01、项目概况
阿斯顿大学光子技术研究所(Aston Institute of Photonic Technologies, AiPT)正在招收博士研究生,从事"皮米级表面纳米轴向光子学"(Picometre Surface Nanoscale Axial Photonics)研究。这是一个由英国阿斯顿大学提供的全额资助博士项目,预计于2026年1月1日开始,申请截止日期为2025年9月15日。该项目由M. Sumetsky教授负责指导,旨在开发具有前所未有的皮米级(原子尺寸的百分之一)精度的光子微器件制造技术。
该博士项目提供全额资助,包括学费全免以及每年£20,780的生活津贴。项目面向国际学生开放申请,为期三年,毕业后可获得英国博士学位。这是一个难得的机会,让研究生能够在世界顶尖的光子学研究中心之一深造,参与开创性的研究工作。
02、研究背景与内容
表面纳米轴向光子学(Surface Nanoscale Axial Photonics,简称SNAP)是由M. Sumetsky教授开创并推动发展的创新技术。SNAP技术基于在光纤表面循环并沿轴向缓慢传播的回廊模式(whispering gallery modes),这种传播方式可以用一维薛定谔方程很好地描述。 该技术的独特之处在于,它可以通过极小的纳米级光纤半径变化来控制光的传播,而这种变化在实践中相对容易实现。
近年来,研究人员已经认识到,为了革新计算机、通信和传感技术,新兴光子微器件的制造必须达到前所未有的皮米级精度。传统上,微观器件的精度受到原子尺寸的限制,制造技术的精度通常停留在几个纳米(十亿分之一米)。然而,由Sumetsky教授开创的PicoSNAP技术使得器件能够进一步缩小,精度可达皮米级(万亿分之一米)。
本博士项目将涉及以下研究内容:
1. SNAP中纳米尺度效应和过程的理论建模
2. 在光纤表面进行皮米级精确制造微型光学器件的实验方法开发
3. 光学微谐振器的设计、制造与表征
4. 高精度制造技术的应用研究
根据Sumetsky教授的研究,SNAP技术使光子器件的制造精度提高了100倍,同时传输损耗降低了100倍。 这一技术将有助于创造具有卓越性能的微型光学器件,有望在电信和光学计算领域实现突破性应用。
03、阿斯顿大学与AiPT研究所介绍
阿斯顿大学位于英国伯明翰市中心,是一所成立于1895年的著名公立研究型大学。作为英国第二大城市,伯明翰被视为英国中部的商业、金融、社会和文化中心,是一个充满活力的国际化城市。 阿斯顿大学以其强大的学术实力和行业联系而闻名,特别是在工程、商业和生命科学领域。
阿斯顿光子技术研究所(AiPT)是英国最大的光子学研究中心之一,也是世界领先的光子学研究机构。AiPT以其科学成就而闻名,研究范围从用于医疗保健的医疗激光和生物传感,到支撑互联网和数字经济的高速光通信技术。 研究所拥有超过70名活跃研究人员,是阿斯顿工程与应用科学学院中最大的研究团队。
AiPT拥有近100名工作人员,当前的研究资金约为3000万英镑,支持约60个项目。 研究所的成功建立在高速光传输、数字信号处理、非线性光子学、光纤光栅技术、光纤激光器、生物和医疗光子学以及各种光纤传感技术方面的重大成就基础上。
研究所与主要工业公司和世界领先的学术机构保持着丰富的合作关系,这为博士生提供了接触最前沿研究和技术的机会。AiPT拥有超过30个实验室,覆盖1500平方米的区域,配备了最先进的设备,为研究生提供了极佳的研究环境。
04、Sumetsky教授与SNAP技术研究团队
M. Sumetsky教授是光子学领域的知名专家,特别是在SNAP技术研究方面。他毕业于俄罗斯圣彼得堡国立大学,拥有该校的博士和博士后学位。在加入阿斯顿大学之前,他曾在美国贝尔实验室和日本古河电气公司的OFS实验室工作。 2013年底,他加入了阿斯顿光子技术研究所。
Sumetsky教授是光学学会会士(Fellow of the Optical Society of America),曾获得英国皇家学会的Wolfson研究功绩奖(2014-2019年)。他还获得了多项重要研究经费支持,包括英国皇家学会资助的"表面纳米轴向光子学"项目(£40K,2014-2019)和EPSRC资助的"表面纳米轴向光子学"项目(£916K,2017-2022)。 最近,他获得了EPSRC资助的"皮米级表面纳米轴向光子学"项目(£1.167M,2024-2028)。
在Sumetsky教授的领导下,纳米光子学研究团队已经取得了多项突破性成就,包括:
· 利用飞秒激光实现了SNAP结构的亚埃精度制造(2016年)
· 实现了优于0.2埃的SNAP结构制造精度(2016年)
· 通过液滴在光学毛细管中实现了光的完全定位(2017年)
· 展示了热可调谐SNAP微谐振器(2018年)
· 开发了描述单光子与光学微腔中原子相互作用的新方法(2019年)
加入该研究团队的博士生将有机会参与这些前沿研究,并为该领域的发展做出自己的贡献。
05、伯明翰生活与学习环境
伯明翰是英国第二大城市,提供了丰富多样的文化、娱乐和社交活动。与伦敦相比,伯明翰的生活成本相对较低,这使其成为国际学生的理想选择。
在伯明翰生活的总成本约为每月£900至£1,400,具体取决于住宿类型、生活方式选择和个人消费习惯。 阿斯顿大学提供校内住宿,价格从每周£158起(单人套间房),还有各种校外住宿选择,价格从每周£120至£250不等。
伯明翰拥有完善的公共交通网络,包括巴士、火车和电车。阿斯顿大学位于伯明翰市中心,交通非常便利。伯明翰有三个主要火车站:Snow Hill(靠近阿斯顿大学)、Moor Street和New Street,方便学生出行和探索英国其他城市。
作为伯明翰市中心的大学,阿斯顿大学学生可以便捷地享受城市的主要娱乐区,体验多元文化、丰富机会、活跃的夜生活和精彩的音乐场景。 这意味着学生不仅能获得高质量的学术教育,还能沉浸在充满活力的城市生活中。
06、申请要求与流程
该博士项目的申请者需满足以下条件之一:
·相关学科的学士学位,成绩为一等或二等一级(2.1)
·相关学科的学士学位,成绩为一等或二等一级(2.1),加上相关学科的硕士学位,成绩为优秀或更高
其他国家被阿斯顿大学认为等同于上述要求的资格也有资格申请。
项目优先考虑具备以下技能的申请者:
·强大的分析和数值计算能力以及数学建模技能
·扎实的固态物理和量子力学知识
·光学器件(包括光学微谐振器)的理论建模和实验研究经验
申请材料需包括:
1. 所有高等教育学位的英文成绩单和证书
2. 研究计划书,详细说明你对研究领域的理解、研究方法以及相关文献的简要综述
3. 个人陈述,概述任何你认为与申请相关的其他信息
4. 两位能讨论你独立研究能力的学术推荐人
5. 英语语言能力证明
6. 护照复印件
研究计划书是博士申请过程中最重要的部分之一。一份优秀的研究计划书应该清晰地概述你的项目将涵盖的内容和不会涵盖的内容,确保它符合博士要求。 研究计划书通常应为6-12页,足够详细以使相关研究小组或导师能够决定你的经验是否合适,以及你提出的主题是否与阿斯顿大学现有的研究主题相关。
07、英国博士留学实用建议
以下是针对有意申请英国博士项目的国际学生的一些实用建议:
1. 研究计划书撰写
博士研究计划书应该热情地阐述你想研究什么以及为什么,传达你对现有文献的理解,并清晰地定义至少一个可能导致新知识或原创性知识的研究问题以及你打算如何回答它。 计划书长度通常在1,500到3,000字之间。
在撰写研究计划书时,应包含以下要素:
· 明确的项目标题(约10个字)
· 研究背景和动机
· 研究目标和具体问题
· 详细的文献综述,展示对该领域关键理论和辩论的理解
· 研究方法学,包括数据收集和分析技术
· 时间表,表明完成每个步骤需要多长时间
· 参考文献列表
在提交申请前,最好请有经验的学者和语言专家分别审阅你的研究计划书,确保其符合学术标准并且没有语法或拼写错误。
2. 联系潜在导师
在正式申请前,先与潜在导师取得联系是非常重要的。不要在未与潜在导师联系并原则上同意指导你的工作之前,将提案和申请材料提交给机构的通用博士申请门户。
在联系导师时,应准备好一份简洁的研究概念(不超过一页)和一份简历。第一次邮件应简明扼要,表明你对其研究领域的了解和兴趣,以及你希望在其指导下开展的研究方向。
3. 签证申请
国际博士生需要申请英国学生签证才能在英国学习。这是一个基于积分的系统,适用于全日制和非全日制课程。 只要你是真正的学生,并且已被认可的英国大学录取,获得签证通常不会很复杂。
申请学生签证需要以下材料:
· 大学录取通知书
· 英语语言能力证明
· 足够的资金证明(覆盖学费和生活费)
· 健康保险
· 护照
从2024年10月起,英国政府实施了新的研究生路线(Graduate Route)签证政策,允许博士生在完成学业后在英国停留最多3年。这为国际学生提供了更多在英国工作和发展的机会。
4. 资金规划
在英国攻读博士需要考虑以下费用:
· 学费(幸运的是,本项目提供全额学费资助)
· 生活费(住宿、食品、交通、娱乐等)
· 旅行费用(往返家乡)
· 健康保险费用
· 签证费用
对于没有全额资助的学生,可以考虑申请各种奖学金和助学金,如Chevening奖学金、Commonwealth奖学金等。也可以在博士期间从事助教或研究助理工作获得额外收入。