伦敦博士联盟Curciform系列讲座之—— “超快单像素光谱学和成像”,嘉宾: 王超博士

伦敦博士联盟(London PhD Network)此次讲座邀请到了肯特大学工程与数字艺术学院的副教授——王超博士,介绍他们在超快单像素光谱学和成像领域的研究。

 

传统的光谱检测需要利用棱镜或光栅将光束散射,从而将光谱在空间域展开,再利用CCD测量位于不同位置的各个波段的光谱数据。这种方法因为受到CCD等器件采样速率的限制,光谱分析速率难以达到超高速要求。王教授介绍了一种新的研究视角来实现超高速光谱分析,核心思想是利用光子时间拉伸(Photonic time stretch)技术将光谱在时间域展开,再利用光通信中常用的高速光电传感器在时间维采样,从而获得各个波段的频谱数据。这里,光子时间拉伸技术可以利用光线的色散功能实现。光纤色散是指由于光纤所传输的光信号是由不同频率成分携带的,不同频率成分的传输速度不同,从而导致传输一定距离后信号发生畸变,如光脉冲发生展宽。光纤色散本来是光纤通信中的不利因素,但是这里将其变废为宝,巧妙地利用色散将光谱在时间域展开,成为光谱检测分析的有利因素。这种基于光子时间拉伸(Photonic time stretch)的超高速光谱检测分析技术在工业,通信,生物医学,国防等领域具有广泛应用前景。目前已经应用于光学成像领域,使得成像速度可达每秒上千万帧,并且可以连续不断的高速成像。但这种超高速技术也为后端的数据采集,存储,传输和处理带来巨大挑战,为此,王教授介绍了如何利用压缩感知来高效地采集有用信息,突破奈奎斯特采样定律的限制。本次沙龙内容丰富精彩,参会人员与嘉宾进行了充分的跨学科交流和探讨,反响热烈。

 

本次沙龙由伦敦大学学院李会良博士和帝国理工学院助理研究员宋平凡博士组织。

 

 

 

 


 

主题:超快单像素光谱学和成像

嘉宾:王超博士(英国肯特大学副教授)

时间:2019年1月25日下午6:00 pm

地点:Foyer Meeting Room 1, UCL Cruciform Building, Gower Street, University College London, WC1E 6AE

组织机构:伦敦博士联盟(http://www.londonphd.org/ 微信号:LondonPhDNetwork)

 

 

【内容摘要】

单像素光谱成像功能大大降低了光谱检测的复杂性和成本。光子时间拉伸使得以每秒数千万帧的前所未有的速度连续运行超快单像素光谱成像成为可能。 在本次研讨会上,我将介绍这种全新的光谱学和成像技术及其在生物医学,制造和科学应用中的多种用途。 讨论了超快成像中新出现的大数据挑战,并且还将介绍我们最近关于光子数据压缩的工作。 Single-pixel spectroscopy and imaging feature greatly reduced complexity and cost. Photonic time stretch enables continuously running ultrafast single-pixel spectroscopy and imaging with unprecedented speed of tens of millions frames per second. In this seminar, I will introduce this completely new type of spectroscopy and imaging technique and its versatile utilities in biomedical, manufacturing and scientific applications. Emerging big data challenges in ultrafast imaging are discussed and our recent work on photonic data compression will be presented as well.

 

【主讲嘉宾介绍】

王超博士分别于2002年和2005年在天津大学和南开大学获得本科和硕士学位,于2011年在加拿大渥太华大学获得博士学位。2011年至2012年在加州大学洛杉矶分校从事博士后研究。于2013年加入肯特大学,现为肯特大学工程与数字艺术学院的副教授。

 

王超博士的研究集中在光学与其他学科的交叉领域,如微波光子学,光学通信,生物光子学,这些技术广泛应用于工业,通信,生物医学,国防等领域。他的研究课题受到欧盟玛丽居里项目,英国皇家学会,英国工程与物理科学研究委员会的资助。在Nature Photonics, Nature Biotechnology, Time Magazine, Scientific American, Optics & Photonics News and Laser Focus World 等顶尖期刊发表多篇著作。

 

Short Bio:

Dr Chao Wang is a Senior Lecturer in the School of Engineering and Digital Arts at the University of Kent, where he first joined as a Lecturer in 2013. From 2011 to 2012, he was a NSERC Postdoctoral Fellow in the Photonics Laboratory, University of California, Los Angeles (UCLA), USA. He received his B.Eng degree in Opto-electrical Engineering from Tianjin University, China, in 2002, M.Sc degree in Optics from Nankai University, China, in 2005, and Ph.D degree in Electrical and Computer Engineering from the University of Ottawa, Canada, in 2011.

 

Dr Wang’s research interests lie in inter-disciplinary areas that study the interaction between photonics and other traditional or state-of-the-art technologies in different fields, such as microwave photonics, optical communications and bio-photonics, for widespread industrial, communications, biomedical, and defense applications. His research activities have been supported by EU Marie-Curie Actions, the Royal Society, and the Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC). He has authored more than 100 peer-reviewed journal publications and international conference papers, with wide media coverage in Nature Photonics, Nature Biotechnology, Time Magazine, Scientific American, Optics & Photonics News and Laser Focus World.

 

He has received the SPIE Scholarship in Optical Science and Engineering (2008), Vanier Canada Graduate Scholarship (2009), IEEE Photonics Society Graduate Student Fellowship (2009), IEEE Microwave Theory and Techniques Society Graduate Fellowship (2010), Natural Science and Engineering Research Council of Canada (NSERC) Postdoctoral Fellowship (2011), and EU Marie-Curie Career Integration Grant (2014).

 


 

【主办方介绍】
伦敦博士联盟(London PhD Network,简称LPN)成立于2015年9月,是以伦敦为轴心的各知名高校和研究机构的博士生,博士后,导师和教授组成的青年高科技学术团体,一直受到中国驻英使馆科技处的大力支持和关怀。伦敦博士联盟以促进跨学科交流和青年学者的职业发展为宗旨,精心组织一系列学术交流研讨会,定期邀请学者和专家进行讲座,内容涵盖生物医学,医疗健康、人工智能、能源交通、大数据、机器人技术等多个国家重点投资发展领域,获得广泛好评,至今已有超过700名活跃会员。同时伦敦博士联盟也为热衷产业化和商业化的精英人士提供咨询平台,积极推动伦敦地区青年学者的科研交流和合作。