物理科学与工程学院-程鑫彬导师介绍

更新于 2023-06-16 导师主页
程鑫彬 教授 硕,博士生导师
物理科学与工程学院
物理学 ,电子信息
微纳智能感知,强激光薄膜器件,纳米计量
chengxb@tongji.edu.cn

博士招生专业

1
物理学(博士)
2022
学术型博士
光学

招生信息

1
物理学(博士)
2023
学术型硕士
光学

程鑫彬,同济大学物理科学与工程学院教授、博士生导师,精密光学工程技术研究所所长,国家杰出青年基金获得者,获国家技术发明奖二等奖,获得中国专利金奖,激光薄膜技术实现成果转化。主要从事微纳智能感知、强激光器件和纳米计量方面的研究。承担国家重大科技专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金等科研项目十余项,以第一/通讯作者发表Science Advances、Light: Science & Applications、Optica、等四十余篇文章。


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科研项目

起始时间

终止时间

项目名称

项目来源

主要贡献

2020.5

2024.12

强激光薄膜器件

国自然杰出青年基金

项目负责人

2020.11

2025.12

准三维亚波长结构分光元件的耦合杂化效应研究和跨波段高效率调控

国自然重大国际合作项目

项目负责人

2021.6

2022.12

现代光学应用中的光栅多层膜设计基础研究

国自然国际合作交流项目

项目负责人

2016.12

2021.6

纳米标准物质与标准样品的均一调控与计量定值(课题)

国家重点研发计划

项目负责人

2017.10

2020.8

基于自溯源特性的纳米测量

上海市科委基础重大

项目负责人

2021.4

2023.9

光频超构表面的高效率调控与应用

上海市科委基础研究课题

项目负责人

2017.10

2020.12

超低损耗半导体薄膜基础理论与关键技术研究

上海市教委曙光

项目负责人


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研究成果

[1]     J.Y. Zhu, S.L. Zhou, Y. Ning, X. Dun, S.Y. Dong*, Z.S. Wang, and X.B. Cheng*,Grayscale-patterned integrated multilayer-metal-dielectric microcavities for on-chip multi/hyperspectral imaging in the extended visible bandwidth, Optics Express 31, 14027-14036 (2023)

[2]     S.Y. Dong, Z.Y. Zhang, L.Y. Xie, J.Y. Zhu, H.G. Liang, Z.Y. Wei, Y.Z. Shi, A.V. Tikhonravov, Z.S. Wang, L. Zhou, and X.B. Cheng*,Broadband depolarized perfect Littrow diffraction with multilayer freeform metagratings, Optica, 2023, 10(5): 585-593.

[3]     J. Zhang, X. Dun*, J.Y. Zhu, Z.Y. Zhang, C. Feng, Z.S. Wang, W. Heidrich, and X.B. Cheng*,Large Numerical Aperture Metalens with High Modulation Transfer Function,ACS Photonics,(2023)

[4]     C. Feng, T. He*, Y.Z. Shi, Q.H. Song, J.Y. Zhu, J. Zhang, Z.S. Wang*, D.P. Tsai*, X.B. Cheng*,Diatomic Metasurface for Efficient Six-Channel Modulation of Jones Matrix,Laser & Photonics Reviews,(2023) 2200955

[5]     X. Deng, W. Tan, Z.H. Tang, Z.C. Lin, X.B. Cheng*, and T.B. Li,Scanning and Splicing Atom Lithography for Self-traceable Nanograting Fabrication,Nanomanuf Metrol (2022) 5, 179–187

[6]     S.Y. Dong, H.F. Jiao, Z.S Wang, J.L. Zhang* , X.B. Cheng*, Interface and defects engineering for multilayer laser coatings,Progress in Surface Science (2022)97:100663.

[7]     T. He, T.Liu, S.Y. Xiao, Z.Y. Wei, Z.S Wang*, L.Zhou*, X.B. Cheng*, “Perfect anomalous reflectors at optical frequencies”, Science Advances  8(9) : eabk3381(2022).

[8]     X.Deng, G.L. Dai*, J. Liu, X.K. Hu, D.Bergmann, J. Zhao, R.Z. Tai, X.Y. Cai, Y. Li, T.B. Li, X.B. Cheng*, “A new type of nanoscale reference grating manufactured by combined laser-focused atomic deposition and x-ray interference lithography and its use for calibrating a scanning electron microscope”, Ultramicroscopy  226 : 113293(2021).

[9]     X. Dun, H. Ikoma, G. Wetzstein, Z.S. Wang, X.B. Cheng*, Y.F. Peng, L.Rotationally “Symmetric Diffractive Achromat for Full-Spectrum Computational Imaging”, Optica7(8) : 913-922  (2020).

[10] F. Liu, H.F. Jiao, B. Ma, S. Paschelc, I. Balasac, D. Ristauc, Z.S. Wang, J.L. Zhang*, X.B. Cheng*, “Influence of the surface and subsurface contaminants on laser-induced damage threshold of anti-reflection sub-wavelength structures working at 1064 nm”, Optics & Laser Technology127 : 106144 (2020).

[11] J.L. Zhang, S.K. Shi, H.F. Jiao, X. C. Ji, Z.S. Wang, and X.B. Cheng*, “Ultra-broadband reflector using double-layer subwavelength gratings”, Photonics Research 8(3), 426-429 (2020)

[12] T. He, J.L. Zhang, H.F. Jiao, Z.S. Wang, X.B. Cheng*, “Near-infrared broadband Si:H/SiO2 multilayer gratings with high tolerance to fabrication errors”, Nanotechnology 31(31) : 315203 (2020).

[13] L.Y. Xie, H.S. Liu, J. Zhao, H.F.Jiao, J.L. Zhang, Z.S. Wang, X.B Cheng*, “Influence of dry etching on the properties of SiO2 and HfO2 single layers”, Applied Optics 59(5) : A128-A134 (2020).

[14] Z.Y. Zhang, H.G. Liang, T. He, Z.S. Wang, X.B. Cheng*, “Photonic spin Hall effect based on broadband high-efficiency reflective metasurfaces”, Applied Optics  59(5) : A63-A68(2020).

[15] S.Y. Dong , J.L. Zhang , H.F. Jiao, W. Zhang, X.Y. Li, Z.S. Wang and X.B. Cheng*, “Nanopillars assisted multilayer antireflection coating for photovoltaics with multiple bandgaps”, Applied Physics Letters, 115(13): 133106 (2019).

[16] X.B. Cheng, S.Y. Dong, Z. Song, S. Paschel, I. Balasa, D. Ristau and Z.S. Wang, “Waterproof coatings for high-power laser cavities”, Light: Science & Applications, 8(1), 12 (2019).

[17] H.H. Fang, P.S. Wu, P. Wang, Z. Zheng, Y.C. Tang, J.C. Ho, G. Chen, Y.M. Wang, C.X. Shan, X.B. Cheng,* J. Zhang,* and W.D. Hu*, “Global Photocurrent Generation in Phototransistors Based on Single-Walled Carbon Nanotubes toward Highly Sensitive Infrared Detection”, Adv. Optical Mater. 1900597, 1-8, (2019).

[18] L. Zhang, Z.Y. Wei, J.L. Zhang, H.S. Liu, Y.Q. Ji, S. Schröder, M. Trost, Z.S. Wang and X.B. Cheng*, “Quantitative assessment and suppression of defect-induced scattering in low-loss mirrors”, Optics Letters, 43(24),6025-6028 (2018).

[19] X. Deng, J. Liu, L.Zhu, B.W. Zhang, P.F. He, X.B. Cheng*, T.B. Li, “Realization of orthogonality in two-step laser focused Cr atomic deposition”, Optik (2019) 185 : 423-428.

[20] J.L. Zhang, H.F. Jiao, B. Ma, Z.S. Wang, and X.B. Cheng*, “Laser-induced damage of nodular defects in dielectric multilayer coatings”, Optical Engineering ,57(12) ,121909 (2018).

[21] X. Deng*, J. Liu, L. Zhu, P.F. He, X.B. Cheng* and T.B. Li, “Natural square ruler at nanoscale”, Applied Physics Express, 11(7), 075201 (2018).

[22] S.Y. Dong, H.F. Jiao, G.H Bao, J.L. Zhang, Z.S. Wang and X.B. Cheng*, “Origin and compensation of deposition errors in a broadband antireflection coating prepared using quartz crystal monitoring”, Thin Solid Films, 660 ,54-58(2018).

[23]  X.R. Wang, X.B. Cheng*, L.F. Zhang, X. Deng, and T.B. Li, “Asymmetric line edge roughness of multilayer grating reference materials”, AIP Advances, 8(3), 035311(2018).

[24] L. Zhang, J.L. Zhang, H.F. Jiao, G.H. Bao, Z.S. Wang and X.B. Cheng*, “Thickness-dependent surface morphology and crystallization of HfO2 coatings prepared with ion-assisted deposition”, Thin Solid Films, 642, 359-363 (2017).

[25] F. Liu, S.Y. Dong, J.L. Zhang, H.F Jiao, B. Ma, Z.S. Wang and X.B. Cheng*, “Interface and material engineering for zigzag slab lasers”, Scientific Reports, 7, 16699 (2017).

[26] J.L. Zhang, H. Wu, H.F. Jiao, S. Schroder, M. Trost, Z. S. Wang and X. B. Cheng*, “Reducing light scattering in high-reflection coatings through destructive interference at fully correlated interfaces”, Optics Letters, 42(23), 5046-5049 (2017).

[27] X. B. Cheng, T. He, J.L. Zhang, H.F. Jiao, B. Ma, and Z.S. Wang*, “Contribution of angle-dependent light penetration to electric-field enhancement at nodules in optical coatings”, Optics Letters, 42(11), 2086-2089 (2017).

[28] H. P. Ma, X. B. Cheng*, J. L. Zhang, H. F. Jiao, B. Ma, Y. J. Tang, Z. L. Wu and Z. S. Wang, “Effect of boundary continuity on nanosecond laser damage of nodular defects in high-reflection coatings”, Optics Letters,42(3), 478-481 (2017).

[29] J. L. Zhang X.Q. Bu, H. F. Jiao, B. Ma, X. B. Cheng* and Z. S. Wang*, “Laser damage properties of broadband low dispersion mirrors in sub-nanosecond laser pulse”, Optics Express, 25(1), 305-312 (2017).

[30] L. Zhang, X. B. Cheng*, J. L. Zhang, H. F. Jiao, G. H. Bao, T. Ding, and Z. S. Wang, “Characterization of grain sizes and roughness of HfO2 single layers”, Applied Optics, 56(4), C24-C29 (2017).

[31] Z. Song, X. B. Cheng*, H. P. Ma, J. L. Zhang, B. Ma, H. F. Jiao, and Z. S. Wang, “Influence of coating thickness on laser-induced damage characteristics of anti-reflection coatings irradiated by 1064 nm nanosecond laser pulses”, Applied Optics,  56(4), C188-C192 (2017).

[32]  X. B. Cheng, Z. Song, J. L. Zhang, H. F. Jiao, B. Ma, Z. Sui, and Z. S. Wang*, “Optimal coating solution for a compact resonating cavity working at Brewster angle”, Optics Express,24(21), 24313-24320 (2016).

[33] H. P. Ma, X. B. Cheng*, J. L. Zhang, B. Ma, H. F. Jiao, Z. S. Wang, T. B. Li, J. Yu, Z. J. Kang, Y. J. Tang, “Electric-field intensity enhancement of a series of artificial nodules in a broadband high-reflection coating”, Optical Engineering,56(1), 011027-011027 (2016).

[34] X. B. Cheng, A. Tuniyazi, Z. Y. Wei, J. L. Zhang, D. Tao, H. F. Jiao, B. Ma, H. Q. Li, T. B. Li, and Z. S. Wang*, “Physical insight toward electric field enhancement at nodular defects in optical coatings”, Optics Express,23(7), 8609-8619 (2015).

[35] X. B. Cheng and Z. S. Wang*, “Defect-related properties of optical coatings”, Advanced Optical Technologies, 3 (1), 65-90 (2014). Invited Review

[36] X. B. Cheng, A. Tuniyazi, J. L. Zhang, D. Tao, Z. Y. Wei, H. Q. Li and Z. S. Wang, “Nanosecond laser-induced damage of nodular defects in dielectric multilayer mirrors”, Applied Optics, 53, A62-A69 (2014).

[37] X. B. Cheng, J. L. Zhang, D. Tao, Z. Y. Wei, H. Q. Li and Z. S. Wang, “The effect of an electric field on the thermomechanical damage of nodular defects in dielectric multilayer coatings irradiated by nanosecond laser pulses”, Light: Science & Applications ,2, e80 (2013).

[38] Z. S. Wang, G. H. Bao, H. F. Jiao, B. Ma, J. L. Zhang, T. Ding, and X. B. Cheng*, “Interfacial damage in a Ta2O5/SiO2 double cavity filter irradiated by 1064 nm nanosecond laser pulses”, Optics Express, 21(25), 30623-30632 (2013).

[39] X. B. Cheng, H. F. Jiao, J. L. Lu, B. Ma, and Z. S. Wang, “Nanosecond pulsed laser damage characteristics of HfO2/SiO2 high reflection coatings irradiated from crystal-film interface”, Optics Express,21(12), 14867-14875 (2013).

[40] J. T. Lu, X. B. Cheng, Z. S. Wang, H. S. Liu and Y. Q. Ji “Separation of interface and volume absorption in HfO2 single layers”, Optical Engineering, 51, 121814-1-6 (2012) .

[41] X. B. Cheng, Z. X. Shen, H. F. Jiao, J. L. Zhang, B. Ma, T. Ding and Z. S. Wang, “HfO2/SiO2 high reflectors for 1.064 um high power laser applications”, Applied Optics 50, C357-C363 (2011) .

[42] X. B. Cheng, B. Fan, J. A. Dobrowolski, L. Wang and Z. S. Wang, “Gradient-index optical filter synthesis with controllable and predictable refractive index profiles”, Optics Express, 16(4): 2315-2321 (2008).

[43] X. B. Cheng, Z. S. Wang, Z. Zhang, F. L. Wang and L. Y. Chen, “Design of X-ray super-mirrors using simulated annealing algorithm”, Optics Communications, 265(1): 197-206 (2006).

 

专利:

授权时间

代表性授权专利名称及专利号

排名

2022.2

一种高损伤阈值的多层介质膜矩形衍射光栅制备方法202011420469.2

第一

2021.2

一种基于高反膜的线性位相梯度超表面201910893576.8

第一

2020.7

一种二维原子光刻栅格结构制备方法201810548515.3

第一

2020.6

一种用于实现分步沉积型二维原子光刻的装置201810548512.X

第一

2020.4

一种修正石英监控法制备宽带增透膜沉积误差的方法201710944000.0

第一

2017.10

一种提高近红外高反膜激光损伤阈值的方法201410050291.5

第一

2017.3

一种钕玻璃激光器用背入射式高反薄膜系统的制备方法201610940925.3

第一

2015.6

一种防水性激光薄膜的制备方法201310093167.2

第一

2022.9

一种自溯源型光栅干涉精密位移测量系统202110862699.2

第二

2020.6

一种用于板条激光器谐振腔全反射面的薄膜结构201710855096.3

第二

2019.10

一种用于板条激光器的晶体全反射面的减反射结构201811635606.7

第二

2019.9

一种低散射损耗的高反射薄膜201710865078.3

第二

2015.7

一种抑制半波孔的倍频分束薄膜201310108420.7

第二

2017.1

一种面向激光薄膜内部缺陷的溯源性损伤阈值测量方法201410050368.9

第三

2017.2

一种基于人工缺陷的激光薄膜定量化研究方法201410050186.1

第三

2015.6

一种基于特征人工节瘤缺陷的激光预处理技术201410050350.9

第三

2015.12

一种三硼酸氧钙钇晶体(YCOB)高激光损伤阈值增透膜的制备方法201410050236.6

第三

2015.4

一种真空环境下高效率多功能的激光损伤测试的装置和方法201310102099.1

第三

 


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学校介绍


  同济大学是国家教育部直属重点大学,也是首批被批准成立研究生院、并被列为国家“ 211 工程”和“面向 21 世纪教育振兴行动计划”(985 工程)与上海市重点建设的高水平研究型大学之一。同济大学创建于 1907 年,现已成为拥有理、工、医、文、法、经(济)、管(理)、哲、教(育)9 大门类的研究型、综合性、多功能的现代大学。

  同济大学现设有各类专业学院 22 个,还建有继续教育学院、 职业技术教育学院等,设有经中德政府批准合作培养硕士研究生的中德学院、中德工程学院,与法国巴黎高科大学集团合作举办的中法工程和管理学院等。目前学校共有 81 个本科专业、 140 个硕士点、 7 个硕士专业学位授权点、博士授权点 58 个、 13 个博士后流动站,学校拥有国家级重点学校 10 个。各类学生 5 万多人,教学科研人员 4200 多人,其中有中科院院士 6 人、工程院院士 7 人,具有各类高级职称者 1900 多人,拥有长江学者特聘教授岗位 22 个。作为国家重要的科研中心之一,学校设有国家、省部级重点实验室和工程研究中心等国家科研基地 16 个。学校还设有附属医院和 2 所附属学校。

  近年来同济大学正在探索并逐步形成有自己特色的现代教育思想和办学理念。以本科教育为立校之本,以研究生教育为强校之路。确立“知识、能力、人格”三位一体的全面素质教育和复合型人才培养模式。坚持“人才培养、科学研究、社会服务、国际交往”四大办学功能协调发展,努力强化服务社会的功能,实现大学功能中心化。以国家科技发展战略和地区经济重点需求为指针,促进传统学科高新化、新兴学科强势化、学科交叉集约化。与产业链紧密结合,形成优势学科和相对弱势学科互融共进的学科链和学科群,构建综合性大学的学科体系,其中桥梁工程、海洋地质、城市规划、结构工程、道路交通、车辆工程、环境工程等学科在全国居领先地位。在为国家经济建设和社会发展做贡献的过程中,争取更多的“单项冠军”,提升学校的学术地位和社会声誉。学校正努力建设文理交融、医工结合、科技教育与人文教育协调发展的综合性、研究型、国际知名高水平大学。

  同济大学已建成的校园占地面积 3700 多亩,分五个校区,四平路校区位于上海市四平路,沪西校区位于上海市真南路,沪北校区位于上海市共和新路,沪东校区位于上海市武东路。正在建设中的嘉定校区位于安亭上海国际汽车城内。

  同济大学研究生院简介

  同济大学一贯重视研究生教育,早在 20 世纪 50 年代初即在部分专业招收培养研究生。 1978 年学校恢复招收硕士研究生, 1981 年起招收博士研究生,同年被国务院学位委员会批准为首批有权授予博士、硕士学位的单位。 1986 年经国务院批准试办研究生院, 1996 年经评估正式成立研究生院,成为我国培养高层次专门人才的重要基地之一。同济大学现有一级学科博士学位授权点 12 个,二级学科博士学位授权点 68 个(含自主设置 10 个二级学科博士点),硕士学位授权点 147 个(含自主设置 7 个二级学科硕士点),分属哲学、经济学、法学、教育学、文学、理学、工学、医学、管理学等 9 个学科门类。其中土木工程、建筑学、交通运输工程、海洋科学、环境科学与工程、力学、材料科学与工程等学科处在全国优势和领先地位,机电、管理、理学等学科近年有了长足进展。我校还设有 13 个博士后科研流动站。近些年来,为了适应我国经济建设和社会发展的需要,学校还十分注重培养不同类型、多个层次、多种规格的高层次专门人才。学校既设科学学位,又设工商管理、行政管理、建筑学、临床医学、工程硕士(含 21 个工程领域)、口腔医学等多种专业学位;既培养学术型、研究型研究生,又培养应用型、复合型专业学位研究生;既有在校全日制攻读学位模式,又有在职人员攻读专业硕士学位或以同等学力申请硕士学位、中职教师在职攻读硕士学位、高校教师在职攻读硕士学位模式。此外,还面向社会举办多种专业研究生课程进修班等,充分发挥了我校学科优势和特色,由此形成了多渠道、多规格、多层次的办学模式,取得了良好的社会效益。

  同济大学研究生院是校长领导下具有相对独立职能的研究生教学和行政管理机构,下设招生办公室、管理处、培养处、学位办公室、学科建设办公室和行政办公室。同时,学校党委还专门设立了研究生工作部。学校设有校学位评定委员会,各学院有学位评定分委员会,并设立了各学科、专业委员会,配有学位管理工作秘书、教务员、班主任、研究生教学秘书等教辅人员。研究生院曾多次被评为全国和上海市学位与研究生教育管理工作先进集体。

  二十多年来,同济大学始终把全面提高培养质量作为研究生教育改革的指导思想,在严格质量管理方面采取了一系列切实有效的措施,取得了较好效果。在连续多年全国百篇优秀博士学位论文评选中,有 7 篇入选。同济大学为国家培养了一大批高素质的高级专门人才,至今已授予博士学位 1311 人,硕士学位近 9504 人,其中有相当一部分已成为我国社会主义现代化建设的重要骨干力量。至 2004 年 9 月,在校博士、硕士研究生约达 11000 多人,专业学位硕士生约 2700 人。根据本校研究生教育发展规划, 2006 年计划招收博士生、硕士生(含专业学位研究生)超过 4000 名。同济大学正在为我国经济建设和社会发展输送高层次人才做出更大的贡献。

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同济大学硕士研究生学费及奖助政策

收费和奖励

1) 按照国务院常务会议精神,从 2014 年秋季学期起,向所有纳入国家招生计划的新入学研究生收取学费。其中:工程管理硕士(125600)、MBA[微博](125100)、MPA(125200)、法律硕士(非法学)(035101)、软件工程领域工程硕士(085212)、金融硕士(025100)、会计硕士(125300)、翻译硕士(055101、055109)、护理硕士(105400)、教育硕士(045100)、汉语国际教育硕士(045300)、人文学院(210)的艺术硕士(135108)专业学位研究生的学费标准另行公布,其它硕士研究生学费不超过 8000 元/学年。

2) 对非定向就业学术型研究生和非定向就业专业学位硕士研究生,同济大学有完善的奖励体系(工程管理硕士(125600)、MBA(125100)、MPA(125200)、法律硕士(非法学)(035101)、软件工程硕士(085212)、金融硕士(025100)、会计硕士(125300)、翻译硕士(055101、055109)、护理硕士(105400)、教育硕士(045100)、汉语国际教育硕士(045300)、人文学院(210)的艺术硕士(135108)的奖励由培养单位另行制订)。对亍纳入奖励体系的非定向就业学术型硕士生和非定向就业专业学位硕士生在入学时全部都可以获得 8000 元/学年的全额学业奖学金,该奖学金用以抵充学费。对纳入奖励体系的硕士研究生还可获得不少亍 600 元/月的励学金,每年发放10 个月。另外,纳入奖励体系的非定向就业研究生都可以申请励教和励管的岗位,获得额外的资励。所有非定向就业硕士研究生在学期间纳入上海市城镇居民基本医疗保险,可申请办理国家励学贷款,可参加有关专项奖学金评定。

3)工商管理硕士在职班、金融硕士在职班、公共管理硕士、工程管理硕士、会计硕士、护理硕士、教育硕士、汉语国际教育硕士、人文学院的艺术硕士采取在职学习方式,考生录取后,人事关系不人事档案不转入学校,在读期间不参加上海市大学生医疗保障,学校不安排住宿,毕业时不纳入就业计划。

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