深圳大学2020年博士研究生招生

光机电工程与应用

专业信息

专业代码

0803Z2

专业名称

光机电工程与应用

招生方式

硕博连读, 申请考核

拟招生人数

2

学制

3

是否招生专业学位硕士

是

院系

机电与控制工程学院

学习方式

全日制

备注

联系方式

研究方向

考核科目

学院及专业介绍

一、学院简介：

深圳大学机电与控制工程学院成立于1984年。学院现有在编在岗教职员工123人，其中专任教研人员83人、双聘院士2人、特聘教授3人、博士生导师5人、教授19人、副教授24人、具有博士学位人员81人。全日制在校生1681人，其中本科生1265人，研究生416人。学院拥有1个二级学科博士点：光机电工程与应用； 2个一级学科学术型硕士点：机械工程和控制科学与工程。学院已建成装备精良的教学实验中心和科研平台，拥有大量先进的实验设备和专业软件。建有广东省微纳光机电工程技术1个省重点实验室，深圳市模具先进制造技术、城市轨道交通和电磁控制等3个市重点实验室；广东省机械基础、工程训练、自动化等3个省级实验教学示范中心。这些科研平台的建立为研究生的科研、实践技能和工程能力的培养奠定了坚实基础条件。学院教师近三年来共承担科研项目150余项，其中“973”、“863”、国家自然科学基金等国家级项目15项，项目总经费达5000万元以上。近三年发表论文200余篇，其中被SCI、EI、ISTP收录100余篇。共出版专著10余部。获得广东省技术发明二等奖、解放军科技进步三等奖、广东省科技进步奖一等奖、广东省科学技术三等奖、深圳市科技进步一等奖、深圳市科技创新奖等市级以上科研成果奖6项；转让科研成果12项。学院注重培养学生具有“视野开阔、注重实际、乐于创新、崇尚竞争”等特点，已有一批毕业生在创新创业上崭露头角。经长期建设，学院形成了在机电纳米表面科学与工程、微细加工先进制造、机电检测与传感、智能控制与装备、轨道交通、光伏发电及智能电网等领域的研究特色与优势，目标定位在国际学术前沿及国家重大需求两方面的一流学科建设。

0803Z2光机电工程与应用(二级学科)：

专业介绍：

光机电工程与应用研究是当今国际上热门的综合交叉科学研究领域之一，在机电工程与光电子器件日趋集成化和精密化的发展中发挥着关键性的作用。它所研究的是利用光、机、电、材料耦合，基于先进光电技术进行复杂微结构加工过程智能控制与应用、阐明纳米表面的制造原理与光磁机电特性形成规律，进行光电传感检测技术的开发并实现其在智能电网自治控制上的应用。其内容涵盖光学工程、机械工程、控制工程、新能源工程、物理化学以及微纳制造和材料科学等，是一综合性前沿学科。本学科旨在针对光机电工程及应用中的科学问题，研究光机电设计、制造及控制的新原理、新技术与新装备。学科研究方向包括纳米表面与光机电应用、非晶-纳米材料及其光电功能特性、激光微细加工技术、光伏发电及智能电网技术、光电传感检测与智能电网控制、先进光电子技术、微电子技术研究等。本学科建设内容从纳米表面及非晶-纳米材料的光电特性控制，到激光微细加工，再到光电传感器在光伏发电和智能电网控制的应用，各研究方向相互关联，是光机电科学在前沿领域的交叉与有机结合。

二、专业代码：0803Z2

三、专业名称：光机电工程与应用

四、研究方向介绍：

（一）纳米表面与光机电应用方向：开展“纳米表面光-机-电-磁功能化集成设计-制造-检测-应用”的“多学科交叉融合”与“协同创新”研究，探索低能电子诱导下纳米表面制造新原理与新方法，揭示纳米尺度与纳米精度下表面制造、特性控制和跨尺度制造中的尺度效应、表面/界面效应，发展低能电子诱导下的纳米表面制造及光机电应用领域的新工艺与新装备、以及纳米柔性表面的光磁机电生物传感与纳米摩擦学领域的应用研究。

本方向研究团队包括：刁东风，范雪，王超，汪朋飞，曹媛媛，张希，陈成，黄亮亮，白健男，尹美杰，张熙，沈军，龚峰，马将，田锦森。

学术带头人：

刁东风，工学博士，教授，博士生导师，深圳大学纳米表面科学与工程研究所（纳米所）所长，深圳大学电镜中心主任。 1988年4月-1992年12月留学于日本东北大学取得工学博士学位；1993年1月-1994年3月日本东北大学助理教授；1994年4月-1994年12月日本静冈大学讲师，1995年1月-2001年3月日本静冈大学副教授；2003年11月-2013年10月任西安交通大学教育部现代设计及转子轴承系统重点实验室主任；2013年1月起任深圳大学纳米所所长，2016年7月起任深圳大学电镜中心主任。至今已发表论文200余篇（SCI检索杂志论文100余篇((Nano Energy, Nanoscale, Carbon, Acta Materialia, Applied Physics Letters, Sensors and Actuators B, Electrochimica Acta, Applied Surface Science， Friction, ASME-Journal of Tribology, etc)，最佳单篇被SCI论文引用超过200次），发明专利20余项（两项专利已转化成产品核心技术）。至今培养博士研究生15名（其中获得博士学位10名）、目前担任国际杂志Friction副主编（Associated Editor），Lubrication Science编委。 目前开展纳米表面设计-制造-检测-传感-应用5个方向研究（包括：先进纳米表面制造科学基础与工程技术装备研究；纳米表面的通电超低摩擦电子学与发电原理及应用技术研究；纳米表面的自旋电子学与光电传感学研究）。作为深圳大学光机电工程与应用二级博士点负责人为博士研究生开设《纳米表面工程与摩擦学》与《专业英语》课程、与国际学术前沿报告与专题讲座以及带领博士生参加国际会议, 具备培养高质量机械工程一级学科博士能力。详细网址：(1) http://nanosurface.szu.edu.cn ; (2) http://emc.szu.edu.cn

沈军，男，1965年8月出生，博士，教授。国家杰出青年科学基金获得者。中国金属学会非晶合金分会副主任委员。主要研究方向为非晶合金-纳米结构材料及其光电功能特性。 获得国家发明专利10余项。 在Nature Communications、Acta Materialia、Applied Physics Letters等国际一流学术期刊上发表论文220余篇，论文被引用3100余次，H因子29。

（二）光电传感检测与智能电网控制方向：以光电传感器及其应用的智能电网为对象，通过融合光电、电气和控制领域的知识，探讨基于Faraday磁光效应和Pockels电光效应的电力网大电流和高电压传感测量理论与方法，继而研究智能电网自治控制和高效运行的理论与技术，实现智能电网安全可靠优化运行、保障我国能源可持续发展;

本方向研究团队包括：曲行达，彭建春，潘剑飞，吴超，王芸。

学术带头人：

彭建春，男，教授，博士生导师，国际IEEE高级会员，CES高级会员，中国城市供电专委会委员，《电力系统保护与控制》杂志编委，深圳大学智能电网研究所所长，美国ASU博士后，英国Brunel Univ.访问学者。长期从事智能电网优化运行与控制、广域测量系统、再生能源发电及并网控制、电力电子技术应用等方面的研究。已经独立招收指导博士研究生8人、硕士研究生一百余人。主持和完成国家及省部级科学基金项目7项、与电网公司合作课题等近40项。获省部级科技进步一等奖2项、二等奖4项、三等奖1项。获得授权的美国发明专利2项、中国发明专利13项。在IEEE Trans. PWRS、IET(IEE) GTD和中国电机工程学报等期刊上发表论文百余篇。

（三）先进光电子技术方向：致力于研究光电子器件的微型化和高度集成、纳米材料制备和功能器件、光信号处理以及基于微纳光子器件的新型激光技术。

本方向研究团队包括：徐平、孙一翎、曹文华、王冰、张旭琳、李贵君、雷蕾、黄海漩。

学术带头人：

徐平，男，教授，理学博士，博士生导师。电子科学与技术学院建院院长（2006-2015），现任中共电子科学与技术学院党委书记、深圳大学微纳光电技术研究所所长。首批广东省"千百十工程"暨"深圳大学跨世纪人才"培养对象（1999-2003）。曾获"深圳市青年科技奖"、"深圳市科技进步二等奖"。与同事共同创建了“微纳光电子技术”硕士点（2010）；拥有国家发明专利6项。主持并完成国家自然科学基金等国家级项目4项，省/市/区/校项目10多项；在深大已培养硕士/博士/博士后39名（含在读），在《Optics Express》、《Science In China》等国内外著名学术期刊上发表80多篇学术论文。提出一体化微光学导光板、平面集成微光学识别系统、三色光变器等；主要研究领域微纳光电子技术与器件、微光学与二元光学。主要学术兼职：中国光学学会高级会员、中国光学学会光电技术专业委员会委员、广东省光学学会常务理事、深圳市电子学会监事长、全国激光辐射标准化技术委员会委员、深圳市光学学会副理事长等。

（四）微电子技术方向：致力于研究微纳米材料结构、二维半导体、第三代半导体为基础的微纳米器件和芯片的设计、制作、测试、仿真、嵌入式系统、集成和封装技术，及其在物联网、互联网、通信技术、5G/6G、显示技术、柔性电子等领域的应用，包括但不限于：传感器、智能天线、半导体光电器件、纳米光电器件、毫米波器件、太赫兹放大器、毫米波太赫兹天线、纳米电池技术、量子力学DFT仿真等。

本方向研究团队包括：钱正芳、何文龙、张登国、孙一翎、贺威、赵晓锦、叶文彬、黎冰、陶科玉、吴庆阳。

学术带头人：

钱正芳，男，特聘教授、国家特聘专家，博士生导师。先后在中国科学院力学研究所、美国马里兰大学、美国爱荷华大学、美国韦恩州立大学、美国摩托罗拉公司、美国卡特彼勒公司和美国智慧科技公司，从事高水平学术研究和高技术产品研发二十五年。曾任摩托罗拉实验室首席工程师和美国智慧科技公司首席技术官。领导或参与过十多项中国七五重点、中国八五重大项目、美国国家基金、美国福特基金、美国国家实验室和摩托罗拉项目。发表了七十多篇国际专业杂志和国际会议论文、三十篇摩托罗拉内部技术论文报告。获得并申请十多项美国和国际发明专利、中国发明专利和软件著作权。主要招收博士生研究方向为光机电结合的微纳米传感器和毫米波太赫兹天线技术。

五、研究成果介绍：

深圳大学机电与控制工程学院目前具有1个广东省微纳光机电工程技术重点实验室、五个深圳市重点实验室（模具先进制造技术重点实验室、城市轨道交通重点实验室、电磁控制重点实验室、微纳光子信息技术重点实验室、激光工程重点实验室）和两个特聘教授团队（纳米表面科学与工程研究所和人因工程研究所）。在微纳光机电工程与应用领域取得丰硕的成果，其中：

（一）纳米表面与光机电应用方向：围绕机械系统中功能化纳米表面研发过程中的设计-制造-检测表征-传感-应用，通过研究电子/离子照射下纳米结构碳基薄膜的生长机理与特性，超低摩擦界面的电子行为，多物理场下纳米结构化表面行为的超高分辨原位观察测试，探索低能电子诱导下纳米表面光-机-电-磁功能化特性集成制造新原理、新方法与新工艺，阐明纳米表面生成演变机理与器件的光-机-电-磁功能形成规律，发展低能电子诱导下的纳米表面的制造装备科学与技术，为实现纳米表面在新型智能装备中的应用提供理论基础与实用化技术。在人才培养方面，纳米所基于功能化纳米表面的设计-制造-检测表征-传感-应用的研究，培养功能化纳米表面先进制造、光-机-电-磁功能化特性测试、微纳光电磁传感器及新型纳米智能装备的设计开发等领域的专业技术人才。目前本研究方向已拥有世界最先进的纳米表面检测双球差校正超高分辨透射电子显微镜以及配备有单倾、大角度双倾、原位加力、原位加热及三维重构五种样品杆。 该电镜为美国FEI公司Titan3 Themis G2，配备超高亮度场发射枪、单色器，聚光镜及物镜球差校正系统，结合最新Ceta2相机（目前为国内仅有）、高性能电子能量损失谱（EELS）以及X射线能量色散谱（EDX），具有极高的空间、能量分辨率以及可观的时间分辨率，可实现纳米表面材料原子分辨的高速成像、原子分辨EELS及EDX二维谱、三维立体重构及纳米材料的动态原位观察。其重要分辨率具体如下：TEM信息分辨率为60pm；STEM分辨率为60pm；EELS能量分辨率0.2eV。本电镜是探究纳米表面物质性能的结构本源，深入了解原子、电子结构，及探讨亚原子尺度科学问题的强大工具。

详细网址：(1) http://nanosurface.szu.edu.cn ; (2) http://emc.szu.edu.cn

在非晶-纳米材料方向取得的科研成果包括：获得了国际上玻璃形成能力最强的铁基非晶合金；提出了一种设计大块非晶合金成分的新方法及一种表征玻璃形成能力的新判据；发现了非晶合金的压缩强度和塑性具有强烈的尺寸效应；观察到了大块非晶合金在压缩断裂过程形成纳米弹性波这一重要现象；发现了碳纳米管在放电等离子烧结过程中可以转变为金刚石。

（二）光电传感检测与智能电网控制研究方向：在光电传感检测与智能电网高效运行方面，提出了耗散功率分量理论，论证并揭示了不同光伏发电电源引起电网损耗的机理，该成果获得了中国发明专利3项、获得了省级科学技术进步奖二等奖1项；提出的智能电网有功无功经济负荷分配方法，有效解决了多源时空协调和有功无功耦合的复杂问题，该成果获得了省级科学技术进步奖二等奖1项；在光电传感检测与智能电网安全调控方面，提出了流通功率分量理论，论证并揭示了不同光伏发电电源引起的电网支路功率流机理，该成果获得了授权的美国发明专利2项；针对光伏发电等间歇性波动性新能源接入智能电网引起的不稳定问题，提出了利用电力电子先进控制方法高效吸纳新能源的技术，并开展了输配电关键技术与装备及其工程应用研究，该成果获得了省级科学技术进步奖一等奖1项；针对智能电网高效节能的问题，开展了电网新型节能技术与系列装备及其工程应用研究，该成果获得了中国机械工业科学技术奖一等奖1项；针对高效率使用电能问题，开展了企业电气节能集成技术和系列装备及其应用研究，该成果获得了中华人民共和国国家教育部高校科学技术奖科技进步二等奖1项。目前，本方向建成有光伏发电系统一套、光伏和风电系统一套，建成有RT-Lab光伏发电及智能电网半物理仿真系统、PSD(BPA)和PSCAD/EMTDC光伏发电及智能电网稳态和暂态仿真系统，具备先进的光电传感检测与智能电网控制研究条件。

（三）先进光电子技术研究方向：在微光学技术与器件研究方面，对深蚀刻二元光学进行系统研究，获得“深圳市科技进步二等奖”；利用微光学、二元光学技术提出集成化的LED微光学导光板，打破美国专利；设计并制作二元光学元件并与高速光开关集成，创建具有处理容量大、速度快、结构紧凑、成本低廉等优点的新型循环级连三维Omega网络，可实现全光型无阻塞任意光交换；设计了一种新型微光学平面集成相关器，实现系统的集成化、微型化、低成本与大规模复制；提出基于亚波长二元简单周期结构的新型偶数分束器，实现零级有效抑制、高衍射效率、高均匀性的太赫兹偶数分束，突破传统标量理论设计局限性；提出嵌入式亚波长二元矩形周期结构三色光变器，实现方位角调节的蓝、绿、红三色转变效果，突破了当前国内外亚波长两色防伪光栅的局限等。在激光及光功能器件方面，在国际上首次提出一种新型表面等离激元模式，可在保持相同模式宽度的同时，实现超远距离传输（提高3~4个数量级）；制备了世界上芯径最小的碳纳米管（0.3nm），并实现了调Q输出；首次获得了基于低双折射率光纤的波长可调谐、可切换，且波长间距可调的双波长耗散孤子输出；在净正常色散八字形腔掺Er光纤激光器中，首次实现了输出脉冲宽度随着泵浦功率的增加而增大高能方波脉冲耗散孤子输出；采用纳米压印技术，提出了在超薄单晶硅上利用各向异性特性制备纳米尺度倒金字塔陷光结构，首次实现了转换效率超过13%的超薄单晶硅叠层太阳能电池；提出采用近空间升华技术制备大面积钙钛矿太阳能电池，获得的转换效率超过16%；利用磁控溅射技术，通过镁掺杂对电子/空穴传输层缺陷和能带的调制作用，实现了转换效率接近20%的钙钛矿太阳能电池；基于Ti-SiO2-Ti立方体阵列和相变材料，设计并实现了可见光到近红外波段的超宽带（623nm-3μm）完美吸收器等。在光信号处理方面，利用高非线性硅基狭缝波导显著提高的非线性系数，实现了大计算容量的多模光逻辑与运算等。

（四）微电子技术研究方向：2016 年该方向引进国家特聘专家钱正芳教授、2018年引进国家特聘专家何文龙教授。在芯片封装集成、毫米波太赫兹天线技术、太赫兹放大器技术方面有国际先进的研究成果。建成了万级超净间、微电子平台、毫米波太赫兹实验室、二维纳米材料生长实验室、小型超级计算机等。拥有67GHz的矢量网络分析仪和高频探针台（升级到110GHz）、高达325GHz（升级到500GHz）的毫米波太赫兹测试仪器、太赫兹测试系统、纳米精度的小型激光直写光刻机、8英寸石墨烯CVD生长系统等超过一千万仪器设备。在CMOS 智能传感芯片电路设计，模数转换集成电路（ADC）设计，数字滤波器电路设计以及半导体抗辐照器件电路设计等方向形成学科优势。借助于深圳市微电子产业迅猛发展的强大动力，使微电子技术方向形成“产业引领，产学研结合”的特色。

综上，光机电工程与应用博士点近五年获得国家省部级科研项目50余项，发表SCI研究论文100余篇；已招收培养博士研究生20名（其中5名获得博士学位（包括联合培养博士生）），在站博士后10余名。本博士点在光学工程、机械工程、控制科学等学科具有先进实验设备与培养经验及国际化视野，具备培养高质量博士研究生的基础条件与能力。

六、主要课程设置：

（一）、博士生的课程学习必须修满19学分，博士生学位课程包括：马克思主义理论课、外国语、基础理论课、专业课。课程学习一般在第一学年第一学期内结束。根据不同课程的特点，可采取灵活多样的多种教学方式。

1、马克思主义理论课的学习要做到理论联系实际，注重马克思主义基本理论的应用要求博士生能够写出有一定深度的专题论文。

2、第一外国语学习要求达到熟练阅读本专业的外文资料，具有较强的写作能力和听说能力。

3、专业外语使研究生了解、熟悉外语论文的写作及如何在国际会议上发表论文和进行学术报告，由指导教师负责指导研究生选读和笔译相关专业外文文献，学科点组织考试。

4、基础理论课和专业课要起到加强基础、拓宽知识面、提高专业理论、掌握相应技能和方法、了解本专业发展方向和动态等作用。课程包括：光电传感与检测技术和光电子学（二选一）、科学计算和多元统计分析（二选一）、纳米表面工程与摩擦学、微细加工理论与技术、智能电网技术、有机光电子材料与器件、微纳光纤技术和信息光学（六选一）。

5、博士研究生在学期间至少应参加10次以上学术讲座，并由本人进行正规性的学术报告或参加学术会议口头发表1次以上。本人进行学术报告后要有500字左右的总结报告，注明参加学术活动的时间、地点、学术报告题目，简述学术内容。

（二）、博士生的学术研究实行导师负责制，具体包括：

1．制定个人培养计划：博士生入学后三个月内，在导师和导师组指导下制定个人培养计划，进行博士学位论文选题工作，明确课程学习、文献阅读、开题报告、科学研究、学术交流、学位论文及实践环节等方面的要求和进度。论文选题应属国际前沿研究领域，具有重要的科学意义和应用价值。

2．文献综述和开题报告：文献综述报告要求文献阅读要结合课题研究方向和具体的研究领域进行，参考文献应在50篇以上。文献综述报告要反映国际和国内在本领域的研究历史、现状和发展趋势。文献综述报告可以和开题报告结合起来进行，文献综述报告应不少于6000字。

3．中期检查：在博士生研究生阶段，对其综合科研能力、论文选题、论文工作进展以及后续研究计划等方面以答辩的形式进行考查和监督。导师及指导小组检查学生个人培养方案执行情况。

4．发表论文：应满足校学位评定委员会的要求。

5．学位论文：论文的学术水平应由学位评定分委员会聘请博士学位论文评阅人三名（其中至少两名应是校外专家）。论文评阅人应是本学科领域具有较高学术造诣，学风正派且具有正高级职称的专家。

七、培养目标：

掌握中国特色社会主义的基本理论，热爱祖国，遵纪守法，具有良好道德修养，积极为社会发展建设服务；在光机电工程与应用学科上掌握了坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识；掌握一门外国语，能熟练地运用外语阅读文献资料，具有中外互译、撰写外文论文和交流能力；具有独立从事科研工作的能力，成为光机电工程与应用领域高层次专业人才。

八、毕业后可以从事的工作：

本博士点主要培养具有多学科交叉为背景的光机电工程与应用领域相关科研工作与创新创业人才，深圳市相关产业发达，就业环境十分优越，发展前景非常广阔！就业去向包括全国高校、研究所从事高等教育以及科研工作，以及在国内外自动化机器、电子信息装备制造、电网、石化、铁路、医疗器械等行业高科技公司从事研发、设计、制造或经营管理等工作。代表性就业单位如：深圳大学、南方科技大学、深圳技术大学、深圳市先进技术研究院、深圳市大族控股集团有限公司、深圳市地铁集团有限公司、深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司、华为、腾讯、南方电网、西门子、飞利浦，等等。

九、学制：三年

十、授予学位：工学博士

报考要求

无