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  • 姓名:王海仁
  • 性别:
  • 专家类别:副研究员/青促会
  • 学历:研究生毕业
  • 电话:025-83332210
  • 传真:025-83332091
  • 职务:
  • 电子邮件:hairenwang@pmo.ac.cn
  • 所属部门:南极天文和射电天文研究部
  • 通讯地址:(210023)南京市栖霞区元化路10号

    简  历:

  • 现任中科院紫金山天文台副研究员、博士生导师,中国科学院青年创新促进会优秀会员(中科院重要人才计划,对标国家“四青”人才计划要求),江苏省高层次人才(中青年科学技术带头人)。2009年和2013年分别于华中科技大学获理论物理专业理学硕士学位和固体力学专业工学博士学位。2017年1月至5月受邀作为访问学者在美国加州理工学院开展天文望远镜技术研究工作。2019年1月入选中国科学院青年创新促进会成员,2019年9月获中国科学院基础前沿科学研究计划“从0到1”原始创新项目(实验类),2023年入选中国科学院青年创新促进会优秀会员。任国家自然科学基金项目函评专家,主持中国科学院基础前沿科学研究计划“从0到1”原始创新项目、国家自然科学基金委面上、青年基金等项目,并作为主要参与人参与国家自然科学基金重大项目、科技部重点研发专项(原973项目)等项目。

    工作以来一直围绕大视场时域光学观测、高分辨光学观测、太赫兹新波段观测等应用需求开展研究,取得了一系列研究成果。以第一作者或通讯作者在本领域发表的SCI论文26篇。代表性工作有:

    (1)采用飞秒级光纤稳时传输技术,将国际同类相位自适应稳定系统(PASS)最高测量精度提升了1到2个数量级。相位自适应稳定系统(Phase Adaptive Stabilization System ,PASS),也称为亚毫米波自适应光学技术,是实现大口径亚毫米波望远镜天线一项关键技术,其实用化系统在国际上尚未实现,是“零”。面对PASS系统实用化问题,经过充分讨论,提出了基于超高相位稳定多路光纤传输技术的PASS系统实现这一具有原创性的研究构想。建立了室内和室外PASS实验系统,在国际上首次成功地把高稳定多路光纤传输系统应用于PASS系统,实现了PASS系统中“毫米波/亚毫米波长距离高稳定相位和功率线传输”。在外场条件下,实时测量精度优于20微米。与国际同类研究相比,实时测量精度提升了1到2个数量级,在实用化上取得了关键性的突破。

    (2) 在国际上建立了振动模态与像差一一对应关系,独辟蹊径地提出了全新、普适、高效的像差表征法——自由振动模法,可替代诺贝尔物理学奖获得者F. Zernike在1934年所提出的Zernike多项式表征法。与源于纯数学构造的Zernike多项式相比,自由振动模像差表征法有明确的物理内涵,符合最小能量法,应用于主镜的变形拟合和驱动力计算更有效,矫正残差更小。该方法发表后已被国际著名光学专家、2018年诺贝尔物理学奖获得者Gérard Mourou和Optics Letters主编Miguel A. Alonso等学者所引用。

    (3)结构设计是望远镜研制的基础,承担完成了我国墨子巡天望远镜结构设计任务,所完成结构设计方案已被成功实施。墨子巡天望远镜已于2023年9月正式投入观测,是北半球光学时域巡天能力最强巡天望远镜,它给出了迄今世界上最大视场仙女座星系高分辨率图像。

    已指导毕业博士生2人,毕业硕士生3人。欢迎控制、微波测量、机械、计算机、结构、力学、光学工程、物理等专业的学生报考。

    社会任职:

    研究方向:

  • 大口径高精度望远镜结构设计与控制(亚毫米波相位自适应稳定系统技术研发及应用、射电望远镜天线及光学望远镜结构设计优化等)

    承担科研项目情况:

    代表论著:

  • 1.Jingsi Liang, Wei Wei, Zhenqiang Li, Xiaoling Zhang, Wei Liu, Jie Liu, Ji Yang, Yingxi Zuo, Xuepeng Chen, Jixian Sun, Xi Wang, Yi Dong(通讯作者), Mingzhu Zhang, Jingjing Gao, Wensheng Cheng, Bocheng Wang, Hairen Wang(通讯作者), " Toward a Phase Adaptive Stabilization System for Next-generation Single-dish Sub-mm Telescope I: Multi-path Phase Measurements Based on Ultra-stable Microwave Signal Distribution," IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 72, 8001110 (2023). (SCI).
    2. Jingjing Gao, Hairen Wang(通讯作者), Yingxi Zuo, Ji Yang(通讯作者), Xuepeng Chen, Mingzhu Zhang, Xiaoling Zhang, Wensheng Cheng, Jingsi Liang, Tianzhe Zhang "Modeling and Analysis of the Active Surface System for the Large Single-dish Sub-mm Telescope," IEEE Transactions on Antennas Propagation, 71( 1):225-235, 2023. (SCI).
    3. Jingjing Gao, Hairen Wang(通讯作者), Yingxi Zuo, Xuepeng Chen, Mingzhu Zhang, Jingsi Liang, Wensheng Cheng, Application of the super element model with topology optimization method and genetic algorithm in the design of a large submillimeter telescope, Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems, 8(2): 028001, 2022. (SCI).
    4. Xuan Xie, Bocheng Wang, Hairen Wang(通讯作者),Method of wavefront phase retrieval from wavefront curvature sensing using membrane modes, Applied Optics, 61(33), 10043-1048, 2022. (SCI)
    5.Hairen Wang, Mingzhu Zhang, Jingjing Gao, Yue Lan, Yingxi Zuo, Xianzhong Zheng, Applications of the elastic modes of a circular plate in wavefront correction of the adaptive optics and the active optics, Optics Express 29 (2), 1109-1124,2021. (SCI)
    6. Hairen Wang, Ming Liang, Dazhi Yao, Yingxi Zuo, Xianzhong Zheng, Ji Yang, Study on the application of the free-vibration modes of an annular mirror in the active optics system, Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 6 (1), 019002, 2020. (SCI)
    6. Hairen Wang, Ming Liang, Dazhi Yao, Yingxi Zuo, Xianzhong Zheng, Ji Yang, Study on the application of the free-vibration modes of an annular mirror in the active optics system, Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 6 (1), 019002, 2020. (SCI)
    7. Hairen Wang, Yingxi Zuo, Xianzhong Zheng, Ji Yang.Free-vibration modes of an annular mirror for the optical aberration representation, Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems, 5(2), 024002 (2019).
    8.Hairen Wang,Mingzhu Zhang, Yingxi Zuo, Xianzhong Zheng. Research on elastic modes of circular deformable mirror for adaptive optics and active optics corrections. Optics express, 2019. 27(2), 404-415.
    9. Hairen Wang, Research on a bimorph piezoelectric deformable mirror for adaptive optics in optical telescope, Optics Express, 2017, 25(7): 8115~8112
    10.Hairen Wang, Zheng Lou; Yuan Qian; Xianzhong Zheng; Yingxi Zuo, Hybrid optimization methodology ofvariable densities mesh model for the axial supporting design of wide-fieldsurvey telescope, Optical Engineering, 2016, 55(3): 035105~035105.

    专利申请:

    获奖及荣誉:

  • 2017年获南京市优秀专利奖(独立完成人)
    2019年入选中科院青年创新促进会会员(人才计划)
    2020年度南京市中青年优秀人才(人才计划)
    2020年江苏省科学技术奖三等奖(第1完成人)
    2022年入选江苏省中青年科学技术带头人(人才计划)
    2022年江苏省天文学会科学技术奖二等奖(第1完成人)
    2023年入选中国科学院青年创新促进会优秀会员(人才计划)