蔡阳健 教授

院部/部门:物理与电子科学学院

电子邮箱: yangjiancai@sdnu.edu.cn     办公地点: 山东师范大学长清湖校区
个人简历

蔡阳健,男,1977年12月出生,博士,山东师范大学物理与电子科学学院院长、教授、博士生导师、国家杰出青年科学基金获得者、美国光学学会会士、全国百篇优秀博士学位论文获得者、德国洪堡基金获得者。2000年毕业于浙江大学物理系,获物理学专业学士学位,2005年毕业于浙江大学物理系,获物理学专业博士学位,2006年毕业于瑞典皇家理工学院,获电磁场理论专业博士学位。2 003.9 - 2004.8 ,香港浸会大学物理系交流博士生。2006-2009在德国爱尔兰根马普光学研究所( 爱尔兰根 马普光学研究组 )从事博士后研究,并获德国洪堡基金。2009年 被聘为 苏州大学 特聘教授 2013.3- 2015.2 担任国家自然科学基金委物理一处流动项目主任。2016年入选江苏特聘教授。2018年被聘为山东师范大学物理与电子科学学院院长,创立山东师范大学光场调控及应用中心 http://www.gctk.sdnu.edu.cn/ 。长期从事光场调控及应用、 光束传输与控制 、光学成像、大气光学、 微纳操控 等研究,在权威刊物发表SCI收录论文 300 多篇,发表邀请综述论文1 5 篇,英文专著章节2章,获发明专利授权 24 项。 获教育部高等学校科学技术奖自然科学奖二等奖、浙江省高校优秀科研成果奖一等奖、浙江省自然科学优秀论文一等奖、江苏青年光学科技奖。主持国家杰出青年科学基金、新型光场调控物理及应用重大研究计划重点项目、国家自然科学基金面上/青年、 国家重点研发计划子课题、 全国百篇优秀博士学位论文专项基金等项目。入选“2010 年江苏省十大青年科技之星2014-2020连续7年入选Elsevier发布的中国高被引用学者榜单(物理学和天文学),入选2017年美国光学学会杰出审稿人 2 021 第十届山东省优秀科技工作者称号。所指导的 博士生 获国家建设高水平大学公派研究生项目9项。担任 Integrated Optics and Lightwave: An International Journal (OPTLJ) 主编、 Journal of the European Optical Society-Rapid Publications  副主编、Journal of Optical Society of America A专题编辑、PhotoniX专题编辑、Photonics 专题编辑、 Progress in Optics 编委、《中国激光》编委、 《现代物理》编委、 全国光学青年学术论坛第二届主席团副主席、中国激光杂志社青年编辑委员会副主任等。曾担任国际刊物Optics & Laser Technology 副主编 (2012-2014)Science Bulletin 客座主编(2016-2017) 近年来作为会评专家参与了国家自然科学基金委、科技部重点研发计划、国家外专局 111 引智基地、教育部“卓青”计划、山东省自然科学基金等项目评审会。

 

招生方向

硕士研究生招生专业:物理学、光学工程

博士研究生招生专业:光学

博士后招生专业:物理学

研究方向

光场调控及应用、光束传输与控制、大气光学、光学成像、微纳操控等                            

主持科研项目

1. 中央引导地方科技发展资金项目,特殊关联部分相干光束的产生及其在大气激光通信中的应用,50万,2020.10-2022.12

2. 山东师范大学科研创新团队(A类),光场调控及应用80万,2020-2023

3. 山东师范大学理工类重大科技成果培育(A类),光场相干调控及应用, 20万, 2020-2023

4. 国家重点研发计划项目,铌酸锂薄膜重要片上光子器件研究,2020.01-2024.12,子课题负责人,负责经费120万

5. 国家自然科学基金面上项目, 部分相干光束轨道角动量调控、测量及应用基础研究, 62万,2020.01-2023.12

6. 国家自然科学基金专项项目科技活动项目,第11届先进信息通信技术国际会议, 10万,2019.10

7. 2019年度山东省科技创新基地专项, 省光学与光子器件技术重点实验室, 300万,2020.1-2022.12

8. 济南市扶持政策支持项目,山东省光场调控工程技术中心,100万,2020.1-2022.12

9. 济南市科技局创新团队项目,光场调控及应用研究,170万,2019.01-2021.12

10. 国家自然科学基金重大研究计划重点项目,矢量光束相干结构调控及其与湍流大气相互作用研究,420万 (直接经费370万),2018.01-2021.12

11. 江苏特聘教授重点类资助项目,200万(省拨),2016.7-2019.7

12. 国家杰出青年科学基金,光束调控及应用,400万(直接经费350万), 2016.01-2020.12

13. 国家自然科学基金面上项目, 部分相干电磁光束的位相调控及其经过介质传输与成像的理论与实验研究, 90万,2013.01-2016.12

14. 全国百篇优秀博士学位论文专项基金,部分相干复杂激光束在湍流大气中的传输特性研究,60万,2009.01-2012.12

15. 国家自然科学基金青年基金, 部分相干电磁光束传输和符合成像的理论与实验研究, 20万,2010.01-2012.12

16. 江苏省自然科学基金,部分相干平顶光束在湍流大气中的传输及应用研究,8万,2009.10-2012.9

17. 教育部科学技术研究重点项目,部分相干激光束的整形及应用研究,10万,2010.1-2012.12

18. 霍英东教育基金会青年教师基金基础性研究课题,部分相干空心光束的理论和实验研究, 2万美元,2010.5-2013.5

19. 教育部留学回国人员科研启动基金,部分相干光束扭曲位相特性的研究,3万,2012.1-2014.12

20. 江苏省省属高校聘请外国短期专家杰出青年教师培育聘专项目,3万, 2012

21. 江苏省省属高校聘请外国短期专家重点项目,2.5万, 2010

 

论文成果

发表SCI收录论文300多篇(影响因子大于3的论文160多篇),受邀撰写综述论文15篇,英文专著2章,总共被引用1万多次,部分代表性论文如下:

50. Jing Fang, Changda Zhou, Zhen Mou, Shuyun Wang, Jiayi Yu, Yuanjie Yang, Greg Gbur, Shuyun Teng*, and Yangjian Cai*, High order plasmonic vortex generation based on spiral nanoslits, New Journal of Physics 23, 033013 (2021)

49. Han Lv, Tong Zhou, Fei Wang*, Yahong Chen*, Yangjian Cai*, and Olga Korotkova, Young’s interference experiment for generating light with non-uniform coherence states, Optics Letters 46, 693-696 (2021)

48. Jiayi Yu, Xinlei Zhu, Shuqin Lin, Fei Wang*, Greg Gbur*, and Yangjian Cai*, Vector partially coherent beams with prescribed non-uniform correlation structure, Optics Letters 45, 3824-3827 (2020)

47. Zhaofeng Huang, Yahong Chen*, Fei Wang*, Sergey A. Ponomarenko, and Yangjian Cai*Measuring complex degree of coherence of random light fields with generalized Hanbury Brown and Twiss experiment, Physical Review Applied 13, 044042 (2020)

46. Xiaofei Li, Sergey A. Ponomarenko, Zhiheng Xu, Fei Wang, Yangjian Cai*, Chunhao Liang*, Universal self-similar asymptotic behavior of optical bump spreading in random medium atop incoherent background, Optics Letters 45, 698-701 (2020)

45. Yongtao Zhang, Olga Korotkova, Yangjian Cai*, and Greg Gbur*, Correlation-induced orbital angular momentum changes, Physical Review A 102, 063513(2020)

44. Juntao Hu, Yuping Tai, Liuhao Zhu, Zixu Long, Miaomiao Tang, Hehe Li, Xinzhong Li*, and Yangjian Cai*Optical vortex with multi-fractional orders, Applied Physics Letters 116, 201107 (2020)

43. Xianlong Liu, Jun Zeng, and Yangjian Cai*, Review on vortex beams with low spatial coherence, Advances in Physics: X 4, 1626766 (2019) Invited Review

42. Jiayi Yu, Xinlei Zhu, Fei Wang, Dongmei Wei, Greg Gbur*, and Yangjian Cai*, Experimental study of reducing beam wander by modulating the coherence structure of structured light beams, Optics Letters 44, 4371-4374 (2019)

41. Zhanghua Han*, Yangjian Cai*, Uriel Levy, and Sergey I. Bozhevolnyi, Novel terahertz sources in the form of multi-spectral resonators boosted by both pump light local field enhancement and terahertz Purcell effect, ACS Photonics 6, 2223-2230 (2019)

40. Han Wang, Lixia Liu, Changde Zhou, Jilian Xu, Meina Zhang, Shuyun Teng*, and Yangjian Cai*, Vortex beam generation with variable topological charge based on a spiral slit, Nanophotonics 8, 317-324(2019)

39. Jun Zeng, Xianlong Liu, Fei Wang, Chengliang Zhao*, and Yangjian Cai*, Partially coherent fractional vortex beam, Optics Express 26, 26830-26844 (2018)

38. Yuanjie Yang, Xinlei Zhu, Jun Zeng, Xingyuan Lu, Chengliang Zhao*, and Yangjian Cai*, Anomalous Bessel vortex beam: modulating orbital angular momentum with propagation, Nanophotonics 7, 677-682 (2018)

37. Yangjian Cai*, Yahong Chen, Jiayi Yu, Xianlong Liu, and Lin Liu, Generation of partially coherent beams, Progress in Optics 62, 157-223 (2017) Invited Review

36. Chunhao Liang, Gaofeng Wu, Fei Wang*, Wei Li*, Yangjian Cai*, and Sergey A. Ponomarenko, Overcoming classical Rayleigh diffraction limit by controlling two-point correlations of partially coherent light sources, Optics Express 25, 28353-28362 (2017).

35. Xianlong Liu, Xiaofeng Peng, Lin Liu, Gaofeng Wu, Chengliang Zhao*, Fei Wang*, and Yangjian Cai*, Self-reconstruction of the degree of coherence of a partially coherent vortex beam obstructed by an opaque obstacle, Applied Physics Letters 110, 181104 (2017).

34. Xianlong Liu, Fei Wang, Lin Liu, Yahong Chen, Yangjian Cai*, and Sergey A. Ponomarenko*, Complex degree of coherence measurement for classical statistical fields, Optics Letters 42, 77-80 (2017).

33. Xianlong Liu, Jiayi Yu, Yangjian Cai*, and Sergey A. Ponomarenko, Propagation of optical coherence lattices in the turbulent atmosphere, Optics Letters 41, 4182-4185 (2016)

32. Fei Wang, Yahong Chen, Xianlong Liu, Yangjian Cai*, and Sergey A. Ponomarenko*, Self-reconstruction of partially coherent light beams scattered by opaque obstacles, Optics Express 24, 23735-23746 (2016).

31. Yahong Chen, Sergey A. Ponomarenko*, and Yangjian Cai*, Experimental generation of optical coherence lattices, Applied Physics Letters 109, 061107 (2016)

30. Yahong Chen, Fang Wang, Jiayi Yu, Lin Liu, and Yangjian Cai*, Vector Hermite-Gaussian correlated Schell-model beam, Optics Express 24, 15232-15250 (2016)

29. Lin Liu, Yusheng Huang, Yahong Chen, Lina Guo, and Yangjian Cai*, Orbital angular moment of an electromagnetic Gaussian Schell-model beam with a twist phase, Optics Express 2330283-30296 (2015)

28. Yahong Chen, Jiaxin Gu, Fei Wang, and Yangjian Cai*, Self-splitting properties of a Hermite-Gaussian correlated Schell-model beam, Physical Review A 91,013823 (2015)

27. Xianlong Liu, Fei Wang, Cun Wei, and Yangjian Cai*, Experimental study of turbulence-induced beam wander and deformation of a partially coherent beam, Optics Letters 39, 3336-3339 (2014)

26. Yahong Chen and Yangjian Cai*, Generation of a controllable optical cage by focusing a Laguerre-Gaussian correlated Schell-model beam, Optics Letters 39, 2549-2552 (2014) 

25. Gaofeng Wu, Fei Wang*, and Yangjian Cai*, Generation and self-healing of a radially polarized Bessel-Gaussian beam, Physical Review A 89, 043807(2014) 

24. Yangjian Cai* and Shijun Zhu, Orbital angular moment of a partially coherent beam propagating through an astigmatic ABCD optical system with loss or gain, Optics Letters 39, 1968-1971 (2014) 

23. Chunhao Liang, Fei Wang, Xianlong Liu, Yangjian Cai*, and Olga Korotkova, Experimental generation of cosine-Gaussian-correlated Schell-model beams with rectangular symmetry, Optics Letters 39,769-772 (2014) 

22. Yahong Chen, Fei Wang*, Lin Liu, Chengliang Zhao, Yangjian Cai*, and Olga Korotkova, Generation and propagation of a partially coherent vector beam with special correlation functions, Physical Review A 89, 013801 (2014)

21. Yangjian Cai*, Yahong Chen, and Fei Wang, Generation and propagation of partially coherent beams with non-conventional correlation functions: a review, Journal of Optical Society of America A 31, 2083-2096 (2014) Invited Review

20. Yuanjie Yang, Yuan Dong, Chengliang Zhao*, and Yangjian Cai*, Generation and propagation of an anomalous vortex beam, Optics Letters 38,5418-5421 (2013)

19. Xianlong Liu, Yan Shen, Lin Liu, Fei Wang, and Yangjian Cai*, Experimental demonstration of vortex phase-induced reduction in scintillation of a partially coherent beam, Optics Letters 38, 5323-5326 (2013)

18. Shijun Zhu, Xianglong Zhu, Lin Liu, Fei Wang, and Yangjian Cai*, Theoretical and experimental studies of the spectral changes of a polychromatic partially coherent radially polarized beam, Optics Express 21, 27682-27696 (2013)

17. Fei Wang, Xianlong Liu, Lin Liu, Yangsheng Yuan, and Yangjian Cai*, Experimental study of the scintillation index of a radially polarized beam with controllable spatial coherence, Applied Physics Letters 103, 091102 (2013) 

16. Fei Wang, Xianlong Liu, Yangsheng Yuan, and Yangjian Cai*, Experimental generation of partially coherent beams with different complex degrees of coherence, Optics Letters 38, 1814-1816 (2013)

15. Chengliang Zhao, Fei Wang, Yuan Dong, Yujing Han, and Yangjian Cai*, Effect of spatial coherence on determining the topological charge of a vortex beam, Applied Physics Letters 101, 261104 (2012)

14. Fei Wang, Yangjian Cai*, Yiming Dong, and Olga Korotkova, Experimental generation of a radially polarized beam with controllable spatial coherence, Applied Physics Letters 100,051108 (2012)

13. Fei Wang, Yangjian Cai*, Halil T. Eyyuboglu, and Yahya Baykal, Twist phase-induced reduction in scintillation of a partially coherent beam in turbulent atmosphere, Optics Letters 37, 184-186 (2012)

12. Fei Wang, Gaofeng Wu, Xianlong Liu, Shijun Zhu, and Yangjian Cai*, Experimental measurement of the beam parameters of an electromagnetic Gaussian Schell-model source, Optics Letters 36, 2722-2724 (2011)

11. Chengliang Zhao, Yangjian Cai*, Trapping two types of particles using a focused partially coherent elegant Laguerre-Gaussian beam, Optics Letters 36, 2251-2253 (2011) 

10. Gaofeng Wu, Yangjian Cai*, Detection of a semi-rough target in turbulent atmosphere by a partially coherent beam, Optics Letters 36, 1939-1941 (2011)

9. Min Yao, Yangjian Cai*, Olga Korotkova, Qiang Lin and Zhaoying Wang, Spatio-temporal coupling of random electromagnetic pulses interacting with reflecting gratings, Optics Express 18, 22503-22514 (2010)

8. Yangsheng Yuan, Yangjian Cai*, Jun Qu, Halil T. Eyyuboğlu, Yahya Baykal, and Olga Korotkova, M2-factor of coherent and partially coherent dark hollow beams propagating in turbulent atmosphere, Optics Express 17, 17344-17356 (2009)

7. Fei Wang, Yangjian Cai*, Experimental generation of a partially coherent flat-topped beam, Optics Letters 33, 1795-1797 (2008)

6. Yangjian Cai*, Model for an anomalous hollow beam and its paraxial propagation, Optics Letters 32, 3179-3181 (2007)

5. Yangjian Cai*, Li Hu, Propagation of partially coherent twisted anisotropic Gaussian Schell-model beams through an apertured astigmatic optical system, Optics Letters 31, 685-688 (2006)

4. Yangjian Cai*, Sailing He, Propagation of various dark hollow beams in a turbulent atmosphere, Optics Express 14, 1353-1367 (2006)

3. Yangjian Cai, Shiyao Zhu, Ghost imaging with incoherent and partially coherent light radiation, Physical Review E 71, 056607 (2005)

2. Yangjian Cai*, Shiyao Zhu, Ghost interference with partially coherent radiation, Optics Letters 29, 2716-2718 (2004)

1. Yangjian Cai, Xuanhui Lu, Qiang Lin, Hollow Gaussian beam and its propagation properties, Optics Letters 28,1084-1086 (2003)

 

荣誉奖励

1.2021“第十届山东省优秀科技工作者”称号

2. 入选2020年美国光学学会会士

3. 入选2017年美国光学学会杰出审稿人

4. 2016年获江苏青年光学科技奖

5. 2016年获苏州大学周氏教育科研优异奖

6. 2016年被评为苏州大学优秀共产党员

7. 2014-2019连续6年入选Elsevier发布的“中国高被引用学者榜单(物理学和天文学)”

8. 2012年江苏省高校第九届大学生物理及实验科技作品创新竞赛优秀指导老师

9. 2011年获苏州大学周氏教育科研奖优秀奖

10. 入选2010年度江苏省十大青年科技之星

11. 2010年江苏省高校第七届大学生物理及实验课件作品创新竞赛优秀指导老师荣誉称号

12. 苏州大学2010届毕业设计(论文)优秀指导教师

13. 2009年获苏州市引进紧缺高层次人才引进资助

14. 博士学位论文入选2007年全国百篇优秀博士学位论文

15. 2007年获德国洪堡基金

16. 获2007年度高等学校科学技术奖自然科学奖二等奖

17. 博士学位论文入选2006年度浙江省优秀博士学位论文

18. 2004年获浙江省高校优秀科研成果奖一等奖

19. 2003年获浙江省自然科学优秀论文一等奖

20. 2003年获浙江大学竺可桢奖学金

21. 2002年获浙江大学竺可桢奖学金