随着现代激光技术的快速发展，激光跟踪在空间光通信、激光雷达、卫星遥感、定向能应用及工业测量等领域得到了广泛的应用，光束偏转原理、跟踪机构及其控制方法等是影响跟踪范围、精度、实时性和稳定性等光电跟踪性能的决定因素。在国家自然科学基金的支持下，由同济大学牵头，联合中国科学院上海光学精密机械研究所以及上海同新机电控制技术有限公司等单位开展了面向机器人误差测量等工业应用的多模式激光跟踪仪的研究。该研究对复杂场合下时变轨迹跟踪、测量或加工具有强适应性；结合图像采集系统，可以精确调整成像视轴以实现视觉导引或大范围高精度图像拼接。该项目从原理上拓展了激光多模式、变尺度跟踪的实现方法，形成了复杂场合下大范围高精度动态目标激光跟踪的核心技术，在机器人动态误差测量、动态成像检测、空间激光通信以及军事侦察等领域具有广泛的应用前景。

项目成果/简介:随着现代激光技术的快速发展，激光跟踪在空间光通信、激光雷达、卫星遥感、定向能应用及工业测量等领域得到了广泛的应用，光束偏转原理、跟踪机构及其控制方法等是影响跟踪范围、精度、实时性和稳定性等光电跟踪性能的决定因素。在国家自然科学基金的支持下，由同济大学牵头，联合中国科学院上海光学精密机械研究所以及上海同新机电控制技术有限公司等单位开展了面向机器人误差测量等工业应用的多模式激光跟踪仪的研究。该研究对复杂场合下时变轨迹跟踪、测量或加工具有强适应性；结合图像采集系统，可以精确调整成像视轴以实现视觉导引或大范围高精度图像拼接。该项目从原理上拓展了激光多模式、变尺度跟踪的实现方法，形成了复杂场合下大范围高精度动态目标激光跟踪的核心技术，在机器人动态误差测量、动态成像检测、空间激光通信以及军事侦察等领域具有广泛的应用前景。应用范围:该项目经过几年培育，截至2018年6月已生产多模式激光跟踪系统样机5台套，主要应用于中国科学院空间激光信息传输与探测技术重点实验室、同济大学机械工程综合实验中心等单位。 在自由空间激光通信、激光雷达、光纤光开关、激光指示器等领域中，可用于激光光束的转向及指向稳定调整。在空间观测、侦察监视、红外对抗、搜索营救、显微观察、干涉测量、机器视觉等领域中，可用于改变成像视轴，扩大搜索范围或成像视场。国内外对基于旋转双棱镜的激光跟踪理论研究集中在光束转向机制、光束扫描模式、棱镜回转控制等方面。 产学研合作开发，意向合作单位：从事光电精密仪器开发的经验，对于激光跟踪技术具有一定的技术积累，如ABB公司、Leica、西门子、新松机器人、沈阳机床厂、高校科研院所以及国防单位等。项目阶段:小试效益分析:本项目在多模式激光跟踪方面形成的研究成果处于国际先进水平，不仅能够解决工业生产中对大范围、高精度特征的测量需求，而且在多自由度特征信息提取以及智能化控制等领域应用前景广阔，在推动激光跟踪测量技术的产业化进程、提高工业自动化水平和人才培养等方面，具有巨大的经济效益和社会效益。

基于粉床熔融形式的SLM技术可以视为一种新型、高效、清洁的粉末冶金工艺，利用激光快速凝固的特点，更容易实现掺杂增强金属基材料、梯度复合金属基材料的制备。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 金属激光选区熔化增材制造技术适合加工具有“小批量”、“定制式”、“形状复杂”特征的零件，与航空航天、生物医疗领域的零部件、器械的制作需求有很高的契合度。作为一种典型的激光增材制造工艺，激光选区熔化具有更高的成形分辨率和更低的使用门槛，可以实现高精度复杂结构零件快速制造。此外，基于粉床熔融形式的SLM技术可以视为一种新型、高效、清洁的粉末冶金工艺，利用激光快速凝固的特点，更容易实现掺杂增强金属基材料、梯度复合金属基材料的制备。 三、主要技术指标 1.激光器功率高达800W，预热温度达300℃，氧含量低至20 ppm； 2.多尺寸（160×160 mm，120×120 mm ，ø100 mm）成型缸任意切换； 3.双循环净化系统，保证工作腔的清洁。 四、知识产权 1.一种用于直接制造金属骨科植入物的激光选区熔化专用设备，专利号：201610341144.2 2.3D打印机铺粉机构及其打印方法，申请号：201811095024.4 3.一种适用于选区熔化成形的送粉铺粉装置，专利号：201820036929.3 4.一种3D打印机铺粉粉末回收装置，申请号：201811115016.1 五、成果图片  图1 激光选区熔化设备SLM RAP-Ⅳ样机（自研）   图2 小尺寸圆缸打印试验样件

成果简介：该项目采用高功率高效半导体单管激光器做为泵浦源，利用掺杂 双包层光纤、光子晶体光纤、双包层光纤光栅，采用特有的高效驱动电源技 术，为大功率光纤激光技术产业化提供最佳的解决方案。大功率光纤激光器是近年来发展的最新激光技术之一，是大功率激光器小型化、全固化、集成化发展的一个重要方向和趋势，是继灯泵固体激光器、半导体泵浦固体激光 器之后的第三代激光器，是当前国际上着力开发的新型激光器件，已成为激 光在军事和商业应用中的重要技术。该项目将实现 5

项目“动态频谱资源共享宽带无线通信系统验证网络开发”属于国家863重点项目“频谱资源共享无线通信系统”的子课题。该项目目标是开发与现有系统共存的宽带无线通信系统验证网络，并在694～806MHz频段进行演示验证。在不影响现有系统业务的前提下，为固定和移动用户提供语音和其它宽带业务。 项目所开发的动态频谱资源共享实验验证网络支持8个网络节点，可通过配置构成集中、分布和混合网络架构。与现有业务共存的情况下，在694～806MHz频段完成实验验证；单节点的覆盖范围>1km2；支持20Mbps的峰值传输速率，并支持可变速率传输；可接入Internet网络，支持VoIP、交互式视频业务；工作频段的整体频谱利用效率达到30％以上； 本课题对动态频谱资源共享网络的体系架构、系统设计、协议栈开发、演示验证以及相应的关键技术进行了系统级研究，完成了系统总体方案设计、软件无线电平台和协议栈开发的相关工作，成功搭建了具有认知功能的、能够在694-806MHz频段内动态使用频谱资源的集中式、分布式和混合式实验验证网络，并在多种环境下，对该系统进行了实际测量，获取了大量实验数据，实际测试结果表明，本课题搭建的具有认知功能的三种不同架构验证网络能够正常完成预期功能（如协同感知、动态获取可用频谱资源、组网、切换、保护主用户、多跳传输等），并能够实现较好的网络性能（如吞吐量、网络时延、丢包率等）。同时，本课题还对动态频谱资源共享网络的多项关键技术进行了深入研究，在物理层频谱感知技术、传输技术、MAC协议设计、频谱接入策略研究、网络层路由协议设计等发面均取得了大量研究成果。 动态频谱资源共享宽带无线通信系统能够有效地应用于我国国民生产生活的各个方面，其中该系统的分布式网络架构尤其具有广阔的应用前景，可以在移动环境下，在任何地点建立起高速无线数据链路，处置紧急、突发事件，或建立临时信息采集网络。该类型设备可以广泛应用于军事指挥、油田监控、水文调查、地质勘探、野外抢险作业以及特种行业的实时移动数据传输和监控。

随着电子设备的日趋微型化、高频化及高密度集成化，设备内部的传导干扰和电磁辐射干扰等问题尤为突出，引发出的一系列电磁兼容和设备可靠性问题亟待解决。采用宽带轻质高效吸波材料是解决电磁兼容的必由之路。 电子科技大学研制的泡沫和蜂窝系列化宽带轻质高效吸波材料具有低频吸收性能好、重量轻、吸收频段宽等特点。材料系列厚度范围：6mm~55mm；应用频率：2GHz~18GHz，可扩展到0.5GHz~40GHz；吸收率5dB~30dB；体密度：0.07g/cm3~0.12g/cm3。 与美国Laird公司产品相比，在相同厚度的情况下，电子科技大学研制的FLXB-20泡沫吸波材料，面密度降低30%，达到1.4kg/m2，2GHz~4GHz频段内吸收率由5dB提高到10dB；FWXB-12蜂窝吸波材料，吸收率大于10dB，带宽由7~18GHz拓宽到4~18GHz，同时面密度降低40%，达到1.5kg/m2。该成果在材料低频吸收率及面密度等技术指标方面达到国际领先水平。 电子科技大学研制的FLXB泡沫和FWXB蜂窝两类宽带轻质高效吸波材料已在基站天线系统及手机测试箱抗电磁干扰领域得到批量应用（应用单位包括华为技术、中兴通讯、摩比天线、爱立信等），通讯行业对吸波材料的需求日趋明显，尤其是对低频段性能的要求尤为重要，年需求量在20000平方米以上，具有重要的社会效益和十分广阔的市场应用前景。

随着电子设备的日趋微型化、高频化及高密度集成化，设备内部的传导干扰和电磁辐射干扰等问题尤为突出，引发出的一系列电磁兼容和设备可靠性问题亟待解决。采用宽带轻质高效吸波材料是解决电磁兼容的必由之路。

已有样品/n超宽带光学示波器主要包括超短光脉冲源系统、 超快光学采样子系统、 光电转换及模数转换子系统、 信号处理子系统、 成像显示子系统以及控制子系统6个子系统组成。 主要用于超高速光纤通信技术这一国际前沿领域相关指标测量， 如：160-Gbit/s的SDH光纤系统和100-Gbit/s以太网的重要光子单元部件和子系统的性能参数以及相应的光纤传输实验结果进行准确的测量等。

5G、大数据、人工智能、元宇宙等新业务应用的兴起，以及后疫情时代催生的远程办公、远程教学等实时视频业务，急剧加速了通信网络流量激增的趋势。而长距离、大容量、高速率的光纤通信技术成为了实现信息化社会和数字经济的必由之路。对于光通信产业链上的模块厂商、设备制造商、运营商来说，测试是必不可少的环节。一般来说，驱动光收发机的高速芯片的开发进度会比光通信器件滞后差不多一年。 在光通信模块厂商、设备制造商开发最新相干光通信子组件时，工程师需要先进的测试设备，提供足够的性能，证明其最终模块设计的预期性能。随着系统速率的提升，复杂调制格式的演进，市场大量需求的出现，催生了低成本、高性能的宽带高速光电信号分析仪的巨大市场需求。同时，当今世界格局下，亟需突破国外在高速光通信信号检测领域对国内的技术限制和关键仪器、器件的性能瓶颈，实现在高速光电信号分析仪的国产化目标。 【成果介绍】 本成果基于线性光采样，利用低重复频率脉冲光对待测信号光在光域上进行采样，使用技术成熟成本较低的低速的光电探测器和采集卡进行光电和模数的转换，软件同步算法为光采样技术提供了数字信号处理上的支持，通过恢复出信号的眼图和星座图以及计算相应的 EVM 和 Q 值来判断信号的质量。通过多年技术积累，在相干检测中全光采样技术、超低时间抖动采样脉冲源的实现方法、以及相干检测算法和软件时钟提取技术中取得突破。 图1 高速光调制信号分析仪样机 【性能指标】 基于线性相干光采样技术在国内首次现场测试了4个ITU-T标准波长信道下的128Gbps PDM-QPSK光信号，测量结果利用安捷伦的光调制分析仪作为对照参考，同样信号下测得的 EVM 差值小于2%，Q 因子差值小于2dB。实现指标包括全光采样源时间抖动为60.335fs，分析带宽>1THz，时域分辨率200fs，待测光信号速率达到508.608Gbps，实测相位误差小于1.5°，测量时间100ms，平均故障间隔时间MTBF 1000小时。开发全光采样时域分析数据解算软件，可以实现光电信号波形分析、速率测量和眼图测量等功能。 图2 测试架构 图3 窄带光采样结果 图4 宽带光采样结果 【技术优势】 已经研制出样机。光采样技术相对于传统电采样方式，降低了系统带宽要求，减缓了光电探测器和采集卡带宽的瓶颈效应，降低了成本和硬件设计复杂度。同时，本产品所采用的线性光采样技术，其灵敏度远高于非线性光采样，且对高阶调制格式具有同样的处理效果和优越性能，能全面分析信号特性。低成本高测量带宽的线性光采样技术已成为高速信号质量检测未来最有潜力的方向。