1990年毕业于北京大学物理系，1995年毕业于中科院上海光机所获理学博士学位。先后在德国马普量子光学所、日本京都大学物理系和理化学研究所从事合作研究。2000年受聘为华东师范大学长江特聘教授，2005年获国家杰出青年基金，2009年入选新世纪百千万人才工程国家级领军人物。
在超快光子学领域，提出并验证“调制参量放大”、 “二维上转换阵列放大”、“前馈式高精度光纤飞秒光梳高功率放大”等新技术，以及“超快分子取向时空耦合”、“强激光等离子体光栅”、“超快分子取向光学缓存器”等新概念与新方法，研制的高精度高功率光纤超短脉冲激光获得系列工程与产业应用。
在灵敏光电探测领域，解决了单光子探测、量子编码、长距离光纤偏振态量子编码等技术难题；研制的单光子探测核心技术成果以及高性能单光子探测仪器，已付诸保密通信、空天灵敏光电探测等重要应用领域，研制的单光子探测系列仪器以及量子保密通信系统已实现重要的科研和产业应用推广。
近年来，累计发表学术论文230余篇，包括5篇Phys. Rev. Lett.、35篇Appl. Phys. Lett.、19篇Opt. Lett.、28篇Opt. Express、33篇Phys. Rev. A等，国际会议作邀请报告30余次，作为大会主席组织了4次国际学术会议。
指导的研究生多次获得国际上和省部级以上奖项，如：全国百篇优秀博士论文提名奖(2人次)、上海市研究生优秀成果奖(5人次)、饶毓泰基础光学一等奖 (1人次)、饶毓泰基础光学优秀奖(1人次)、Einstein Award（爱因斯坦奖）(1人次) 、全国青少年科技创新奖(1人次)、上海市青少年科技创新市长奖(1人次)、上海科学技术进步二等奖（1人次）、入选参加58届德国林岛诺贝尔奖得主大会访问（3人次）等，培养的博士研究生已有多名破格提拔为教授或研究员。
应邀担任European Physical Journal D的编辑。曾任华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室主任与学术委员会副主任。十五“211”重点学科建设、985二期“精密光谱科学与技术”学科建设、“精密光谱与精密测量”学科建设、上海市 “电磁波谱学”重点学科、华东师范大学光学国家重点学科建设、和上海市重点学科建设等项目学术带头人。
主要从事超分辨成像与量子探测技术与仪器等领域的研究工作，具体如下：
(1) 围绕国家重大仪器专项：“高精度光梳相干成像分析仪的应用与工程化开发”，发展高精度飞秒光梳光源、光梳精密控制、光梳光谱分析、超分辨成像等新技术与新器件，研发飞秒光梳光谱成像仪器，通过超分辨光学成像获取空间影像信息，利用双光梳相干拍频探测同时提取每个像元的高分辨光谱信息，实现高精度光梳光谱、超分辨成像、灵敏探测的有机融合。
(2) 研制高功率飞秒光梳，实现飞秒光梳相干放大网络，为极高功率飞秒光梳相干合成打下科学和技术基础；发展基于高功率飞秒光梳的高精度与高分辨观测方法，牵引精密测量与灵敏探测光电技术发展，面向空天高精度和高灵敏探测的重大需求；开展精密测量前沿科学实验及“光梳精密光谱”、“量子光梳”、“光梳量子技术”等新前沿研究。
(3) 将飞秒光梳技术推进到中远红外波段，发展红外光梳光谱成像新技术；实时快速且灵敏检测分子指纹光谱，为红外光子探测、红外光谱遥感等重大应用提供高精度、高分辨、高灵敏度光谱探测方法与量子光谱技术。
(4) 发展兼备时域高分辨、频域高精度、空间超分辨以及量子极限灵敏度的波谱影像与调控的新概念和新方法；拓展实现中远红外和THz甚至微波频段量子探测和灵敏光谱技术，高精度观测和调控生命活动中非常重要的分子间相互作用；形成若干量子探测与量子计量的新技术与新器件。
(5) 将半导体、聚合物、及金属纳米材料与精密光梳技术结合，在低端条件下如超低温及单光子条件下研究光与物质的相互作用。探索其中新的物理机理并发展高灵敏度的生物化学传感器及探测器。