韩张华：“光与电”世界中的探索者

肖贞林

回顾韩张华的求学之路，颇有一波三折的戏剧性，从当初的跨专业读博遇到恩师何赛灵教授，再到加入南丹麦大学Sergey I. Bozhevolnyi教授的团队，一切都看似是机缘巧合，但是我们都知道，机会总是留给有准备的人的。

在光电科研的领域里，韩张华正是这样一位时刻准备着的人。他在研究上一直保持活跃，研究成果受到了国际同行的广泛关注与认可。获得博士学位不到9年，他先后在光学领域主要学术期刊发表了50多篇学术论文，在Web of Science上被引用1700多次，并有4篇论文入选ESI高引用论文；在Google Scholar中被引用2400多次。这样的成绩在国内同龄的研究人员中相当突出。他还受光学领域多家著名学术期刊的邀请担任评审专家，2014年获得美国光学学会“杰出审稿专家奖”，为每年获得该奖项的全球13名获奖人员之一。

求学历程 峰回路转

1999年站在浙江大学校园里的韩张华还是个意气风发的懵懂青年，这一年，他刚刚通过了严格的高考被浙江大学材料系录取，成为了百年浙大的光荣一员。

不过随着学业的开展，身为材料系学生的韩张华却发现自己越来越对电磁波感兴趣，而这种“跨界”的感觉随着时间的推移越来越强烈。韩张华当机立断决定从大二开始辅修信电系的通信工程学位。就这样一马双跨，付出比其他同学两倍的努力，到本科毕业的时候，韩张华同时拿到两个学士学位，同时也为他以后从事电磁波方面的研究打下了基础。

在韩张华读大三那年，得知本校光电系的何赛灵博士有意在材料系中招一位本科生到他的团队硕博连读。被聘为瑞典皇家工程学院终身教授的何赛灵博士1999年从国外回到浙大后，筹建了“光及电磁波研究中心”并进行跨学科的前沿研究。韩张华得知了这个消息，第一时间主动出击联系到何教授，表达了自己的意愿。一般而言，大学里跨系免试攻读研究生操作起来是比较困难的，但是何赛灵教授觉得韩张华的教育背景和学习成绩都是出类拔萃的，所以破格收取了这个学生。直到今天，韩张华在谈论到这段往事的时候，仍旧感叹是缘分，也是机会，成为了他人生轨迹的转折点。

2008年，韩张华取得了博士学位，同时也产生了要到国外去开阔眼界丰富阅历的想法。当时韩张华认识到，如果日后从事光电方面的科学研究，拥有强大的实验技能是所必需的，出于这个明确的目的，他最终选择了加拿大的阿尔伯特大学，因为这所大学的Nanofab实验室里拥有加拿大西部最好的微加工设备。在加拿大两年的博士后研究工作让他如愿以偿地练就出了一身过硬的微加工实验技能。

但是对自己要求一向严格的韩张华对自身的科研水平还是不够满意，决定继续留学国外深造。这个时候，位于北欧丹麦的南丹麦大学的Sergey I. Bozhevolnyi教授拿到了一个重大的项目，正在面向全球招聘相应的科研人才。韩张华又一次把握住机会，积极投递简历，飞到丹麦去进行面试。双方一拍即合，Bozhevolnyi教授看中了他这么多年来的研究背景以及之前两年在加拿大的实验训练经历，这一切恰好都是这个团队所需要的，于是韩张华加入到了这个世界顶尖的科研团队，在之后3年的时间里，他的专业水平得到了巨大的锻炼和提升。

海外归来 一展宏图

长达5年的海外求学和深造让韩张华归心似箭，在他的未来规划中根本就没有留在国外的打算，能够将一身所学报效祖国才是他的最大心愿。于是他在2013年毅然地回到了国内，回到杭州，加入到中国计量大学担任研究员。中国计量大学是一所非常有特色的高校，学校为韩张华提供了非常适合他的硬件平台和更大的灵活度，能够让怀揣雄心壮志的年轻海归一展宏图。韩张华开始招兵买马组建团队，将研究的重点转向了目前国际上的研究热点太赫兹技术。

在攻读博士及博士后训练期间，韩张华从事的是表面等离子体波导及器件在微纳光集成中的应用研究，涉及到光子与金属中自由电子这两种粒子的相互作用。而回国以后，他所从事研究的太赫兹波，在电磁波谱中也是处于光学与电学的中间位置，兼有电学与光学的特性。可以说，他的工作一直就是在光與电的世界里探索。

太赫兹技术应用的巨大潜力已经吸引了各国政府及科学家的广泛关注，早在2004年，美国政府就将太赫兹科技评为“改变未来世界的十大技术”之一，而日本于2005年更是将太赫兹技术列为“国家支柱十大重点战略目标”之首，举全国之力进行研发。除此之外，欧美、亚洲、澳洲等许多国家和地区政府、企业、大学和研究机构纷纷投入到太赫兹的研发热潮之中。虽然世界各国已经对这个领域投入大量人力物力，然而当前太赫兹的研究却进展缓慢，除了在功能器件上突破较少以外，在太赫兹辐射源及探测器等关键领域也遇到瓶颈，太赫兹集成光子学的研究更是刚刚起步。可以说，整个太赫兹学科的发展急需新鲜“血液”的注入，新技术的引进对于在太赫兹波段展开新的研究方向与实现技术创新至关重要。

韩张华之前的主要研究背景是表面等离子体纳米光子学，而将表面等离子体与太赫兹结合起来将是太赫兹科学研究的新前沿，正如国际著名太赫兹研究专家——美国布朗大学教授Daniel M.Mittleman博士于2013年在Nature Photonics上发表评论时所提到的那样：“在这个学科中两个最为活跃的领域是高能太赫兹源的研发及表面等离子体在控制与操作太赫兹光束时的应用”。而这两个领域恰恰都与韩张华的研究背景密切相关！

韩张华将研究的重心主要放在三个方向上，基于表面等离子体纳米结构的新颖太赫兹辐射源研究、利用人工微结构来实现太赫兹指纹检测灵敏度的提高及对太赫兹集成光子器件进行研究。表面等离子体纳米结构的一个重要优势就是局域电场增强，如果将这种特性与传统的脉冲太赫兹辐射源结合起来，将大幅度提高传统太赫兹辐射源的工作效率。另外，金属纳米材料本身在激发飞秒激光的作用下，自由电子在倏逝场中由于受到有质动力（ponderomotive force）的作用而被加速运动，从而在金属表面形成电流脉冲而辐射出太赫兹波，表面等离子体的场增强效应使得这一现象更加显著。当前太赫兹技术最有潜力的应用就是利用物质的特征吸收频率“指纹“来实现对物质种类的鉴别，从而在安全检测及生物医药等领域具有重要的价值。而由于太赫兹波长比大多数物质分子尺寸大得多，从而需要较大的样品尺寸才能在太赫兹光谱中得到显著的谐振信息，这就在很多场合上限制了太赫兹技术的应用。如何采用人工微结构中的局域电场增强及微腔增强等设计来实现太赫兹指纹检测的灵敏度提高，是韩张华研究团队的当前主要兴趣所在。最后，韩张华结合自己在集成光学中的研究背景，计划将表面等离子体微纳光集成中的新观点、新思路拓展到太赫兹波段，实现太赫兹波段功能器件的小型化与集成化，努力推进太赫兹光子集成的进一步发展。

苦练内功 寄语未来

2014年，韩张华成功被聘为浙江省高等院校“钱江学者特聘教授”，这样可以使他没有后顾之忧，更加全身心地投入到科研工作中去。他的课题组成员在太赫兹波器件传感及波谱检测等方面也都具有较好的工作基础，这为他研究工作的开展与总体目标的实现提供了良好的团队基础。

在他谈到做科研的感悟和体会时，韩张华特别强调了团队合作的重要性。但同时他也提到每一个人都要苦练内功，当团队或个人在研究过程中遇到问题时，首先不要直接去问别人，从别人那里直接得到答案，那样对个人的成长并没有任何好处。要充分挖掘自己的潜能，最后往往能够自己找到答案。而只有这样，自己的知识才得到了充分的巩固。同时，类似的错误或问题将不会再犯。

在谈及当下中国发展光电领域研究所遇到的挑战时，韩张华认为，在中国，光电领域的研究其实是一门很古老的学科了，但同时又是一个很新颖的学科。“宽广的领域，学科面很广，但我们做得还不够细，研究得过于笼统了。我们的硬件与国外同行的水平越来越接近，但更重要的是提高软件的水平，即我们每一个科研工作者的内功。”韩张华根据自身的经历寄语在校学生两点建议：一是早对自己的未来进行明确规划，提高自身竞争力；二是学好外语，走国际化道路。

韩张华的总体目标是在三到五年内，在新颖太赫兹辐射源及太赫兹表面等离子体光子器件的研究上取得突破，整体提高中国计量大学在太赫兹科学上的研究水平，并带领该校在太赫兹光学的研究中达到国内领先水平，并在国际上具有一定影响力。

海阔凭鱼跃，天高任鸟飞。光与电广阔无边的科学世界为韩张华提供了宽广的驰骋空间，可以自由地施展才能与抱负。我们有理由期待，这样一位在光电世界中孜孜不倦的探索者，于不远的将来，必将带给我们更多的成绩与惊喜！