研究背景 芯片是人类最伟大的发明之一，也是现代电子信息产业的基础和核心。小到手机、电脑、数码相机，大到6G、物联网、云计算均基于芯片技术的不断突破。半导体光刻工艺水平的发展是以芯片为核心的电子信息产业的基石，目前半导体光刻的制造工艺几乎是摩尔定律的物理极限。随着制造工艺的越来越小，芯片内晶体管单元已经接近分子尺度，半导体制作工艺的“瓶颈效应”越来越明显。随着全球化以及科技的高速发展，急剧增长的庞大数据量要求数据处理模型和算法结构不断优化升级，带来的结果就是对计算能力和系统功耗的要求不断提高。而目前智能电子设备大多存在传输瓶颈、功耗增加以及计算力瓶颈等现象，已越来越难以满足大数据时代对计算力与功耗的需求，因此提高运算速度同时降低运算功耗是目前信息工业界面临的紧要问题。 如当年集成电路开创信息时代一样，当下已经普及的光通信正在成为新革命力量的开路先锋。与此同时，光子芯片正在从分立式器件向集成光路演进，光子芯片向小型化、集成化的发展趋势已是必然。相对于电子驱动的集成电路，光子芯片有超高速率，超低功耗等特点，利用光信号进行数据获取、传输、计算、存储和显示的光子芯片，具有非常广阔的发展空间和巨大的潜能。 项目功能 本项目瞄准光通信关键技术及核心芯片，基于量子阱二极管发光探测共存现象，探索关键微纳制造技术，研制出可以同时实现通信、感知功能的一体化光电子芯片。 技术路线 一、技术原理及可行性 本项目主要负责人王永进教授发现如图1所示的量子阱二极管发光探测共存现象，首次研制出同质集成发射、传输、调制和接收器件的光电子芯片，这些原创工作引起了业界相关科研小组地广泛关注，化合物半导体同质集成光电子芯片成为研究热点。香港大学的蔡凯威小组和申请人合作提出湿法刻蚀和激光选择性剥离技术，在蓝宝石氮化物晶圆上实现LED基同质集成光电子芯片(Optica 5, 564-569 (2018))。沙特阿卜杜拉国王科技大学Ooi教授和美国加州大学圣巴巴拉分校Nakamura教授小组在蓝宝石氮化物晶圆上，研制出基于氮化物激光器的同质集成光电子芯片(Opt. Express 26, A219(2018))。中科院苏州纳米所孙钱小组在硅衬底氮化物晶圆上，研制出基于氮化物激光器的同质集成光电子芯片(IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 24, 8200305 (2018))。在NRZ-OOK调制方式下，InGaN/GaN量子阱二极管可实现Gbps的光发射、调制和探测速率(Appl. Phys. Express 13, 014001 (2020))。这些工作表明研发基于光子传输的化合物半导体同质集成光电子芯片以实现片上光子通信是可行的。   二、总体结构设计及工艺流程 本项目提出的同时通信/感知一体化光电子芯片基于常规的蓝宝石衬底氮化镓基多量子阱LED外延片进行设计，无需特殊定制的外延结构。以典型的2寸氮化镓基蓝光LED外延片为例，其外延片结构如图2所示，从下至上依次为蓝宝石衬底、AlGaN缓冲层、未掺杂GaN层、N型GaN层、InGaN/GaN多量子阱层和P型GaN层，通过调节InGaN/GaN多量子阱层的参数（层厚度与In的比例等等）可制备具有不同中心波长的光源器件。   图3为本项目所提出的同时通信/感知一体化光电子芯片结构。在蓝宝石衬底的氮化物晶圆上通过刻蚀和沉积等一系列晶圆级微纳加工技术，制备出单片集成的InGaN/GaN多量子阱LED和PD。光子芯片的P、N电极可以采用倒装技术直接与基板相连，光线从透明的蓝宝石衬底发出，这样不仅使得器件具有优良的电性能和热特性而且简化了其后期的封装工艺。 三、技术创新优势 1、同一块晶圆上集成LED和PD使得两者间距离大大缩短，不仅有助于增强PD对蓝宝石表面反射光线的耦合，提升感知系统性能，而且缩小了器件整体外形，符合集成电子器件小型化、便携化的发展趋势； 2、单片集成的LED和PD器件相比于传统异质的、分立的LED和PD简化了封装形式和工艺，不再需要对LED和PD进行单独的封装，而且同质集成器件的基板也较异质结构的简单统一，极大地缩短了集成系统的制作周期； 3、同时通信/感知一体化光电子芯片采用相同的工艺就可以制作出LED和PD，简化了生长异质材料的复杂性，缩短了器件流片的周期，使用同一工艺就可将LED和PD进行批量生产，有效地降低了生产成本。 四、实验验证 本项目团队所在的Peter Grünberg研究中心拥有完整的LED器件制备、光电性能测试与电学性能测试平台，并且项目成员积累了丰富的测试技术与经验，能够满足本项目的同时通信/感知一体化光电子芯片测试同时表征光电参数与电学参数的需求。下图4所示为器件形貌表征图，从左边依次是扫描电镜图、光镜图、原子力显微镜图。   基于通信感知一体化芯片，本项目利用单个多功能集成器件成功实现了对人体脉搏的监测功能，如图5所示。   另外基于通信感知一体化氮化镓光电子芯片，我们还实现了照明、成像和探测功能为一体的LED阵列系统，如图6所示。该系统可以在点亮照明的同时，实现对外界光信号的探测与感知，通过后端系统处理后，再将信息通过阵列显示出来，实现多种功能的集成。 项目负责人王永进教授是国家自然基金委优秀青年项目、国家973项目获得者，他以第一或通讯作者身份在Light-Sci Appl.等主流学术期刊发表一系列高质量研究论文，获授权中国发明专利23项，美国发明专利2项，被National Science Review、Semiconductor Today等做9次专题报道，荣获2019年中国电子学会科学技术奖（自然科学）、2019年南京市十大重大原创成果奖等。

本发明公开了一种蜂窝移动通信网络覆盖的多小区联合优化方法及其装置；本发明的方法包括：收集目标区域内各基站位置信息；对目标区域进行栅格划分；测量各基站到各栅格点的传播损耗；遍历发射总功率、天线电参数组合，统计不良覆盖比；挑选使不良覆盖比最小的组合，馈送最优激励电流至各天线。本发明的装置包括：信息收集模块、栅格化处理模块、传播损耗确定模块、遍历求解模块和挑选模块。本发明通过优化阵列天线的方向图和发射功率来实现面向实际传播环境的网络覆盖的多小区联合优化，使得整个目标区域的不良覆盖最少；既可用于面向实际传播环境的网络覆盖的多小区联合优化，也可以用于对个别小区的不良覆盖进行单独纠正。

本发明公开了一种基于平均场博弈的移动通信基站能效优化方法，属于无线通信技术领域。本发明方法用基站发送功率的产出投入关系来定义系统的能量效率，结合平均场博弈的能量效率优化算法，通过数学推导得出了每个基站的最优控制策略应满足的方程组，求解得到最优化基站发送功率，从而提高基站的能量效率，本发明方法有效针对提出的功率控制策略的大规模网络，采用本发明方法能效保持稳定，且能量效率大于采用固定发射功率策略。

一种利用轨道角动量提高无线通信容量的方法，属于无线通信方法，利用轨道角动量作为数据信息载体，解决现有无线通信所存在的频谱资源紧张，通信容量提升有限的问题。本发明包括构建发射天线步骤、设立接收天线步骤、获取信道矩阵步骤、发送数据步骤和接收数据步骤。本发明利用轨道角动量中拓扑荷相互正交的物理特性进行通信，充分利用多输入多输出技术的潜力，复用轨道角动量，无需增加新的频段即可有效提升容量；只要接收端天线的方位角满足一定等式关系，不改变通信系统的核心部件，可以得到最大的容量提升，所需的代价较小，且对其他通信系统无影响，可应用于现有的各种无线通信系统。

青岛科恩锐通信息技术股份有限公司，是由“青岛市杰出青年”、“山东省五四青年奖章”获得者万滨创办，主要从事无线通信、GPS卫星定位、红外热像、图像识别等产品及系统的设计、开发、集成和销售的高新技术企业和整体方案提供商。 青岛科恩锐通信息技术股份有限公司秉承“科学管理、技术创新、开拓进取、优质服务”的经营理念，严格遵照GB/T19001-2008 ISO9001_58_2005IDT国际质量认证标准，以高新技术研发为核心，以规范、标准、专业、完善的系统服务体系为依托，不断为客户提供拥有自主知识产权的系统解决方案。公司是青岛市的高新技术企业，拥有自己独立研发的多项软件著作权、专利、发明等知识产权。 青岛科恩锐通信息技术股份有限公司是美国MOTOROLA公司的战略合作伙伴。并自主设计开发有TRBOSTAR系列便携式数字无线应急通信系统（专利）、数字无线通信调度系统、350兆警用无线通信系统、同频同播无线通信系统以及分布式数字短波集群通信系统。公司与全球大的红外热像仪和无线通讯系统厂商长期保持密切技术合作，通过自主创新、自主设计，研发了多种红外热像识别产品，这些系统是多领域、多学科、多专业的高度集成，是引进消化吸收再创新的集中体现，是长期技术积累的结果。 公司为适应业务高速发展需要，高薪诚聘有识之士，共谋发展！公司提供优厚的福利待遇、免费的培训学习机会、广阔的提升的发展平台。

（1）根据冻结管的实际偏斜情况，任意计算和显示不同深度下冻结壁内部各点温度值，并在计算机屏幕上显示水平面和纵平面冻结壁温度场状况。（2）根据冻结管的偏斜，对冻结钻孔质量进行综合评价，其内容包括任意深度下相邻冻结管的最大间距、形成冻结壁的几何形状、冻结壁交圈时间、井筒开挖时间等。（3）冻结壁温度场的发展预测及特征分析。实时掌握冻结壁井帮温度、冻结壁最厚、最薄的方位、冻结壁平均厚度、冻结壁平均温度等参数，掌握冻结壁的力学特性，确定冻结壁的安全性。根据实际冻结状况，预测冻结壁的发展，指导确定各排冻结孔送冷形式，为冻结方案和凿井施工安排提供建设性意见。（4）根据井筒掘进速度，预测冻结壁井帮温度，合理地安排井筒掘进速度及段高，防止井筒早期开挖井帮的过大片帮和下部底层冻实，为井筒的安全施工提供较为全面的分析、处理，及时进行施工信息反馈，改进施工作业方式指导井筒施工。（5）方便地绘制任意深度下冻结孔偏斜平面图、地质柱状图及各测点和进回盐水温度随时间变化曲线。（6）基于 B/S 模式开发，操作简便、图文并茂、运行速度快，任意客户端均可进行温度场分析与数据共享。基于 Web 技术的冻结法凿井安全信息网络平台，包括“冻结温度实时监测子系统”、“冻结流量监控子系统”、“冻结站制冷机组设备开停机监控系统”、“网络信息平台主页”四大部分构成。

项目提出了高坝—地基—库水系统非线性动力损伤开裂分析模型，可以综合考虑无限地基辐射阻尼、横缝几何非线性等关键影响因素；提出了高坝动静力超载破坏的非连续全过程仿真分析模型，实现了高坝结构在动静力荷载作用下连续—断裂—非连续—破坏的全过程仿真；提出预测新建高坝安全性态的工程类比法以及三级承载评价指标，建立了科学性与工程实用性相结合的高坝安全评价体系；建立了模拟混凝土骨料、砂浆与界面的细观力学仿真模型，加深了对混凝土材料动力特性的认识。项目成果全面应用于我国高坝工程，解决了高坝安全评价的关键技术难题，推动了我国高坝水电站建设的发展。

本项成果以水平宽度 20~ 50 米 、平均倾角63° 的急倾斜特厚煤层为代表，系统研究了急倾斜特厚煤层合理开采工艺、关键装备、注水改变煤层物性、支架选型和水害防治等安全开采关键技术， 在急倾斜特厚煤层安全高效开采关键技术的研究方面取得了系统性和开创性的突破， 项目通过中国煤炭工业协会鉴定达到国际领先水平，相关成果分别获得新疆自治区科技进步二等奖，中国煤炭工业科技进步二等奖。

该技术是以我校发明的惠天锚柱为基础。这种锚柱是一种具有可伸缩的垂直支撑和水平阻挡双重作用预支撑构件，能够克服现有沿空留巷技术共同存在的没有初撑力又不能协调及时性的缺陷。锚柱和采空侧网片形成的锚柱网结构能够彻底隔离采空区与工作区达到施工的本质安全型，同时又利用锚柱群初期支撑达到切顶卸压。这种填补式支护能形成新的留巷轮廓，使得后续隔离墙的主体充填可以随时随地根据工作面的生产工艺和要求完成，使得沿空留巷技术能够适应大倾角快速回采。 锚柱网本质安全快速沿空留巷技术已获得国家专利3项。该技术已在神华宁煤集团、陕煤集团、新疆焦煤等十几个煤矿应用。产生了巨大经济效益。

（1）技术创新性和领先性：舍弃传统以可溶性盐路线，采用氧化物为原料，实现材料可控 合成。 （2）技术成熟度：采用固相法，适合大规模生产 （3）市场及效益分析：原料价格低廉，产品附加值高 （4）合作条件：对方提供资金、设备、场地，我方提供人员、技术，成果按贡献分享。