叶玮琳，工学博士，汕头大学工学院机械工程系副教授，硕士生导师，吉林大学本/硕/博，美国莱斯大学博士后，香港理工大学访问学者。研究方向为激光光谱传感、光电无损检测技术、大气及海洋环境光学探测、红外光声传感技术等。先后主持国家自然科学科学基金面上项目、广东省自然科学基金面上项目等纵向科研项目10余项；发表第一/通信作者SCI/EI等学术论文40余篇，近五年被引超过1000次，H指数20；申请发明专利30余件，近五年授权10余件；担任《Sensors》等国际期刊客座编辑及30余个SCI/EI期刊审稿人；担任IEEE国际光子学与电磁学研讨会、激光光谱青年论坛等国内外学术会议分会场主席，在国内外学术会议上做特邀/大会报告10余次；先后担任广东省机械工程学会电机电器分会理事、广东省企业特派员、潮州市科技局咨询专家、工学院挂职副院长、智能制造工程专业协调人等；入选广东省高等学校优秀青年教师培养计划、广东省教育厅优秀青年创新人才培养计划、汕头市青年英才引进培养计划、汕头市高层次人才（B类）、汕头大学卓越人才计划（优秀青年人才）；指导学生在国家/省级科技竞赛中获奖10余次，获汕头大学优秀教师、优秀共产党员等称号。

01亮点工作：

面向国家“双碳”战略与清洁能源发展需求，针对大气污染物监测、氢能安全利用、海洋碳循环评估等领域对高精度气体传感技术的需求，围绕激光吸收光谱（DAS）、光声光谱（PAS）及石英增强光声光谱（QEPAS）等技术面临的关键核心问题，开展原创性科学研究，发展高灵敏度、高响应度、高稳定性的红外光谱探测传感新方法，并推动研究成果向应用转化。

亮点工作一：基于DAS的痕量气体动态传感与溯源定位

针对移动探测中时变噪声干扰导致测量误差大的问题，提出了电域噪声动态感知多通道自适应算法，测量误差小于5%，甲烷探测下限（MDL）为9 ppm（百万分之一）；针对移动探测中气压波动致吸收线型畸变问题，提出洛伦兹线型拟合补偿算法，实现了免压控条件下甲烷MDL达到2.25 ppb（十亿分之一）；针对开放环境泄漏源定位难的问题，融合风速风向等物理信息参量构建高斯烟羽模型，溯源误差＜8%；针对大气烷烃气体实时监测需求，研制了中红外甲烷传感系统，以定点方式对社区甲烷浓度开展了为期3个月的实时监测；针对城市多组分气体同步检测需求，研制了甲烷/乙烷同步探测系统，实现城市8个街区为期两个月的车载移动测量；针对深海可燃比勘探需求，研制了海水溶解二氧化碳气体传感系统，在南海神狐海域开展了水下2000米的原位探测。

亮点工作二：基于PAS的氢致频移探测方法

针对氢气红外吸收系数较常见气体低4-6个量级的检测难题，提出了氢致频移光声光谱探测方法，设计了H型（2.57 mL）、T型（2.35 mL）、阶梯T型（1.16 mL）等微小型光声池结构，实现了氢气与水汽同步探测（MDL=138.7 ppm/3.7 ppm）；针对温度变化导致光声谐振频率失锁问题，提出了光腔-声频双锁定方法，系统长时间稳定性提升了1个数量级；针对氢气泄漏场景快速响应需求，提出了基于光声衰荡光谱的快速氢气探测方法，将测量周期缩短至50 ms，并优化了光声池结构、残余调制频率等激励参数，氢气MDL降低至8.68 ppm。

亮点工作三：基于QEPAS的光机能量增强探测方法

针对光声能量传递效率低的问题，建立了石英音叉振动模型，并优化共振式谐振管多物理参数，信号增益效果较单一音叉提升了15倍，对甲烷的MDL为2 ppm；为实现双气体探测，设计了双通道离轴探测结构，实现了甲烷/乙炔同步探测，系统归一化噪声等效系数（NNEA）为10^-8量级；针对环境变化及音叉老化导致的共振频率偏移问题，提出了自校正拍频石英增强光声光谱（BF-QEPAS）探测方法，将NNEA降低至10^-9量级；为进一步增强光声压电能量，通过研究瞬态和稳态振动能量叠加规律，提出了光机能效增强（OEE）BF-QEPAS方法，并提出了能效系数K以评估测量周期内的能量积累效率。在相同积分时间下，该方法探测下限比常规BF-QEPAS方法降低一个数量级，NNEA降低至10^-10量级；针对传统方法响应速度慢的问题，将OEE拓展至光致热弹光谱技术，将系统响应时间缩短至ms量级。

02代表性成果：

[1] Kaiyuan Zheng, Wenxuan Luo, Lifu Duan, Shuangxiang Zhao, Shoulin Jiang, Haihong Bao, Hoi Lut Ho, Chuantao Zheng, Yu Zhang, Weilin Ye*, Wei Jin, High sensitivity and stability cavity-enhanced photoacoustic spectroscopy with dual-locking scheme, Sensors and Actuators B: Chemical, 2024, 415(15): 135984. (中科院1区TOP，IF=8)

[2] Weilin Ye, Linfeng He, Weihao Liu, Zhile Yuan, Kaiyuan Zheng, Guolin Li, Optomechanical energy enhanced BF-QEPAS for fast and sensitive gas sensing, Photoacoustics, 2024, 41: 100677. (中科院1区TOP，IF=7.1)

[3] Chuantao Zheng, Mingquan Pi, Fang Song, Yafei Li, Zihang Peng, Gangyun Guan, Lei Zhang, Yanming Ma, Yuting Min, Weilin Ye*, and Yiding Wang, Recent progress in infrared absorption spectroscopy for gas sensing with discrete optics, hollow-core fibers and on-chip waveguides, Journal of Lightwave Technology, 2023,41(13): 4079 – 4096. (中科院1区TOP，IF: 4.1)

[4] Chuantao Zheng, Weilin Ye*, Nancy P. Sanchez, Chunguang Li, Lei Dong, Yiding Wang, Robert J. Griffin, Frank K. Tittel. Development and field deployment of a mid-infrared methane sensor without pressure control using interband cascade laser absorption spectroscopy [J]. Sensors and Actuators B: Chemical, 2017, 244: 365-372. (中科院1区TOP，IF=5.667)

[5] Weilin Ye, Zikun Xia, Linfeng He, Yifei Huang, Weihao Liu, Wenxuan Luo, Xiaohuan Xu, Fengtao Wang, Chuantao Zheng, Photoacoustic dual-gas sensor for simultaneous detection of hydrogen and water vapor, International Journal of Hydrogen Energy, 2023, 48: 20124-20132. (中科院2区，IF=8.1)

图文：工学院