一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 学号 胡莹波 机电工程学院/测控技术与仪器 2018.9/2022.6 201831034410 赖萃 机电工程学院/测控技术与仪器 2017.9/2021.6 201731034202 李文海 机电工程学院/测控技术与仪器 2017.9/2021.6 201731034210 兰娇 机电工程学院/测控技术与仪器 2018.9/2022.6 201831034311 鹿云峰 机电工程学院/测控技术与仪器 2018.9/2022.6 201831034312 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 陈波 外国语学院/测试计量技术及仪器 实验师 传感器技术 葛亮 机电工程学院/测控技术与仪器 教授 传感器测量及信息采集技术 四、项目简介 本项目研究设计基于声学对埋地PE管的定位检测装置。重点研究管道声学定位法原理及应用对象。通过对声波定位检测原理仿真，选择合适的声波频段，声波信号电路的处理，及仪器设计，可以快速准确的定位并检测埋地PE管的深度。本项目应用新型技术，建立了更加完善的埋地PE管定位检测系统，能够有效地解决由于PE管强度低，标识和示踪线等经常遭到破坏所导致的施工现场被挖断的事故损失。

新型混沌介质偏振信息实时探测系统以场景目标光与散射光偏振特性的差异为基础，结合渥拉斯顿棱镜的分光原理，设计的一种新型混沌介质偏振信息实时探测系统。偏振是独立于光强、光谱和相位之外的另一维信息，本系统考虑并利用光的偏振特性及其包含的混浊介质信息，以去除云、雨、雾霾等混浊介质的影响为目的，实现云、雨、雾霾天气条件下清晰图像的重建，保证恶劣条件下精确观测。该系统具有以下优势：² 拓展探测维度：提高探测精度：反应物质自身特性：增强环境适应性

本实用新型公开了一种非接触式冬笋探测装置，包括产生探测信号的探测单元，显示单元，根据探测信号判断探测结果并将探测结果传动给显示单元的控制单元，所述探测单元包括产生磁场强度随时间变化的原生磁场的信号发射器以及接收原声磁场信号以及由原生磁场在土壤中诱导出的次生磁场信号的信号接收器；本实用新型的非接触式冬笋探测装置结构简单，方便搬运和在测量中移动，便于野外使用；同时仪器操作简单，智能化程度高，在损害竹笋与地下茎的情况下即可有效地探测竹笋。

非线性光学开关材料是非线性光学材料的一个重要分支，指的是在某种外界条件（如：光、热、化学环境变化等）变化下，能够在非线性光学 “开”、“关”两种状态间切换的物质。先前的大多数研究主要集中于液态材料，但其易失谐以及不稳定等特点，使得液态开关材料难以获得实际应用。而固态非线性开关材料具备非线性性质优良、性能稳定、易于调控等优势；但是目前具备固态非线性开关特性的材料却还很匮乏，这是因为其不仅要求其结构构筑基元是强响应非线性活性基团，而且环境变化下具备基元间对称性的可逆重排特性。目前，已经报道的固态非线性开关材料在状态间切换依赖于材料本身的相变温度Tc，正因如此，已报道材料只能在一个固定温度点下使用，这严重限制了固态非线性材料在温度响应方面的应用。 2018年吴立明课题组从理论上预测具不对称性的单氟磷酸根PO3F2-有望成为新的DUV NLO功能基团，并提出氟磷酸盐可作为深紫外非线性光学材料；进而通过实验合成获得(NH4)2PO3F，NaNH4PO3F∙H2O，(C(NH2)3)2PO3F等新型单氟磷酸盐深紫外非线性光学材料，并对其非线性光学性能进行了系统研究。（Chem. Mater. 2018, 30, 7823-7830.）。对其中非线性晶体材料(NH4)2PO3F相变特性深入研究发现：该化合物可在温度变化下发生低温相（P21/n、无非线性信号）和高温相（Pna21、有非线性信号）的相互转变。通过单晶结构表征分析证实，该相转变需要克服氢键网络重排的能垒。基于此，该工作提出，如果能调控(NH4)2PO3F中的氢键结构，有望实现对该化合物相变能垒和相变温度的调控。据此，该工作利用K+与NH4+的半径相似但不存在氢键环境的特点，设计合成了一系列化合物Kx(NH4)2-xPO3F (x = 0.0 – 2.0)。研究表明，随着K+含量x的增加，由于Kx(NH4)2-xPO3F结构中氢键网络不断被削弱，发生相转变所需克服的能垒也逐步降低，在材料性能上则表现为非线性开关激发温度Tc的不断降低。因此，通过调控材料中K+离子的含量，固态非线性开关材料Kx(NH4)2-xPO3F (x = 0 – 0.3)可实现激发温度Tc在270–150 K大温度范围内的连续可调。这是首次实现对固态非线性开关材料激发温度的调控，并且根据K+离子含量的控制，可实现在120摄氏度范围内的宽温度连续可调。通过理论计算高温相与低温相的自由能证实当K+含量高于30%时，由于氢键结构的过度削弱，该相转变消失，这与实验结果相符。该工作系统深入地探究了内部微观结构与宏观非线性光学开关性质之间的内在机制，不仅打破了传统非线性开关局限在特定温度的壁垒，而且为今后研究氢键机制作用下调控宏观性质提供了有益的参考。

非线性光学开关材料是非线性光学材料的一个重要分支，指的是在某种外界条件（如：光、热、化学环境变化等）变化下，能够在非线性光学 “开”、“关”两种状态间切换的物质。先前的大多数研究主要集中于液态材料，但其易失谐以及不稳定等特点，使得液态开关材料难以获得实际应用。而固态非线性开关材料具备非线性性质优良、性能稳定、易于调控等优势；但是目前具备固态非线性开关特性的材料却还很匮乏，这是因为其不仅要求其结构构筑基元是强响应非线性活性基团，而且环境变化下具备基元间对称性的可逆重排特性。目前，已经报道的固态非线性开关材料在状态间切换依赖于材料本身的相变温度Tc，正因如此，已报道材料只能在一个固定温度点下使用，这严重限制了固态非线性材料在温度响应方面的应用。 2018年吴立明课题组从理论上预测具不对称性的单氟磷酸根PO3F2-有望成为新的DUV NLO功能基团，并提出氟磷酸盐可作为深紫外非线性光学材料；进而通过实验合成获得(NH4)2PO3F，NaNH4PO3F∙H2O，(C(NH2)3)2PO3F等新型单氟磷酸盐深紫外非线性光学材料，并对其非线性光学性能进行了系统研究。（Chem. Mater. 2018, 30, 7823-7830.）。对其中非线性晶体材料(NH4)2PO3F相变特性深入研究发现：该化合物可在温度变化下发生低温相（P21/n、无非线性信号）和高温相（Pna21、有非线性信号）的相互转变。通过单晶结构表征分析证实，该相转变需要克服氢键网络重排的能垒。基于此，该工作提出，如果能调控(NH4)2PO3F中的氢键结构，有望实现对该化合物相变能垒和相变温度的调控。据此，该工作利用K+与NH4+的半径相似但不存在氢键环境的特点，设计合成了一系列化合物Kx(NH4)2-xPO3F (x = 0.0 – 2.0)。研究表明，随着K+含量x的增加，由于Kx(NH4)2-xPO3F结构中氢键网络不断被削弱，发生相转变所需克服的能垒也逐步降低，在材料性能上则表现为非线性开关激发温度Tc的不断降低。因此，通过调控材料中K+离子的含量，固态非线性开关材料Kx(NH4)2-xPO3F (x = 0 – 0.3)可实现激发温度Tc在270–150 K大温度范围内的连续可调。这是首次实现对固态非线性开关材料激发温度的调控，并且根据K+离子含量的控制，可实现在120摄氏度范围内的宽温度连续可调。通过理论计算高温相与低温相的自由能证实当K+含量高于30%时，由于氢键结构的过度削弱，该相转变消失，这与实验结果相符。该工作系统深入地探究了内部微观结构与宏观非线性光学开关性质之间的内在机制，不仅打破了传统非线性开关局限在特定温度的壁垒，而且为今后研究氢键机制作用下调控宏观性质提供了有益的参考。

本发明属于激光表面改性技术领域，公开了一种宽光束、可调送粉角的快速高效半导体激光熔覆装置，包括半导体激光器(1)、光束整形与菲涅尔聚焦系统(2)、可调宽光带送粉头(3)、送粉器(6)、高速机床(5)、六轴联动机器人(4)及中央控制系统(9)，光束整形与菲涅尔聚焦系统(2)用于将激光整形并聚焦成宽光带激光；可调宽光带送粉头(3)用于向待处理的大型轴型工件表面输送粉末及宽光带激光；工件直径大于1000mm，长度不低于10m。

本发明公开了一种频率及脉宽可调的微波信号产生方案，基于由一个宽带光源、一个可调的差分群时延元件，一个带宽可调的光滤波器，及一个频域到时域映射模块构成的微波产生装置；微波信号产生方法为：将光源产生的宽谱光注入光谱构造模块中，使用可调的差分群时延模块及光滤波器构造目标光谱，最后利用频域到时域映射装置产生指定频率及脉宽的微波信号。本发明方法在保证了产生微波信号高频性能的基础上，实现了信号频率及脉冲宽度的可调性，增强了一般微波信号生成方法的灵活性。

一种具有温度补偿的宽温度全ＭＯＳ电压基准源，设有启动电路、基准核心电路、由温度检测电路、温度逻辑开启电路和高低温温度补偿电路构成的温度补偿电路。启动电路向基准核心电路注入电流使其正常工作，基准核心电路基于阈值电压和热电压的一阶温度补偿原理，采用ＣＭＯＳ型自偏置电流产生电路产生电流并经过有源负载产生基准电压ＶＲＥＦ，温度检测电路提取ＭＯＳ器件的阈值电压进行温度检测，经温度补偿逻辑开启电路进行逻辑处理后输出给高低温温度补偿电路，高低温温度补偿电路针对对不同的工作温度范围进行补偿并将补偿结果反馈耦合到基准核心电路输出的基准电压中，实现宽温度工作条件下低温度系数和高电源抑制比的全ＭＯＳ电压基准源。

本发明涉及一种基于超表面的光偏振控制的透反射一体式转换器，包括上层的纳米二聚体阵列和下层的衬底，衬底平面为xy轴平面，x轴垂直于y轴，两个结构材质完全相同的半导体圆柱体纳米结构间隔固定距离排列构成纳米二聚体，纳米二聚体中两个圆柱体中心连线方向为二聚体轴方向，即x轴方向；衬底平面上的纳米二聚体阵列为沿x轴、y轴周期排列的纳米二聚体阵列。

本发明公开了一种特殊Y分支型弯曲结构的1x16光分路器，所述1x16光分路器的整体长度Z＝35000μm，每两个相邻输出波导的间距Xθ＝127μm，输入波导和输出波导的截面均为6μm×6μm的矩形。传统1x16光分路器存在输入端口和输出端口之间的距离长的问题，导致光分路器整体长度长，难以达到目前光电子器件高度集成化的要求。本发明则解决了传统1x16光分路器存在的该问题，本发明1x16光分路器体积小、损耗低，符合光电子器件高度集成化的要求。