本发明公开了一种具有超宽调谐范围的灵活宽型光学滤波器， 包括双光纤准直器、第一三棱镜、第二三棱镜、光束扩束系统、光栅、 准直透镜、平面反射镜、第一楔形反射镜和第二楔形反射镜。本发明 通过两个活动的三棱镜使三个不同中心波长的入射子波段以不同角度 入射到光栅上得到三个不同中心波长调谐子波段；利用电子机械器件 改变光栅的角度，实现衍射中心波长的不同衍射角度；改变两个楔形 反射镜的位置和相对间距，从而改变出射波长的中心波长和

通过采用两个不同光学放大倍率图像采集系统，进行巧妙的光路切换，实现了针对检测对象变换图像分辨率的要求，有效解决了高密度PCB检测速度和微小元件检测准确度的矛盾，破解了长期困扰自动光学检测技术领域共性技术难题；应用企业已累计生产销售682台套，用户已达到300多家，部分产品出口到了欧盟、东南亚等国家和地区，打破了相关高端设备一直被国外设备垄断的局面，有效促进了行业的技术进步。

本成果将全息技术与位置复用、偏振复用、共形超颖表面、非对称传输、结构色、相变材料、轨道角动量调控等超颖表面相关特性相结合，设计出了多种基于光学超颖表面的多维信息复用防伪标识，为提升光存储技术的存储密度和防伪加密性能提供了新的解决方案，具有极大的设计优势和应用前景。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 近年来，超颖表面作为一个新兴的研究领域发展迅速，其强大的波前调控能力和与生俱来的超薄、紧凑的性质非常适合应用于光学加密、防伪领域。为了推进超颖表面的实用化发展，增加其信息容量，项目组在超颖表面的多维信息复用领域做出许多努力。将全息技术与位置复用、偏振复用、共形超颖表面、非对称传输、结构色、相变材料、轨道角动量调控等超颖表面相关特性相结合，设计出了多种基于光学超颖表面的多维信息复用防伪标识，为提升光存储技术的存储密度和防伪加密性能提供了新的解决方案，具有极大的设计优势和应用前景。 基于光学超颖表面的多维信息复用防伪标识与加密技术信息容量大，能提供多层次的防伪特征；必须采用电子束刻蚀系统进行加工，设计制造难度高，极难仿制和伪造；面积小，外表精致，不影响产品或证件的外观；具有极高的唯一性，由于全息算法的特性，即使对应的全息再现像完全相同，也可以通过对比SEM图来从根源上避免伪造。该技术代表着未来光学加密、防伪技术的发展方向，可作为数据存储、模式识别、信息处理和光学加密的平台，有望在增强现实、智能手机等人机交互领域及防伪、信息加密等信息安全领域发挥关键作用。

目前针对纳米尺度的生物医学研究，如何快速、准确、友好、高效地获取研究对象高特异性、高灵敏度、高空间分辨、高时间分辨、高通量、多参数的信息是商品化成像与传感光学仪器所面临的关键性问题。 南开大学现代光学研究所微纳光学实验室以显微成像的超高分辨率、传感检测的超高灵敏度、拉曼光谱增强效应等传统研究领域以及表面等离激元（SPP）等新一代光学手段为基础的研究工作为动态全光控表面等离激元新型高性能多参量光学显微镜的开发提供原创设计思想与关键核心技术和方案。显微成像、传感检测、拉曼光谱三个功能单元

Ø  成果简介：7轴5联动，最大加工范围1500mm，加工面形精度优于10nmRMS。国家863计划支持，获得部级奖1项、中国发明专利2项。Ø  技术领域：装备制造Ø  现状特点：多自由度工具装置，工艺数据库, 预期前五年平均年销售额达3000万~5000万。Ø  应用范围：新型光学元件先进制造领域中，大口径光学非球面元件的高质量制造，即可服务于国防、航空航天等国家战略

本发明提供一种光学反射模型与微波散射模型协同的森林生物量反演方法，包括 1)通过对比光学 与微波辐射传输模型的异同，构建光学与微波辐射传输协同模型;2)基于单木生长模型、光学与微波 辐射传输协同模型，构建森林的光学二向反射和微波后向散射特征数据库及相应的森林地上生物量参数 库;3)基于光学与微波协同模拟数据库，分别构建生物量反演的单源光学模型与单源微波模型;4)通 过光学与微波关键因子的敏感性分析，确定协同模型中光学与微波数据各自所占权重，从而构建 AGB 反演的光学微波协同模型。本发明将光学遥感数据与微波遥感数据相结合，充分发挥两者反演生物量的 优势，有效提高了森林地上生物量的定量反演精度。

本发明属于光电子芯片加工制造技术领域，公开了一种图像压缩光学芯片的实时在线制作检测系统及方法。利用计算机对待压缩图像进行压缩得到第一图像，并扫描得到第一图像灰度信息，根据第一图像得到第一控制信息；超快激光器根据第一控制信息对光学芯片材料进行波导结构加工；激光器阵列根据第一图像灰度信息产生对应功率的激光并通过光纤进入至光学芯片材料；利用光功率探测器阵列接收光学芯片材料输出的激光并得到功率信息；计算机根据功率信息得到第二图像灰度信息，重构得到第二图像，根据第一图像和第二图像得到第二控制信息；超快激光器根据第二控制信息对光学芯片材料进行在线矫正加工。本发明能够提高光学芯片的生产效率、降低制造成本。

现阶段所设计的存算一体器件单元结构如图 1 所示： 器件的基本结构由波导和功能层（由下到上分为加热层、电极层、保护层、相变材料（硫系化合物）层）所构成。拟通过在当前流行的绝缘层上硅(SOI)光子平台上集成四氮化三硅光波导的方式实现器件的光学读取功能，即在非常厚的硅衬底层上生长一层绝缘层二氧化硅和波导层，然后在基片上通过光刻、显影、刻蚀等工艺制备四氮化三硅波导。功能层主要用于实现器件的电学写入功能。加热器层的主要用途是与相变材料层形成电接触，通过较小的接触面积使接触处的热量集中，从而可以在较小的电压或电流下使相变材料发生相变。因此需要加热器层具备较好的导热和导电性能，同时在近 C 波段具有较低的光损耗，可采用石墨烯。电极层可用于提供相变材料器件单元所需要的编程电脉冲。当前拟采用硒掺杂的相变材料合金（如 GSST）作为器件的核心功能层的相变材料。该材料在通信/非通信波段显示了极低的光损耗和更高的品质因数，且相变前后在通信 C 波段具有足够大的光学常数反差，可在更恶劣的高温环境下进行操作，适用于硅基光子器件应用。 采用的主要技术手段包括： ① 依托于相变材料的电致和光致相变特性，通过电学编程、光学读取的方法实现器件的存储、算术运算和逻辑运算功能：  存储功能的实现：拟利用相变材料晶态低透过率和非晶态高透过率分别代表二进制中的‘1’和‘0’，实现数据存储（编程）功能。例如在电极两端施加合适的电脉冲，所产生电流流经加热层时，生成的热量主要集中在加热层和相变材料层接触处，使得接触处的相变材料发生相变，实现存储功能。在完成上述编程操作后，从器件波导输入端输入读取连续光。由于相变材料功能层对光强的吸收能力在编程和非编程区域间存在着显著的差异，因此当输入光经过波导后，其能量会因为相变材料编程区域的吸收而发生改变，进而显著改变输出光强能量。所以通过测量输入输出光强的能量之比（即透过率），可实现对先前编程区域的读取。  算术和逻辑功能的实现：通过调整编程电脉冲的幅度和宽度可以动态调控相变材料的相变程度，使得器件的中间透过率值可用于代表不同的数值，实现多级存储功能。所以拟采用输入脉冲数量对应加数的方法实现标量加法计算。同时由于所设计器件的读取连续光输出功率可视为读取连续光输入功率和器件透过率的乘积，因此可采用将输入功率和透过率作为被乘数和乘数的方法实现基本乘法运算。除此之外还可以将器件功能层的初始状态设置为非晶相，把晶化脉冲幅值和不足以产生晶化的脉冲幅值分别作为输入逻辑‘1’和‘0’；同时设定一个判定阈值并与编程后器件透过率的变化率进行对比，把高于和低于阈值的透过率变化率分别作为输出逻辑 ‘1’和‘0’；通过合理选择编程脉冲有望实现各种逻辑功能输出。 ② 基于器件透射率可调特性验证其实现神经突触的可行性。并依托所设计人工突触构建人工神经网络芯片，实现图像、语音和文本识别功能：  突触可塑性是大脑记忆和学习的神经生物学基础，也是人工类脑器件需要实现的首要功能。为实现突触可塑性，拟把相变材料和波导之间的耦合区域视为仿生神经突触，左右两端电极分别代表突触前和突触后，分别施加在两端电极上的电脉冲则作为突触前和突触后刺激。通过调节从左右两端电极输入耦合区域的电脉冲时间差对耦合区域的光透过率进行连续调控，进而依托于上述存算理论模型和实物器件仿真和实验实现仿生神经突触的脉冲时序依赖可塑性（Spike-Timing-Dependent-Plasticity, STDP)。  将不同波长的光脉冲序列输入所设计的突触单元, 经过相变材料的作用，脉冲强度发生变化，对应于乘法器。进而借助于微环结构，将不同波长的脉冲导入进同一波导中，该功能类似加法器。相加后的脉冲光强较小时，读取光与微环发生共振，在输出端口没有光强输出。当光强达到一定的阈值后，读取信号不再和微环发生共振，而是传播到输出端口。这一过程类似神经元脉冲信号的激发，实现了非线性激活函数的功能。利用上述的单个神经元结构，验证其监督式机器学习和非监督式机器学习。对于监督式机器学习，权重的数值通过外部管理器设置；对于非监督式机器学习，不再需要外部管理器来设置权重值，而是通过输出光脉冲进行反馈控制，调整权重值。在单个神经元结构的基础上，更复杂的光学脉冲神经网络结构，证明该结构的可扩展性。拟设计的神经网络中的每一层结构包括三个功能单元，即收集器、分发器和神经突触结构。收集器将上一层不同波长的光脉冲信号收集到同一根波导中，分发器将光脉冲分发给多个神经元，神经突触结构则产生光脉冲信号，输入给下一层结构。基于上述结构实现图片、语音和文本的识别。 创新性分析：①首次研究了一款基于“电学编程、光学读取”模式的光电混合存算一体化器件。与传统电学存算一体化器件相比,拟研发的器件可以进行长距离的信息传输，具有传输带宽高、信号间延迟低、损耗低、抗干扰、集成密度高等优点。②采用硒(Se)掺杂的相变材料作为存算一体化器件的核心功能材料。与采用其他相变材料的存算一体器件相比，以硒参杂的相变材料作为功能材料的存算一体器件有望展现出极低的光损耗。③提出了一种基于“电学脉冲刺激、光学权重调节”的人工神经突触。该突触器件有望成为未来通用型人工神经突触，填补了光电混合型人工突触的技术空白。 先进性分析：①所提出的光电混合工作模式使得该存算一体化器件不但具有传统集成电路的高密度特性，且兼具光通信技术的宽频带、低延迟、抗干扰的优越性能。②所采用硒参杂的相变材料不但继承了传统材料具有的快速相变转化速度、低功耗和稳定性强等特性，且本身在通信波段非晶态透明的同时还保持了相变前后足够大的光学性能差异的特点。③所设计的突触继承了人工电子突触和全光突触的优点，具有高集成度、低功耗、超快响应时间、稳定性强等优点。 独占性分析：根据已取得成果正在撰写专利，以获得该关键技术的独有权。