1983 年进入清华大学电子工程系本科，1994 年博士毕业。1991-1993 年赴日本东京工业大学荒井研究室留学，1994 年加入 NEC 光 - 无线器件研究所任特聘研究员，从事用于光纤通信 DFB 激光器的研究开发工作。2003 年作为清华大学“百人计划”引进人才回国任教，2005 年受聘教育部长江学者特聘教授，2007 年被评为“新世纪百千万人才工程”国家级人选，2011 年入选享有国务院“政府特殊津贴”。致力于微纳结构光电子学领域的研究并取得创新突破，带领课题组研制出具有自由电子辐射、片上光谱成像、轨道角动量辐射、量子态产生及操控等功能国际领先的集成光电子芯片；发表论文 300 余 篇，引用数千次；申请 180 余项专利（国际专利 56 项）。承担国家自然科学基金重点项目、973 项目以及多项国际合作项目；同时积极推动科研成果产业化，是光电子芯片企业华慧芯科技、与光科技、光函数科技的创始人。 2013-2019 年担任清华大学电子工程系主任，2015-2019 年兼任清华大学天津电子信息研究院院长；2020 年起担任清华大学学术委员会副主任。现为美国光学学会会士，中国光学学会常务理事，中国电子教育学会副理事长、高等教育分会副会长，ACS Photonics 杂志副主编。