鄭國興

武漢大學教授;學者

人物簡歷

□2005/08-至今:武漢大學電子信息學院,講師/副教授/教授/博導/光電信息工程系副主任
□2014/02-2015/02:英國伯明罕大學物理與天文學院,訪問學者

□2002/09-2005/06,中國科學院光電技術研究所,微細加工光學技術國家重點實驗室,光學工程專業,工學博士;
□1999/09-2002/06,中國科學院光電技術研究所,微細加工光學技術國家重點實驗室,物理電子學專業,工學碩士;
□1995/09-1999/06,武漢大學,電子信息學院,光學技術與光電儀器專業,工學學士;

研究方向

■基礎研究(fundamentalresearch):
微納光學(micro-nanooptics)、超材料(Metamaterials)、超穎表面(metasurface)、全息(Holography)
■高新技術(hightechnology):
雷射光束整形(laserbeamshaping)、衍射光學(diffractiveoptics)、光學設計(opticaldesign)

主要成就

•超材料雷射全息研究
在理論上,通過建立金屬納米棒材料的洛倫茲電偶極子理論模型,再結合法布里-珀羅腔的共振增強效應,首次揭示了金屬納米棒陣列工作的物理機理(寬頻回響和高效轉換特性);實驗上,在不增加工藝複雜度的前提下(僅需一步光刻工藝)、使得超材料全息的實測衍射效率高達80%,一舉解決了超穎材料套用於雷射全息的重要理論障礙和技術難題,是超穎表面材料研究上重要的理論和技術方法的突破性進展。2015年2月,這一成就在NatureNanotechnology這一學科頂尖級雜誌(最新影響因子35.267,超過Science和Cell)上線上頭版頭條發表,該雜誌還同步刊發了評述文章;該方向後續的研究成就發表在NatureCommunications上,研究成就被國內媒體廣泛報導。
•電介質超材料光電子器件研究
利用等效介質理論、導波傳輸理論等理論工具分析了電介質基材料的光學各向異性,釐清了矽基幾何相位微納結構材料中的光和物質相互作用的科學機理,建立了材料的物理和數學模型、最佳化設計與仿真模型。基於此技術,發明了一系列新穎的光電子元器件,如微納結構偏振分光器、光功率分配器(M*N任意分束)、各種波片(λ/4、λ/2等)、擴束整形鏡、菲涅爾透鏡、離軸透鏡、偏振達曼光柵、超材料雷射諧振腔鏡等,這些成就填補了超材料光電子器件的發展內涵,為超材料的廣泛套用奠定了堅實的基礎,相關成就發表在OpticsLetters、OpticsExpress等雜誌上。
•基於超材料的超解析度光學成像研究
完成了基於超材料的超解析度光學成像的理論平台的建設,發明了一系列利用具有雙曲色散特性的人工結構超材料構造超解析度聚焦成像裝置和解析度增強器,如超解析度固體浸沒透鏡、半圓柱型雙曲聚焦透鏡、多雷射頭超解析度聚焦裝置、非均勻採樣金屬透鏡、納米電漿波聚焦頭、平板超解析度成像透鏡等,並進行了嚴格的理論建模分析和實驗手段驗證,相關成就發表在PhotonicsTechnologyLetters、ChineseOpticsLetters、ChinesePhysicsB等雜誌上。

文章專利著作

論文情況publications:
(1)GuoxingZheng*,GuogenLiu,MitchellGuyKenney,ZileLi,Ping’anHe,SongLi,ZhiRen,andQilingDeng,Ultracompacthigh-efficiencypolarisingbeamsplitterbasedonsiliconnanobrickarrays,OpticsExpress,24(6),6749-6757,2016.影響因子3.488
https://www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-24-6-6749
(2)ZileLi,GuoxingZheng*,Ping’anHe,SongLi,QilingDeng,JiangnanZhao,YongAi,Allsiliconnanorod-basedDammanngratings,OpticsLetters,40(18),4285-4288,2015.影響因子3.292
https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-40-18-4285
(3)GuoxingZheng,HolgerMühlenbernd,MitchellKenney,GuixinLi*,ThomasZentgraf*andShuangZhang*.Metasurfacehologramsreaching80%efficiency.NatureNanotechnology,10(5),308-312,2015.(SCI&Ei).影響因子35.267,ESI熱點&高引論文
//www.nature.com/nnano/journal/v10/n4/full/nnano.2015.2.html
(4)DandanWen,FuyongYue,GuixinLi,GuoxingZheng,KinlongChan,ShumeiChen,MingChen,KingFaiLi,Wing-HanWong,KokWaiCheah,EdwinPun,ShuangZhang,andXianzhongChen*,Helicitymultiplexedbroadbandmetasurfaceholograms,NatureCommunications,DOI:10.1038/ncomms9241,2015.影響因子11.47
(5)JunCui,LiangpingXia*,ZhengYang,LuYin,GuoxingZheng,ShaoyunYinandChunleiDu,Amicrospectrometerbasedonsubwavelengthmetalnanoholearray,Proc.ofSPIEVol.9272,92721O1-5,2014.(Ei)
(6)Huipang,ShaoyunYin,GuoxingZheng,QilingDeng,LifangShi,ChunleiDu*,DesigntheDiffractiveOpticalElementwithLargeDiffractionAngle,Proc.ofSPIEVol.9271,92711M1-8,2014.(Ei)
(7)GuoxingZheng*,ZileLi,GuishanYuan,RuiyingZhang,Ping’anHe,XiaochunDong,JunCui,JiangnanZhao,JianpingYun,andSongLi,Focusingmicrowavesintosubwavelengthdimensionswithahalf-cylindricalhyperlensbasedonsplitringresonators,ChineseOpticsLetter,12(8),081602,(2014).(SCI&Ei).影響因子1.851
https://www.osapublishing.org/col/abstract.cfm?uri=col-12-8-081602
(8)JunCui,GuoxingZheng*,PinganHe,JiangnanZhao,JianpingYun,JinlingYang,andSongLi,Aplanarhyperlens-baseddeviceforsuper-resolutionmagnificationimaginginafarfield,ChineseOpticsLetter,12(Suppl.),S11601(2014).影響因子1.851
(9)JiangnanZhao,GuoxingZheng*,SongLi,HuiZhou,YueMa,RuiyingZhang,YanShi,andPing’anHe,Ahyperlens-baseddevicefornano-scalefocusingoflight,ChineseOpticsLetter,10(4),042301,(2012).(SCI&Ei).影響因子1.851
(10)WeiPingWang*,GuoXingZheng,TheImpactofParametersofHyperlenswithArtificiallyEngineeredMetamaterialonSub-DiffractionImaging,AdvancedMaterialsResearch,(Vol.482-484,1111-1114,(2012).(Ei).
(11)ZhouHui*,LiSong,ZhengGuoxing,Theinfluenceofnoiseonrangeerrorofsatellitelaseraltimeterwithrecordedwaveforms,InformationandBusinessIntelligence-InternationalConference,IBI2011,Proceedings,2012.(EI)
(12)GuoxingZheng*,RuiyingZhang,SongLi,PinganHe,HuiZhou,YanShi,AHyperlens-EmbeddedSolidImmersionLensforBeamFocusingBeyondtheDiffractionLimit,PhotonicsTechnologyLetters,23(17),1234-1236,2011.(SCI&Ei).影響因子2.11
(13)ZhengGuo-Xing*,ZhangRui-Ying,LiSong,HePing-An,andZhouHui,Focusingabeambeyondthediffractionlimitusingahyperlens-baseddevice,ChinesePhysicsB,20(11),117802(2011).(SCI&Ei).影響因子1.603
(14)HuiZHOU*,SongLI,GuoxingZHENG,ThePhaseModeofReflectedBeamfromLaserRetroreflectorwithDihedralangleandFlatnessError,OpticalReview,18(1),2011(SCI&EI).
(15)GuoxingZheng*,SongLi,Ping’anHe,HuiZhou,JinlingYangandJunlingGao,AlgorithmoptimizationandmaskdatageneratingforDammanngratingsinlasermedicalapplications,IEEEProceeding:internationalconferenceonbiomedicalengineeringandcomputerscience,2010.(Ei)
(16)XingzhanWei,HaofeiShi,GuoxingZheng,XiaochunDong,andChunleiDu*,Modelingandexperimentalverificationofopticalmaterialsformedbystackednanostrips,OpticsExpress,18(14),14842-14849,2010.(SCI&Ei)
(17)YifuWang,XiaochunDong,GuishanYuan,GuoxingZheng,ChunleiDu*,Designmethodtoenhancethetransmittanceofastructuredlensbasedonnonperiodicsampling,OpticalEngineering50(1),018001(January2011).(SCI&Ei).
(18)HuiZHOU*,SongLI,GuoxingZHENG,ThePhaseModeofReflectedBeamfromLaserRetroreflectorwithDihedralangleandFlatnessError,OpticalReview,18(1),2011.(SCI&EI)
(19)WengYin-Kan,LiSong*,ZhouHui,YangJin-Ling,ZhengGuo-Xing,Zhang,Pin-HuiResearchonfar-fielddiffractionofcube-cornerretroreflectorinthesatellitelaserrangingsystem,ProceedingsofSPIE,Vol.7656,nPART1,2010.(EI)
(20)GuoxingZheng*,SongLi,High-powerlaserdiodearraybeam-shapingbyrhomboidprismarrays,JournalofOpticsA:PureandAppliedOptics,10(2008)075301(531-535,5pp)(SCI&Ei).
(21)GuoxingZheng*,SongLi,HuiZhou,Abinarybeam-splitterforlidarbeam-shapinginlaserimagingapplication,SPIEProceedings,Vol.6624,66241I,2008.3.(Ei)
(22)GuoxingZheng*,ChunleiDu,ChongxiZhou,andChunyanZheng,“Micro-grating-arraybeam-shapingtechniqueforasymmetricallaserbeams,”AppliedOptics,Vol.44,No.17,June10,3540-3544,2005(SCI&Ei).
(23)GuoxingZheng,ChunleiDu*,ChongxiZhou,ChunyanZheng,Laserdiodestackbeam-shapingbyreflectivetwo-wedge-angleprismarrays,OpticalEngineering,Vol.44(4),April,044203,2005(SCI&Ei).
(24)GuoxingZheng,ChunleiDu*,“Afluctuation-insensitivediffractiveopticalhomogenizerforexcimerbeam-shaping,”Proc.ofSPIE5636,499-504,2004(Ei).
(25)ChongxiZhou*,ChunyanZheng,GuoxingZheng,andChunleiDu,High-PowerLDABeamTransformationusingDiffractiveGratingArray,Proc.ofSPIE,5636,73-77,2004.(Ei).
專利情況Patents:
(1)鄭國興,杜春雷*,雙稜角反射微稜鏡列陣實現面陣半導體雷射器整形的方法,中國發明專利申請號:No.200410009407.7(已授權,授權公開日2008.9.10,批准號CN100417972C).
(2)鄭國興,杜春雷*,周崇喜,折反稜鏡堆實現條陣半導體雷射器整形的方法,中國發明專利申請號:No.200510011495.9.(已授權,授權公開日2009.4.29,批准號CN100483243C).
(3)鄭國興,杜春雷*,周崇喜,謝偉民,斜方稜鏡堆實現條陣半導體雷射器光束整形的方法,中國發明專利申請號:No.200810116169.8.(已授權,授權公開日2010.6.30,批准號CN101303453B).
(4)鄭國興*,李松,周輝,楊晉陵,石岩,馬躍,高俊玲,準直半導體雷射器快軸光束的折反射柱透鏡及其製造方法,中國發明專利申請號:No.201010130932.X.(已授權,授權公開日2012.08.08,批准號CN101893752A)
(5)鄭國興*,李松,何平安,周輝,楊晉陵,石岩,一種基於雙曲透鏡的超解析度聚焦裝置,中國發明專利申請號:No.201010176010.2(已授權,授權公開日2012.6.20批准號CN101840054A)
(6)鄭國興*,張瑞瑛,李松,何平安,周輝,楊晉陵,一種基於超材料的超解析度聚焦平凸透鏡,實用新型專利,No.201120169539.1.(已授權,授權公開日2012.2.8,批准號CN202141822U)
(7)鄭國興*,張逸倫,一種汽車雷射投影燈,實用新型專利,No.201220651857.6(已授權,授權公開日2013.3.22,批准號)
(8)鄭國興*,陳舒杭,張逸倫,崔鈞,翁寅侃,馬躍,何平安,楊晉陵,高俊玲,李松,一種微波超解析度聚焦裝置,中國發明專利申請號:No.201310014415.X已授權,授權公開日2015.8.11
(9)鄭國興*,張逸倫,崔鈞,何平安,楊晉陵,趙江南,鄖建平,高俊玲,李松,李子樂,一種平面遠場超解析度放大成像裝置,中國發明專利申請號:201310090380.8IPC分類號:G02B1/00;G02B27/58,已授權,授權公開日2015.7.24
(10)李子樂鄭國興*張逸倫何平安鄖建平楊晉陵趙江南高俊玲周輝田昕李松,一種金納米棒光學薄膜,中國發明專利申請號:201410152721.4,申請日:2014.04.16
(11)李子樂鄭國興*李松何平安張霜,一種透射式矽納米陣列光分束器,中國實用新型專利申請號:201520096254.8(已授權)公開(公告)號?:CN204422813U公開(公告)日:2015.06.24
(12)李子樂鄭國興*何平安李松田昕周輝趙江南高俊玲楊晉陵張霜,一種矽納米磚陣列偏振分光器,中國發明專利申請號:201510223192.7,申請日:2015.05.05
(13)劉國根鄭國興*何平安李子樂李松高俊玲楊晉陵張霜,一種基於金屬微納結構天線陣列的反射式離軸透鏡,中國發明專利申請號:201510385971.7,申請日2015.6.30
(14)鄭國興*李子樂呂良宇何平安李松周輝田昕楊晉陵高俊玲張霜,一種反射式鋁納米棒陣列及利用其實現彩色全息的方法,中國發明專利申請號:201510559468.9,申請日:2015.09.02
(15)鄭國興*李子樂何平安李松田昕周輝張霜,一種超材料體感全息元件及其設計方法,中國發明專利申請號:201510867802.7,申請日:2015.11.30
(16)鄭國興*吳偉標何平安李松李子樂趙江南高俊玲周輝田昕張霜,一種基於偏振態控制的雙檔變焦透鏡,中國發明專利申請號:201511015914.6,申請日:2015.12.29
(17)鄭國興*李子樂吳偉標劉國根呂良宇王宇,套用於傅立葉三維全息的矽納米磚陣列結構及其設計方法,中國發明專利申請號:201610363922.8,申請日:2016.5.27
(18)鄭國興*李子樂吳偉標呂良宇王宇劉國根,套用於傅立葉彩色全息的矽納米磚陣列結構及其設計方法,中國發明專利申請號:201610366975.5,申請日:2016.5.27
教材textbook:
王紅敏、張發玉、吳清收、鄭國興,工程光學,北京大學出版社,2009

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