复旦大学光子晶体课题组长期聚焦光子晶体等微纳光子材料的光场调控研究和针对微纳材料和器件的先进光学量检测技术的开发和应用，与上海复享光学股份有限公司合作在基础创新、技术突破和产学研转化方面取得了一系列成果。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 当今，光，作为几乎所有远程探测的手段和信息传播的媒介，对光的多维度测量分析和自由调控，既直接关系到未来信息收集、处理和传输的灵敏度和速率，也与先进微纳制造的精度、效率和能耗等诸多国家核心技术的竞争力息息相关。 复旦大学光子晶体课题组长期聚焦光子晶体等微纳光子材料的光场调控研究和针对微纳材料和器件的先进光学量检测技术的开发和应用，与上海复享光学股份有限公司合作在基础创新、技术突破和产学研转化方面取得了一系列成果。 在基础创新方面： ①动量空间光学测量思想：光与微纳结构的相互作用遵循频率-动量色散关系，也被称为光子能带。在原理上，类似于半导体利用其电子能带操控电子，光子晶体等微纳光子材料也可以通过光子能带操控光。而光子能带的本质存在于动量空间。相比于已经商业化的可探测固体材料动量空间中复杂电子能带的多维度角分辨光电子能谱设备，针对光子晶体等光子材料动量空间中光子能带的多维度光谱测量技术和设备在全世界尚属空白，亟需发展。团队突破了传统光谱测量思路，提出了从动量空间视角量检测微纳光子器件光学性能的思想。 ②适合微纳尺寸器件的动量空间成像技术：微纳尺寸的测量依赖显微镜。但显微技术在追求实空间分辨率的同时丧失了动量空间的分辨能力。此成果将傅里叶光学技术与显微技术相融合，解决了动量空间成像的像差和色差问题，实现了实空间和动量空间的双高分辨率。 ③多维度光学信息提取：相位和偏振态是可供光子器件信息调制的新自由度。团队将时域外差干涉技术延拓到具有显微分辨能力的动量空间外插干涉技术，单次成像实现了在光波长尺寸内40毫弧度的相位测量精度。同时，建立了适合于动量空间成像测量技术的耦合模理论，实现了在非相干的白光照明下任意椭圆偏振态的测量。 ④光学量测中国解决方案：处于芯片产业上游的微纳制程光学量测环节，是芯片良品率控制的关键。在此关键领域，我国远远落后于国际先进水平。动量空间成像光谱技术所采集的多维度光谱信息富含微纳结构的三维形貌信息。团队提出并实现了基于动量空间成像光谱技术的全新光学微纳制程量测新原理和新技术。该原理利用深度神经网络构筑了微纳米尺度结构与动量空间色散的构效关系和映射。同时，由于在所测量的色散关系中包含了冗余的结构信息，因此在实际技术应用中极大优化了量测逆问题中测量噪音带来的病态问题。 ⑤相关成果：团队以通讯作者发表1篇Nat.Photon.，1篇Nat.Commun.，3篇PRL，4篇Light：Sci.&Appl.，1篇Sci.Bull.，1篇Light:Advanced Manufacturing等国内外高水平期刊论文。动量空间成像光谱技术使动量空间得以被直接实验观测，并成为发现新光场调控机制的眼睛。团队利用此技术首次实验揭示了动量空间中存在具有拓扑奇点的偏振场，提出了动量空间中光场调控的新思路，开辟了光子晶体在全偏振态、涡旋光束生成和光束位移操控方面的新应用。由于周期性光子晶体无几何中心，因此不需光学对准，具有应用价值，成果被评为2020年度中国光学十大进展，入选ISI高被引论文。日本NTT首席科学家Notomi在Nat.Photon.上以"动量空间中的拓扑成真"为题对团队工作进行专题报道，给予高度评价。 在技术突破方面： ①在国际上首次实现了广谱符合阿贝正弦关系的动量空间成像光谱设备。其中动量分辨率小于1.7毫弧度，实空间分辨率小于600纳米，相位分辨率小于40毫弧度，最大偏振度误差小于1%，波长分辨率小于0.1纳米。 ②结合产业需求和动量空间成像光谱技术的优势，提供了一系列产业问题的分析解决方案，包括利用动量空间偏振依赖的辐射分布量测发光分子三维取向分布和利用动量空间光子色散关系逆向量测微纳结构纳米精度的三维形貌等。实测结果达到亚纳米分辨稳定性和98%以上的置信度，测量膜厚与计量认证厚度差异小于5埃。 ③相关成果授权发明专利9项，在申请PCT国际专利2项。

（1）主要功能和应用领域 项目是北京市交通运行监测调度中心牵头多家合作单位共同承担的交通运输部信息化技术研究项目，应用于交通领域。旨在分析重点区域行人导引需求，研发区域行人交互式导引服务技术，在枢纽内行人可能面临决策的关键位置，设置信息导引点，通过智能终端实现定制化、交互式行人导引服务。研发用于行人定位导引的导引点设备、WiFi设备，并进行定制加工，在大型交通换乘枢纽开展测试验证和示范应用，提高导引服务的实时性和精准化水平。研究面向复合目标优化的一体化出行智能决策支持技术，实现面向出行链的多方式无缝衔接和动态诱导。 （2）特色及先进性 在重点区域内为行人提供实时交互式导引信息服务。设计了室内高精度定位算法，提出了基于方向的室内路由导引策略。研发了基于智能终端的室内导引App和枢纽监控系统。可以为用户提供基于目的地、无目的地、多目的地的定位和导引服务。 申请专利2项。 （3）技术指标 导引信息获取时间不超过2秒； 导引差错率小于千分之一，定位精准度受环境影响带来的误差降低20%以上； 建立支持WiFi、蜂窝网等2种以上的无线技术接口的精准定位技术试验网络； 可实现行人在枢纽走行的全过程连续导引。 （4）解决问题与实施效果 项目应用在大型交通枢纽(如机场、火车站等)内实现旅客导引服务，也可以扩展到其他室内区域的导引服务，如大型商场、旅游景区、隧道、矿井等。可以克服GPS无法在室内提供导航服务的问题，与GPS导航结合，可以实现任意场地无缝导引的服务。

针对秸秆直接还田难、综合利用率低、焚烧污染严重，土壤碳库匮缺、耕地质量提升乏力等“老、大、难”问题，沈阳农业大学率先提出了“秸秆炭化还田”新理论，确立了“以生物炭为核心，以炭化技术为基础，以生物炭基肥料和生物炭基土壤改良剂为主要发展方向，兼顾能源化利用”的技术路线。2005年以来，围绕“生物炭暨秸秆炭化综合利用技术研究与应用”，项目组先后突破了生物炭规模化制备与农业应用关键技术，构建了全产业链技术体系，推动了成果高效转化，为秸秆间接还田开辟了一条新途径。    1. 研发出“半封闭式亚高温缺氧干馏炭化工艺”和“组合式多联产生物质快速炭化设备”，突破了秸秆“低成本、大批量制炭”的产业技术瓶颈。该工艺设备对原料适应能力强、生物炭生产效率高、能耗低，有效解决了农作物秸秆密度低、含水量高、预处理能耗大、炭化效率低等问题。所制备的生物炭含碳量高、孔隙丰富，可广泛用于土壤碳封存、农田温室气体减排、化肥减量增效、耕地质量提升等领域。    2. 开发出生物炭基肥料等系列生物炭基农业投入品，集化肥减量、土壤改良、节本增效等功能于一身，寓土壤改良与土壤利用之中，突破了生物炭规模化田间应用技术瓶颈。综合运用作物学、土壤学、植物营养学、微生物学、生物信息学等方法，系统揭示了生物炭固碳、改土、保肥、持效、促生作用规律与机制。在此基础上，遵循养分归还学说和农田生态系统物质循环规律，发明了以生物炭为载体生产专用肥料、土壤改良剂、水稻育苗基质的技术与方法，开发出以生物炭基肥料为代表的系列生物炭基农业投入品，能够在不增加农民生产成本的情况下实现秸秆间接还田，解决了生物炭直接还田成本高、推广难、市场化程度低等问题，打通了生物炭规模化田间应用“最后一公里”，改变了化学类缓控释肥料只减肥、改土作用不明显、只在当季起作用的局面。    3. 开展了大规模试验示范，构建了“分散制炭、集炭异地深加工”产业模式，实现了成果转化。针对集中处置利用与秸秆等农林废弃物分布广、收储运困难之间的矛盾，构建了“分散制炭、集炭异地深加工”产业模式，将产业链中的运输成本降低约 70%；制定了《生物炭基肥料》农业行业标准并首次发布，突破了制约生物炭技术产业化和行业健康发展的“瓶颈”问题。    截至 2016 年底，项目技术累计推广 1090.2 万余亩，辐射全国 20 余个省（市、自治区）。其中，2014-2016 年，项目技术推广应用 575 万亩，新增销售额 19665.6万元，新增利润 2359.9 万元，节支增收 42890.9 万元。合计新增经济效益 45250.8万元。

项目是北京市交通运行监测调度中心牵头多家合作单位共同承担的交通运输部信息化技术研究项目，应用于交通领域。旨在分析重点区域行人导引需求，研发区域行人交互式导引服务技术，在枢纽内行人可能面临决策的关键位置，设置信息导引点，通过智能终端实现定制化、交互式行人导引服务。研发用于行人定位导引的导引点设备、WiFi设备，并进行定制加工，在大型交通换乘枢纽开展测试验证和示范应用，提高导引服务的实时性和精准化水平。研究面向复合目标优化的一体化出行智能决策支持技术，实现面向出行链的多方式无缝衔接和动态诱导。

研发阶段/n本技术根据当前推广油菜高产优质品种的需硼规律，通过湖北省油菜主产区土壤有效硼现状的调查，以及油菜施硼效果的大田和示范，修订了当前油菜种植中土壤有效硼和植株硼营养丰缺的诊断指标，制定了《油菜硼肥施用技术规范》。该规范概括为"测土定肥、依产调肥、因势补肥"12个字。主要表现在：在油菜整地之前，测定土壤有效硼及其他有效养分的含量，以此为主要指标，根据土壤有效硼的等级所对应的硼肥推荐量，确定硼肥施用量、施用环节和方式。然后根据产量目标和品质需硼特性调整硼肥用量，并根据土壤氮磷钾等肥力状况，制定硼

针对我国高速列车、地铁车辆、航天航空等领域对大型特种铝合金型材需求量急增，而关键生产装备和技术为少数国家所垄断，大型特种铝合金型材80％依赖进口等问题，以自主研究开发万吨级挤压机用大型成套工模具设计、制造与使用技术为目的，自1996年开始，与科研院所、大型骨干企业开展长期联合攻关，重点进行大型扁挤压筒研制、大型特种型材分流组合模优化设计、特种异型穿孔针的优化设计、固定挤压垫研制及其应用研究工作，在万吨级挤压机用大型扁挤压筒和大型复杂断面型材分流组合模的强度理论、优化设计方法、设计软件与制造技术，大尺寸异形固定挤压垫、异型穿孔针的设计制造技术，应用成套大型工模具挤压生产复杂大断面铝合金型材工艺技术等方面取得系列突破，打破了国外对高性能关键铝合金型材生产技术、产品的垄断和封锁，工模具制造成本和使用寿命、型材产品质量等技术经济指标达到国际先进水平，为我国高铁车辆的研制和国产化、航空航天、舰船和国防工业等高新技术发展和重大工程建设做出了贡献。本成果专家鉴定意见认为：“…项目整体达到国际先进水平，其中大型扁挤压筒设计制造技术达到国际领先水平，…”。成果获2011年度国家科技进步二等奖。

为满足国内市场对高强度低松弛预应力混凝土（PC）用钢绞线的需求，开发高档次PC钢绞线用热轧盘条，以替代进口。项目组与江苏沙钢集团以1860MPa级PC钢绞线作为研究对象，开展了系统的研究。

本研究低成本搭建了弹性可扩展的Hadoop云计算平台

聚合物（SBS）改性沥青显著改善了甘肃省的沥青路面使用性能，但是其成本较高、改性工艺复杂和易离析的缺点限制了其应用范围。多聚磷酸（PPA）作为一种新型沥青改性剂，具有价格低廉、工艺简单、沥青性能改善明显等优点，在甘肃省有着良好的应用前景。本项目结合沥青路面使用性能需求，采用多聚磷酸对沥青进行改性和提升，系统研究PPA改性沥青与混合料路用性能及其适用性。主要内容有：（1）PPA改性沥青路用性能研究；（2）PPA复合SBS改性沥青路用性能研究；（3）PPA改性沥青混合料路用性能研究；（4）PPA改性沥

酸性硅溶胶具有独特的性能特点，因此在多个领域都有广泛的应用