大气气溶胶，即大气中的悬浮颗粒物。通常所说的PM10（粒径小于10微米，可吸入颗粒物）或者PM2.5（粒径小于2.5微米，可入肺细粒子）是大气气溶胶的重要组成部分。从生成来源上看，大气气溶胶分为一次气溶胶（Primary Aerosols）和二次气溶胶（Secondary Aerosols）。一次气溶胶指自然界或人类活动直接排放的气溶胶粒子；二次气溶胶指通过大气中的物理、化学过程新生成的气溶胶粒子。在大气污染过程中，汽车尾气以及人类其他燃烧过程中产生的氮氧化物、煤炭等含硫燃料燃烧产生的二氧化硫等气体通过参与这些复杂的过程产生二次气溶胶，即“气-粒”转化过程。二次气溶胶是重度霾过程的气溶胶污染物的重要来源。 大气气溶胶以固态、半固态或者液态几种形式的相态而存在，其相态与上述大气中的化学过程有着紧密的联系。气溶胶粒子可以作为大气化学反应的“容器”，在气溶胶表面或内部进行与二次气溶胶生成有关的化学反应。气相分子在不同相态的颗粒物中的传输速率差别很大，固态气溶胶几乎只有表面能发生气相化学反应，而液态气溶胶在颗粒内部也能发生化学反应。因此化学反应加速与液态气溶胶表面积和体积的增大会形成正反馈过程，在液态气溶胶上发生的异相化学反应生成二次气溶胶，对雾霾过程中颗粒物爆发性增长有重要的贡献。因此，对城市气溶胶在边界层内以什么相态存在的空间分布的探测，是研究二次气溶胶生成、演化和扩散所迫切需要的一项技术，对于理解雾霾形成的机理有着重要的意义。 气溶胶的相态与颗粒物的化学组分和环境的相对湿度有关。目前对于颗粒物相态的测量，通常仅限于地面采样观测，缺少垂直空间方向上颗粒物相态的探测手段。在颗粒物浓度相对较高的大气边界层内，垂直方向上相对湿度往往有很大的变化，气溶胶的相态也一定存在很大差异。 北京大学物理学院大气与海洋科学系李成才副教授研究组与北京大学环境科学与工程学院朱彤教授研究组、吴志军研究员研究组共同合作，提出了一种新的利用偏振激光雷达获得气溶胶粒子相态垂直廓线的方法。气溶胶粒子对入射电磁波的散射过程，会造成散射光偏振特性的改变，如果利用线偏振光照射，散射光的偏振度相对于入射光会减小，这种改变称为气溶胶的退偏振能力。利用激光雷达观测的大气退偏振比可以对气溶胶粒子进行分类，例如非球形的冰晶和沙尘具有较大的退偏振比，而近于球形的城市气溶胶细粒子具有较小的退偏振比，区分沙尘与城市细粒子气溶胶的观测技术在国内外已经比较成熟，通常也是激光雷达业务观测的一项主要内容。但是把类似的观测进一步应用于区分城市气溶胶细粒子的特性，国际上尚没有相应的研究结果。通常来说，固态颗粒物形状不规则，而液态颗粒物更趋近于球型，不同相态的粒子退偏振能力存在差异。结合激光雷达垂直观测以及地面颗粒物相态仪的测量，研究组发现，激光雷达观测的城市气溶胶细粒子后向散射退偏振比与气溶胶粒子的弹跳率（与相态相关）具有很好的关系，从而建立了利用气溶胶粒子后向散射退偏振比反演气溶胶相态的参数化方案，并在国际上首次实现了长时间实时连续的气溶胶相态垂直廓线的探测。偏振激光雷达反演气溶胶粒子相态概念图 该研究成果已在线发表在美国化学学会（ACS）主办的环境与生态领域国际顶级期刊Environmental Science & Technology Letters（2018 IF=6.934）上。大气与海洋科学系博士研究生檀望舒为论文第一作者，通讯作者为李成才副教授。北京大学为唯一通讯作者单位。论文评审人之一对论文成果基于高度评价：“......to my knowledge, it is the first time in field studies. Particle phase states have been a hot topic because they can potentially influence the rates of gas-particle partitioning and multiphase reactions. I think this is a timely paper on this topic. The use of lidar depolarization to detect the particle phase states is novel”。

在塑胶包装行业，镭雕标记技术日益兴起，近年来，利用激光在聚丙烯等塑胶制品表面进行雕刻标记得到了广泛应用，但镭雕高分子材料仅能够进行黑色、白色和灰色的激光标记，色彩单一且缺乏视觉吸引力。江南大学开发出新型彩色镭雕激光打标母粒，与聚合物材料熔融共混，几乎不影响任何聚合物自身性能，制备出色彩丰富的镭雕激光打标聚丙烯材料。本技术拓宽了激光打标应用，提高激光打标色彩丰富度与外观效果，增强了激光标记产品的市场竞争力，已在国内外企业推广使用。

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本光纤光栅传感解调模块基于体光栅+阵列探测器+FPGA，具有动态响应频率高的优点。自带Labivew可安装程序，可实时显示光纤光栅的波长。通过改变光纤光栅传感头的结构，可应用于交通、电力、石化、建筑、核及航空等领域温度（分布）、应力（分布）、应变（分布）、加速度、电流等的监测。 图1 基于体光栅+线阵探测器+FPGA的解调模块 图2 基于Labview的上位机解调界面

光纤接口数控C面磨床是光纤通信产业用于加工光纤连接器中的核心零件——二氧化锆(ZrO2)陶瓷插针C面倒角的数控磨床。 工件磨削采用金刚砂轮；工件架进给采用新颖二层直线滚动导轨复合滑台：下层滑台大进给气动控制实施工件位，上层滑台应用减速电机加曲柄连杆机构实现工件小行程往复磨削运动；为避免大进给气动冲击，在下层滑台两端还配置了液压缓冲器吸震；整机的电气操纵采用OMRON液晶显示触摸屏，通过OMRON CQMIH系列CPU组合模块对磨削进给、工件转速实行程序列自动控制，砂轮进给实行高分辨率的数控进给控制。 此机床已生产了12台，用于中科院上海技术物理研究所中日合资大平洋蓝登光器件有限公司，与我校同时研制的“光纤接口数控同轴磨床”一起，已成为制造光纤接口流水线上的关键设备。

在光通信干线网的TBit/s超高速传输实验以及接入网的光纤到户技术中，越来越多地采用光波导器件。在光纤网络中导入光波导器件，首先必须解决的问题是光纤和光波导的连接封装。考虑到器件插入损耗对网络经济性的直接影响，其中要解决的一个关键技术是光波导器件与光纤的低损耗对接。目前国际上的先进指标是每端损耗低于0.15dB，要达到这一指标，一方面要求光波导的模场分布尽可能与光纤的一致，另一方面必须要求光波导与光纤的光轴对准精度控制在0.1μM以下。利用高精度调整架采用常规手动操作,技术要求高,特别是在耦合进入0.3dB后,作为操作判据的微变信号精确测试是技术关键,相应的微操作十分困难,因此效率很低重复性很差。为了解决这些问题，我们研制了一台自动调芯仪样机，并已申请发明专利。该样机结构合理、性能可靠，测试方法正确，数据可靠，采用两种与常规调芯过程不同的自动调芯方法：质心调芯法和半值调芯法。经国家光学仪器质量监督检测中心及霓塔（上海）光电器件有限公司的测试报告表明，该样机在通信波长上实现了小于0.15dB端面耦合损耗的单模波导－单模光纤自动对接。样机用于测试SiO2光波导1×16分支耦合器的插入损耗，得到的数据与使用日本骏河精机和Moritex自动调芯仪测得的结果比较表明，该样机达到了国际上同类产品的调芯水平，在光波导－光纤自动调芯方法及软件方面均处于国际先进水平。

项目简介 本成果提出一种微结构全固态大模场光纤。有益效果是：包层采用三个较大的孔有 效的防止光纤弯曲时的光泄露，而利用较小的孔保证直光纤状态时，光纤基模具有低的 束缚损耗，同时又能有效地泄漏高阶模。从而实现了单模、大模场、低弯曲损耗传输的 目的。由于包层仅采用两层孔，且孔周期均相同，结构简单，保证了包层具有较小的尺 寸。在纤芯中引入微结构芯，可以有效地避免模场过于向纤芯朝外一侧的集中，从而使 光纤弯曲时仍具有较大的模场面积，解决了一般大模场光纤即使允许弯曲，也会出现模 场面积减小的问题

项目简介 本成果提出利用非单模光纤实现低弯曲损耗传输，借助模式间正交性，设计出的光 纤具有单模传输、与普通单模光纤匹配的模场分布和低弯曲损耗的特点，本发明光纤无 需对光纤制备硬件进行改造，采用光纤成熟制备工艺即可获得高性能传输光纤。该成果 已完成样品制备与测试，并经实际使用测试，性能可靠稳定，目前已申请发明专利 6 项， 其中已授权发明专利 2 项（ZL201110356520.2，ZL201010589018.1）。136 性能指标 （1）与普通单模光纤连接损耗小于 0.1 dB。

项目简介本成果提出新型微结构光纤器件，提出基于非对称耦合理论的实现模式转换、波分 复用等功能器件。已申请发明专利 6 项，其中已授权发明专利 3 项（ZL200810021652.8、 ZL200810021651.3、ZL200910032535.6）。 性能指标 （1）模式转换效率可达 80%以上，带宽在 100 nm 以上。 （2）实现 1310、1550 nm 波长复用、解复用，消光比低于-25 dB。 适用范围、市场前景 适用范围：高速光通信关键器件，组成高速、大容量光 通信