王尚博士：光學(xué)科研成果與人才培養(yǎng)的交融

教育、科技、人才是中國(guó)式現(xiàn)代化的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐。2024年12月29日，筆者有幸采訪到王尚博士。王尚博士現(xiàn)任華北科技學(xué)院的副教授，在光學(xué)領(lǐng)域的研究和教學(xué)方面頗有建樹(shù)。

王尚博士長(zhǎng)期專(zhuān)注于先進(jìn)光學(xué)儀器的研究與教學(xué)工作，投身該領(lǐng)域達(dá)十余年之久。他依靠以往的成熟經(jīng)驗(yàn)，已拓展至紅外波超材料及邏輯門(mén)這兩大研究方向。

訪問(wèn)中，王尚博士分享了一項(xiàng)近期的研究成果——基于全介質(zhì)超表面的中紅外高性能雙范諾共振折射率和氣敏特性研究。

在中紅外光譜領(lǐng)域，高Q因子雙共振是極具吸引力的研究方向。超表面作為超材料的二維形式，相比傳統(tǒng)材料，它在操控電磁波上優(yōu)勢(shì)顯著，能通過(guò)精心設(shè)計(jì)表面微結(jié)構(gòu)，精準(zhǔn)調(diào)制入射電磁波的振幅、相位與極化，滿足多樣應(yīng)用場(chǎng)景需求。因此，超表面在超透鏡、吸收器、傳感器等光學(xué)器件中得到廣泛應(yīng)用，這些應(yīng)用多依靠其與電磁波的共振作用實(shí)現(xiàn)功能。窄線寬、高Q 因子共振對(duì)提升光學(xué)器件性能極為關(guān)鍵。

過(guò)去，基于表面等離子體理論發(fā)展起來(lái)的SPR和LSPR等金屬傳感技術(shù)備受關(guān)注，但金、銀等金屬結(jié)構(gòu)因歐姆損耗，能量轉(zhuǎn)換效率低、Q因子受限，影響傳感性能。而王尚博士和團(tuán)隊(duì)基于介質(zhì)材料研究的超表面，用位移電流代替?zhèn)鲗?dǎo)電流，降低了損耗，實(shí)現(xiàn)了更高Q因子的共振，使Q因子成為微納米光學(xué)研究熱點(diǎn)。

通過(guò)王尚博士的分享，可以深刻領(lǐng)略到科學(xué)研究工作的高深精妙之處。與此同時(shí)，他還分享了將科研成果和人才培養(yǎng)結(jié)合到一起的方法。

他說(shuō)：“我始終秉持‘學(xué)中做，做中學(xué)’的教育理念。在教學(xué)過(guò)程中，我會(huì)適時(shí)引入科研案例。例如，在講解光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程時(shí)，我會(huì)以曾經(jīng)研究的拼接屏邊框弱化結(jié)構(gòu)及其實(shí)際應(yīng)用裝置為例，引導(dǎo)學(xué)生深入理解光學(xué)原理的實(shí)際運(yùn)用。同時(shí)，結(jié)合當(dāng)下正在開(kāi)展的紅外波與集成技術(shù)研究，讓學(xué)生及時(shí)了解行業(yè)前沿技術(shù)動(dòng)態(tài)以及面臨的技術(shù)難題。此外，我鼓勵(lì)學(xué)生積極參與到科研項(xiàng)目中去。不僅如此，我還會(huì)定期邀請(qǐng)行業(yè)內(nèi)的資深專(zhuān)家走進(jìn)校園，舉辦學(xué)術(shù)講座或者對(duì)學(xué)生進(jìn)行科研指導(dǎo)，讓學(xué)生全方位感受科研的魅力與挑戰(zhàn)。值得欣慰的是，學(xué)生們?cè)谶@種教學(xué)模式下取得了顯著的進(jìn)步，他們?cè)诖髮W(xué)生物理競(jìng)賽等賽事中屢獲佳績(jī)?！?/p>

在整個(gè)交流的過(guò)程中，王尚博士對(duì)學(xué)生們的殷切期望與高度贊譽(yù)、對(duì)教育事業(yè)的滿腔熱忱以及嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科研態(tài)度，一次次深深打動(dòng)著筆者。