丁旭旻科研成果

基本信息 科学研究 Publications 团队、招生、授课情况 新建主栏目 基本信息 名称 丁旭旻，男，1988年生于江苏东台，博士，教授（青年拔尖），博士生导师。 哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院，现代显微仪器研究所教师。主要从事基于超构表面的光/电磁场调控，系统设计及应用方面的研究，以第一/（通讯作者在Nature Communications, Advanced Materials等杂志共发表SCI检索论文50余篇，论文被引用3400余次（Google Scholar）。主持 国家重点研发计划（青年科学家）项目，国家自然科学基金面上项目/青年项目，国家部委项目三项，中国博士后科学基金特别资助、一等资助，黑龙江省博士后特别资助、一等资助 等项目。 2017/2022年分别入选哈工大青年拔尖副教授/教授，2018年获黑龙江省科学技术奖（自然科学类）二等奖，2018年获得哈尔滨工业大学第二十批优秀博士论文，2020年入选第六届“青年人才托举工程”，2021年获黑龙江省优青。 工作经历 名称 2022.12~ 至今 哈工大 仪器科学与工程学院 教授（校拔尖） 2020.07~ 至今 博导 2020.10~2022.12 哈工大 仪器科学与工程学院 副教授（校拔尖） 2018.05~ 至今 硕导 2018.01~2020.09 哈工大 电子与信息工程学院 副教授（校拔尖） 2016.03~2017.12 哈工大 电子与信息工程学院 讲师 教育经历 名称 2012.09~2015.12 哈尔滨工业大学 电子科学与技术 博士研究生 其中：2014.09~2015.09 新加坡国立大学 ECE 联合培养博士（合作导师：Prof. Chengwei Qiu） 2010.09~2012.07 哈尔滨工业大学 电磁场与微波技术 硕士研究生 2006.09~2010.07 哈尔滨工业大学 通信工程 本科 获奖成果 名称 2022年 入选 哈工大青年拔尖人才计划（教授） 2021年 获 哈尔滨工业大学 “青年科技新星奖” 2021年 获 黑龙江省优秀青年科学基金 2020年 入选第六届“青年人才托举工程”（2020-2022） 2018年 获 黑龙江省科学技术奖（自然科学奖），二等奖（3/5） 2018年 获 哈尔滨工业大学第二十批优秀博士论文 2018年 获 黑龙江省高校科学技术奖，一等奖，排名第三 2017年 入选 哈工大青年拔尖人才计划（副教授）” 个人新闻 新闻标题 欢迎计划2024年入学的优秀学生联系 发布时间 2023.11 欢迎计划2024年入学的优秀学生联系 仪器学院硕士研究生是哈工大工科中唯一保留两年学制的，欢迎校内外具有保送研究生资格，或计划考研的同学提前联系。 课题组经费充足，可以很好地支持在相关前沿领域开展创新性实验研究，且与新加坡国立大学、新加坡南洋理工大学相关课题组保持紧密合作。近年来承担国家重点研发计划青年科学家项目等，相关成果发表在Nature Communications、Advanced Materials、Advanced Science、Photonics Research等杂志。 欢迎计划申请本学科博士研究生资格的同学提前联系，邮箱：xuminding@hit.edu.cn 新闻标题 恭喜王新伟同学单帧各向同性DIC显微镜的工作发表在Nature Communications上 发布时间 2023-4-12 恭喜新伟单帧各向同性DIC(iDIC)显微镜的工作发表在Nature Communications上 http://news.hit.edu.cn/2023/0417/c1510a233131/page.htm 利用超构表面对光场的高自由度调控，打破传统微分干涉相衬（DIC）显微系统成像结果与棱镜剪切方向相关的限制，实现实时单帧各向同性DIC显微成像系统。期待在粒子追踪，生物成像，边缘检测等方面更进一步的应用。 期待新伟后续的工作！ https://www.nature.com/articles/s41467-023-37606-6 新闻标题 恭喜王新伟入选“第七届春晖创新成果奖” 发布时间 2023-05-06 恭喜王新伟同学入选哈尔滨工业大学第七届春晖创新成果奖 哈尔滨工业大学第七届春晖创新成果奖评选结果公示 | 今日哈工大 ： 哈尔滨工业大学校内综合信息网 (hit.edu.cn) 新闻标题 恭喜管春生博士顺利毕业——课题组最靠谱的大师兄！ 发布时间 2022-07-18 2016年我博士毕业留校开始指导春生本科毕设，17年春生硕士入学，18年博士入学，2022年博士毕业。春生不仅取得了很好的成果，读博期间还承担着实验室大师兄的角色，十分靠谱！很幸运能够在工作开始就遇到优秀的学生们，期待春生在工作岗位上一飞冲天！ 新闻标题 恭喜赵子涵在PhotoniX上发表其研究成果 发布时间 2022-07-13 恭喜赵子涵在PhotoniX上发表其研究成果 提出了可超高速执行四种基本三角函数运算（正弦，余弦，正切，余切）的紧凑型光学三角函数运算器，突破了传统电子计算系统执行函数运算时在处理速度和设备功耗等方面的限制。 本研究创新性地提出深度学习驱动的基于超表面的紧凑型三角函数运算器，借助单层P-B相位超表面单元来构建含有单个隐藏层的光学衍射神经网络，通过适当的迭代训练使该衍射神经网络可在带有不同函数操作和输入数值信息的入射光信号的激励下产生特定的电磁响应，并在输出层得到相应的三角函数计算结果。 https://doi.org/10.1186/s43074-022-00062-4 https://mp.weixin.qq.com/s/JpJm-opWgeNK-oQTFMb3qw 新闻标题 超构透镜全光运算系统方面的工作发表在Nature Communications上！ 发布时间 2022-04-21 恭喜课题组在超构透镜全光运算系统方面的工作发表在Nature Communications上！ 本研究创新性地提出基于单层超构透镜的模拟信号处理器，通过引入特定的相位因子，构建输入图像与超构透镜频域函数的卷积运算，在不需要傅里叶变换器件的前提下，对输入图像直接进行空间频域的调制，成功将4f傅里叶光学系统尺寸压缩至2f空间范围，并且设计了差分和互相关运算超构透镜分别实现实时边缘检测和目标识别。超构透镜在亚波长尺度范围内的波前幅相完全调控性能为实时高通量并行计算提供了可行性，其高调控自由度保证了算法多样性，相位因子的引入克服了现有傅里叶光学系统的尺寸限制。团队所提出的紧凑型全光运算系统可兼顾运行速度、计算通量、器件集成度以及应用范围等性能，显示出强大的信息处理能力，为光学计算、新型显微成像系统等领域提供新的契机。 王卓超博士期间在PhotoniX、Adv. Opt. Mat.、PR Applied、OL等期刊上发表了多篇论文，作为本组第一个毕业的博士生，给后续同学树立了好榜样，期待其博后（香港城大）期间取得更好的成果！ 论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-29732-4 http://news.hit.edu.cn/2022/0422/c420a231164/page.htm https://mp.weixin.qq.com/s/5dk8R9LmQpmhj_xkDVZvBA https://mp.weixin.qq.com/s/TZonS4SxTPLgROfq2r4b3Q 新闻标题 恭喜硕士生赵子涵成果发表在Photonics Research上。 发布时间 2022-01-11 恭喜赵子涵在Photonics Research发表其研究成果，构建并实验验证了基于单层超构表面的逻辑运算器。赵子涵科研积极的态度值得点赞！ 论文链接：https://doi.org/10.1364/PRJ.439036 承担科研项目 名称 承担以下项目： 国家自然基金面上项目，2023.01-2026.12，项目负责人。 国家重点研发计划青年科学家项目，2021.12-2024.11，项目负责人。 国家部委项目，2022.01-2025.12，课题负责人。 国家部委项目，2021.12-2024.11，项目负责人。 黑龙江省优青，2021.07-2024.07，项目负责人。 中国科协“青年人才托举工程”，微纳光学，2020-2022，主持。 国家自然基金青年项目，2018.01-2020.12，主持。 国家部委项目，2018-2020，主持。 中国博士后科学基金第11批特别资助，2018.09-2020.08，主持。 中国博士后科学基金面上一等资助，2016.11-2018.11，主持。 黑龙江省博士后特别资助，2020.01-2021.12，主持。 黑龙江省博士后面上一等资助，2017.01-2018.12，主持。 研究领域 名称 专利 名称 [1] 基于广义折射定律的宽带电磁波异常折射透镜，ZL201310726238.8，2015，排名：2（导师第一） [2] 基于相位不连续表面的超薄电磁波汇聚、发散透镜的设计方法，ZL201310175741.9，2015，2（导师第一） [3] 基于广义折射定律的电磁波调控透镜加工参数的获得方法，ZL201310150021.7，2015，2（导师第一） [4] 基于超表面产生携带轨道角动量的贝塞尔波束的透镜及方法，201610362742.8，2016受理，排名：2（指导学生第一） [5] 基于超表面产生具有汇聚效果的涡旋波束的透镜及方法，201610362744.7，2016受理，排名：2（指导学生第一） [6] 基于反射型超表面产生涡旋波束的透镜及方法，201610369753.9，2016受理，排名：3 [7]基于X和Ka波段双频带、宽通带的频率选择表面，201711116982.0，2017受理，排名：1 Publications 名称 以第一/(共同)通讯作者发表SCI检索论文50余篇，详细可见： https://scholar.google.com/citations?user=SrYsstMAAAAJ&hl=zh-CN&oi=ao The selected papers: [22] Lei Zhu,* Jinxu Wei, Liang Dong, Guanyu Shang, Chunsheng Guan,* Shah Nawaz Burokur,* and Xumin Ding*, Multi-Dimensional Meta-Holography Encrypted by Orbital Angular Momentum, Frequency, and Polarization. Laser & Photonics Reviews, 2024, 2301362 https://doi.org/10.1002/lpor.202301362 [21] Jian-Qiao Han, Fan-Yi Meng*, Chunsheng Guan*, Cong Wang, Tao Jin, Tong Cai, Chang Ding*, Shah Nawaz Burokur, Qun Wu, Xumin Ding*, Complex-Amplitude Programmable Versatile Metasurface Platform Driven by Guided Wave, Advanced Science, 2024, 2309873. http://doi.org/10.1002/advs.202309873 [20] Xumin Ding*, Z. Zhao, P. Xie, D. Cai, F. Meng, C. Wang, Q. Wu, J. Liu, S. Nawaz Burokur*, G. Hu*, "Metasurface-based Optical Logic Operators Driven by Diffractive Neural Networks", Advanced Materials, 2023, 2308993 https://doi.org/10.1002/adma.202308993 Inside Back Cover: Metasurface‐Based Optical Logic Operators Driven by Diffractive Neural Networks (Adv. Mater. 9/2024) - Ding - 2024 - Advanced Materials - Wiley Online Library [19] W. Zhao, S. Zhao, Z. Han, X. Ding, G. Hu, X. Wang, H. Mao, Y. Jiu, Y. Hu, J. Tan, Xumin Ding*, C. Guo*, L. Chen*, H. Li*, "Enhanced detection of fluorescence fluctuations for high-throughput super-resolution imaging", Nature Photonics, 2023, 17: s806–813, https://www.nature.com/articles/s41566-023-01234-9 Selected as： Cover ImageHighlighted by David Baddeley with "Deconvolution enhances fluctuation detection" in Nature Photonics. [18] Y. Wang, Y. Yuan, Y. Liu, Xumin Ding*,, B. Ratni, Q. Wu, S. N. Burokur*, G. Hu*, K. Zhang*, “Extreme Diffraction Management in Phase-Corrected Gradient Metasurface by Fourier Harmonic Component Engineering”, Laser & Photonics Reviews, 2023, 17, 7: 2300152, https://doi.org/10.1002/lpor.202300152 [17] Xinwei Wang#, Hao Wang#, Jinlu Wang#, Xingsi Liu, Huijie Hao, You Sin Tan, Yilei Zhang, He Zhang, Xiangyan Ding, Weisong Zhao, Yuhang Wang, Zhengang Lu, Jian Liu, Joel K.W. Yang, Jiubin Tan, Haoyu Li*, Cheng-Wei Qiu*, Guangwei Hu*, Xumin Ding*, "Single-shot Isotropic Differential Interference Contrast Microscopy", Nature Communications, (2023) 14:2063 https://www.nature.com/articles/s41467-023-37606-6 http://news.hit.edu.cn/2023/0417/c1510a233131/page.htm [16] Guanyu Shang, Guangwei Hu, Chunsheng Guan, Yue Wang, Kuang Zhang, Qun Wu, Jian Liu, Xue-Mei Ding, Shah Nawaz Burokur*, Haoyu Li*, Xumin Ding* and Cheng-Wei Qiu*, "A non-interleaved bidirectional Janus metasurface with full-space scattering channels", Nanophotonics, 2022. (IF=7.923) https://doi.org/10.1515/nanoph-2022-0292 https://mp.weixin.qq.com/s/GL4AYmeJkubS_8dQzLHw4Q [15] Zihan Zhao#, Yue Wang#, Chunsheng Guan#, Kuang Zhang, Qun Wu, Haoyu Li*, Jian Liu, Shah Nawaz Burokur* and Xumin Ding*, "Deep learning-enabled compact optical trigonometric operator with metasurface", PhotoniX, (2022) 3:15（IF=19.818） https://doi.org/10.1186/s43074-022-00062-4 https://mp.weixin.qq.com/s/JpJm-opWgeNK-oQTFMb3qw [14]Zhuochao Wang#, Guangwei Hu#, Xinwei Wang#, Xumin Ding*, Kuang Zhang*, Haoyu Li*, Shah Nawaz Burokur*, Qun Wu, Jian Liu, Jiubin Tan and Cheng-Wei Qiu*, "Single-layer spatial analog meta-processor for imaging processing", Nature Communications, 13, 2188 (2022) https://www.nature.com/articles/s41467-022-29732-4 https://mp.weixin.qq.com/s/5dk8R9LmQpmhj_xkDVZvBA http://news.hit.edu.cn/2022/0422/c420a231164/page.htm 13. Zihan Zhao#, Yue Wang#, Xumin DING*, HAOYU LI*, JIAHUI FU, KUANG ZHANG*,SHAH NAWAZ BUROKUR* AND QUN WU, Compact logic operator utilizing a single-layer metasurface, Photonics Research, 10, 2 (2022) （IF=7.08，中科院一区） https://doi.org/10.1364/PRJ.439036 12. K Zhang*, Y Yuan, Xumin Ding*, H Li, B Ratni, Q Wu, J Liu, SN Burokur*, J Tan, Polarization-Engineered Noninterleaved Metasurface for Integer and Fractional Orbital Angular Momentum Multiplexing, Laser & Photonics Reviews, 15 (1), 2000351, 2021（IF= 10.655, 中科院一区, ESI高被引论文） https://doi.org/10.1002/lpor.202000351 11. Yueyi Yuan, Kuang Zhang*, Badreddine Ratni, Qinghua Song, Xumin Ding*, Qun Wu, Shah Nawaz Burokur* and Patrice Genevet*, Independent phase modulation for quadruplex polarization channels enabled by chirality-assisted geometric-phase metasurfaces, Nature Communications 11, 4186 (2020) （IF=12.121，中科院一区，ESI 热点论文） https://doi.org/10.1038/s41467-020-17773-6 https://mp.weixin.qq.com/s/GnqO6N5mCARPuGmHm74z3g 10. Xumin Ding#, Zhuochao Wang#, Guangwei Hu#, Jian Liu#, Kuang Zhang, Haoyu Li, Badreddine Ratni, Shah Nawaz Burokur, Qun Wu, Jiubin Tan & Cheng-Wei Qiu*, Metasurface Holographic Image Projection based on Mathematical Properties of Fourier Transform. PhotoniX 1, 16 (2020)（IF=19.818，ESI高被引论文）. https://doi.org/10.1186/s43074-020-00016-8 https://mp.weixin.qq.com/s/cHkT4q19YWnBO03Sm1ftAA 9. Yueyi Yuan#, Shang Sun#, Yang Chen#, Kuang Zhang*, Xumin Ding*, Badreddine Ratni Qun Wu, Shah Nawaz Burokur* and Cheng-Wei Qiu*, A Fully Phase-Modulated Metasurface as An Energy-Controllable Circular Polarization Router, Advanced Science, 2020, 2001437.（IF=15.84，中科院一区，ESI高被引论文） https://doi.org/10.1002/advs.202001437 https://mp.weixin.qq.com/s/DhpvXKfYHvSnULxi9l7fgQ 8. Chunsheng Guan#, Jian Liu#, Xumin Ding*, Zhuochao Wang, Kuang Zhang*, Haoyu Li, Ming Jin,Shah Nawaz Burokur* and Qun Wu, Dual-polarized multiplexed meta-holograms utilizing coding metasurface, Nanophotonics, 20200237，2020（IF=7.491，中科院一区） https://doi.org/10.1515/nanoph-2020-0237 7. Kuang Zhang*, Yueyi Yuan, Xumin Ding*, Badreddine Ratni, Shah Nawaz Burokur*, and Qun Wu, High-Efficiency Metalenses with Switchable Functionalities in Microwave Region, ACS Applied Materials & Interfaces, 2019 11 (31), 28423-28430 (IF = 8.456, 中科院一区，ESI高被引论文) https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.9b07102 6. Yuan Y.Y., Zhang K.*, Ding X.M.*, Ratni B., Burokur S.N.*, Wu Q. (2019): Complementary transmissive ultra-thin meta-deflectors for broadband polarization-independent refractions in the microwave region, Photonics Research, 7(1), 80-88.(ESI高被引论文，IF=6.099, 中科院一区) https://doi.org/10.1364/PRJ.7.000080 5. Z. Wang, Xumin Ding*, K. Zhang*, B.Ratni, S. N. Burokur*, X. Gu and Q. Wu, Huygens Metasurface Holograms with theModulation of Focal Energy Distribution. Advanced Optical Materials, 2018,1800121. (IF=8.286, 中科院一区) https://doi.org/10.1002/adom.201800121 4. Kuang Zhang*, Yueyi Yuan, Dawei Zhang, Xumin Ding*, Badreddine Ratni, Shah Nawaz Burokur*, Manjun Lu, Kun Tang, andQun Wu, Phase-engineered metalenses to generate converging and non-diffractivevortex beam carrying orbital angular momentum in microwave region, Optics Express, 2018, 26 2, pp: 1351-1360 (ESI高被引论文) https://doi.org/10.1364/OE.26.001351 3. Dongliang Gao, Weiqiang Ding, Manuel Nieto-Vesperinas, Xumin Ding, Mahdy Rahman Chowdhury Mahdy, Tianhang Zhang,C.T. Lim, Cheng-Wei Qiu. Optical Manipulation from the Microscale to theNanoscale: Fundamentals, Advances, and Prospects, Light Science & Applications, 2017, 6: e17039 (ESI高被引论文, IF= 14.098, 中科院一区) https://doi.org/10.1038/lsa.2017.39 2. Chen,Ke; Feng, Yijun; Monticone, Francesco; Zhao, Junming; Zhu, Bo; Jiang, Tian; Zhang, Lei; Kim, Yongjune; Ding, Xumin; Zhang, Shuang; Alu, Andrea; Qiu, Cheng-Wei. A Reconfigurable Active Huygens' Metalens. Advanced Materials, 2017,29(1606422) (ESI高被引论文, IF= 27.398, 中科院一区) https://doi.org/10.1002/adma.201606422 1. Xumin Ding, Francesco Monticone,Kuang Zhang, Lei Zhang, Dongliang Gao, Shah Nawaz Burokur, Andre de Lustrac,Qun Wu, Cheng-Wei Qiu and Andrea Alù, Ultrathin Pancharatnam-Berry Metasurfacewith Maximal Cross-olarization Efficiency. Advanced Materials, 2015, 27(1195). (ESI高被引论文, IF= 27.398, 中科院一区) https://doi.org/10.1002/adma.201405047 团队成员 名称 博士研究生： 满 毅，2023级博士研究生。 粱馨月，2023级博士研究生。 杨兴昊，2023级博士研究生。 赵子涵，2022级博士研究生。 郝慧捷，2022级博士研究生。 王新伟，2020级博士研究生。 王 岳，2020级博士研究生。 尚官玉，2019级博士研究生。（已毕业，哈工大助理教授） 管春生，2018级博士研究生。 （已毕业，空军工程大学讲师） 王卓超，2016级博士研究生。 （已毕业，香港城大博后） 硕士研究生： 熊宏基，2023级硕士研究生。 郑圣豪，2022级硕士研究生。 张天舒，2022级硕士研究生。 满 毅，2021级硕士研究生。（本校读博） 季广平，2021级硕士研究生。（天津选调） 赵子涵，2020级硕士研究生。（本校继续读博） 吴天昊，2019级硕士研究生。（中电十三所） 吴月晨，2019级硕士研究生。（上海LG） 王 岳，2018级硕士研究生。（本校继续读博） 恭喜 博士研究生 王新伟 同学 获得 2023年 国家奖学金！ 恭喜 博士研究生 尚关玉 同学 获得 2022年 国家奖学金！ 恭喜 博士研究生 管春生 同学 获得 2021年 国家奖学金！ 恭喜 硕士研究生 赵子涵 同学 获得 2021年 国家奖学金！ 恭喜 博士研究生 管春生 同学 获得 2020年 国睿奖学金! 恭喜 硕士研究生 赵子涵 同学 获得 2020年 华为奖学金！ 恭喜 硕士研究生 王 岳 同学 获得 2019年 国家奖学金！ 恭喜 博士研究生 王卓超 同学 获得 2018年 国家奖学金！ 招生信息 名称 每年招收2名 硕士研究生，欢迎相关专业学生联系！ 每年招收1-2名博士研究生，科研经费充足，欢迎光学、仪器科学、电磁场与微波技术、物理等相关专业同学联系申请！ 实验室条件优越，欢迎各位同学加入！ 经费充足，大力支持天马行空的想法！ 讲授课程 名称 本科生课程：电磁场与电磁波、微波电路设计技术、天线与微波无源电路设计与仿真 研究生课程：毫米波技术