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張偉剛

(南開大學教授)

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本詞條內容由智慧樹認證並提供
張偉剛,南開大學電子信息與光學工程學院現代光學研究所教授、博士生導師 [1] 
中文名
張偉剛
國    籍
中國
民    族
漢族
畢業院校
南開大學
學位/學歷
博士/博士研究生
性    別

張偉剛人物經歷

張偉剛 張偉剛
1985年6月,畢業於哈爾濱師範大學物理系,獲得理學學士學位。
1993年3月,畢業於哈爾濱工業大學物理系,獲得理學碩士學位。
2002年7月,畢業於南開大學現代光學研究所,獲得理學博士學位 [1] 

張偉剛主要成就

張偉剛科研成就

  • 科研綜述
張偉剛從事科研和教學工作40餘年,20世紀90年代初從事光波導傳輸與測試、計算機信息系統及技術的研發工作;20世紀90年代中後期進入光通信和光傳感領域,在光纖光柵傳感器件的設計、研製方面取得了諸多創新性研究成果 [1] 
張偉剛先後出版專著及教材10餘部,發表被SCI、EI、ISTP收錄論文300多篇 [1] 
1. 新型光纖光柵——設計、技術及應用, 上海交通大學出版社, 2016年.
2. 光波學原理與技術應用, 清華大學出版社, 2013年第1版, 2017年第2版.
3. 光纖光學原理及應用, 清華大學出版社, 2012年第1版, 2017年第2版.
4. 職工科學素養提升, 中國工人出版社, 2017年.
5. 科學素養與培育, 科學出版社, 2015年.
6. 科研方法導論, 科學出版社, 2009第1版, 2015第2版,2020第3版.
7. 科研方法論, 天津大學出版社, 2006年第1版, 2007第2版.
8. 專業技術人員科學素養與科研方法, 國家行政學院出版社, 2013年.
9. 專業技術人員科研方法與論文寫作, 國家行政學院出版社, 2009年.
代表性論文
1. "Parallelized Fiber Michelson Interferometers with Advanced Curvature Sensitivity Plus Abated Temperature Crosstalk". Optics Letters, 2020, 45 (18): 4996-4999.
2. "Ultra-High Sensitivity and Temperature-Compensated Fabry–Perot Strain Sensor Based on Tapered FBG". Optics and Laser Technology, 2020, 124: 105997(6pp).
3. "Lab-on-Tip: Protruding-shaped All-Fiber Plasmonic Microtip Probe Toward In-situ Chem-Bio Detection". Sensors and Actuators: B. Chemical, 2019, 301,127128.
4. "Protruding-shaped SiO2-microtip: from fabrication innovation to microphotonic device construction". Optics Letters, 2019, 44(1): 3514-3517.
5. "Torsion bidirectional sensor based on tilted-arc long-period fiber grating". Optics Express, 2019, 27(26): 37695-37705.
6. "High-Sensitivity Diaphragm-Free Gas Pressure Fiber Tip with Side Opened Channel Based on Vernier effect". Journal of Lightwave Technology, 2019, 37(14): 3444-3451.
7. "Tunable Autler–Townes Splitting in Optical Fiber". Journal of Lightwave Technology, 2019, 37(14): 3620-3625.
8. "Micro-cap on 2-Core-Fiber Facet Hybrid Interferometer for Dual-Parameter Sensing". Journal of Lightwave Technology, 2019, 37(24): 6114-6120.
9. "Ultra-high sensitivity liquid level sensor based on CO2 laser local refractive index curved modulation effect". Optics and Laser Technology, 2019, 120: 105755.
10. "Microcavity-coupled fiber Bragg grating with tunable reflection spectra and speed of light". Optics Letters, 2018, 43 (8): 1662-1665.
11. "Optical screwdriving induced by the quantum spin Hall effect of surface plasmons near an interface between strongly chiral material and air". Physical Review A, 2018, 97: 013822(6pp).
12. "Concave-lens-like long period fiber grating bidirectional high sensitivity bending sensor". Optics Letters, 2017, 42 (19): 3892-3895.
13. "Two-Dimensional Bending Sensor Based on Long Period Fiber Gratings in an isosceles triangle arrangement 3-Core Fiber". Optics Letters, 2017, 42 (23): 4938-4941.
14. "Realizing torsion detection using berry phase in an angle-chirped long-period fiber grating". Optics Express, 2017, 25 (12): 13448-13454.
15. "Ringing phenomenon in chaotic microcavity for high-speed ultra-sensitive sensing". Scientific Reports, 2016, 6, 38922.
16. "Microfiber Interferometer with Surface Plasmon-Polaritons Involvement". Optics Letters, 2016, 41 (7): 1309-1312.
17. "In-line polarization rotatorbased on the quantum-optical analogy". Optics Letters, 2016, 41 (9): 2113-2116.
18. "Reconfigurable and ultra-sensitive in-line Mach-Zehnder interferometer based on the fusion of microfiber and microfluid". Applied Physics Letters, 2015, 106 (8): 084103.
19. "Photonic Crystal Fiber Polarization Rotator Based on Topological Zeeman Effect". Optics Letters, 2015, 40 (15): 3448-3451.
20. "Fiber torsion sensor based on a twist taper in polarization-maintaining fiber". Optics Express, 2015, 23 (18): 23877-23886.
21. "In-fiber torsion sensor based on dual polarized Mach-Zehnder interference". Optics Express, 2014, 22 (26): 31654-31664.
22. "Microfiber-enabled in-line Fabry-Pérot interferometer for high-sensitive force and refractive index sensing", Journal of Lightwave Technology, 2014, 32 (9): 1682-1688.
23. "Design for a single-polarization photonic crystal fiber wavelength splitter based on hybrid-surface plasmon resonance". IEEE Photonics Journal, 2014, 6 (4): 2200909.
24. "Simultaneous measurement of temperature and force with high sensitivities based on filling different index liquids into photonic crystal fiber". Optics Letters, 2013, 38 (7): 1071-1073.
25. "Fiber in-line Mach–Zehnder interferometer based on nearelliptical core photonic crystal fiber for temperature and strain sensing". Optics Letters, 2013, 38 (20): 4019–4022.
26. "Fiber modal interferometer with embedded fiber Bragg grating for simultaneous measurements of refractive index and temperature". Sensors & Actuators: B. Chemical, 2013, 188: 931-936.
27. “Controlled-X gate with cache function for one-way quantum computation”, Physical Review A, 2012, 85: 032317(5pp).
28. "Fiber-optic bending vector sensor based on Mach–Zehnder interferometer exploiting lateral-offset and up-taper", Optics Letters, 2012, 37 (21): 4480-4482.
29. "Two-dimensional bending vector sensing based on spatial cascaded orthogonal long period fiber". Optics Express, 2012, 20 (27): 28557-28562.
30. “Ultrasensitive Fabry–Perot Strain Sensor Based on Vernier Effect and Tapered FBG-in-Hollow Silica Tube”. IEEE Sensors Journal, 2021, 21(3): 3035-3041.
31. “Simultaneous measurement of RI and temperature based on compact U-shaped interferometer”. IEEE Sensors Journal, 2020, 20 (7): 3593-3598.
32. “Ultra-Compact Optical Thermo-Hygrometer Based on Bilayer Micro-Cap on Fiber Facet”. IEEE Photonics Technology Letters, 2020, 32 (17): 1089-1092.
33. “V-shaped Long-period Fiber Grating High-Sensitive Bending Vector Sensor“. IEEE Photonics Technology Letters, 2018, 30 (17): 1531-1534.
34. “Bending Vector Sensing Based on Arch-Shaped Long-Period Fiber Grating”. IEEE Sensors Journal, 2018, 18 (8): 3125-3130.
35. “Temperature-independent Micro-refractometer Based on Cascaded In-fiber Air-cavities with Strain-error-correction”. IEEE Sensors Journal, 2018, 18 (21): 8773-8780.
36. “High-sensitivity and Fast-response Fibre-Optic Micro-thermometer Based on Asymmetric Fabry-Pérot Cavity Filled with Liquid PDMS”. Sensors & Actuators: A. Physical, 2018, 28: 236-242.
37. “Helicalfiber interferometer using flame-heated treatment for torsion sensing application”, IEEE Photonics Technology Letters, 2017, 29 (1): 161- 164.
38. “Bending vector sensor based on a pair of opposite tilted long-period fiber gratings”. IEEE Photonics Technology Letters, 2017, 29 (2): 224- 227.
39. “Two-Dimensional Bending Vector Sensor Based on the Multimode-3-Core-Multimode Fiber Structure”. IEEE Photonics Technology Letters, 2017, 29 (10): 822-825.
40. “A Two-Dimensional Medium-High Frequency Fiber Bragg Gratings Accelerometer”. IEEE Sensors Journal, 2017, 17 (3): 614- 618.
41. “Mach-Zehnder Interferometer Based on Interference of Selective High-order Core Modes”. IEEE Photonics Technology Letters, 2016, 28 (1): 71-74.
42. “Bidirectional Torsion Sensor Based on a Pair of Helical Long-Period Fiber Gratings”. IEEE Photonics Technology Letters, 2016, 28(15): 1700-1702.
43. “Bending Vector Sensor Based on the Multimode-2-Core-Multimode Fiber Structure”. IEEE Photonics Technology Letters, 2016, 28 (19): 2066-2069.
44. “CO2-laser-induced Long-period Fiber Gratings in Few Mode Fibers”. IEEE Photonics Technology Letters, 2015, 27 (2): 145-148.
45. “Bending Vector Sensor Based on a Sector-Shaped Long-Period Grating”, IEEE Photonics Technology Letters, 2015, 27 (7): 713-716.
46. “A Fiber Bending Vector Sensor Based on M-Z Interferometer Exploiting Two Hump-Shaped Tapers”. IEEE Photonics Technology Letters, 2015, 27 (11): 1240-1243.
47. “Mach-Zehnder Interferometer Based on S-tapered All-solid Photonic Bandgap Fiber”. IEEE Photonics Technology Letters, 2015, 27 (17): 1849-1852.
48. “Temperature-independent force sensor based on PSLPFG induced by electric-arc discharge”. IEEE Photonics Technology Letters, 2015, 27 (18): 1946-1948.
49. “Simultaneous Force and Temperature Measurement Using S Fiber Taper in Fiber Bragg Grating”. IEEE Photonics Technology Letters, 2014, 26 (3): 309-312.
50. “Polarization Rotator Based on Hybrid Plasmonic Photonic Crystal Fiber”. IEEE Photonics Technology Letters, 2014, 26 (22): 2291-2294.
51. “Long-period fiber grating cascaded to S fiber taper for simultaneous measurement of temperature and refractive index refractive index”. IEEE Photonics Technology Letters, 2013, 25 (9): 888-891.
52. “Ultrasensitive refractive index sensor based on microfiber-assisted U-shape cavity”. IEEE Photonics Technology Letters, 2013, 25 (18): 1815-1818.
53. “Asymmetrically Corrugated Long-Period Gratings by Burning Fiber Coating and Etching Cladding”. IEEE Photonics Technology Letters, 2013, 25(20):1961-1964.
54. “Compact long period fiber grating based on periodic micro-core-offset”. IEEE Photonics Technology Letters, 2013, 25 (21): 2111-2114.
55. “Design of Broadband Single-Polarization Single-Mode Photonic Crystal Fiber Based on Index-Matching Coupling”, IEEE Photonics Technology Letters, 2012, 24 (6): 452-454.
56. “Orthogonal Single-Polarization Single-Core Photonic Crystal Fiber for Wavelength Splitting”, IEEE Photonics Technology Letters, 2012, 24 (15): 1304-1306.
57. “Highly Sensitive In-Fiber Refractive Index Sensor Based on Down-Bitaper Seeded Up-Bitaper Pair”, IEEE Photonics Technology Letters, 2012, 24 (20): 1878-1881
58. “An embedded FBG sensor for simultaneous measurement of stress and temperature”. IEEE Photonics Technology Letters, 2006, 18 (4): 154-15.
59. “Temperature-independent FBG-type torsion sensor based on combinatorial torsion beam”. IEEE Photonics Technology Letters, 2002, 14 (8): 1154-1156.
60. “FBG-type sensor for simultaneous measurement of force (or displacement) and temperatures based on bilateral cantilever beam”. IEEE Photonics Technology Letters, 2001, 13 (12): 1340-1342. [1] 
  • 承擔項目
張偉剛先後承擔並作為骨幹成員參加國家科技部863計劃、973計劃、國家自然科學基金以及省部級科研項目20餘項。 [1] 
項目時間
科研項目名稱
2003年01月01日—2004年12月01日
光纖光柵傳感器封裝技術研究及光纖光柵壓力加速器研製
2004年01月01日—2005年12月01日
光子晶體光纖光柵及其器件的研製
2006年01月01日—2006年12月01日
微結構光纖多維傳感的理論和實驗研究
2007年01月01日—2009年12月01日
用於流體微量成分高靈敏度在線檢測的光纖CRDS傳感系統研究
2010年01月01日—2012年12月31日
基於飛秒激光刻蝕微腔的光子晶體光纖流體傳感研究
2010年04月01日—2013年03月31日
光纖微腔流體傳感系統研究及其環境監測新技術開發
2013年01月01日—2015年12月31日
空間交錯式微結構光纖光柵矢量傳感研究
2013年01月01日—2016年12月31日
基於折射率多維調製結構的空間光纖光柵理論與應用研究
2015年04月01日—2018年03月31日
基於光纖干涉矢量傳感地面沉降監測與防控關鍵技術研究
2016年07月01日—2017年06月30日
將科研方法引入光電信息專業課程的研究性教學方法探索與實踐
2016年04月28日
有源光纖與無源光纖性能測試
2018年03月28日
複合型光纖光柵温度與應變同步傳感技術
2019年01月01日—2022年12月31日
曲面光纖光柵的理論和傳感應用研究 [1] 
  • 科研成果獎勵
張偉剛先後獲得天津市科技發明一等獎、二等獎各1項 [1] 
時間
獎勵名稱
1998年5月
省部級科研優秀成果二等獎
2004年6月
天津市科技發明一等獎
2005年6月
天津市科技發明二等獎 [1] 

張偉剛人才培養

  • 指導學生
張偉剛先後培養博士、碩士70多人 [1] 
  • 講授課程
張偉剛先後主講光纖光學及應用、光纖光學與技術、薄膜物理、科研方法論、科研方法及應用、科學素養與培育、科學素養培育及提升等課程 。 [1] 
授課平台
課程名稱
提供院校
授課教師
智慧樹網
科研方法論
南開大學
張偉剛、宋峯、馬秀榮、江俊峯、嚴鐵毅、王愷、高藝、尚佳彬、王斌輝、劉佳 [2] 
智慧樹網
科學素養培育及提升
南開大學
張偉剛、劉偉偉、趙穎、孫桂玲、嚴鐵毅、張嚴昕 [3] 
  • 教學成果獎勵
張偉剛先後獲得國家級教學成果二等獎3項,主持國家級精品課、國家級精品資源共享課、國家級精品在線開放課程“科研方法論和國家級精品視頻公開課“科學素養與培育” [1] 
時間
項目名稱
獎勵名稱
1997年9月
-
省部級優秀教學成果二等獎1項、三等獎1項
2001年5月
-
省部級教學成果一等獎
2001年6月
-
高等教育國家級教學成果二等獎
2009年5月
-
天津市教學成果一等獎
2009年7月
-
高等教育國家級教學成果二等獎
2010年5月
《科研方法論》(主持)
國家級精品課程 [1] 
2015年4月
《科學素養與培育》(主持)
國家級精品視頻公開課
2016年6月
《科研方法論》(主持)
國家級精品資源共享課
2018年5月
-
天津市教學成果一等獎
2018年12月
-
高等教育國家級教學成果二等獎
2019年1月
《科研方法論》(主持)
國家級精品在線開放課程

張偉剛榮譽表彰

時間
榮譽表彰
2011年5月
南開大學教學名師獎
2014年12月
天津市教學名師獎
2019年9月
南開大學首屆教育教學傑出貢獻獎
2020年12月
“全國科普工作先進工作者”稱號 [4] 

張偉剛社會任職

張偉剛先後擔任《中國激光》雜誌常務編委,《Chinese Physics Letter》特約評審,《中國測試》編委;中國光學學會光電技術專業委員會委員,中國儀器儀表學會“光機電技術與系統集成”分會常務理事;天津市光學學會和激光學會常務理事;中國高等教育學會理科教育專業委員會常務理事,教育部高等學校電子信息類專業系列教材編審委員會委員,教育部高等學校光電信息科學與工程專業教學指導分委會協作委員。曾擔任OECC/COIN 2004和ICOCN2010國際學術會議TPCM,Sensors & Actuators: B. Chemical、Applied Physics Letters、Optics Letters、Optics Express、IEEE Photonics Technology Letters、IEEE Sensors Journal、Applied Optics、OpticalCommunications等期刊審稿人 。 [1] 
參考資料