研究方向

方向一：高性能可调谐微腔激光器与集成光源

聚焦于下一代生物传感系统所需的核心光源，重点研究：新型VCSEL器件设计与制造：通过微腔电磁场调控、模式工程及线宽压窄等基础研究，结合MEMS、介质超晶格、二维材料等混合集成技术，研制具有极窄线宽、宽谱无跳模调谐、高功率单模特性的智能微型化激光光源。

方向二：高灵敏光子学生物传感器

聚焦于激光与生物界面相互作用，重点研究：片上生物传感芯片与系统：设计基于超构表面（Metasurface）的电磁场局域增强结构，显著提升光与生物分子相互作用强度；发展表面生物功能化修饰与分子固定新方法，从微观电学层面解析生物识别过程。

课题组在VCSEL物理设计与微纳光子集成方面已取得系列国际先进水平的成果，例如：

研发了液晶耦合微腔VCSEL，实现了2.46 MHz的极窄线宽。

研制了MEMS调谐VCSEL，获得了34.41 nm的无跳模连续调谐范围。

发展了高性能亚波长微纳结构与VCSEL异质集成方案。

欢迎具有光电、物理、材料、微电子背景的同学加入。

个人简介

2022年于中国科学院半导体研究所获得博士学位，在半导体激光器及材料，光电传感器等领域开展相关研究，围绕高性能垂直腔面发射激光器、激光调制技术、高灵敏度传感器等领域展开关键理论研究、技术创新和成果转化工作。先后在《ACS Photonics》、《APL Photonics》、《Optics Express》、《Journal of Physical Chemistry C》等期刊和国际会议上发表多篇高水平论文，申请国家发明专利5项（已授权2项）。

教育简历

2013.09-2017.06河北大学

2017.09-2022.06中国科学院半导体研究所

工作履历

2022年8月至今2138cc太阳集团

课程教学

本科生教学：电子工程设计

研究生教学：纳米光电子材料与器件

科研项目

北京市教委项目科研计划1项主持

高校科技创新服务能力建设项目 1项主持

获得荣誉

中国科学院大学三好学生标兵

2024年2138cc太阳集团优秀班主任

第十九届iCAN大学生创新创业大赛全国一等奖指导教师

第十九届iCAN大学生创新创业大赛北京赛区优秀指导教师

中国国际大学生创新大赛（2025）北京赛区三等奖指导教师

主要论文论著

[1]Ning Cui, Zhanguo Shi, Huihui Wang, Hongzhuo Wang, Jisheng Wang, Tianyao Zhang, Baolu Guan*. Single-Mode Electrically Pumped Liquid Crystal VCSELs with Mode-Hop-Free Tuning over 30 nm. ACS Photonics,2025,12,6202−6210.

[2]Ning Cui, Chen Zhang, Huihui, Wang; Lishan Fu; Feng Zhang, Yudong, Liu; Baolu, Guan*, 2.46 MHz Ultranarrow Line Width Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers with Cholesteric Liquid Crystals Coupled Cavity, ACS Photonics, 2025, 12: 737-746.

[3]Ning Cui, Mengke Xu, Min Guan, et al., “Evaluation and Bioparticle Density Correlation Analysis of Extended Gate HEMT Sensors for Biological Detection from Microscopic View”. Appl. Phys. Express. 16, 017002, 2023.

[4]Ning Cui, Baolu Guan, et al. “850-nm VCSELs With Sub QW and p-Type δ-Doping in the Active Layers for Improved High-Speed and High-Temperature Performance”. Opt. Communications, 530, 129128, 2023.

[5]Ning Cui, Min Guan, Mengke Xu. et al. “High Electric Field Enhanced Terahertz Metamaterials with Bowtie Triangle Rings：Modeling, Mechanism and CA125 Detection”. J. Phys. Chem. C. 125, 19374-19381, 2021.

[6]Ning Cui, Min Guan, Mengke Xu, et al. “Design and Application of Terahertz Metamaterial Sensor in Clinical Quantitative Detection of Carcinoembryonic Antigen”. Opt. Express, 28(11), 16834-16844, 2020.

[7] Feng Zhang,Ning Cui, Yu Mei, Jisheng Wang, Mi Xue, Lishan Fu, Baolu Guan.Large oxide aperture high-beam-quality vertical-cavity surface-emitting laser array with center vertical injection. Optics & Laser Technology 193, 2026, 114310.

[8]Ning Cui, Min Guan, Min Guan, et al. A high electric-field enhanced terahertz metamaterials sensor with bowtie triangle ring. OSA Imaging and Applied Optics Congress. SF1B.7, 2021.

[9] Lishan Fu,Ning Cui*, Feng Zhang, Jisheng Wang, Ao Qiu, Baolu Guan*, Ai-Qun Liu. Subwavelength-grating coupled-cavity resonance VCSELs with ultra-narrow linewidth. APL Photonics, 2025, 10, 056112.

[10]Lishan Fu,Ning Cui*,Feng Zhang, Jisheng Wang, Ao Qiu, and Baolu Guan*. Ultrahigh polarization-stable narrow-linewidth grating coupled-cavity vertical-cavity surface-emitting laser for atomic clock systems. Optics Express, 2025, 33(16), 34294-34302.

[11]Jisheng Wang,Ning Cui*, Hongzhuo Wang, Zhanguo Shi, Feng Zhang, Lishan Fu, Baolu Guan*. Heterogeneous integration, single-mode MEMS-VCSEL with super-span resonance filtering, small divergence angle, and Gaussian distribution. Optics Express, 2025, 33(7), 15316-15326.

[12]Hongzhuo Wang,Ning Cui, Jisheng Wang, Zhanguo Shi, Baolu Guan*. Wavelength-Tunable Heterogeneous Integrated MEMS-VCSEL for Gas Detection. IEEE Sensors Journal, 2025, 25(19), 36199-36205.

[13]Feng Zhang,Ning Cui, Jiawei Yang, Yu Mei, Lishan Fu, Yudong Liu, Baolu Guan*. High-beam-quality low-resistance vertical-cavity surface-emitting laser array with graphene electrode. Optics Express, 2024, 26;32(5):8205-8213.