1 成果简介为满足安保行业对移动无线视频传输的需求，清华大学利用在数字电视广播技术领域的长期积累，研发成功可变带宽无线多媒体传输系统。该系统采用清华大学自主发明的TDS-CP-OFDM 技术，可在 3~20 公里范围内将一路高清晰度的现场图像和声音实时地回传，具有移动速度快、抗干扰能力强、绕射能力强、覆盖范围大、图像清晰流畅等特点，已广泛应用于公安、消防、武警、电视台等行业，在安全保卫、抗震救灾、新闻报道等领域发挥了重要作用。2 技术指标工作频率范围： 300~850MHz 或其它工作判断频率步进间隔： 166KHz发射功率： 10W（车载发射机）、 1W（单兵发射机）接收灵敏度：优于-102dBm带宽： 1/1.33/2/2.67MHz 可调覆盖范围： 10~20 公里（车载）、 3~5 公里（单兵）视频编码方式： H.264/MPEG-2图像分辨率： D13 应用说明通过在城市制高点设置接收基站，在移动的车辆上安装车载发射机或由单人背负单兵发 射机，将摄像机拍摄的现场图像和声音实时地传送到接收基站，再通过光缆将收到的图像由 基站传送到指挥中心，使指挥员在第一时间了解现场的实时情况，及时进行指挥和处置。4 效益分析目前已经完成设备的定型。单台硬件成本约 1 万元。

北京大学物理学院“科技部极端光学创新研究团队”肖云峰研究员和龚旗煌院士领导的课题组利用超高品质因子回音壁模式光学微腔，极大地增强了表面对称性破缺诱导的非线性光学效应，得到的二次谐波转换效率提升了14个数量级。相关研究成果在线发表在《自然•光子学》(Nature Photonics)上，文章题为“Symmetry-breaking-induced nonlinear optics at a microcavity surface”。左图：表面二次谐波效应示意图；右图：光学微腔增强表面非线性效应。 二阶非线性光学效应是现代光学研究与应用中最基本、最重要的非线性光学过程之一，被广泛地用于实现频率转换、光学调制和量子光源等。由于结构反演对称性的限制，常用的硅基光子学材料往往不具备二阶非线性电偶极响应。借助材料的表面或界面，这种反演对称性可以被打破，进而诱导出二阶非线性光学响应。然而，传统的表/界面非线性光学研究存在两个重要挑战：一是非线性转换效率极低，即使在高强度的脉冲光激发下也仅能产生极少量的二阶非线性光子；二是体相电四极响应严重地干扰表面对称性破缺诱导的非线性信号分析。 该项工作中，北京大学课题组利用超高品质因子回音壁光学微腔极大增强光与物质相互作用的优势，在二氧化硅微球腔中获得了高亮度的二次谐波和二次和频信号。为了充分发挥微腔“双增强”效应，研究人员发展了一种动态相位匹配方法，利用光学微腔中热效应和光学克尔效应的相位调制，高效地实现了基波和谐波信号同时与微腔模式共振。实验上获得的二次谐波转换效率达0.049% W-1，相比传统表面非线性光学，该效率增强了14个数量级。左图：实验获得的激发光和二次谐波光谱图；右图：动态相位匹配过程二次谐波功率变化。 研究人员进一步通过对基波偏振和二次谐波模式场分布的测量分析，成功提取得到只有表面对称性破缺诱导的非线性信号，排除了体相电四极响应的干扰。这种表面对称性破缺诱导的非线性信号有望作为一种超高灵敏度的无标记“探针”，用来检测和研究材料表面分子的结构、排布、吸收等物理与化学性质，为表面科学研究与应用提供了一个全新的物理平台；同时，该项研究发展的动态相位匹配机制具有普适性，可进一步推广到不同材料、不同形状的光学谐振腔中，有望在非线性集成光子学中发挥重要作用。 研究论文的共同第一作者是张雪悦和曹启韬同学，现分别在美国加州理工学院应用物理系和北京大学物理学院攻读博士学位，通讯作者为肖云峰研究员。论文合作者包括新加坡国立大学仇成伟教授和王卓博士、清华大学刘玉玺教授、圣路易斯华盛顿大学杨兰教授等。 研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部、人工微结构和介观物理国家重点实验室、量子物质科学协同创新中心和极端光学协同创新中心等的支持。

高性能的相干光源是基础光物理研究和集成光子学应用的关键前提之一。近年来，具有超高品质因子的回音壁模式光学微腔已经成为研究各种新型高效光源的重要平台，实验上已经获得了包括宇称-时间反演对称激光、轨道角动量激光和微腔光学频率梳等。然而，回音壁微腔模式存在的固有手征对称性导致腔中激光场通常是等强度相向传输的，严重阻碍了诸多光子学器件应用的发展，例如单向光发射、全光寄存器和非互易光传输等。迄今，要获得具有单向性的回音壁微腔手征激光，通常需要直接打破光学谐振腔的几何手征对称性。这种方法得到的激光方向性是固定的，难以动态调控其出射性质，且对谐振腔的形状设计和工艺制备要求较高。

半导体激光器由于体积小、效率高、结构简单、便于调谐等优点，在工业、军事、科研以及家电等领域发挥越来越重大作用，已成为重要的基础器件。 项目研制和开发了半导体激光器系列产品，主要包括: 1、可调谐外腔半导体激光器 激光器二极管(LD)发出的光经准直透镜后平行入射到外腔闪耀光栅上，经光栅分光得到一级衍射光和零级光。一级衍射光反馈回外腔与有源区光场相互作 用，实现压窄线宽、降低噪声目的;零级光经聚焦透镜后作为输出光，调整光栅 的角度可实现波长的调谐。产品覆盖从 762 到 795 纳米(nm)各种波长，输出功 率 50~100 毫瓦(mW)，线宽<500 kHz，可用于工业测量、光通信、光信息处理、 激光光谱学等。2、外腔半导体激光器稳频系统通过调制激光器的外腔、激光管的注入电流等得到激光光谱信号，处理后得 到参考谱线中心频率两侧极性相反的稳频误差控制信号，将激光频率锁定在参考 谱线中心附近。激光稳频在精密干涉测量、光频标、光通信、激光陀螺及其精密光谱研究等 领域中有广泛应用。产品可实现三种激光稳频，将线宽限制在 100kHz 左右。主 要有:(1)饱和吸收锁——锁峰: 产品精度高且易于操作。利用饱和吸收峰将激光 器精确锁在某一固定频率上。(2)FP 腔锁——锁峰:产品使用非常方便。通过改变 FP 腔的腔长实现一定 范围的波长扫描。(3)PID 电路锁——锁边:产品简单易用，用于对精度要求不高的锁频应用。 3、外腔半导体激光放大器 放大器可对入射激光进行放大，同时保持注入光的偏振、线宽和波长等物理特性不变。产品输入光功率 10 mW~50 mW, 放大倍数 13dB, 输出功率 500mW~ 1000mW,增益带宽 30nm。

本实用新型涉及一种双囊多腔导尿管，包括导尿管、内固定气囊腔、外固定气囊腔;所述导尿管包 括内固定气囊腔、外固定气囊腔、引流腔和膀胱冲洗腔;所述导尿管头端沿其长度方向依次设置有离头 端较近的内固定气囊和离头端较远的外固定气囊;所述内固定气囊腔与内固定气囊相通;所述外固定气 囊腔与外固定气囊相通;所述引流腔和膀胱冲洗腔中段均设置有负压容纳腔，所述沿液体流动方向，负 压容纳腔出液端与引流腔之间、负压壶出

XM-CS350超声引导下羊膜腔穿刺技能训练考核模型   功能特点： ■ XM-CS350超声引导下羊膜腔穿刺技能训练考核模型用于医学院校和教学医院进行超声引导下羊膜腔穿刺技能训练及考核，抽取羊水标本及利凡诺羊膜腔注射引产培训。 ■ 半身躯干的孕妇模型设有肋弓、骨盆、仿真皮肤，腹盆腔内设有中期妊娠子宫和1个18周大的胎儿、连接脐带、胎盘及一个完整的充满模拟羊水的模拟羊膜囊，可通过触诊检查及真实的超声诊断仪扫描来确定内部的结构。 ■ 可采用真实的穿刺针通过触诊法及超声引导选择进针位置，抽取羊水标本或注入引产药液进行引产。 ■ 仿真皮肤、子宫、羊膜囊、胎儿、胎盘等，所用材质可形成超声声像图有利于扫描出羊水池垂直羊水深度或羊水池，规划出穿刺针插入的区域，找出适合下针的位置。 ■ 经多次抽取羊水模拟羊水缺乏时，可用配套的微型潜水泵自动向羊膜囊注入模拟液体。

XM-CS350超声引导下羊膜腔穿刺技能训练考核模型   功能特点： ■ XM-CS350超声引导下羊膜腔穿刺技能训练考核模型用于医学院校和教学医院进行超声引导下羊膜腔穿刺技能训练及考核，抽取羊水标本及利凡诺羊膜腔注射引产培训。 ■ 半身躯干的孕妇模型设有肋弓、骨盆、仿真皮肤，腹盆腔内设有中期妊娠子宫和1个18周大的胎儿、连接脐带、胎盘及一个完整的充满模拟羊水的模拟羊膜囊，可通过触诊检查及真实的超声诊断仪扫描来确定内部的结构。 ■ 可采用真实的穿刺针通过触诊法及超声引导选择进针位置，抽取羊水标本或注入引产药液进行引产。 ■ 仿真皮肤、子宫、羊膜囊、胎儿、胎盘等，所用材质可形成超声声像图有利于扫描出羊水池垂直羊水深度或羊水池，规划出穿刺针插入的区域，找出适合下针的位置。 ■ 经多次抽取羊水模拟羊水缺乏时，可用配套的微型潜水泵自动向羊膜囊注入模拟液体。

XM-523-1鼻、口、咽、喉腔模型（带数字标识）   XM-523-1带数字标识鼻、口、咽、喉腔分解模型由头颈部、喉腔正中矢状切面左、右侧半，上、下两部分，以及游离的舌和咬肌、咽缩肌等10个部件组成，并显示表情肌肉、颅骨、鼻、口、咽、喉腔正中矢状切面、鼻中隔、面肌、咽肌、游离舌等结构，带有多个部位数字指示标志和对应的文字说明。 尺寸：放大约2倍，36×30×23cm 材质：PVC材料

太赫兹（THz）科学技术既是重大的基础科学问题，也是国家的重大需求。然而，作为一段全新的的电磁波谱，实现THz波传输与控制的相关器件极为匮乏，大大限制了THz科学技术的发展及应用。本项目提出了THz波物质探测、低损传输、高速控制的新理论和新技术，研制出多种实用化THz功能器件。本项目的主要成果包括：(1) 提出了THz波吸收的理论模型，研制出吸收率达到85%以上的窄带、多带和宽带太赫兹吸收材料，解决了传统电磁波吸收材料无法有效工作于THz频段的技术难题；(2)提出“人工电磁结构”与“电子功能材料”相结合构建可调谐太赫兹功能器件的思想，研制出开关速率达到0.1ms的太赫兹开关、调制速率达到10Mbps的太赫兹波调制器，带内透射达到80%的太赫兹带通滤波器，以及高效太赫兹功率衰减器；（3）基于高阻Si的深能级掺杂技术和石墨烯二维晶体材料，研制出宽带太赫兹波空间调制器，开关速率达到5MHz，空间调制面积达到3英寸，为提高太赫兹成像速率和分辨率奠定了基础；(4)提出极化约束实现太赫兹波导低损耗传输的新概念。基于“聚合物空芯波导”与“周期性金属光栅结构”的集成，研制出一种双面光栅聚合物空芯波导实现了单模的传输,大幅度降低太赫兹传输损耗到0.68dB/m，达到了实用化的要求。 这一研究成果既加深了对THz波谱特性和基本物理现象的理解，也解决了THz传输、控制、波谱识别和应用成像的多个关键科学问题。本项目成果的实施，可望实现载波300GHz以上高速无线通信，为太赫兹波无线通信、雷达探测、医疗诊断以及以及波谱成像等应用系统提供了重要的技术支撑。在Appl. Phys. Lett., Sci. Rep., Opt. Lett., Optics Express, J. Opt. Soc. Am.等国际主流期刊上发表SCI 论文66 篇。申请国家发明专利22 项，已授权专利7 项，获得教育部自然科学一等奖1项。跟国内外综合比较，本项目的研究成果总体上处于国际先进水平，对推动太赫兹科学快速进入实际应用领域具有重要的科学意义。

（1）主要功能和应用领域 本成果面向环境与灾害监测预警需求，可在地形复杂、通信条件受限、运营维护困难的复杂环境下，建立监测预警信息传输系统，实现监测预警工作的持续、可靠运行，解决现有监测预警网络中的覆盖面受限、长期持续监测难度高、信息传输可靠性低等问题。 本成果可应用于自然灾害监测预警与应急处理、各种类型的环境监测等领域。 （2）特色及先进性 基于三大核心（新型组网架构、高效节能机制、可靠传输保障）机制，设计八项创新技术。提出了基于监测事件预测的节能机制和能量均衡消耗机制，设计了支持中继转发、双信道汇聚式接入的组网架构，研发了集自动重传、自适应传输、机会通信于一体的滑坡泥石流监测预警可靠传输技术，提升了监测预警网络的稳定性和可靠性。 本成果申请国家发明专利10余项，除正在受理部分，目前已获得国家发明专利授权8项。 （3）技术指标 本成果已示范应用于龙门山地震带小流域滑坡泥石流灾害监测预警技术研究与示范系统。根据示范系统运行效果，本成果与灾害监测传统方式技术参数相比，可达到如下技术指标： ？ 丢失/出错数据恢复率提高约30%，现场通信质量越差，优势越明显； ？ 视频和图像传输实时性可提高约1/3； ？ 传感节点能耗10%-50%，监测系统有效工作时间延长20-30%； ？ 网络故障对监测预警影响极大降低，网络故障带来的数据时延趋向于0。 （4）解决问题与实施效果 当前问题 解决方案与效果 技术状态 监测点部署受限于区域通信条件 中继转发技术： 采用中继转发技术，可在无信号覆盖区域建设监测点，通过中继转发技术将监测数据转移到具备GPRS/3G/卫星信号的位置。 示范系统应用 监测点的信息传输存在数据丢失、甚至意外中断的风险 集自动重传、自适应传输、机会通信于一体的传输保障技术： （1）研发低开销、高能效自动重传技术，恢复丢失数据，较传统方式的丢失/出错数据恢复率提高约30%，现场通信质量越差，优势越明显； （2）研发视频与图像自适应传输方法，提高视频、图像传输效率与可靠性，在网络信号较差时，视频和图像传输实时性可提高约1/3； （3）设计机会通信技术，传输网络中断处监测节点的数据，在邻近节点可替代传输时，可实现网络中断带来的时延效应趋于0。 授权专利2件 示范系统应用 监测点持续工作能力受到能量供应的约束 基于监测事件预测和能量均衡消耗的节能机制： （1）研发基于监测事件预测的休眠机制，降低传感节点能耗10%-50%； （2）研发能量均衡消耗方法，监测设备有效工作时间延长24.3%。 授权专利5件 示范系统应用 监测预警系统存在故障或破坏的问题 双信道、汇聚式接入的组网架构： （1）设计双信道、汇聚式接入的组网架构，支持系统部分故障时的网络自愈能力，保障监测数据传输不中断； （2）所设计组网架构下的设备可互相自动查询工作状态，设备故障可由其邻居设备主动上报，同时保留的传统设备状态查询方式，提高及时发现失效设备的能力。 授权专利2件 示范系统应用