我院黄昊翀副教授团队文章在国际权威期刊被选为封面文章

发布时间：2023-12-22          阅读：0次

近日，我校数理学院黄昊翀副教授团队在国际权威期刊《Crystal Growth & Design》发表题为“Free Field of View Infrared Digital Holography for Mineral Crystallization（面向矿物结晶的自由视场红外数字全息技术）”的创新研究成果，并被选为封面文章。这一工作的亮点之处在于从实验仪器到实验结果均拥有“北地标签”的自主知识产权，原创构建的自由视场短波红外数字全息成像仪，是团队经过多年的攻关的结果，通过校院两级的大力支持，地质光学实验室从零开始研发和搭建完成，是可用于地球科学研究的新型光学仪器系统，硬件检测平台也将加入开放共享，未来可开展矿物、材料、生物、遥感、环境等多个交叉学科领域的研究。

   多数矿物具有晶体性质，探索晶体生长机理是其研究的基础，在地球科学探索中具有重要的应用价值。传统的表征和研究实验手段都无法获得样品中重要的相位信息，例如光学显微镜和红外光谱常常难以捕捉到关键折射率信息，同时存在视野范围的普遍局限，因此迫切需要一种高分辨率的相衬检测方法来填补红外波段的空白。针对上述问题，团队自主设计并研发了一套面向矿物晶体探测应用的红外波数字全息成像仪，并构建了高精度自由视场探测方案与算法。通过这种方法，在红外波段中可以获得稳态分辨率目标的相位特征，静态成像样品包括云母片岩、白云岩、刻有“CUGB”字样的相位型玻璃板，动态成像样品包括氯化钠、硫酸铜结晶过程等，实现了对目标在红外波的“全息”三维照相。通过位移样品捕捉分区图像扩大视场，系统与算法适用于静态与动态的晶体样品观察，在不改变硬件参数的条件下，能够提高成像效果，实现像素视场从百万至千万像素的自由扩展切换。

《Crystal Growth & Design》期刊是中国地质大学（北京）高水平成果标志性期刊之一，2022年影响因子3.8，总引用数达33558。该成果发表后在国际新闻资讯网站“AZO Optics”，微信公众号“地学之家”“ACS美国化学会”“矿物科学与工程”“Intelligent Optics”等知名学术平台上报道。该项研究得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费-优秀青年教师创新交叉团队建设项目、红外物理国家重点实验室开放基金、航天宏图遥感学科交叉研究项目、北京市科协青年人才托举工程项目的联合资助。

第一作者兼通讯作者介绍：

黄昊翀，中国地质大学（北京）副教授，博士生导师，物理实验中心副主任，北京市科协青年人才托举工程入选者，北京市科协“千人进千企”专家，北京工业大学和加州大学洛杉矶分校UCLA联合培养博士，作为负责人主持国家自然科学基金等14项、参与12项科研项目。主要从事信息光学、智能光学成像和检测领域的研究，具体方向为太赫兹红外数字全息、光谱术、矿物器件（硬件），机器语言控制、深度神经网络学习、图像识别（软件），岩石矿物表征、微塑料重金属环境污染物检测（应用）等，已发表高水平学术成果论文60余篇（一作\通讯31篇），授权专利22项。SCI期刊International Journal of Optics学术编委、Energies客座编辑，受邀为IEEE、Elsevier、IOP、Optica、Wiley、Springer、MDPI等出版集团下十余种学术期刊审稿人，获朱训青年教师奖、本科教学优秀、青年教师基本功比赛奖等30余项，指导学生获国家奖学金、学科竞赛奖等80余项，指导大学生创新项目27项（2项入选创新年会）。