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唐莉勤职称： 直属机构： 光学 学科： 学位： 理学博士 毕业院校： 邮件： tanya@nankai.edu.cn 办公地点： 五教206室 电话： 出生年月： |
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相关教师 |
个人资料
教育经历99年，南开大学，理学学士 04年，南开大学，理学硕士 07年，南开大学，理学博士 05年至06年，德国明斯特大学应用物理学院，访问交流。 2012年7月，斯洛文尼亚斯特藩研究所，访问交流。 工作经历2024-至今，南开大学物理学院，教授 2018-2023，南开大学物理学院，副教授 2008-2017 南开大学物理学院，讲师 个人简介教授，博导。2005年7月赴德国明斯特大学C. Denz教授研究小组开展为期一年的学术交流访问。2007年博士毕业于南开大学泰达应用物理学院。迄今为止在SCI学术期刊上发表60余篇，其中以第一/通讯作者发表Physical Review Letters 1 篇，Laser Photon. Rev. 2 篇，Photon. Res. 1 篇，Nanophotonics 1篇, APL Photonics 3篇（1 篇被选为当期精选论文Featured Article，1篇工作被美国物理联合会（American Institute of Physics, AIP）作为新闻报道）等。代表性论文Google引用1500余次（h-index: 20）。中国光学学会会员，美国光学学会会员。作为项目负责人承担国家自然科学基金项目2项及省部级项目多项；作为主要技术骨干先后参与国家重点研发计划项目、自然基金重点项目、科技部国际合作专项等项目多项。担任国际期刊Nature、Nature Commun.、ACS Photonics、APL Photonics、Opt. Lett.、Opt. Express、Optics and Laser Technology、EPL-EUROPHYS LETT、J. lightwave Tech.等SCI 期刊审稿人。 任国家基金委项目通讯函评专家、教育部学位中心通讯函评专家。担任Photonics客座编辑。获中国光学学会首届光学科技奖、天津市自然科学一等奖。 代表性论文：
研究领域周期/非周期光子微结构中光局域与光调控、线性与非线性光物理等微纳光子学和拓扑光子学方面研究。包括：平带晶格中的局域态、边缘态和拓扑特性研究；非厄米平带及拓扑光子学; 非线性拓扑光子态；结构光场的调控、整形以及光镊与光子学技术应用研究等。 更多信息欢迎浏览实验室主页：topo-photonics.nankai.edu.cn 欢迎对微结构光子学和拓扑光子学感兴趣的同学加入（保送或考研）到本实验室攻读硕士或博士。联系方式：tanya@nankai.edu.cn 教学工作课程教学： 《现代应用光学》 主讲 本科三年级； 《大学基础物理实验》 本科一年级 《现代光学实验》 研究生一年级 教改工作： 荣获南开大学2012年教学成果二等奖。 参与2013年精品视频公开课的成功申报，并于2014年暑期完成对视频公开课的两个课时的录制工作。 学生培养： ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------在读研究生： 熊剑琪、宋立敏、张玉洁、唐惠妍、张睿颖、程若琪 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 本硕博毕业生：
科研项目（1）国家自然科学基金面上项目，类分形光子晶格中的平带拓扑和可控模式转换（2024-2027），在研，主持 （2）天津市自然科学基金面上项目，光子微结构中奇点平带及拓扑特性研究（2021-2024），在研，主持 （3）国家自然科学基金重点项目，高阶光学拓扑态及其非线性调控（2022- 2026），在研，参与 （4）中德科学中心中德合作交流项目，光子晶格中非线性拓扑物理现象等研究，（2021- 2023），在研，参与 （5）国家重点研发计划项目量子调控专项，具有拓扑、分形特性空间结构光场的调控及非线性效应（2017-2022），在研、参与 （6）国家自然科学基金面上项目，光诱导蜂窝型光子晶格中与赝自旋相关涡旋现象的研究（2017-2020），结题、参与 （7）国家自然科学基金委面上项目，无序非线性增益介质中光子局域化及上转换随机激光的研究（2012-2015），结题、参与 （8）科技部国际科技合作专项，新型聚合物纳米复合材料及其光子学微结构的合作研究（2012-2014），结题、参与 （9）国家自然科学基金青年基金，光诱导准周期光子晶格中光动力学及其应用的研究（2010-2012），结题、主持 （10）科技部973计划项目，光子束超衍射纳米加工基本原理基础研究（2010-2014），结题、参与 （11）科技部973计划项目，光诱导人工光学结构及光传播特性研究（2007-2011），结题、参与 学术交流[14] 2021年8月16-20日，唐莉勤参加了韩国“IBS Conference on Flatbands: symmetries, disorder, interactions and thermalization"线上会议，并做了题为“Novel phenomena in photonic flatband lattices”的邀请报告。 [13] 2021年1月16日，唐莉勤在“2020年度南开物理学术年会”上做了题为“光束整形及非传统平带局域态研究”的代表性成果报告。 [12]2020年5月26-28日，唐莉勤参加了Photonics North 2020国际会议线上会议, 并做了题为“Design and demonstration of photonic flat-band lattices for light localization”邀请报告。 [11] 2020年5月11-15日，马继娜（博士生）参加了CLEO2020：QELS国际网络在线会议，并做了口头报告。 [10] 2019年6月30日-7月2日，由南开大学物理科学学院主办的拓扑光子学国际研讨会在天津召开，来自世界10余个国家地区以及全国各省市的250余名代表参加了这次会议。 2016年诺贝尔物理学奖颁发给了拓扑物理学理论的相关研究，极大证明了拓扑这一数学概念对整个科学以及人类进步方面的重要性与影响力。南开大学陈省身先生正是世界公认的拓扑领域先驱与重要奠基人，在这个领域具有极高的学术声望与影响力。值此南开大学百年校庆之际，同时为了纪念陈省身先生逝世15周年，作为南开大学百年校庆学术与交流系列活动之一，这次“拓扑光子学国际研讨会”邀请了包含多位英国、以色列、美国科学院院士在内的20余位相关领域的顶尖科学家共聚一堂、共襄盛举。英国皇家爵士、英国皇家科学院院士、英国布里斯托大学迈克-贝里教授应邀作题为“Geometric Phases and the Separation of the World”的百年南开大讲坛专场报告。来自英国、以色列、美国等国家地区的20余位拓扑领域顶尖科学家针对拓扑光子学的最新进展进行了多场专题邀请报告，同时国内40余所高校师生通过海报展示了自己在相关领域的最新工作，10名学生获得了最佳海报奖。会场讨论相当热烈，给广大参会师生留下了深刻印象。通过此次拓扑光子学国际研讨会的举办，极大提升了南开大学及物理学科的国际知名度，并以此带动物理学院同国际顶尖课题组间的合作与交流，向南开大学百年校庆献礼。这次拓扑光子学国际研讨会得到了南开大学校庆办、国家重点研发计划等的资助，物理科学学院陈志刚教授、许京军教授为大会共主席， 任梦昕、蔡卫、胡毅、唐莉勤、李勇男、宋道红等六位青年教师为主要组织者，物理学院30名学生志愿者参与了会务工作。 [9] 2019年6月17-20日，马继娜（博士生）参加在意大利Rome举行的PIERS2019国际会议，并做了口头报告。 [8] 2019年5月5-10日，王海萍（博士生）参加了在美国San Jose举行的CLEO2019：QELS国际会议，并做了口头报告。 [7] 2016年8月5-8日，唐莉勤参加了在贵阳举办的第十八届全国凝聚态光学性质学术会议。 [6] 2016年6月5-10日，夏世强（博士生）、宗元媛（硕士生）参加了在美国San Jose举行的CLEO2016：QELS国际会议，并分别做了口头报告。 [5] 2015年10月28-30日，夏世强（博士生）、宗元媛（硕士生）参加了吉林省长春市举行的中国物理学会2015年秋季会议，并做了张贴报告。 [4] 2015年7月9日-12日，夏世强（博士生）参加了由泰达应用物理研究院和物理科学学院共同主办的的第三届学术“光子学前沿”国际研讨会，并做了张贴报告。 [3] 2015年7月9日-12日，陈志刚教授、胡毅副教授、宋道红副教授和唐莉勤副教授组织了第三届“光子学前沿”国际学术研讨会，此次会议为来自美国、加拿大、英国、德国、意大利等10个国家和地区的30余位专家、学者提供了一个高水平的学术交流与国际合作的平台。会议期间，美国密西根大学Steven Cundiff教授、德国耶拿大学Ulf Peschel教授、加拿大国立科学院Roberto Morandotti教授等15位国际知名光学专家围绕“纳米光子学、非线性光学、光纤与集成光学、量子光学、表面等离子体激元学、超快光子学、生物光子学”等主题做了精彩的学术报告。受邀专家学者与来自国内15所知名高校和研究所的60余名师生，围绕光学学科目前最前沿的领域展开了充分的交流和讨论。 [2] 2014 年 12 月 17-19 日，夏世强（博士生）在中国科学院物理研究所举行第二届全国物理学科博士生论坛，并做张贴报告。 [1] 2014 年 7 月 19-22 日，唐莉勤参加了在内蒙古通辽市举办的第十七届全国凝聚态光学性质学术会议。 学术成果近期代表性研究成果如下： [6]. 首次在特殊设计的平带光子晶格中实验直接观测到类似三维圆环面上的新型环状平带模式，揭示了平带晶格系统中的实空间拓扑特性【Phys. Rev. Lett., 124, 183901(2020)】。通常情况下，材料的拓扑性质来自于动量空间的拓扑保护。在此工作中，从理论和实验两方面研究了非传统环形平带模式与实空间拓扑保护的关联。在大部分所谓几何“阻挫”的晶格结构中，动量空间平带在一些离散的点处与色散带交叉，交叉点处的能带简并说明该系统中平带局域模式是不完备的。也就是说，存在一些“丢失态”才能构成完备的平带局域模式集合。这些“丢失态”存在于无限晶格体系，或由一个满足周期性边界条件沿着圆环面的不可压缩的环形态表征，它们由系统的实空间拓扑特性引起。虽然这些非传统的环形平带模在理论上被预言，对理解平带系统的基本物理中起着关键作用，但由于对周期边界条件的苛刻要求等原因，在传统材料中很难实现。本工作以二维Kagome晶格为起点，巧妙设计了环形的Corbino有限光子晶格结构，并利用低功率连续激光直写的方法在非线性晶体中诱导出这样的光子晶格，从而首次直接实验观察到了与实空间拓扑特性相关的不可压缩环形态，并实验证明了与非平凡平带环形态相关的边界模式的鲁棒性。通过对不可压缩环形态的直接观测和严格分析表明，环形Kagome光子晶格在动量空间中具有平带能带触点，而这些非常规的平带环形态的展现于Bloch函数存在奇点有关，由晶格的实空间拓扑特性决定。该研究结果对于理解拓扑平带以及强关联系统的有趣物理现象具有重要意义。
图六 Corbino-Kagome光子晶格中NLS的直接实验观测 [5]. 提出并证明了通过合理的相位调制和装配来产生扇形涡旋光束的新方法【APL Photonics, 5, 016102 (2020)】。我们的设计不同于先前提出的产生幂指数涡旋光束的方法。这种非常规涡旋光束由多个螺旋光束细丝（如风扇叶片）组成，通过适当调节参数可以很容易地控制它们的总光束尺寸和螺旋角。实验上，用这种扇形涡旋光束演示了两个应用实例：一个是通过密集散射的粒子悬浮液进行光学清洗；另一个是通过在悬浮液中心（如风扇头）添加圆环图案进行光学屏蔽，并从悬浮液中传输目标粒子。我们设想，这种特别设计的扇形光束可以用作微流控和涉及生物体复杂环境的生物应用的多功能工具，特别是用于从高粒子浓度的流体环境中主动分离或分离捕获的粒子。 这篇文章被选为当期的特色文章（Featured），并被AIP Scilight专题报道。 图五 合成扇形涡旋光束用于光学清洗、屏蔽和输运粒子 [4]. 首次实验上证明了在两个不同的折射率梯度（驱动晶格带）作用于外电场的情况下，准一维光子菱形晶格中存在紧定域态（CLSs）【APL Photonics, 5, 016107(2020)】。这种晶格由周期性排列耦合波导阵列组成，该阵列具有一个完美的平带，当不存在驱动时，该平带与剩余的两个色散带接触。外部驱动是通过调节相邻波导的相对写入光束强度来实现的。我们发现，垂直于带状的y梯度集在去除带接触的同时保留了平带。未驱动的类偶极子CLS在一个单元上占据两个晶格位置，变成一个梅花形CLS，横跨两个单元上。相反，平行于带状物的x梯度产生了CLS的斯塔克阶梯，其空间轮廓相对于未驱动的情况是不变的。我们发现它们的叠加导致了动量空间中的Bloch振荡。
图四 连续激光写入技术制备光子菱形晶格中CLSs的实验观察 [3]. 提出了一种特殊形状的高阶奇点光束的强度分布预设计方法【Photonics Research, 7, 1101(2019)】。这种方法不是先验假定的相位公式，而是一种依靠“蛋糕切割和组装”的合成涡旋光束方法。该方法思想来源于人造卫星轨道运动轨迹变化的启发，基于此原理实现波束成形的方位相位梯度。实验中产生了多种规则形状和非规则形状的典型涡旋光束。以三角形涡旋光束为例，实现了微生物的光捕获和传输，证明了这种非常规涡旋光束在光捕获和操作中的适用性。
图三 特殊形状的合成涡旋光束 [2]. 利用振幅调制和相位调制相结合的方法，成功制备了Kagome光子晶格，并首次在实验观察到了线性局域的平带本征模式和基于平带态叠加的复杂图形的无衍射传输【Opt. Express 24, 8877 (2016)】。这一类特殊的受挫晶格，提供了一种全新的线性光局域的物理新机制，为我们实现长距离无损的图像传输提供了可能。 【论文目前SCI引用85次，Google引用107次】
图二 光诱导 Kagome晶格中的平带态和叠加局域模传输 [1]. 利用非相干叠加，利用光诱导的方法首次在SBN晶体中实现了二维Lieb光子晶格并实验观察到了线性局域的平带态，并利用平带本征模式线性叠加形成首次实现了图像的无损传输【Opt. Lett. 41, 1435(2016)】。由Lieb晶格特殊的结构，目前制备Lieb光子晶格依赖于激光直写技术，我们的研究提供了一种光诱导制备Lieb光子晶格的新方法。实验中，我们巧妙的采用两个不同周期的晶格阵列光（“蛋托”型晶格阵列光与四方晶格阵列光）的非相干叠加，得到了光强分布符合Lieb晶格结构的无衍射光场。研究成果为光子晶格以及平带在信息传输方面的应用提供了理论与实践经验。 【论文目前SCI引用84次，Google引用105次】
图一 二维Lieb晶格中的平带态和图像传输 |
