基本信息：

蔡元学，男，博士 / 副教授，朝鲜族，1982年2月生，硕士研究生导师。

E-mail： caiyuanxue@163.com，yuanxue_cai@tust.edu.cn

电 话：022-60601186，186-2234-4955

通讯地址：天津经济技术开发区第十三大街29号4号楼507室，邮编：300457

工作经历：

2024-至今：天津科技大学理学院光子学与先进传感技术研究中心，主任

2012-至今：天津科技大学物理系，讲师/副教授

2007-2008：电装（中国）投资有限公司，营业技术

教育经历：

2008-2011：哈尔滨工业大学航天学院物理电子学专业，博士学位

2005-2007：天津大学理学院光学专业， 硕士学位

2001-2005：天津大学理学院应用物理学专业， 学士学位

研究生招生专业：

l 理学院：化学专业

l 电子信息与自动化学院：电子信息专业

研究方向：

1. 激光光谱学：

l 光学检测：食品安全检测、癌症早期诊断、工业产品检测

l 光学成像：显微成像技术、高光谱成像技术、光学相干层析成像技术、AR/VR

l 光学控制：结构光学、光镊、激光显微切割与捕获

2. 智能装备：

l 人工智能：智能控制与传感系统、机器视觉、机器学习、数字图像处理

l 芯片器件：嵌入式系统、光电器件、片上光学

3. 光学材料：

l 发光材料、光电学功能材料、生物医用材料、薄膜材料、磁性材料

4、激光加工：

l 激光熔覆、激光材料改性、增材制造、激光清洗、激光切割、激光焊接

学术荣誉：

1. 教育部2010年度博士研究生学术新人奖

2. 2014年度天津市“131”创新型人才培养工程第三层次

3. 天津市光学学会理事 / 天津市激光技术学会理事

4. 天津市质检服务商会标准化工作委员会第一届专家

科技项目：

指导学生创新实践项目情况：

1. 长余辉蓄能发光指示牌， 2021年天津市大学生创新创业训练计划项目，2021年5月-2022年5月，（校级）

2. 海水盐度光纤传感监测系统，2020年天津市大学生创新创业训练计划项目，2020年6月-2021年6月，（校级）

3. 基于光镊技术的细胞捕获技术研究，2017年天津市大学生创新创业训练计划项目，2017年4月-2018年12月，（国家级）

4. 基于激光诱导击穿光谱技术的重金属检测技术研究，2017年天津市大学生创新创业训练计划项目，2017年4月-2018年12月，（国家级）

5. 创新型加湿蒸脸仪，天津市大学生创新创业训练计划项目，2016年4月-2017年12月，（天津市级）

知识产权情况：

已授权发明专利2项。

学术论文发表情况：

期刊论文：

1. Yuanxue Cai, Yundong Zhang*, Chaobo Yang, Boshi Dang, Jinfang Wang, and Ping Yuan, “A high spectral sensitivity

interferometer based on the dispersive property of the semiconductor GaAs”, Opt. Express 17(24), 22254-22259 (2009)

2. Yundong Zhang*, Yuanxue Cai, Boshi Dang, Jinfang Wang, Hao Wu, and Ping Yuan, “Tunable spectral range slow light 

interferometer based on temperature characteristic of semiconductor GaAs”, J. Phys. D: Appl. Phys. 43(50), 505104-505108

 (2010)

3. 掌蕴东*，蔡元学，杨超博，党博石，王金芳，袁萍. 高灵敏度色散型慢光干涉仪的仿真研究. 强激光与粒子束 22(8): 1713-1715 (2010)

4. 蔡元学，掌蕴东*，党博石，吴昊，王金芳，袁萍. 基于III-V与II-VI族半导体材料色散特性的高灵敏度慢光干涉仪. 物理学报 60(4): 102-107 (2011)

5. Chen Tang*, Wenjing Lu, Yuanxue Cai, Lin Han, and Gao Wang, “Nearly preprocessing-free method for skeletonization 

of gray-scale electronic speckle pattern interferometry fringe patterns via partial differential equations”, Opt. Lett. 33(2), 183-185 (2008)

6. Jinfang Wang, Yundong Zhang*, Jing Zhang, Yuanxue Cai, Xuenan Zhang, and Ping Yuan, “Simultaneous observation of 

superluminal and slow light propagation in a nested fiber ring resonator”, Opt. Express 18(12), 13180-13186 (2010)

7. 唐晨*, 任宏伟, 陈霞, 蔡元学, 韩林, 张芳, 卢文静, 王文平, 王志芳, 高涛. 电子散斑干涉条纹处理偏微分方程方法的回顾与展望. 激光与光电子学进展 

47(2): 21201 (2010)

8. Jinfang Wang, Yundong Zhang*, Xuenan Zhang, He Tian, Hao Wu, Yuanxue Cai, Jing Zhang, Ping Yuan, “Enhancing the

 sensitivity of interferometer using slow and fast light”, Opt. Lett. 36(16), 3173-3175 (2011)

9. Yundong Zhang*, Jinfang Wang, Xuenan Zhang, Hao Wu, Yuanxue Cai，Jing Zhang and Ping Yuan, “Slow light Mach-

Zehnder fiber interferometer”, Chin. Opt. Lett. 10(2), 021201 (2012)

10. Chengbao Yao, Yundong Zhang*, Wenjun Sun, Elisee Kponou, Yuanxue Cai, Ping Yuan. “All-optical switching properties

 of liquid C-60/toluene solution”, Optics Communications, 289, 136-139(2013)

11. Xiaoming Duan*, Yuanxue Cai*, Yu Ding, Tongyu Dai, Kai Zhao. “High power slab Tm: YLF laser wavelength-selected by

 volume Bragg grating and etalon”, Optical and Quantum Electronics, 46(12), 1589-1594 (2014).

12. Xiaoming Duan*, Yuanxue Cai*, Yu Ding, Tongyu Dai, Kai Zhao. “High power narrow-linewidth Tm:YLF slab laser with 

volume Bragg grating and Fabry-Perot etalon”, Optical Review, 21(6), 775-777(2014).

13. Chengguo Ming*, Feng Song, FengXiao Wang, Shuangxin An, Yuanxue Cai, Xiaobin Ren, Liqun An, Xiaochen Yu. “Lumin

escent characters of Er3+/Yb3+co-doped ZrO2–Al2O3phosphors”, Journal of Luminescence, 168, 59-61 (2015).

14. Kun Ren, Xiaobin Ren*, Yali Liu, Yuanxue Cai and Jingyang Fan. “An efficient method for analyzing second harmonic 

generation with the consideration of pump depletion”, Journal of Modern Optics, 62(19), 1577-1582 (2015).

15. 刘小华, 田丹, 蔡元学*, 秦月婷. “激光诱导击穿光谱技术研究进展”. 光电子[J], 6(2): 75-81（2016）.

16. Yuanxue Cai*, Chengguo Ming, Xiaobin Ren, Yueting Qin, Yundong Zhang. “Enhanced spectral resolution of NIR Fourier

 transform interferometer based on the dispersive property of GaAs”, Applied Physics B: Lasers and Optics 122(7), 208-1-5 (2016).

17. Yuanxue Cai, Song Feng, Chengguo Ming*, Xiaobin Ren, Yueting Qin, Liqun An. “Researching on thermal characters in 

Yb3+/Er3+ codoped phosphate glass ceramic for fluorescence temperature sensor”, Results in Physics 6, 826-828 (2016).

18. Yuanxue Cai*, Chengguo Ming*, Yueting Qin. “Skeleton extraction based on the topology and Snakes model”, Results in

 Physics 7, 373-378 (2017).

19. Li Biyuan, Tang Chen*, Zhu Xinjun, Chen Xia, Su Yonggang and Cai Yuanxue. “A 3D shape retrieval method for orthogonal

 fringe projection based on a combination of variational image decomposition and variational mode decomposition”, Optics

 and Lasers in Engineering, 86: 345-355 (2016).

20. Yonggang Su, Chen Tang,* Biyuan Li, Xia Chen, Wenjun Xu, Yuanxue Cai. “Single-lens Fourier transform-based optical

 color image encryption using dual two-dimensional chaotic maps and Fresnel transform”, Applied Optics 56(3), 498-505 (2017).

21. Yuanxue Cai, Chengguo Ming* and Feng Song. “Eu3+/Tb3+ co-doped polymethyl methacrylate for white light-emitting

 applications”, Materials Research Express 4(2), 026201 (2017).

22. Chengguo Ming*, Feng Song, Xiaobin Ren, Fengying Yuan, Yueting Qin, Liqun An, Yuanxue Cai. “Converting sunlight 

into red light in fluorosilicate glass for amorphous silicon solar cells”, Journal of Luminescence, 183, 433-436 (2017).

23. Yuanxue Cai, Chengguo Ming*, Xiaobin Ren, Zhengyang Yu, Yueting Qin, Liqun An. “Upconversion emissions in Er3

+ and Er3+/Yb3+ activated Y2O3 nanopowders prepared by polymerization method”, Optoelectronics and Advanced Materials

-Rapid Commu

nications, 11(9-10), 565-568 (2017)  

24. 蔡元学†，明成国，掌蕴东.“基于快慢光技术的高光谱灵敏度干涉仪研究”，激光与光电子学进展[J], 54（9）：93002--1（2017）  

25. Xiaobin Ren, Kun Ren*, Yuanxue Cai. “Tunable compact nanosensor based on Fano resonance in a plasmonic waveguide 

system”, Applied Optics, 56(31):H1-H9 (2017)

26. Chengguo Ming*, Manting Pei,  Feng Song, Xiaobin Ren, Yuanxue Cai,  Gangzhi Wang, Fengying Yuan, Yueting Qin, Liqun An. 

“Wide excitation spectra by Nd3+/Pr3+/Yb3+doped phosphate glass for mono-crystalline silicon cells”, Optik, 156: 754-757 (2108)

27. Chengguo Ming*, Manting Pei, Feng Song, Xiaobin Ren, Yuanxue Cai, Gangzhi Wang, Fengying Yuan, Yueting Qin, Liqun An. 

“Adjustable emission color in Mn2+-doped Li2O-CaO-Al2O3-SiO2/P2O5 glass ceramics”, Journal of Non-Crystalline Solids, 

492: 146-149 (2108)

28. Chengguo Ming*, Manting Pei, Xiaobin Ren, Ning Xie, Yuanxue Cai,  Yueting Qin, Fengying Yuan, Gangzhi Wang, Liqun An,

 Feng Song,. “Improving luminescent penetrability by Tm3+/Ce3+ doped Y2O3 nanocrystals for optical imaging”, Materials 

Letters, 218: 154-156 (2108)

29. Manting Pei, Chengguo Ming*, Yuanxue Cai, Xiaobin Ren, Yueting Qin, Fengying Yuan, Gangzhi Wang, Liqun An, Feng Song. 

“Intense luminescent intensity and adjustable luminescent color in polymethyl methacrylate doped with Tb3+ ion”, Optoelec

tronics and Advanced Materials-Rapid Communications, 12(7-8): 472-474 (2018)

30. 原凤英，蔡元学*，殷大卫，朱昊，明成国，秦月婷. “基于区域划分拓扑分析的 GVF 骨架线提取算法研究”，光电子[J]，11(3)：

125-131（2021）

31. 蔡元学*，马 天，秦月婷，洪腾宇，周寰宇，李志成. “一种基于折射率法检测海水盐度的装置设计”，天津科技大学学报[J]，37(1)

：64-69（2022）

32. 殷大卫，蔡元学*，舒顺林，姜春香. “基于 LabVIEW 的扫频 OCT 成像控制系统”，实验技术与管理[J]，39（5）：118-122（2022）

33. Yuanxue cai, Haiyi Bian*, “Non-contact fluorescent detection of pesticide residues based on segment prediction using PLS 

and a curve fitting algorithm”, Applied Optics, 61(13): 3877-3883(2022)

34. Tianyu Mao, Chunxiang Jiang, Haiyi Bian, Xin Meng, Chengwei Jiang, Yuanxue Cai*, “Permanganate index detection using 

multi-spectral images combined with BP neural network algorithm”, Optik, 268: 169787-1-6 (2022)

35. 毛天宇，蔡元学，卞海溢*. “多光谱结合神经网络预测模型的总磷检测研究”，光电子[J]，12(3)：109-116（2022）

36. 殷大卫, 蔡元学*, 舒顺林, 姜春香. “20 kHz高分辨率扫频光学相干层析成像系统”，重庆师范大学学报（自然科学版）[J]，40(2

):135-140（2023）

37. Li, Y., Cai, Y. *, Ming, C. et al. “Simple synthesis, adjusting luminescence colour and white light emission of Ln3+:CeF3 

(Ln = Tm, Tb, Eu) phosphors”, Bull Mater Sci 46, 113 (2023)

38. 李扬，蔡元学*，明成国，周爱华，秦月婷，王江华. “CeF3:T3+纳米颗粒的一步合成与荧光特性”，天津科技大学学报[J]，

38(4):30-34（2023）

39. Yundong Zhang*, Jinfang Wang, Xuenan Zhang, Hao Wu, Jing Zhang, Yuanxue Cai, and Ping Yuan, “Enhancing the 

sensitivity of interferometer using fiber resonators”, SPIE Advances in Slow and Fast Light IV Conference 2011, 7949: 

794916, San Francisco, 2011.01.22-27, Invited paper

40. Yundong Zhang*, Yuanxue Cai, Changqiu Yu, Jin Li and Ping Yuan, “Improved spectral performance of Fourier 

transform interferometer utilizing slow light medium”, SPIE Advances in Slow and Fast Light V Conference 2012, 8273

: 82730X, San Francisco, 2012.01.21-26, Invited paper