Хуэй Цао

Хуэй Цао
Хуэй Цао
Альма-матер	Пекинский университет ; Принстонский университет ; Стэнфордский университет
	Научная карьера
Учреждения	Йельский университет ; Северо-Западный университет
Диссертация	Квантовая электродинамика полупроводникового резонатора (1998)
Веб-сайт	Цао Лаборатория

Хуэй Цао (曹蕙) — американский физик китайского происхождения, профессор прикладной физики, профессор физики и профессор электротехники в Йельском университете . Ее исследовательские интересы — мезоскопическая физика, сложные фотонные материалы и устройства с упором на нетрадиционные лазеры и их уникальные применения. Она является избранным членом Национальной академии наук США и Американской академии искусств и наук .

Ранняя жизнь и образование

Цао заинтересовалась физикой еще в детстве, когда ее отец, профессор физики Пекинского университета , спросил ее, что движется дальше и быстрее всего. ^{[ 1 ]} Когда она узнала, что ответ — свет, она увлеклась дисциплиной оптики. ^{[ 1 ]} Цао получила степень бакалавра физики в Пекинском университете. ^{[ 2 ]} Она переехала в Соединенные Штаты для учебы в аспирантуре, где поступила в Принстонский университет в качестве аспиранта в области машиностроения и аэрокосмической техники. Ей нравилось, что в США обучение развивало независимое и любознательное мышление. ^{[ 1 ]} После получения степени магистра Цао поступила в Стэнфордский университет в качестве аспиранта по прикладной физике. В Стэнфорде она работала над квантовой электродинамикой полупроводниковых полостей с Ямамото Ёсихисой. Ее докторское исследование было опубликовано в виде монографии издательством Springer Publishing . ^{[ 3 ]} Она и ее коллеги предложили новый экситон-поляритонный светодиод . ^{[ 4 ]}

Исследования и карьера

После получения степени доктора философии в Стэнфордском университете в 1997 году Цао поступила на физический факультет Северо-Западного университета . ^{[ 5 ]} Хотя она все еще интересовалась квантовой электродинамикой , она начала исследовать новую область исследований и начала сотрудничество с Робертом П.Х. Чангом по изучению оптических свойств оксида цинка. ^{[ 1 ]} В то время люди были заинтересованы в создании ультрафиолетовых лазеров из оксида цинка , но изо всех сил пытались сделать резонатор лазера из оксида цинка, который трудно расколоть или протравить. ^{[ 1 ]} Измеряя флуоресценцию поликристаллических пленок оксида цинка, Као наблюдал генерацию лазера; неожиданный результат, учитывая отсутствие какой-либо полости. ^{[ 1 ]} Позже она объяснила эту генерацию случайным рассеянием света на зернах оксида цинка. ^{[ 1 ]} Цао переключила свои исследования на случайные лазеры – лазеры с обратной связью, обеспечиваемой событиями многократного рассеяния. Цао также использовал интерференцию многократно рассеянного света в качестве нового механизма трехмерного оптического ограничения и изготовил микролазеры с наночастицами ZnO. С 2008 года Цао работал в качестве Американского физического общества . почетного путешествующего лектора Отделения лазерной науки ^{[ 6 ]}

В 2008 году Цао поступил на работу в Йельский университет в качестве профессора прикладной физики и профессора физики. В сотрудничестве с Майклом А. Чомой из Йельской медицинской школы она применила свое понимание систем случайной генерации при разработке новых источников освещения для получения изображений без пятен. В обычных лазерах высокая пространственная когерентность может привести к таким артефактам, как спекл-шум, который может поставить под угрозу полноэкранное изображение. ^{[ 1 ]} Имея яркость, аналогичную яркости обычных лазеров, случайные лазеры могут иметь низкую пространственную когерентность, как светоизлучающие диоды (СИД), и избегать спекл-шума при полноэкранном изображении и параллельной проекции. Случайные лазеры легко изготовить, поскольку они сделаны из неупорядоченных материалов. ^{[ 7 ]} Цао также разработал источники света для оптической когерентной томографии для биомедицинских применений. ^{[ 1 ]} Она разработала новую лазерную систему, которая может переключаться между высокой и низкой пространственной когерентностью, позволяя получать как изображения без пятен (для мониторинга структуры объекта), так и изображения с полным пятном (для отслеживания движения объекта). ^{[ 1 ]} Она применила такой лазер для визуализации сердцебиения живого головастика, который является животной моделью болезни сердца у человека.

Кроме того, Цао изучал другие типы нетрадиционных лазеров, в том числе хаотические микрорезонаторы. ^{[ 8 ]} лазеры, детерминированные апериодические лазеры, фотонно-аморфные лазеры и лазеры на топологических дефектах. ^{[ 9 ]} Она работала с А. Дугласом Стоуном над новой математической теорией моделирования таких лазерных систем. ^{[ 10 ]} Цао и Стоун были первыми исследователями, создавшими антилазер; устройство, в котором входящие лучи света интерферируют друг с другом и гасят исходящие волны. ^{[ 11 ]} Цао назвал эти устройства «когерентными совершенными поглотителями» (CPA) и предположил, что их можно использовать в качестве оптических переключателей и в радиологии. ^{[ 11 ]} Она также показала, что можно контролировать пропускание и поглощение света в непрозрачных средах, формируя пространственные волновые фронты лазерных лучей. ^{[ 12 ]}

Переехав в Йельский университет, Цао начал программу биофотоники и наладил сотрудничество с несколькими биологами и учеными-материаловедами. В сотрудничестве с Ричардом Прумом и Эриком Дюфреном она выяснила, как яркий цвет птичьего пера создается за счет наноструктур, а не пигментов. Вместе с Антонией Монтерио Цао изучал эволюцию структурного цвета и влияние на него окружающей среды. Ей удалось управлять генерацией в биомиметических структурах ближнего порядка. ^{[ 13 ]}

В 2012 году Цао продемонстрировал, что многомодовое волокно может работать как широкополосный спектрометр сверхвысокого разрешения. Картина спеклов, создаваемая интерференцией направленных мод в волокне, уникальна для каждой длины волны и может использоваться как «отпечаток пальца» для идентификации спектрального состава входного света. В 2013 году Цао создал микроспектрометр высокого разрешения на неупорядоченном фотонном чипе. ^{[ 14 ]} Она изготовила случайный набор отверстий для воздуха в кремниевой пластине. ^{[ 14 ]} События многократного рассеяния в случайной структуре позволяют создавать крошечные спектрометры с высоким разрешением, которые можно использовать для различных приложений. ^{[ 14 ]}

Наряду с новыми фотонными устройствами Цао использовал нетрадиционные лазеры для создания мощных и стабильных лазерных систем. В сотрудничестве с Ортвином Хессом из Имперского колледжа Лондона и Цицзе Ваном из Наньянского технологического университета она использовала волново-хаотические полости, а также неупорядоченные полости, чтобы нарушить образование нитей. ^{[ 15 ]}^{[ 16 ]} Нити накала могут привести к нестабильности во время работы лазера, и Као показал, что введение волнового хаоса в лазерный резонатор может значительно улучшить стабильность излучения. ^{[ 17 ]}^{[ 18 ]}

В 2018 году Цао был назначен профессором прикладной физики Бейнеке Йельского университета, а в 2019 году — профессором прикладной физики и физики Джона К. Мэлоуна. ^{[ 19 ]}^{[ 20 ]} С 2017 года является членом Международного научного комитета ESPCI Париж . ^{[ 21 ]} и член консультативного совета Института науки о свете Макса Планка.

Награды и почести

2001 года «КАРЬЕРА» Премия Национального научного фонда ^{[ 22 ]}
2000 Исследовательская стипендия Слоана ^{[ 23 ]}
2004 Премия Фонда Александра фон Гумбольдта за исследования Фридриха Вильгельма Бесселя ^{[ нужна ссылка ]}
2006 г. Американского физического общества Премия Марии Гепперт-Майер ^{[ 24 ]}
2007 г. избран членом Американского физического общества. ^{[ 25 ]}^{[ 26 ]}
2007 г. избран членом Оптического общества Америки. ^{[ 27 ]}
Стипендия Джона Саймона Гуггенхайма, 2013 г.
, 2014 г. в области микроскопии сегодня Премия за инновации ^{[ 28 ]}
Премия Уиллиса Э. Лэмба 2015 г. в области лазерной науки ^{[ 29 ]}
2017 г. избран членом Американской ассоциации содействия развитию науки. ^{[ 30 ]}^{[ 31 ]}
2019 г. избран членом Института инженеров электротехники и электроники.
2021 г. избран в Национальную академию наук. ^{[ 32 ]}
2021 г. избран в Американскую академию искусств и наук. ^{[ 33 ]}
Премия Арона Кресселя от Общества фотоники IEEE (IPS) 2021 г.
2022 Медаль Рольфа Ландауэра, Международная ассоциация ETOPIM

Выберите публикации

Цао, Х.; Чжао, Ю.Г.; Хозяин; Силиг, EW; Ван, QH; Чанг, RPH (15 марта 1999 г.). «Случайное лазерное воздействие в полупроводниковом порошке». Письма о физических отзывах . 82 (11): 2278–2281. Бибкод : 1999PhRvL..82.2278C . doi : 10.1103/PhysRevLett.82.2278 .
Цао, Х.; Сюй, JY; Чжан, ДЗ; Чанг, С.-Х.; Хозяин; Силиг, EW; Лю, X.; Чанг, RPH (12 июня 2000 г.). «Пространственное ограничение лазерного света в активных случайных средах». Письма о физических отзывах . 84 (24): 5584–5587. Бибкод : 2000PhRvL..84.5584C . doi : 10.1103/PhysRevLett.84.5584 . ПМИД 10991000 .
Цао, Х.; Чжао, Ю.Г.; Онг, ХК; Хозяин; Дай, JY; Ву, JY; Чанг, RPH (21 декабря 1998 г.). «Ультрафиолетовая генерация в резонаторах, образованных рассеянием в полупроводниковых поликристаллических пленках». Письма по прикладной физике . 73 (25): 3656–3658. Бибкод : 1998ApPhL..73.3656C . дои : 10.1063/1.122853 . ISSN 0003-6951 .

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж «СтекПуть» . www.laserfocusworld.com . 11 июля 2016 года . Проверено 24 августа 2020 г.
^ «Серия семинаров FIP - доктор Хуэй Цао, Стэнфордский университет | Институт фотоники Фитцпатрика» . fitzpatrick.duke.edu . Проверено 23 августа 2020 г.
^ Ямамото, Ю.; Тассоне, Ф.; Цао, Х. (2000). Квантовая электродинамика полупроводникового резонатора . Спрингеровские трактаты в современной физике. Берлин Гейдельберг: Springer-Verlag. ISBN 978-3-540-67520-4 .
^ «US5877509 Экситон-поляритонный светоизлучающий диод с квантовой ямой» . Patentscope.wipo.int . Проверено 24 августа 2020 г.
^ «Комплексные лазеры — кафедра электротехники» . ee.nd.edu . Проверено 23 августа 2020 г.
^ «Выдающиеся странствующие лекторы» . www.aps.org . Проверено 23 августа 2020 г.
^ Хоган, Мелинда Роуз и Хэнк. «История лазера: 1960 – 2019» . www.photonics.com . Проверено 23 августа 2020 г.
^ Виерсма, Дидерик (2000). «Самый маленький случайный лазер» . Природа . 406 (6792): 133–135. дои : 10.1038/35018184 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 10910335 . S2CID 205007588 .
^ Цао, Хуэй (1 июля 2003 г.). «Лазировка в случайных средах». Волны в случайных медиа . 13 (3): R1–R39. дои : 10.1088/0959-7174/13/3/201 . ISSN 0959-7174 . S2CID 36713760 .
^ Гупта, Абхинав (1 сентября 2010 г.). «Йельский ученый получил признание за исследования в области оптики» . Йельский научный журнал . Проверено 23 августа 2020 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Ученые создали первый в мире антилазер» . физ.орг . Проверено 23 августа 2020 г.
^ Шелтон, Джим (04 марта 2019 г.). «Новые формы лазерного луча «пробираются» сквозь непрозрачную среду» . Йельские новости . Проверено 23 августа 2020 г.
^ «Новый лазер от птиц» . Новости науки . 13 мая 2011 г. Проверено 23 августа 2020 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Коффи, Валери К. (2013). «Исследователи используют рассеяние в неупорядоченном спектрометре на кристалле» . ОСА . Проверено 23 августа 2020 г.
^ Шелтон, Джим (16 августа 2018 г.). «Лекарство от хаотических лазеров? Конечно, больше хаоса» . Йельские новости . Проверено 23 августа 2020 г.
^ Ян, Лан (21 сентября 2018 г.). «Борьба с хаосом с помощью лазеров» . Наука . 361 (6408): 1201. Бибкод : 2018Sci...361.1201Y . дои : 10.1126/science.aau6628 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 30237344 . S2CID 52308222 .
^ Материалы, доктор Санг Сун О Сер Симру, научный сотрудник Rising Star, продвинутый уровень; Материя, устройства - Сокращение исследовательской группы Сера Камри; Группа «Фотоника». «Физики борются с лазерным хаосом с помощью квантового хаоса» . Кардиффский университет . Проверено 23 августа 2020 г. {{cite web}}: |last3= имеет общее имя ( справка )
^ Лекарство от хаотических лазеров? Конечно, больше хаоса , получено 24 августа 2020 г.
^ «Хуэй Цао назвал Бейнеке профессором прикладной физики» . Йельские новости . 2018-04-02 . Проверено 23 августа 2020 г.
^ «Два преподавателя названы профессорами Джона К. Мэлоуна» . Йельские новости . 04.03.2019 . Проверено 24 августа 2020 г.
^ «Международный научный комитет ESPCI» . espci.fr . Проверено 25 августа 2020 г.
^ «Поиск награды NSF: Премия № 0093949 – КАРЬЕРА: Микроскопическое исследование локализации фотонов» . www.nsf.gov . Проверено 23 августа 2020 г.
^ «Фонд Альфреда П. Слоана» . www.chronicle.com . 19 мая 2000 года . Проверено 23 августа 2020 г.
^ «Обладатель премии Марии Гепперт Майер 2006 г.» . www.aps.org . Проверено 23 августа 2020 г.
^ «Архив товарищей APS» . www.aps.org . Проверено 23 августа 2020 г.
^ «Содружество АПС» . www.aps.org . Проверено 23 августа 2020 г.
^ «Стипендиаты OSA 2007» . Оптическое общество Америки . Проверено 23 августа 2020 г.
^ Лайман, Чарльз (2014). «Награда за инновации в области микроскопии сегодня, 2014 г.» . Микроскопия сегодня . 22 (5): 7. дои : 10.1017/S1551929514000893 . ISSN 1551-9295 . S2CID 139254177 .
^ «Премия Уиллиса Э. Лэмба в области лазерной науки и квантовой оптики» . www.lambaward.org . Проверено 23 августа 2020 г.
^ «Три преподавателя Йельского университета названы стипендиатами крупнейшего научного общества» . Йельские новости . 20.11.2017 . Проверено 23 августа 2020 г.
^ «Стипендиаты AAAS 2017 года отмечены за развитие науки | Американская ассоциация содействия развитию науки» . www.aaas.org . Проверено 23 августа 2020 г.
^ «Выборы НАН 2021» . Национальная академия наук . Проверено 26 апреля 2021 г.
^ «Новые участники» . Проверено 22 апреля 2021 г.

[:3-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж «СтекПуть» . www.laserfocusworld.com . 11 июля 2016 года . Проверено 24 августа 2020 г.

[2] «Серия семинаров FIP - доктор Хуэй Цао, Стэнфордский университет | Институт фотоники Фитцпатрика» . fitzpatrick.duke.edu . Проверено 23 августа 2020 г.

[3] Ямамото, Ю.; Тассоне, Ф.; Цао, Х. (2000). Квантовая электродинамика полупроводникового резонатора . Спрингеровские трактаты в современной физике. Берлин Гейдельберг: Springer-Verlag. ISBN 978-3-540-67520-4 .

[4] «US5877509 Экситон-поляритонный светоизлучающий диод с квантовой ямой» . Patentscope.wipo.int . Проверено 24 августа 2020 г.

[:1-5] «Комплексные лазеры — кафедра электротехники» . ee.nd.edu . Проверено 23 августа 2020 г.

[6] «Выдающиеся странствующие лекторы» . www.aps.org . Проверено 23 августа 2020 г.

[7] Хоган, Мелинда Роуз и Хэнк. «История лазера: 1960 – 2019» . www.photonics.com . Проверено 23 августа 2020 г.

[8] Виерсма, Дидерик (2000). «Самый маленький случайный лазер» . Природа . 406 (6792): 133–135. дои : 10.1038/35018184 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 10910335 . S2CID 205007588 .

[9] Цао, Хуэй (1 июля 2003 г.). «Лазировка в случайных средах». Волны в случайных медиа . 13 (3): R1–R39. дои : 10.1088/0959-7174/13/3/201 . ISSN 0959-7174 . S2CID 36713760 .

[10] Гупта, Абхинав (1 сентября 2010 г.). «Йельский ученый получил признание за исследования в области оптики» . Йельский научный журнал . Проверено 23 августа 2020 г.

[:2-11] Перейти обратно: ^а ^б «Ученые создали первый в мире антилазер» . физ.орг . Проверено 23 августа 2020 г.

[12] Шелтон, Джим (04 марта 2019 г.). «Новые формы лазерного луча «пробираются» сквозь непрозрачную среду» . Йельские новости . Проверено 23 августа 2020 г.

[13] «Новый лазер от птиц» . Новости науки . 13 мая 2011 г. Проверено 23 августа 2020 г.

[:0-14] Перейти обратно: ^а ^б ^с Коффи, Валери К. (2013). «Исследователи используют рассеяние в неупорядоченном спектрометре на кристалле» . ОСА . Проверено 23 августа 2020 г.

[15] Шелтон, Джим (16 августа 2018 г.). «Лекарство от хаотических лазеров? Конечно, больше хаоса» . Йельские новости . Проверено 23 августа 2020 г.

[16] Ян, Лан (21 сентября 2018 г.). «Борьба с хаосом с помощью лазеров» . Наука . 361 (6408): 1201. Бибкод : 2018Sci...361.1201Y . дои : 10.1126/science.aau6628 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 30237344 . S2CID 52308222 .

[17] Материалы, доктор Санг Сун О Сер Симру, научный сотрудник Rising Star, продвинутый уровень; Материя, устройства - Сокращение исследовательской группы Сера Камри; Группа «Фотоника». «Физики борются с лазерным хаосом с помощью квантового хаоса» . Кардиффский университет . Проверено 23 августа 2020 г. {{cite web}}: |last3= имеет общее имя ( справка )

[18] Лекарство от хаотических лазеров? Конечно, больше хаоса , получено 24 августа 2020 г.

[19] «Хуэй Цао назвал Бейнеке профессором прикладной физики» . Йельские новости . 2018-04-02 . Проверено 23 августа 2020 г.

[20] «Два преподавателя названы профессорами Джона К. Мэлоуна» . Йельские новости . 04.03.2019 . Проверено 24 августа 2020 г.

[21] «Международный научный комитет ESPCI» . espci.fr . Проверено 25 августа 2020 г.

[22] «Поиск награды NSF: Премия № 0093949 – КАРЬЕРА: Микроскопическое исследование локализации фотонов» . www.nsf.gov . Проверено 23 августа 2020 г.

[23] «Фонд Альфреда П. Слоана» . www.chronicle.com . 19 мая 2000 года . Проверено 23 августа 2020 г.

[24] «Обладатель премии Марии Гепперт Майер 2006 г.» . www.aps.org . Проверено 23 августа 2020 г.

[25] «Архив товарищей APS» . www.aps.org . Проверено 23 августа 2020 г.

[26] «Содружество АПС» . www.aps.org . Проверено 23 августа 2020 г.

[27] «Стипендиаты OSA 2007» . Оптическое общество Америки . Проверено 23 августа 2020 г.

[28] Лайман, Чарльз (2014). «Награда за инновации в области микроскопии сегодня, 2014 г.» . Микроскопия сегодня . 22 (5): 7. дои : 10.1017/S1551929514000893 . ISSN 1551-9295 . S2CID 139254177 .

[29] «Премия Уиллиса Э. Лэмба в области лазерной науки и квантовой оптики» . www.lambaward.org . Проверено 23 августа 2020 г.

[30] «Три преподавателя Йельского университета названы стипендиатами крупнейшего научного общества» . Йельские новости . 20.11.2017 . Проверено 23 августа 2020 г.

[31] «Стипендиаты AAAS 2017 года отмечены за развитие науки | Американская ассоциация содействия развитию науки» . www.aaas.org . Проверено 23 августа 2020 г.

[32] «Выборы НАН 2021» . Национальная академия наук . Проверено 26 апреля 2021 г.

[33] «Новые участники» . Проверено 22 апреля 2021 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]

[ 32 ]

[ 33 ]

Базы данных авторитетного контроля
Международный	ЯВЛЯЮТСЯ ВИАФ WorldCat
Национальный	Норвегия Франция Данные БНФ Германия Израиль Соединенные Штаты Нидерланды
академики	Google Академика ОРЦИД
Другой	ИдРеф