造技术相匹配的正极预锂化添加剂具有重要的应用价值。鉴于此,华中科技大学孙永明教授课题组综合考虑了正极预锂化添加剂材料的化学稳定性与锂补偿容量两方面因素,利用氟氧铁化合物与熔融锂发生反应,制备了一种具有高比容量(550 mAh/g)的正极预锂化添加剂(Fe/LiF/Li2O复合材料)。研究发现,该预锂化添加剂在锂离子电池充放电电区间范围内发生逆转换反应 (3Fe + 3LiF + 3Li2O &reg; Fe2O3 +FeF3 + 9Li++ 9e-),高锂离子容量能够从材料中不可逆脱出,显示了较好的锂补偿功能。该预锂化添加剂由于LiF在材料结构中的均匀分布使材料整体表现出了较好的化学稳定性,在商业电解液中浸泡72小时后未发现Fe的溶出现象,在空气中放置48小时后仍具有较高的比容量 (359 mAh/g)。将少量Fe/LiF/Li2O(< 5 wt%)添加到商业电池广泛使用的LiCoO2、LiFePO4以及三元正极材料中,显示了较好的预锂化性能,电池的首次充电比容量提升了15%-20%。正极预锂化添加剂的加入对电池的充放电性能和循环稳定未发现负面影响。将该正极预锂化剂加入到由LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2为正极和SiOx/石墨为负极的全电池中,电池首次充电比容量提升了10%,循环100圈后可逆容量提升了15%(2.9 mAh/cm2 vs. 2.5 mAh/cm2)。 另外,该正极预锂化添加剂与现代工业制备电池正极极片技术具有较好的相容性,这为其广泛应用于电池工业提供了可能性。研究者相信,该项目研究将会为高比能锂离子电池的开发和应用提供新的策略和思路。2019年11月28日,相关工作以《Metal/LiF/Li2O nanocomposite for battery cathode prelithiation: Tradeoff between capacity and stability》为题发表在国际纳米材料和纳米技术领域顶级期刊Nano Letters(DOI:10.1021/acs.nanolett.9b04278)上。(a) Fe/LiF/Li2O正极预锂化剂制备过程;(b)Fe/LiF/Li2O预锂化剂在空气中示意图;(c)加入预锂化剂和不含预锂化剂的全电池循环性能图。来源:武汉光电国家研究中心
2019-12-24
锂离子电池正极锂补偿技术研究取得新进展
省委常委、襄阳市委书记李乐成一行到访研究中心
8月25日,湖北省委常委、襄阳市委书记李乐成,襄阳市委副书记、市长郄英才一行到访研究中心。校党委常务副书记、副校长马小洁全程陪同参观。研究中心党委书记夏松详细介绍了研究中心十几年来的发展演变和面向国家战略、国际前沿,深度融入武汉中国光谷创新发展,为湖北武汉光电子产业集聚、集群发展及我校“双一流”建设提供的强大的支撑。研究中心副主任朱?着重介绍了研究中心在信息光电子、能量光电子、生命光电子等领域取得的标志性研究成果,以及研究中心在人才培养、科学研究和社会服务等方面发挥的重要作用,尤其是近年来面向国际学术前沿、国际交流与合作、满足国家重大战略需求和服务地方经济发展等方面取得的突出成绩。研究中心党委副书记韩晶全程参加了接待工作。来源:武汉光电国家研究中心
2019-08-30
省委常委、襄阳市委书记李乐成一行到访研究中心
武汉光电国家研究中心2018年“国际光日”暨省“科技活动周”系列活动圆满落幕
继2015年成功举办了“国际光及相关技术年”(国际光年,IYL:International Year of Light and Light-Based Technologies)之后,2017年6月1日,联合国教科文组织联合多个国际学术组织共同发起筹备2018年首个“国际光日”。2017年11月14日,该组织正式宣布:将每年5月16日定为“国际光日”(IDL:International Day of Light)。设立“国际光日”,是为了强调光在科学、文化、艺术、教育、医药、通信、能源等多个领域的重要作用,提升公众对光及相关技术在人们日常生活中的重要性的认识。“国际光日”之所以设在每年的5月16日,是为了纪念1960年5月16日美国休斯公司实验室的物理学家梅曼制造了世界上第一台激光器。激光器在医疗保健和互联网上的应用改变了社会,得到了广泛认可,基于此发明,已颁发了超过20项诺贝尔奖。“国际光日”不仅仅是庆祝激光科学的纪念日,更是为了强调光对科学、社会、人类所产生的重要而广泛的影响。联合国教科文组织指出:2018年“国际光日”的主题之一是“可持续发展的光和光子学”。“国际光日”的标识已经被纳入了联合国以消除贫困、保护地球、确保所有人享有和平与繁荣而设立的可持续发展目标(Sustainable Development Goals)的标识之中,光学与光子学将在人类社会进步之中发挥越来越大的作用,不断地改变着人类的生活,推动着社会的进步。为响应联合国教科文组织、中国光学学会的呼吁,以及配合湖北省科技厅、省委宣传部、省科协举办的2018年全省“科技创新 强国富民”科技活动周,武汉光电国家研究中心从5月18日开始,举办了为期两周的科普宣传活动,包括开幕式布展、创新创业大赛辅导讲座、本科生专场宣讲会、大三学生专属开放日、大众科普宣传活动以及公益性高端学术系列讲座——武汉光电论坛等多个板块,吸引了社会各界人士的广泛关注与参与。5月18日上午,由湖北省科技厅等单位主办的2018年湖北省科技活动周在中科院武汉植物园正式启动。武汉光电国家研究中心积极参展,向公众展示研究中心最新科研成果,讲解其科学原理并作了精彩演示。在华中科技大学的展位上,来自武汉光电国家研究中心的高精度金属零件激光3D打印机、超高分辨率PET(全数字正电子发射断层成像)、大功率光纤激光器、钙钛矿太阳能电池等最新科研成果,吸引了众多游园参观者驻足、交流。志愿者同学们对各项展品的讲解,通俗易懂,带领参观者揭开光电研究领域的神秘面纱,领略了不一样的科技世界。来源:武汉光电国家研究中心
2018-07-11
武汉光电国家研究中心2018年“国际光日”暨省“科技活动周”系列活动圆满落幕
腾讯公司智能云存储技术联合研究中心在华中科技大学成立
新闻网讯 6月11日,华中科技大学-腾讯公司智能云存储技术联合研究中心成立暨揭牌仪式在武汉光电国家研究中心举行,副校长骆清铭和腾讯公司副总裁王巨宏共同为联合中心揭牌。骆清铭和王巨宏分别致辞,对联合研究中心的成立予以充分肯定,并希望通过该中心的成立,能促进校内基础研究与实际业务系统的深度融合,能进一步促进腾讯公司与华中科技大学在云存储等方向的科学研究与人才培养方面的深度合作。腾讯公司基础架构部总经理肖志立回顾了双方合作的过程,并对合作的前景进行了展望。联合研究中心主任、光电国家研究中心周可教授介绍了中心的研究定位和前期取得的研究成果。据了解,我校与腾讯公司在云存储方面通过多年的项目合作,已经在智能缓存算法、小样本磁盘故障预测、数据库智能调优等技术上取得了突破,相关技术应用在腾讯云存储业务平台上,获得了很好的效果。该中心挂靠在华中科技大学武汉光电国家研究中心,其主要定位于将人工智能技术应用在超大规模云存储服务系统中,解决日益扩大的云存储服务系统规模带来的技术难题。预计该中心将在分布式存储技术、高性能存储引擎、业务负载预测等方面进行深入的研究,为解决海量数据快速增长带来的难题提供源源不断的新一代技术储备。腾讯公司产学合作高级总监刘婷婷、科发院副处长李江华、腾讯公司产学合作总监陈伟、研究中心党委书记夏松、副主任周军、朱?以及智能云存储技术联合研究中心的老师和同学们参加了此次活动。来源:武汉光电国家研究中心
2018-07-11
腾讯公司智能云存储技术联合研究中心在华中科技大学成立
新加坡南洋理工大学沈平教授做客第145期光电论坛
2018年7月5日下午,新加坡南洋理工大学沈平教授做客第145期光电论坛,为广大师生作了题为“光纤传感”的精彩学术报告。在报告中,沈平教授首先通过一段宣传视频直观展现了利用拉丝塔制备光纤的工艺流程,并生动介绍了光纤的发展历程和基本概念。随后,基于光纤传感的体积小、重量轻、成本低廉、耐恶劣环境、灵敏度高等诸多优势,沈平教授分别从传统光纤和微纳结构光纤(特种光纤)两大类别,详细介绍了应用于温度、应力、磁场、湿度等多参量维度的传感系统。其中,着重介绍了液晶注入型光子晶体光纤的制备流程,以及基于该光纤双折射特性的传感设计与应用。最后,沈平教授引出“Lab on fiber”的概念,总结并展望了光纤传感在未来的发展趋势与应用前景。沈平教授于1995年获得英国伯明翰大学电子与电气工程博士学位。1999年,他加入新加坡南洋理工大学电子与电子工程学院。自2014年起,他被任命为光纤技术中心主任,并担任多个国际会议的主席、委员会成员和国际顾问。他是IEEE Photonics Society Singapore Chapter(前身为IEEE LEOS)的创始成员,目前担任OSA新加坡分会的主席。沈平教授已发表超过500篇期刊和会议论文,研究领域涉及特种光纤以及光纤光器件等,H因子达到38。近年来,他的论文年引用量高达500-800余次,并担任光学工程学会会士(SPIE Fellow)和美国光学学会会士(OSA Fellow)。华中科技大学武汉光电国家研究中心余宇教授主持本期论坛,华中科技大学副校长张新亮教授为沈平教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘。来自我校武汉光电国家研究中心、光信学院等各院系的师生倾听了本次报告并踊跃提问,现场气氛活跃。来源:武汉光电国家研究中心
2018-07-11
新加坡南洋理工大学沈平教授做客第145期光电论坛
美国斯坦福大学崔屹教授做客第144期光电论坛
2018年7月4日,美国斯坦福大学终身教授崔屹应邀做客华中科技大学武汉光电研究中心第144期光电论坛,做了题为“纳米技术在能源、环境和织物的应用”的精彩报告。光电中心孙永明教授主持报告会,华中科技大学副校长张新亮教授为其颁发了“武汉光电论坛”纪念盘。报告现场非常火爆,两个报告厅皆座无虚席,过道间挤满了人。报告中,崔屹介绍了其课题组近10年来在斯坦福大学的大量独创性研究成果,深入浅出地向大家展示了纳米技术在当今能源、环境等领域的巨大价值。如在电化学储能研究中,他通过不断创新的12代精巧的纳米结构设计,开发了以高能硅负极为先锋的锂离子电池及锂金属电池,并成功应用于产业。针对雾霾问题,他通过独特的纳米纤维技术,实现了高效过滤PM 2.5 颗粒、透气性优异的“防霾”口罩;此外他还利用纳米技术实现了滤除水中的重金属以提供清洁水源,以及开发了海水中提取铀的崭新策略。他研究设计一款拥有神奇功效的全新纳米多孔聚乙烯“布料”:人体辐射式加热/制冷双模织物(dual-mode textile for human body radiative heating and cooling),实现正穿保温,反穿散热,“全天候”保持舒适的神奇衣服,能够有效减少能源消耗。崔屹还介绍了其他一些研究,如冷冻电镜观察锂金属、新型高温液态锂金属电池等。形形色色的在纳米技术下的独创性成果,令广大师生大开眼界;而别开生面的介绍,也让大家印象深刻。最后的报告会提问环节,崔屹回答了关于纳米材料设计方面的一些具体问题,并与大家分享了带领团队、指导学生、如何创新等方面的经验和体会,他指出:“自由的学术氛围是创新的基础条件;在研究中,教师对于学生要多鼓励,善于&lsquo;打鸡血&rsquo;,每当学生&lsquo;灰头土脸&rsquo;来找你,都要让他们开开心心地走出办公室,长期的鼓励,学生才能做出更加出色的研究。”崔屹教授精彩的报告,得到广大师生的一致好评。崔屹教授现为美国斯坦福大学材料科学与工程系终身教授。1998年在中国科学技术大学获理学学士学位,2002年在哈佛大学获博士学位,2003-2005年在美国加州大学伯克利分校从事博士后研究,2005年加入斯坦福大学材料科学与工程系,2010年获得终身教职。崔教授主要从事纳米材料在能源、光伏、拓扑绝缘材料、生物和环境领域的研究工作,发表论文400多篇,其中Science 8篇,Nature 2篇,Nature子刊73篇,Science子刊6篇,被引用超过12万次,H因子为164,授权国际专利40余件。他在2014年美国汤森路透(Thomson Reuters)集团在线公布的全球材料科学领域 “高被引科学家(Highly-Cited Researchers)”名单中排名第一,被誉为“世界最具影响力的科学头脑”。他是美国材料学会(Materials Research Society)会士、美国电化学会(Electrochemical Society)会士、英国皇家化学学会(Royal Society of Chemistry)会士,世界知名科学期刊《纳米快讯》(Nano Letters)副主编,美国湾区太阳能光伏联盟(Bay Area Photovoltaics Consortium)主任以及美国电池500联盟(Battery500 Consortium)主任。他创立了Amprius公司、4C Air公司和EEnovate Technology公司。获得过一系列国际重要奖项,包括2017年度布拉瓦尼克青年科学家奖、2015年MRS Kavli Distinguished Lectureship in Nanoscience, Resonate Award for Sustainability、2014年Nano Energy奖、2014年Blavatnik(布拉瓦尼克)国家奖入围奖、2013年IUPCA(国际理论化学与应用化学联合会)新材料及合成杰出奖、2011年哈佛大学威尔逊奖、2010年斯隆研究基金、2008年KAUST研究奖、2008年ONR 年轻发明家奖、2007年MDV创新奖等,2004年入选“世界顶尖100名青年发明家”。来源:武汉光电国家研究中心
2018-07-11
美国斯坦福大学崔屹教授做客第144期光电论坛
A. P de Silva教授学术报告会顺利举行
2018年7月2日,来自英国贝尔法斯特女王大学(Queen&rsquo;s University Belfast)A.P de Silva教授造访华中科技大学, 并于7月2日上午9点半在武汉光电国家研究中心A302做了题为“Fluorescent Sensors and Logic Systems”的学术报告。本次报告由武汉光电国家研究中心韩宏伟教授课题组的胡玥老师主持,来自光电国家研究中心各科室的众多师生聆听了此次报告。在本次的报告中,A.P de Silva 教授以自身研究的有机荧光探针分子的设计合成和分子逻辑计算为主要依托,基于光诱导电子转移机制PET(photo-induced electron transfer)进行响应化学和生物化学的荧光分析物的设计。A.P de Silva教授以007的电影故事作为报告的引子,诙谐幽默地阐释了荧光探针分子的作用过程、机理及探针分子选择性等问题,生动形象的讲述引来在座师生的阵阵掌声。A.P de Silva 教授指出,在该领域,世界上700多个实验室都为此做出贡献,中国也在该领域研究取得了丰硕的成果。在荧光探针分子的实际应用方面,A.P de Silva 教授向我们展示了其实验室研发的医用血液分析仪,简单的结构中包含了荧光探针分子的科学前沿与智慧,为医疗行业做出了较大的贡献,并产生了1亿美元的市场价值。在报告结束之后,A.P de Silva教授与现场的师生就有机荧光探针分子的设计合成问题和分子选择性问题进行了热烈的讨论。现场师生对于A.P de Silva教授的工作表现出极大的兴趣,在提问环节不断有人说出自己的疑问,气氛很是热烈。A.P de Silva教授深入浅出的为我们解答了我们所提出的问题,给现场的师生们留下了十分深刻的印象。来源:武汉光电国家研究中心
2018-07-11
A. P de Silva教授学术报告会顺利举行
上海交通大学韩礼元教授做客第143期光电论坛
2018年6月22日下午,上海交通大学“人才讲席教授”韩礼元做客第143期光电论坛,为广大师生作题为“高性能钙钛矿电池:从电池到模块”的学术报告。钙钛矿电池由于其优异的光电性能及易于制备的特点,在最近的几年得到了快速发展。在报告中,韩礼元教授首先简要介绍了钙钛矿太阳能电池的发展衍变过程。然后,着重介绍了他们在1cm2 面积上取得效率认证的包括重掺杂、开发渐变异质结结构以及添加剂工程等相关工作。接下来,韩礼元教授为大家展示了他们开发的制备大面积高质量钙钛矿薄膜的软膜法,利用这种方法结合他们开发的新的无溶剂钙钛矿前驱体,成功制备出面积为6*6cm2的钙钛矿模块、并取得了效率为12.1%的首个钙钛矿模块效率记录。最后,韩礼元教授就钙钛矿电池成本进行了分析并对其未来的发展进行了展望。韩礼元,上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室人才讲席教授,日本国立物质材料研究所首席科学家。1988年毕业于日本大阪府立大学应用化学专业,工学博士。先后在日本DIC公司和Sharp公司工作了18年。2008年被邀请到日本国立物质材料研究所担任下一代太阳电池中心主任。韩礼元教授在提高太阳能电池的转换效率和模块技术创新上有很高的造诣, 在Science, Nature, Nature Energy, Nature Communication, Joule, 等世界顶尖期刊上发表了200多篇高水平学术论文,申请专利150多项。今后的主要研究方向是开发大面积、高效率、高稳定性的钙钛矿太阳能电池,推动该电池产业化进程。华中科技大学武汉光电国家研究中心陈炜教授主持本期论坛,武汉光电国家研究中心党委书记夏松为韩礼元教授颁发了“武汉光电论坛”纪念盘,来自光电国家研究中心、光电学院和其他学校的师生倾听了本次报告并踊跃提问,现场气氛活跃。来源:武汉光电国家研究中心
2018-07-11
上海交通大学韩礼元教授做客第143期光电论坛