Abstract:

光學的基礎知識及其技術應用層出不窮，日新月異，為推動人類社會的發展做出了巨大的貢獻。單分子水平靈敏探測和傳感、納米及原子尺度顯微成像、極寬帶激光和光譜檢測等為當前光學乃至自然科學的若干重大前沿問題。本報告將介紹我團隊近年來在三個重要前沿科學問題上的研究進展：全譜段白光飛秒激光、單分子光學顯微成像和拉曼檢測。首先，我們基于獨特設計的啁啾鈮酸鋰非線性晶體(CPPLN)，結合二階和三階非線性協同作用機制，漸進式地提升白光飛秒激光的轉換效率、頻譜帶寬、脈沖能量、光譜平坦度等重要技術指標，直至成功實現單脈沖能量1mJ量級，帶寬涵蓋200-5000nm的深紫外-可見-中紅外全譜段白光飛秒激光，有望開辟高速攝譜技術的新天地。其次，我們深挖表面等離激元納米光場調控物理，設計并利用激光直寫3D微納打印技術研制成功了三高（高分辨 ~5nm、高通光率~10%、高反襯度~20dB）近場光學顯微成像（SNOM）探針，可充當高時空分辨單分子光學顯微成像的核心器件，有望廣泛應用于單分子、二維材料、納米材料和器件、生物大分子和細胞等物理、化學和生物學性質的動態探測和分析。我們深挖拉曼散射電磁場增強和化學增強的潛力及其協同作用機制，創造性地發明了等離激元納腔-二維材料SERS基底，實現了對RhB分子16個數量級的拉曼信號增強，以及e-18 mol/L的檢測靈敏度，將單分子SERS水平提升到嶄新的高度。

Short Bio:

李志遠教授1994年本科畢業于中國科技大學物理系，1999年博士畢業于中科院物理所。2004年入選中國科學院“百人計劃”，2005年獲國家杰出青年科學基金，2011年度獲中國光學學會“王大珩光學獎”，入選2014和2018年全球高被引科學家以及2016-2023年中國高被引科學家。2004-2016年任中科院物理研究所研究員、課題組組長，2016年10月起任華南理工大學物理與光電學院教授，副院長。從事微納光子學、非線性光學、激光技術、拓撲光子學和量子物理中的理論、實驗和應用研究近30年，已在PRL, Sci. Adv., Nat. Commun., JACS, Adv. Mater., Nano Lett., ACS Nano, Light等物理學、光學、化學和材料學期刊上發表SCI論文500余篇，被SCI引用34,000次，H-index為87，在國際國內重要的學術會議上做邀請報告130多次。現任《光子學報》副主編。