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个人简介

超衍射光学器件及系统实验室 长期以来,传统光学器件与系统分辨率被认为受制于经典瑞利极限。近几十年来,科学家开展了大量的研究工作,采用近场光学、荧光标记和后处理技术等分别实现了光学超分辨显微,分辨率达到纳米尺度。然而,如何实现非接触、非标记式超分辨显微成像仍然是一个极大的挑战。实验室面向高端光学显微、成像仪器研制,开展超分辨光场调控、光学超表面结构等前沿基础研究;在光学器件层面研究实现远场超分辨的新原理和新方法,以突破光学分辨率受限技术瓶颈,研制具有远场超分辨功能的新型光学器件;在超分辨器件研制的基础上,研究新型超分辨光学系统,开发非标记远场超分辨新型光学显微、成像仪器等。波段涵盖可见光、红外及太赫兹等。实验室拥有可见光、中红外和太赫兹量子级联激光器等先进相干光源、近场扫描光学显微镜、自主开发的超分辨测试系统、超分辨成像系统、超分辨器件设计仿真平台、超材料结构优软件等,并结合教育部重点实验室微纳加工公共平台,形成了从光学微纳结构优化、微纳器件设计/仿真、加工和测试、超分辨光学器件及系统研制的完整研究平台。近年来,实验室连续获得国家重大科研仪器研制项目、国家973项目(子课题)等多项国家重大科研项目资助,在超分辨光学器件、超分辨光学显微系统研究方面获得重要进展。 一、学习、工作经历 2012年6月,副教授 2009年获重庆大学仪器科学与技术工学博士学位 2004年3月留校工作 2003年获重庆大学精密仪器及机械硕士学位 1998年获华北工学院机械电子工程学士学位 三、讲授课程 本科生课程 电子测量 集成电路工艺与版图设计 研究生课程 微米/纳米技术 五、学术成果 在Light:Science & Applications、Dalton Transactions、Optics Express、Scientific Reports等国内外学术刊物上先后发表期刊论文40余篇; 获中国发明专利6项; 2005年获得重庆市科学技术进步一等奖《微型生化光谱分析仪》(第3持证人),2007年获重庆市技术发明奖一等奖《真空微电子传感器技术》(第2持证人),2012年获重庆市技术发明奖一等奖《系列微型光谱仪关键技术研究》(第2持证人),2017年获重庆市技术发明奖一等奖《微型动能能量收集器关键技术》(第2持证人),2018年获重庆市技术发明奖一等奖《二氧化锰基纳米结构设计及其赝电容机理研究》(第4持证人)。 六、承担科技项目 作为项目负责人、主研人承担和完成了超分辨光学显微系统、太赫兹探测器、微能源、光谱检测仪器等多项国家项目。 国家自然科学基金重大科研仪器研制项目(自由申请):基于超振荡的非标记远场超分辨光学显微系统(6192780042),701.5万元,2020-2024年,主研人; 重庆市科技计划项目基础科学与前沿技术研究专项(一般项目):宽谱太赫兹超振荡聚焦平面透镜(cstc2019jcyj-msxmX0315),10万元,2019-2022,项目负责人; 国家自然科学基金面上项目:基于栅控石墨烯纳米带阵列的室温太赫兹宽带探测器(61474011),80万元,2015-2018年,项目负责人; 中央高校基本科研业务费专项资金项目:双光束矢量光场超衍射聚焦器件研究(106112016CDJZR125503),30万元,2016-2017年,项目负责人; 国家863计划项目:基于Raman光谱分析的非接触便携式人与动物血液鉴别仪研发(2015AA021104),265万元,2015-2017年,主研人; 国家973项目:波的衍射极限关键科学问题研究(2013CBA01700)子课题,250万元,2013-2018年,主研人; 军工横向项目:JG2013050,30万元,2014-2015年,项目负责人; 国家863计划项目:基于连续紫外光谱分析的工业水污染监测微系统(2009AA04Z327),231万元,2009-2011年,项目负责人; 国防973:JW20*2009016,专题负责人,负责经费100万元,2009-2012年; 国家自然科学基金青年基金项目:基于硅基驻极体与微液滴介质的振动式微型发电机研究(60706032),23万元,2008-2010年,项目负责人; 重庆市攻关项目:带角传感器的扫描微镜关键技术研究(CSTC,2008AC2006),10万元,2008-2010年,项目负责人; 国家863计划项目:振动式MEMS微型发电机实用化关键技术研究(2005AA404280),200万元,2006-2007年,项目负责人; 军工项目:JW20*2006049,100万元,2006-2010年,项目负责人; 国家863计划项目:MEMS微型发电机系统的研究,50万元,2003-2005年,主研人; 七、实验室研究条件 实验室拥有中红外和太赫兹量子级联激光器等先进相干光源、自主开发的超分辨测试系统、超分辨成像系统、超分辨器件设计仿真平台、超材料结构优软件等,并结合微系统中心的微纳加工公共平台,形成了从光学微纳结构优化、微纳器件设计/仿真、加工和测试、超分辨光学系统研制的完整研究平台。 • 实验室微纳器件设计、仿真平台(微系统研究中心203实验室) 实验室拥有10余台高性能服务器、图形工作站等(88核/64核/1T内存/GUP计算加速),并开发了基于显卡加速、多线程的超衍射器件优化设计、仿真软件。 八、实验室研制开发的光学器件与光学系统原理样机 (一)太赫兹探测器 研究了基于等离激元的石墨烯太赫兹探测机理、结构设计和集成制造工艺;研制出了室温太赫兹探测器样品,室温下探测器响应度约为989A/W,实现了在常温下,对金属构件的太赫兹成像。 (二)量子级联激光器调频光谱气体检测系统 高速频率调制红外激光光谱气体检测系统,采用常规激光二极管对红外量子级联激光器进行高速频率调制,在200ns内实现对被检测气体的调频光谱检测,相对于常规的直接吸收光谱检测技术,高速调频光谱技术可将检测限降低7倍以上,同时其检测系统检测限可调。在6米吸收光程条件下,对于CO气体,等效噪声检测限可达25 ppbv。 (三)超分辨(超衍射)光学器件及系统 光学元件的衍射效应严重限制了传统光学系统分辨率,突破光学衍射极限,实现超衍射光学聚焦与成像,已成为光学研究领域的重大科学问题。课题组基于光学超振荡机理,结合超材料亚波长结构实现对光波振幅、相位、偏振等重要参数的调控,实现多种特殊偏振态的超分辨光场,这些典型的超分辨光学器件可以用于超分辨成像、超分辨光刻等,在生物医学研究、军事等领域有着潜在的应用前景。 发明专利 授权专利 1. 温中泉,张智海,陈李,陈刚,基于光波导的石墨烯纳米带阵列太赫兹传感器,专利号:ZL201510175481.4专利授权日:2017-10-31 2. 温中泉,张智海,袁伟青,陈李,陈刚,栅控石墨烯纳米带阵列THz探测器及调谐方法,专利号:ZL201510178299.4专利授权日:2018-01-30 3. 陈刚,温中泉,李语燕,余安平,一种基于金属条形天线阵列的反射式超衍射线聚焦器件,专利号:ZL201610824642.2,专利授权日:2019-01-29 4. 陈刚,温中泉,武志翔,余安平,一种多值相位-二值振幅的超衍射空心光环聚焦器件,专利号:ZL201610599066.6,专利授权日:2018-02-13 5. 陈刚,温中泉,陈李,何应虎,一种具有连续振幅和相位调控的亚波长孔结构阵列,专利号:ZL201410317149.2,专利授权日:2017-06-06 6. 陈刚,温中泉,张智海,陈李,李语燕,余安平, 一种基于介质-金属条形结构阵列的远场超衍射聚焦透镜,专利号:ZL201610278501.5,专利授权日:2017-5-31 申请专利 1. 温中泉,陈刚,张智海,梁高峰;集成化的太赫兹波远场超衍射聚焦成像系统,申请号:CN201811024086.6,专利申请日:2018.09.04,申请公布日:2019.01.01 2. 温中泉,陈刚,张智海,梁高峰;硅基石墨烯的光泵浦电控太赫兹波调控方法,申请号:CN201811020525.6,专利申请日:2018.09.03,申请公布日:2018.11.27 3. 温中泉,陈刚,张智海,梁高峰;一种基于电压调控的可重构太赫兹波超衍射聚焦器件,申请号:CN201811024096.X,专利申请日:2018.09.04,专利公布日:2018.12.18

研究领域

研究方向 超分辨光学成像器件与系统 太赫兹器件与系统 微纳光学与微纳米光学器件 光谱检测技术 微能源技术

近期论文

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近期主要论文(2008年以来) [1] Mengyu Yang, Desheng Ruan, Lianghui Du, Chunyan Qin, Zeyu Li, Cuiping Lin, Gang Chen, Zhongquan Wen∗, Subdiffraction focusing of total electric fields of terahertz wave[J]. Optics Communications. 2020, 458:124764 [2] Qi Zhang, Fengliang Dong, Huaixin Li, Zhengxu Wang, Gaofeng Liang, Zhihai Zhang, Zhongquan Wen, Gang Chen,* Luru Dai,* Weiguo Chu*, High-numerical-aperture dielectric metalens for super-resolution focusing of oblique incident light, Advanced Optical Materials 2020 (10.1002/adom.201901885, in press) [3] Zhixiang Wu, Fengliang Dong, Shuo Zhang, Saokui Yan, Gaofeng Liang, Zhihai Zhang, Zhongquan Wen, Gang Chen,* Luru Dai, * Weiguo Chu,*Broadband dielectric metalens for polarization manipulating and superoscillation focusing of visible light, ACS Photonics 2020, 7(1), 180-189 [4] Fen Zhao, Xue Jiang, Sheng Li, Hao Chen, Gaofeng Liang, Zhongquan Wen, Zhihai Zhang and Gang Chen*, Optimization-free approach for broadband achromatic metalens of high-numerical-aperture with high-index dielectric metasurface, Journal of Physics D: Applied Physics 2019, 52, 505110 [5] Chen Gang, Wen Zhong Quan, Qiu Cheng Wei*. Superoscillation: from physics to optical applications[J]. Light: Science & Applications. 2019, 8:56. [6] Wu Zhixiang, Zhang Qi, Jiang Xue, Wen Zhongquan, Liang Gaofeng, Zhang Zhihai, Shang Zhengguo, Chen Gang*, Broadband integrated metalens for creating super-oscillation 3D hollow spot by independent control of azimuthally and radially polarized waves[J]. Journal of Physics D: Applied Physics, 2019, 52, (41): 415103. [7] Li Huaixin, Zhang Qi, Jiang Xue, Liang Gaofeng*, Wen Zhongquan, Zhang Zhihai, Shang, Zhengguo. Chen Gang, Subdiffraction focusing lens based on quadrangular-frustum pyramid-shaped metasurface[J]. Applied Optics, 2019, 58 (28): 7688-7692. [8] Liang Gaofeng*, Chen Xi, Wen Zhongquan, Chen Gang, Guo L Jay. Super-resolution photolithography using dielectric photonic crystal[J]. Optics Letters. 2019, 44,(5):1182-1185. [9] Li Yuyan, Cao Luyao, Wen Zhongquan, Qin Chunyan, Yang Unbo, Zhang Zhihai, Liang Gaofeng, Shang Zhengguo, Zhang Kun, Zhang Shuo, Dai Luru, Chen Gang*. Broadband quarter-wave birefringent meta-mirrors for generating sub-diffraction vector fields[J]. Optics Letters. 2019,44,(1):110-113. [10] Desheng Ruan, Zeyu Li, Lianghui Du, Xun Zhou, Liguo Zhu, Cuiping Lin, Mengyu Yang, Gang Chen, Weiqing Yuan, Gaofeng Liang, Zhongquan Wen*. Realizing a terahertz far-field sub-diffraction optical needle with sub-wavelength concentric ring structure array[J]. Applied Optics,2018, 57(27):7905-. [11] Weiqing Yuan, Li Min, Zhongquan Wen*, Yanling Sun, Desheng Ruan, Zhihai Zhang, Gang Chen, Yang Gao. The Fabrication of Large-Area Uniform Graphene Nanomeshes for High-Speed Room-Temperature Direct Terahertz Detection [J]. Nanoscale Research Letters, 2018, 13: 0-190 [12] Zhang Shuo, Chen Hao, Wu Zhixiang, Zhang Kun, Li Yuyan, Chen Gang*, Zhang Zhihai, Wen Zhongquan, Dai Luru, Wang Lingfang. Synthesis of sub-diffraction quasi-non-diffracting beams by angular spectrum compression[J]. Optics Express. 2017, 25, (22):27104-27118. [13] Chen Gang*, Wen Zhong-Quan, Wu Zhi-Xiang. Optical super-oscillation and super-oscillatory optical devices[J]. Acta Physica Sinica. 2017,66,(14):144205. [14] Chen Gang*, Wu Zhixiang, Yu Anping, Zhang Kun, Wu Jing, Dai Luru, Wen Zhongquan, He Yinghu, Zhang Zhihai, Jiang Senlin, Wang Changtao, Luo Xiangang. Planar binary-phase lens for super-oscillatory optical hollow needles[J]. SCIENTIFIC REPORTS. 2017,7:4697. [15] Wu Jing, Wu Zhixiang, He Yinghu, Yu Anping, Zhang Zhihai, Wen Zhongquan, Chen Gang*. Creating a nondiffracting beam with sub-diffraction size by a phase spatial light modulator[J]. OPTICS EXPRESS. 2017,25,(6):6274-6282. [16] Zhongquan Wen*, Min Li, Fei Li, Shijin Zhu, Xiaoying Liu, Yuxin Zhang, Tushar Kumeria, Dusan Losic, Yang Gao, Wei Zhang, Shixuan He. Morphology-controlled MnO2-graphene oxide-diatomaceous earth 3-dimensional (3D) composites for high-performance supercapacitors[J]. Dalton Transactions, 2016, 45(3): 936-942 [17] Anping Yu, Gang Chen*, Zhihai Zhang, Zhongquan Wen*, Luru Dai *, Kun Zhang, Senling Jiang, Zhixiang Wu, Yuyan Li. Changtao Wang Xiangang Luo Creation of Sub-diffraction Longitudinally Polarized Spot by Focusing Radially PolarizedLight with Binary Phase Lens[J]. Scientific Reports, 2016, 6: 38859 [18] Gang Chen*, Zhixiang Wu, Anping Yu, Kun Zhang, Jing Wu, Luru Dai*, Zhongquan Wen *, Yinghu He, Zhihai Zhang, Senlin Jiang. Changtao Wang Xiangang Luo. Planar binary-phase lens for super-oscillatory optical hollow needles[J]. Scientific Reports, 2017,7: 4697 [19] Gang Chen*, Zhixiang Wu, Anping Yu, Zhi-hai Zhang, Zhongquan Wen, Zhongquan Wen, Kun Zhang, Luru Dai, Senlin Jiang, Yuyan Li, Li Chen, Changtao Wang, Xiangang Luo. Generation of a Sub-diffraction Hollow Ring by Shaping an Azimuthally Polarized Wave[J]. Scientific Reports. 2016,6:37776. [20] Yuan Weiqing, Wen Zhongquan*, Li Min, Chen Li, Chen Gang, Ruan Desheng, Gao Yang. Energy gap of novel edge-defected graphene nanoribbons[J]. Japanese Journal of Applied Physics. 2016,55,(8):085101. [21] Chen Gang*, Li Yuyan, Yu Anping, Wen Zhongquan, Dai Luru, Chen Li, Zhang Zhihai, Jiang Senlin, Zhang Kun, Wang Xianyou, Lin Feng. Super-oscillatory focusing of circularly polarized light by ultra-long focal length planar lens based on binary amplitude-phase modulation[J]. Scientific Reports. 2016,6:29068. [22] Wen Zhong Quan*, Li Min, Zhu Shi Jin, Wang Tian. Novel Mesoporous Carbon-Carbonaceous Materials Nanostructures Decorated with MnO2 Nanosheets for Supercapacitors[J]. International Journal of Electrochemical Science. 2016,11,(3):1810-1820. [23] Wen Zhong Quan*, Li Min, Zhu Shi Jin, Wang Tian. Three-Dimensional (3D) Nanocomposites of MnO2-Modified Mesoporous Carbon Filled with Carbon Spheres/Carbon Blacks for Supercapacitors[J]. International Journal of Electrochemical Science. 2016,11,(1):23-33. [24] He Yinghu, Wen Zhongquan, Chen Li, Li Yuyan, Ning Yingzhi, Chen Gang*. Double-Layer Metallic Holes Lens Based on Continuous Modulation of Phase and Amplitude[J]. Ieee Photonics Technology Letters. 2014,26,(18):1801-1804. [25] Zhongquan Wen, Yinghu He, Yuyan Li, Li Chen, Gang Chen*. Super-oscillation focusing lens based on continuous amplitude and binary phase modulation[J]. Optics Express, 2014,22(18): 22163-22171 [26] Kuang Min, Wen Zhong Quan, Guo Xiao Long, Zhang Sheng Mao, Zhang Yu Xin*. Engineering firecracker-like beta-manganese dioxides@spinel nickel cobaltates nanostructures for high-performance supercapacitors[J]. Journal of Power Sources. 2014,270. [27] Zeng Tianling, Wen Zhiyu*, Wen Zhongquan, Hong Mingjian. Weighted Fusion of Multiple Models for Wavelength Selection[J]. Applied Spectroscopy. 2013,67,(7):718-723. [28] Wen Zhong-quan*, Chen Gang, Peng Chen, Yuan wei-qing. Infrared Spectroscopy Based on Quantum Cascade Lasers[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis. 2013,33,(4):949-953. [29] Wen Zhongquan*, He Yu, Wang Xiaolan. Micro electrostatic seismic power generator based on droplet and differential capacitors [J]. Optics and Precision Engineering,2012.20(5):1009-1014 [30] Wen Zhiyu, Wen Zhongquan, He Xuefeng, Liao Haiyang, Liu Haitao. Vibration-based piezoelectric generator and its application in the wireless sensor node[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2008,44(11):75-79

学术兼职

学术兼职 中国仪器仪表学会光机电技术与系统集成分会(理事) 中国光学学会光机电技术专业委员会(委员)

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