北京航空航天大學張教授頂尖課題組申請攻略

機構旨在為(wei) 大家提供更加全麵、深入的導師解析和科研輔導！每期我們(men) 會(hui) 邀請團隊的博士對各個(ge) 領域的教授導師進行詳細解析，從(cong) 教授簡介與(yu) 研究背景 / 主要研究方向與(yu) 成果分析 / 研究方法與(yu) 特色 / 研究前沿與(yu) 發展趨勢 / 對有意申請教授課題組的建議這五個(ge) 方麵，幫助大家更好地了解導師，學會(hui) 科研！

教授簡介與(yu) 研究背景

張教授現為(wei) 北京航空航天大學電子信息工程學院教授、博士生導師，研究聚焦於(yu) 光學與(yu) 水處理技術的交叉領域，尤其是光場調控在水處理過程中的應用。她擁有國際化教育背景：天津大學本科（工學士）、北京大學碩士（理學碩士）、英國帝國理工學院博士（光學工程），並在其帝國理工學院完成博士後研究。

張教授的研究始於(yu) 超快半導體(ti) 激光器，早期於(yu) 《Nature Communications》《Science》 Advances》等期刊發表的論文多集中於(yu) 二維材料（如黑磷、MXene）在光纖激光調製中的高效應用。隨著國家水安全戰略需求的凸顯，她將重心研究轉向環境光學與(yu) 水處理的耦合，提出“全光纖光催化淨水”等創新技術，在環境工程中的光學原理實現。其課題不僅(jin) 著眼於(yu) 基礎研究，更強調組技術落地的光纖，形成了“理論-技術-應用”的完整鏈條。

主要研究方向與(yu) 成果分析

張教授的研究方向可歸納為(wei) 以下核心領域：

（1）水處理過程光場調控原理與(yu) 技術

通過構建全光纖穩定光源係統，課題組實現了光場在水處理過程中的精準調控。例如，開發利用光場開關(guan) 特性實時膜捕捉表麵監測的動態分布的膜汙染原位監測技術，突破了傳(chuan) 統離線檢測的製約。相關(guan) 成果發表於(yu) 《水研究》（2020），被評價(jia) 為(wei) “膜汙染監測方法的刷新”。

（2）低功耗全光纖光催化淨水

傳(chuan) 統光催化依賴指示燈，高效且穩定性差。張教授團隊提出基於(yu) 二維材料的光纖內(nei) 腔催化技術，將光催化反應集成於(yu) 組件內(nei) 部，利用長程光催化催化效率利用效率（《2D Materials》, 2021）。該技術可將酒精降低至傳(chuan) 統方法的30%，已在實驗室規模實現有機甲醇催化。

（3）納米光學與(yu) 超快激光技術

課題組持續深耕光纖激光領域，近期在中紅外超快激光方向取得突破。通過黑磷量子點吸收吸收體(ti) （《科學報告》，2017），實現了102 fs級超短脈衝(chong) 輸出（《光學快報》，2018），為(wei) 生物醫學成像等應用提供了新型光源。

（4）二維材料光電子器件

MXene、黑磷等材料的可吸收吸收特性被用於(yu) 開發全光控微環諧振器（《先進光學材料》，2020），該器件在光通信與(yu) 傳(chuan) 感領域開展潛力。團隊提出的“墨水打印二維晶體(ti) ”技術（《科學進展》，2020）更加推動了二維材料的大規模生產(chan) 。

成果獎：

·7篇ESI高被引論文，顯示研究的前沿性與(yu) 國際認可度；

·全光纖光催化技術匯集“2017年激光領域十大進展”；

·北京市科技新星（2020）、國家優(you) 青（2021）等榮譽，體(ti) 現了學術潛力與(yu) 工程價(jia) 值雙優(you) 。

研究方法與(yu) 特色

（1）跨學科融合：光學賦能環境工程

課題組核心方法論以光學技術環境工程課題組為(wei) 痛點。例如，將超快激光的時間分辨特性用於(yu) 溶液動力學分析，或將光纖傳(chuan) 感技術移植到水質監測中。這種兼具“光學賦能環境工程課題組”的思維解決(jue) 方案研究創新性與(yu) 實用性。

（2）全光纖係統設計優(you) 勢

源於(yu) 自由空間光路，全光纖係統具有高效穩定性高、易集成、功耗低的特點。課題組通過特種光纖設計與(yu) 二維材料功能化修飾（如Ti3C2Tx MXene塗層），實現了光化學連接過程的調控。

（3）原位表征與(yu) 模擬計算結合

在膜汙染研究中，團隊創新性引入光片顯微鏡（《膜科學雜誌》，理論2020），動態追蹤膜在膜表麵的吸附過程，並結合分子動力學模擬揭示界麵作用機製，形成“實驗-”閉驗證環。

研究前沿與(yu) 發展趨勢

（1）新型光催化材料探索

當前研究熱點包括：

· 缺陷工程調節光生負荷流子：通過氧構建空位或異質結提升催化效率；

· 單原子催化與(yu) 元件載體(ti) 連接：最大化活性位點利用率。

（2）自動化水處理係統

借助人工智能優(you) 化光場參數（如波長、功率、脈衝(chong) 參數），實現自適應淨水流程。張教授團隊近期在《Photonics Research》（2020）報道了MXene光熱熱，傳(chuan) 感器已開展實時反饋調節的潛力。

（3）中紅外激光技術拓展

3-5μm波長激光在指紋識別、組織消融等領域的需求。課題組在Tm摻雜光纖激光器（《光學快報》，2020）的成果，或將成為(wei) 下一代環境檢測工具的核心光源。

對有意申請教授課題組的建議

（1）學術背景匹配性

· 核心技能需求：器件光學基礎、環境化學知識、二維材料製備經驗、編程能力（COMSOL/ANSYS光場仿真、Python數據分析）；

· 加分項：超快激光實驗經曆、膜分離技術研究背景、學術論文撰寫(xie) 經驗。

（2）科研素養(yang) 提升建議

· 精讀課題組論文：重點理解《Water Research》（2020）和《2D Materials》（2021）的方法論；

· 提前接觸交叉領域：推薦閱讀《環境科學與(yu) 技術》中光催化水處理綜述，以及《自然光子學》中光纖傳(chuan) 感前沿進展；

· 實踐能力培養(yang) ：通過項目（如Lumerical FDTD模擬光場分布）光學熟悉仿真工具。

（3）申請材料準備要點

· 研究計劃書(shu) ：需要體(ti) 現“光學+”思維，例如“基於(yu) 光纖光和的微塑料捕獲與(yu) 降解技術”；

· 溝通策略：郵件聯係時附上對課題組某篇論文的技術評述（建議選擇2020年後成果），進行批判性思考；

· 麵試準備：熟悉全光纖係統搭建流程，並能闡述二維材料特性與(yu) 光化學反應的關(guan) 聯機製。

（4）長期發展建議

課題組鼓勵學生參與(yu) 國際會(hui) 議（如CLEO、ACS National Meeting），並提供與(yu) 帝國理工學院、新加坡國立大學等合作機會(hui) 。申請者可提前規劃海外聯培計劃，提升跨文化科研能力。