杜朝海


职称:研究员

研究所:应用电子学研究所

研究领域:毫米波与太赫兹电子学

办公电话:86-10-62765863

电子邮件:duchaohai[at]pku.edu.cn

个人主页:http://scholar.pku.edu.cn/dch


教育工作经历:

2013.04 -至今 北京大学 信息科学技术学院 特聘研究员

2010.08 - 2013.03中国科学院电子学研究所 助理研究员、副研究员

2011.08 - 2013.02台湾清华大学物理学系 博士后研究员

2005.09 - 2010.07中国科学院电子所 物理电子学 博士

2001.09 - 2005.07电子科技大学 电子科学与技术 学士

主要研究领域:

毫米波-太赫兹波是电磁波频谱上有待充分开发的频段,也是宝贵的频谱资源。相关频段的电磁波源是高分辨率雷达、电子对抗、高速率无线通信、生物医疗诊断、核磁共振等国防和科研领域新一代大型电子系统的核心电子器件。针对毫米波-太赫兹回旋器件开展理论、关键技术与器件研发工作,承担国家自然科学基金NSAF联合基金重点项目(国家自然科学基金委与中国工程物理研究院联合设立)、优秀青年科学基金、中英人才基金(国际合作交流项目)、面上项目(2项)、国家863计划课题总经费约1600万元,为核心器件发展先进的非线性理论,出版回旋放大器领域内首部英文专著,发表论文100余篇(SCI期刊70余篇,第一/通讯作者期刊40篇,其中IEEE系列期刊22篇),获授权国家发明专利18项,发展先进的模拟软件服务于多个国家级项目,提出先进器件方案和研制出具有代表性的毫米波-太赫兹回旋器件。获英国皇家学会授予“Newton Advanced Fellowship”荣誉和人才项目资助,组建国际团队研究超高谐波太赫兹回旋器件。

获奖与荣誉

2018英国皇家学会 牛顿高级学者(Newton Advanced Fellowship, Royal Society, UK)

2015国家自然科学基金委 优秀青年科学基金获得者

2015北京市“科技新星”人才计划获得者

2020北京大学信息学院天创奖教金

2019北京大学优秀教学团队奖

2017 北京大学教学改革成果奖一等奖

2015/2017北京大学电子学系年度优秀教师

代表性学术论著:

专著:

Chao-Hai Du, Pu-Kun Liu.《Millimeter-Wave Gyrotron Traveling-Wave Tube Amplifiers》,Springer-Verlag Berlin Heidelberg,ISBN: 978-3-642-54727-0,DOI:10.1007/978-3-642-54728-7,2014.

论文:

1.Fan-Hong Li,Chao-Hai Du*, Zi-Chao Gao, Shi Pan, Liang Zhang, Pu-Kun Liu, K. Ronald, and Adrian W. Cross, Theoretical Study of a W-Band-Covering Frequency Tunable Gyrotron,IEEE Trans. Electron Devices, vol. 67, no. 2, pp:659-666, Feb. 2020.

2.Zi-Chao Gao,Chao-Hai Du*, Fan-Hong Li, Shi Pan, Zi-Wen Zhang, Pu-Kun Liu*, “Strong Dispersive Propagation of Terahertz Wave: Time‐Domain Self‐Consistent Modeling of Metallic Wall Losses”,Advanced Theory and Simulations, vol. 3, no. 3, p. 1900218, Mar. 2020.

3.Juan-Feng Zhu,Chao-Hai Du*, Tie-Jun Huang, Lu-Yao Bao, Pu-Kun Liu, "Free-electron-driven beam-scanning terahertz radiation,"Optics Express, Vol. 27, no. 18, pp. 26192-26202, Aug. 2019.

4.Juan-Feng Zhu,Chao-Hai Du*, Lu-Yao Bao, Pu-Kun Liu*,“Regenerated amplification of terahertz spoof surface plasmon radiation,”New Journal of Physics, vol.21, no.033021, Mar. 2019.

5.Juan-Feng Zhu,Chao-Hai Du*, Fan-Hong Li, Lu-Yao Bao, Pu-Kun Liu, "Free-electron-driven multi-frequency terahertz radiation on a super-grating structure",IEEE Access,vol.7, pp: 181184 - 181190, Aug. 2019.

6.Shi Pan,Chao-Hai Du*, Hui-Qi Bian, Zi-Chao Gao, Fan-Hong Li, Pu-Kun Liu*,“Terahertz broadband whispering-gallery mode Gyrotron backward-wave oscillator”,IEEE Trans. Electron Devices, vol.66, no. 5, pp:2389-2395, 2019.

7.Xiao Ji,Chao-Hai Du*, and Pu-Kun Liu*, “Terahertz Brewster window for ultra-broadband gyrotron application,”IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 28, no. 9, 855-857, Aug. 2018.

8.Shi Pan,Chao-Hai Du*, Zi-Chao Gao, Hui-Qi Bian, and Pu-Kun Liu*, “Electronic-tuning frequency stabilization of a THz gyrotron oscillator,”IEEE Trans. Electron Devices, vol. 65, no. 8, pp.3466-3472, Aug. 2018.

9.Hui-Qi Bian,Chao-Hai Du*, Shi Pan, Pu-Kun Liu*, “Terahertz frequency- and mode-insensitive broadband quasi-optical converter antenna system,”Journal of Infrared Millimeter and Terahertz Waves, 065-1078, Jul. 2018.

10.Chao-Hai Du, Shi Pan, Hui-Qi Bian, Pu-Kun Liu, “Time-domain multi-mode analysis of a THz gyro-TWT amplifier”,IEEE Trans. Electron Devices, vol.65, no.4, pp:1550-1557, Apr. 2018.

11.Li Luo,Chao-Hai Du*, Xiang-Bo Qi, Zheng-Di Li, Shi Pan, Ming-Guang Huang, and Pu-Kun Liu*, “Controllable thermal-frequency tuning of a THz gyrotron,”IEEE Trans. Electron Devices, vol. 65, no. 2, pp:695-703, Feb. 2018.

12.Shi Pan,Chao-Hai Du*, Xiang-Bo Qi, and Pu-Kun Liu*, “Broadband terahertz power extracting by using electron cyclotron maser”,Scientific Reports,vol. 7, p. 7265 Aug. 2017.

13.Xiang-Bo Qi,Chao-Hai Du*, Shi. Pan, Xiao Ji, Bin Huang, and Pu-Kun Liu*, “Terahertz broadband-tunable mini-gyrotronwith a pulse magnet,”IEEE Trans. Electron Devices, vol. 64, no. 2, pp. 527–535, Feb. 2017.

14.Chao-Hai Du, Xiang-Bo Qi, and Pu-Kun Liu*, “Theoretical study of a broadband quasi-optical mode converter for pulse gyrotron devices,”IEEE Trans. Plasma Science, vol. 44, no.10, pp: 2348-2355, Oct. 2016.

15.Xiang-Bo Qi,Chao-Hai Du*, and Pu-Kun Liu*, “Broadband continuous frequency tuning in a terahertz gyrotron with tapered cavity”,IEEE Trans. Electron Devices, vol. 62, no. 12, pp.4278-4284, Dec. 2015.

16.Xiang-Bo Qi,Chao-Hai Du*, and Pu-Kun Liu*, “High-efficiency excitation of a third harmonic gyrotron,”IEEE Trans. Electron Devices,vol. 62, no. 10, pp.3399-3405, Oct. 2015.

17.Chao-Hai Du, Li Luo, Pu-Kun Liu*, “Several fundamental challenges of millimeter-to-terahertz electron cyclotron devices,” Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, vol. 41, no. 10, pp:1880-1886, Oct. 2015.

18.Chao-Hai Du, Xiang-Bo Qi, Bao-Liang Hao, Tsun-Hsu Chang, and Pu-Kun Liu*, “Conformal cross-flow axis-encircling electron beam for driving THz harmonic gyrotron,”IEEE Electron Device Letters, vol. 36, no. 9, pp: 960-962, Sep. 2015.

19.Chao-Hai Du, Xiang-Bo Qi, Ling-Bao Kong, Pu-Kun Liu*, Zheng-Di Li, Shou-Xi Xu, Zhi-Hui Geng, and Liu Xiao, “Broadband tunable pre-bunched electron cyclotron maser for terahertz application,”IEEE Trans. Terahertz Science and Technology, vol. 5, no. 2, pp:236-243, Mar. 2015.

20.Chao-Hai Du, Hsun Lee, Xiang-Bo Qi, Pu-Kun Liu*, and Tsun-Hsu Chang*, “Theoretical study of a fourth-harmonic 400-GHz gyrotron backward-wave oscillator,”IEEE Trans. Electron Devices,vol. 62, no. 1, pp: 207-212, Jan. 2015.

科研项目情况:

承担毫米波-太赫兹器件方面的科研项目超过10项,以国家自然科学基金委(NFSC)系列性科研课题为核心,近十年研究经费总计约一千六百万元。

1.国家自然科学基金重点项目(NSAF基金No. U1830201),“基于大回旋电子注的超高谐波回旋管的研究”,2019/01-2022/12,300万元,启动,负责人.

2.国家自然科学基金优秀青年科学基金项目(NFSC No. 61522101),毫米波与太赫兹电子学,2016/01-2018/12,150万元,执行,负责人.

3.英国皇家学会牛顿高级学者(Newton Advanced Fellowship)基金项目(RS No. NAF\R1\180121),High-Harmonic Terahertz Gyrotron Using Meta-surface Cavity,联合团队Prof. Adrian W. Cross from Physcis Department, University of Strathclyde, UK,2018/03-2020/12, 11万英镑,执行,负责人.

4.国家自然科学基金委中英人才项目(NFSC No. 617110474),基于超表面谐振腔的高次谐波回旋管, 2018/03-2020/12, 50万元人民币,执行,负责人.

5.国家自然科学基金面上项目(NFSC No. 11275206),基于常数正则角动量阴极的大回旋电子注发射系统,2013/01-2016/12,79万元,结题,负责人.

6.国家自然科学基金面上项目(NFSC No. 61072024),新机制回旋兴波管放大器的研究,2013/01-2016/12,39万元,结题,负责人.

7.北京市科技新星计划人才项目,太赫兹辐射源及其生物医学应用,2016/1-2018/12,35万元,执行,负责人.

学术组织会员

2019红外与毫米波学报 (SCI期刊) 编委

2016电气与电子工程师协会(IEEE)高级会员

2015中国电子学会(CIE)高级会员

2015中国电子学会青年科学家俱乐部会员

2010中国真空学会会员

国际会议分会主席

亚太微波会议(APMC 2017),毫米波太赫兹器件和系统分会主席(TPC),吉隆坡,马来西亚

IEEE国际真空电子器件会议(IVEC 2015),回旋电子器件分会主席,北京,中国

IET中国真空电子学器件博士生论坛2018,会议主席,成都,中国

IET中国真空电子学器件博士生论坛2019,分会主席,北京,中国

IEEE MTT-S数值电磁与多物理建模与优化国际会议(NEMO 2020),分会主席(TPC),杭州,中国

评审专家

2017-至今. 国家科技部专项评审专家

国家重大科学仪器设备开发专项

大科学装置前沿研究(火炬计划)

国家磁约束聚变能发展研究专项