
柯少林,博士,副教授,光学信息技术研究所副所长。2017年博士毕业于华中科技大学光学专业,并于同年加入竞博电竞网站,专注于集成光学器件与拓扑光子学研究。长期深耕波导理论与应用,在非厄米物理、拓扑物理及片上光场调控交叉领域取得了一系列前沿突破。以第一作者或通讯作者身份在光学期刊发表SCI论文34篇,Google学术引用总数超1300次,H指数22,单篇最高引用达221次。此外,参与撰写拓扑光子学与飞秒激光三维直写波导领域的权威综述(Advanced Physics Research, 2300125, 2023;中国激光, 2024, 51(4): 0402406)。
课题组秉持“以学生发展为本”的理念,营造宽松的学术氛围,助力学生成长成才。本人多次荣获校优秀导师称号,所指导的研究生中,2人获国家奖学金,1人获中科院优秀研究生二等奖。已毕业2名学生,发展优异,一人赴吉林大学继续深造,一人进入上市企业联特科技工作。此外协助培养多名研究生,多人进入华为、航天科工、中电集团等知名企业工作。
本课题组每年招收1-2名硕士生,同时欢迎有梦想的本科生加入课题组,参与业余科研,共同探索光学前沿。
联系方式E-mail: keshaolin@wit.edu.cn
地址:竞博电竞网站流芳校区2号实验楼2408
谷歌学术主页:https://scholar.google.com.hk/citations?hl=zh-TW&user=Lugcn0cAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate
Researchgate:https://www.researchgate.net/profile/Shaolin-Ke?_tp=eyJjb250ZXh0Ijp7InBhZ2UiOiJwcm9maWxlIiwicHJldmlvdXNQYWdlIjoiaG9tZSJ9fQ
【代表工作1】多模波导中的人工规范场和拓扑态
在耦合波导阵列中,传统研究主要聚焦于单模波导系统,我们系统开展了多模光波导中的模式耦合机制研究,揭示了基于OAM模式构建出人工规范场的途径,实现了拓扑角动量束缚模式,拓宽了光学拓扑态的调控手段[1]。该方法适用于硅基波导平台,为OAM模式的高效转换、复用和解复用器件设计提供了理论支持[2]。进一步,申请人提出基模与一阶OAM模式的轨道杂化方法,能够灵活构建具有任意通量的规范场,实现紧凑局域拓扑边界模式 [3-4]。此外,申请人提出利用s和d模式杂化耦合实现投影对称性保护的莫比乌斯拓扑绝缘体,有效控制拓扑边界态的离散衍射特性[5]。
图 多模拓扑波导。(a)轨道角动量拓扑波导阵列,(b)硅波导中的人工规范场原理,(c)莫比乌斯拓扑波导阵列。
代表论文:
[1] Chuang Jiang(研究生), Yanting Wu, Meiyan Qin*, Shaolin Ke*, Topological bound modes with orbital angular momentum in optical waveguide arrays, J. Lightwave Technol. 41 (7), 2205-2211 (2023).(通讯作者)
[2] Yang Liu(研究生), Fengyi Zhang, Chuang Jiang, Fangmei Liu*, Dong Zhao, Shaolin Ke*, Gauge-flux-controlled orbital angular momentum mode conversion in silicon waveguides, Opt. Lett. 49(23), 6789-6792 (2024).(通讯作者)
[3] Yang Wang, Chuang Jiang, Miaomiao Zhao*, Dong Zhao, Shaolin Ke*, Compact topological edge modes through hybrid coupling of orbital angular momentum modes,Phys. Rev. A 109 (6), 063516 (2023).(通讯作者)
[4] Shuyue Chen(研究生), Shaolin Ke, Dong Zhao, Jianghua Ye, Yanan Wang, Weiwei Liu*, Kun Huang, Bing Wang*, Peixiang Lu, On-Chip Photonic Localization in Aharonov-Bohm Cages Composed of Microring Lattices, Nano Lett. 24(16), 4810-4815 (2024). (共同一作)
[5] Chuang Jiang(研究生), Yiling Song, Xiaohong Li*, Peixiang Lu, Shaolin Ke*, Photonic Möbius topological insulator from projective symmetry in multiorbital waveguides, Opt. Lett. 48(9), 2337-2340 (2023).(通讯作者)
【代表工作2】PT对称波导和拓扑态研究
针对波导模式转换过程中对局部结构参数扰动敏感的问题,系统研究了PT对称(parity-time symmetry)双波导中奇异点的拓扑结构及其几何相位,提出表面等离激元拓扑模式转换的方案,并联合合作者在硅基平台实现了环绕EP(Exceptional Point)的实验验证[Phys. Rev. Lett. 124(15), 153903 (2020)]。在此基础上,进一步引入动态调制技术,提出了非互易拓扑模式转换机制 [6]。围绕非厄米拓扑波导阵列,探索了损耗和增益调控下PT对称波导中边界态的传播特性,创新性地提出基于间接耦合的反PT对称拓扑波导阵列设计方案[7, 8],提出依托非厄米子空间和对称性保护机制构建具有实能谱和正交模式的波导阵列 [9-10],并可用于实现片上宽度分束器[11]。

图 非厄米波导和拓扑态。(a)非互易EP环绕的模式转换,(b)反PT对称波导中的拓扑态,(c)基于非厄米子空间的硅波导分束器。
代表论文:
[6] Qingjie Liu, Tiantian Wang, Quan Lei, Dong Zhao*, Shaolin Ke*, Nonreciprocal topological mode conversion by encircling an exceptional point in dynamic waveguides, Opt. Lett. 48 (15), 4089-4092 (2023).(通讯作者)
[7] Shaolin Ke, Dong Zhao, Jianxun Liu, Qingjie Liu, Qing Liao, Bing Wang*, Peixiang Lu, Topological bound modes in anti-PT-symmetric optical waveguide arrays, Opt. Express 27(10), 13858-13870 (2019).(第一作者)
[8] Shaolin Ke, Dong Zhao, Jie Fu, Qing Liao, Bing Wang*, Peixiang Lu, Topological edge modes in non-Hermitian photonic Aharonov-Bohm cages, IEEE J. Sel. Top. Quant. 26(6), 4401008 (2020).(第一作者)
[9] Shan Li(研究生), Shulin Wang, Shuyue Chen, Yanting Wu, Shaolin Ke*, Bing Wang, Peixiang Lu, Subspace-induced Dirac point and nondissipative wave dynamics in a non-Hermitian optical lattice, Phys. Rev. A 105(3), 033512 (2022).(通讯作者)
[10] Xiaohong Li, Zhiqiang Qi, Hongyu Tan, Yang Liu, Lu Ding*, and Shaolin Ke*, On-chip broadband power splitters via non-Hermitian subspaces, Opt. Lett., DOI 10.1364/OL.559011 (2025).(通讯作者)
[11] Shan Li(研究生), Shaolin Ke*, Bing Wang, Peixiang Lu, Stabilized Dirac points in one-dimensional non-Hermitian optical lattices, Opt. Lett. 47(18), 4732-4735 (2022).(通讯作者)
【代表工作3】非厄米趋肤效应和拓扑态研究
针对非厄米趋肤效应依赖于非对称耦合,难以在光学系统实现的难题,提出了基于间距耦合谐振环阵列波导结构的方案,有效实现了非厄米趋肤效应,并据此构建了非布洛赫平方根拓扑绝缘体和非布洛赫四极子拓扑绝缘体,提出了利用光子人工规范场来产生和调控趋肤效应的方法[12-18]。在此基础上,又提出利用Floquet工程在波导中实现趋肤效应,首次揭示了趋肤效应与动态局域之间的相互作用关系,进一步通过复调制和扭曲波导实现了方向依赖的趋肤效应和双极化趋肤效应[19-20], 为波导中光场调控提供了新途径。
图(a)微环谐振腔阵列波导中人工规范场调控趋肤效应模型,(b)基于硅基平台的微环谐振腔阵列显微成像图,(c)Floquet波导中的非厄米趋肤效应。
表性论文:
[12] Zekun Lin(研究生), Shaolin Ke*, Xuefeng Zhu*, Xun Li, Square-root non-Bloch topological insulators in non-Hermitian ring resonators, Opt. Express 29(6), 8462-8476 (2021). (通讯作者)
[13] Zekun Lin(研究生), Lu Ding, Shaolin Ke*, Xun Li, Steering non-Hermitian skin modes by synthetic gauge fields in optical ring resonators, Opt. Lett. 46(15), 3512-3515 (2021). (通讯作者)
[14] Zekun Lin(研究生), Lu Ding, Shuyue Chen, Shan Li, Shaolin Ke*, Xun Li, Bing Wang*, Photonic non-Bloch quadrupole topological insulators in coupled ring resonators, Phys. Rev. A 103, 063507 (2021).(通讯作者)
[15] Lu Ding(研究生), Zekun Lin, Shaolin Ke*, Bing Wang, Peixiang Lu*, Non-Hermitian flat bands in rhombic microring resonator arrays, Opt. Express 29(15), 24373-24386 (2021).(通讯作者)
[16] Shu-Yue Chen(研究生), Chuang Jiang, Shao-Lin Ke*, Bing Wang*, Pei-Xiang Lu, Suppression of non-Hermitian skin effect via Aharonov-Bohm cage, 物理学报 71, 174201 (2022).(通讯作者)
[17] Yang Liu(研究生), Chuang Jiang, Wanting Wen, Yiling Song, Xiaohong Li, Peixiang Lu, Shaolin Ke*, Topological phases in photonic microring lattices with projective symmetry, Phys. Rev. A 109(1), 013516 (2024).(通讯作者)
[18] Shuyue Chen(研究生), Lingzhi Zheng, Lange Zhao, Shaolin Ke*, Bing Wang*, Peixiang Lu, Photonic skin-topological effects in microring lattices, Opt. Lett. 48 (21), 5763-5766 (2023).(通讯作者)
[19] Chuang Jiang(研究生), Yang Liu, Xiaohong Li, Yiling Song, Shaolin Ke*, Twist-induced non-Hermitian skin effect in optical waveguide arrays, Appl. Phys. Lett. 123 (15) (2023).(通讯作者)
[20] Shaolin Ke, Wanting Wen, Dong Zhao, Yang Wang, Floquet engineering of the non-Hermitian skin effect in photonic waveguide arrays, Phys. Rev. A 107 (5), 053508 (2023).(第一作者)
[21] Ze‐Zheng Li, Shao‐Lin Ke*, Yang Ouyang, Feng Yu*, Chuang Jiang, Zhen‐Nan Tian*, Qi‐Dai Chen, Observation of Lossless Topological Bound States from Non-Hermitian Subspaces, Laser Photonics Rev. 2401126 (2025).(共同一作和通信作者)
[22] 李泽政,郭帅鹏,蒋闯,柯少林,田振男, 飞秒激光直写三维光波导的应用与挑战 (特邀), 中国激光51 (4), 0402406 (2024).