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Electrifying Optical Metamaterials for Tunable Linear and Nonlinear Optics
时间:2018-06-23 22:53    点击:   所属单位:通信工程学院
讲座名称 Electrifying Optical Metamaterials for Tunable Linear and Nonlinear Optics
讲座时间 2018-06-26 10:30:00
讲座地点 北校区主楼I区261
讲座人 Dr. Lei Kang
讲座人介绍 康雷,男,“楚天学者”讲座教授。2010年获清华大学材料科学与工程系材料科学与工程博士学位。2010年至2011年,法国里尔科技大学IEMN实验室博士后;2011年至2012年,美国肯特州立大学液晶研究所博士后;2012年至2014年,美国佐治亚理工大学电气工程系博士后;2014年至2016年,美国宾夕法尼亚州州立大学电气工程系博士后。2016年至今,美国宾夕法尼亚州州立大学电气工程系研究助理教授(Research Assistant Professor),研究方向:基于半导体的超快调制光频超材料,可控自组装复杂纳米结构光学器件,太赫兹相变复合超材料,以及相变材料纳米颗粒的场控相变行为。在光频超材料可调控非线性效应及光频手性超材料等方面开展了独创性研究。提出对金属纳米结构的复合多功能利用,成功实现了不同的具有电光复合功能的光频超材料器件;提出将二氧化钒薄膜引入超材料谐振体系,并首次实现了基于相变材料的电可调光学复合超材料器件;首次实现基于可控自组装纳米棒阵列的光学偏振器件;提出利用旋光干涉实现对纳米结构近场光学手性行为的调控。发表SCI论文40余篇,多数刊登在Nature Materials、Nature Communications、Advanced Materials、Nano Letters等国际一流期刊。
讲座内容 Metamaterials have enabled unprecedented flexibility in producing unconventional optical properties that are not found in nature. Two particularly compelling directions are active metamaterials, whose optical properties can be purposely tailored by external stimuli in a reversible manner, and nonlinear metamaterials, which enable intensity-dependent frequency conversion of light waves. In this talk, I will present two of our recent studies on the electrified photonic metamaterials for tunable linear and nonlinear response. First, we leverage the electrical and optical functions simultaneously supported in nanostructured metals and demonstrate electrically controlled nonlinear optical processes from a metamaterial. Both second harmonic generation and optical rectification, enhanced by the resonance behavior in the metamaterial absorber, are modulated externally with applied voltage signals. Second, by presenting a series of proof-of-concept studies on electrically triggered functionalities, we demonstrate a vanadium dioxide integrated photonic metamaterial as a transformative platform for multifunctional control. The unification of conventional properties of metals with the plasmonic resonances that give rise to dramatically enhanced light-matter interaction is expected to establish a new paradigm in metamaterial-based photonic systems for electrically triggered information processing, storage and display.
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