聚合物多层光学膜代表着光学膜技术的最高水平，在光电 子相关产业有广泛的应用，国内产品市场完全被美国 3M、日本东丽等跨国公司所垄断。项目拟通过设计一维、二维光子晶体结构，利用光子晶体结构的禁带实现不同能量的光子进行选择性透过，来实现复杂的光谱选择（例如红、蓝光双带通滤波器）和偏振态调控。产品的实现和产业化，可填补国产高端光学膜产品市场空白。 

本发明提供一种加工成本低、精度高、一致性好的波导微纳加工系统以及加工方法。本发明所涉及的波导微纳加工系统，其特征在于，包括：光源部，提供激光束；加工部，将激光束聚焦至基底上进行光刻加工，并对加工过程进行实时监测，具有：可变焦透镜、三维形貌仪、相机、以及测温仪；多自由度工作台，根据预设的波导图案带动基底在多个自由度方向上进行移动；光学平台，用于安放多自由度工作台，并隔绝外界振动；吹气部，设置在多自由度工作台的一侧，对着加工区域进行吹气；吸气部，设置在多自由度工作台的另一侧，对吹气部吹送来的气体进行吸除；控制部，连接并控制光源部、加工部、多自由度工作台、光学平台、吹气部、以及吸气部的运行。

移液工作站，为实验室赋能，让研究者更轻松

本发明提供了一种基于PDMS聚合物的柔性量子点随机激光器，包括两层PDMS薄膜层以及两层PDMS薄膜层之间夹置的渗透层，PDMS薄膜层中的交联剂浓度大于4%，渗透层中的交联剂浓度为2%?4%，渗透层为内应力分布不均匀的PDMS薄膜层，渗透层上设有至少一组由中心点向各方向发散的若干条线性凹槽或至少一组由中心点逐渐扩散的若干个环形凹槽，凹槽供量子点渗透。本发明量子点在随机激光出射过程中充当增益介质的作用，利用渗透层的内应力分布不均，通过光弹性效应形成局域化折射率不一致，增强多重散射作用，达到了降低出射随机激光阈值的目的。本发明中量子点填充在浓度较低的渗透层内，相比玻璃基板表面的量子点薄膜，具有长时间运作的特点。同时由于PDMS是柔性材料，具有可弯曲的特点，可以实现柔性随机激光器制备。

本发明提供了一种基于表面等离子体的量子点随机激光器，包括顺序层叠的第一玻璃基板、间隔层和第二玻璃基板，所述第一玻璃基板在与间隔层贴合的表面上设有微米级凹槽供量子点沉积，所述间隔层中含有固定在第二玻璃基板上的金属纳米粒子，控制金属纳米粒子与量子点之间的距离。本发明金属纳米粒子的表面等离子体共振效应增强泵浦光的激发效率和随机激光的辐射效率，同时间隔层有效避免了量子点与金属纳米粒子接触而产生的荧光猝灭现象，并且由于间隔层材料透明高分子聚合物，可以使金属纳米粒子的共振吸收谱发生红移，实现表面等离子体共振带和激励光谱与出射光谱的耦合，从而得到低阈值、高强度的稳定随机激光出射。

新型微纳电子材料的不断涌现，尤其是最近几年二维材料（石墨烯、二硫化钼、拓扑绝缘体等）的出现，对生长设备提出了更高的要求。在科研生产领域，以分子束外延系统为代表的高端生长设备，长期被欧美进口设备所垄断。目前，国内的真空设备厂家的技术加工的硬件水平已经达标，所欠缺的就是一个整体系统设计。徐永兵课题组的青年千人何亮教授在超高真空薄膜生长领域，具有超过十五年的研究工作经验。熟悉物理

包装材料是消费者在接触商品时看到、触摸到的实体物质，与消费者直接接触。包装材料在商品的销售中发挥着承载信息的作用，同时传递情感。新一代消费者在很多商品相对同质化的背景下，将产品的外观和包装作为选购商品的一个重要考虑因素。因此很多高科技公司在设计产品时非常重视包装材料的设计。比如主流的手机生产厂家，包括苹果、华为、三星、小米等，投入大量的人力物力设计和生产新的手机外壳。由于采用纳米制造技术，具有全息效果和可变色的手机外壳的成本甚至高于手机中一些核心部件的成本。但是良好的市场反应证明消费者对产品外观的需求不弱于对产品性能和功能的需求。 新一代的微纳包装材料指材料的特征尺寸在微米甚至纳米级别，与入射光相互作用时，表现出特殊外观的一类包装材料。由于这种材料包含微纳尺度的重复性结构，需要复杂的工艺实现大规模生产。这样的特点对微纳包装材料的设计提出了非常高的要求。从消费者研究的角度出发，要求这些材料具有心理学范畴的属性，包括柔软感、高级感、金属感等;从制造技术的角度出发，需要通过控制工艺参数来调整微米或纳米尺度的材料结构。本研究工作需要解决的核心技术问题是如何按照消费者心理需求，来实现对生产工艺的控制，得到理想的微纳包装材料。传统的设计方法通常需要经过多次迭代，反复地进行试生产和消费者调查实验。由于试生产成本高且需要大量时间，导致新材料的研究工作缓慢而昂贵。 仿真设计方法综合运用计算材料学、计算光学、计算机图形学、情感计算等方面的研究成果，可以实现对创新微纳包装材料的仿真设计，在不需要进行试生产的情况下，通过计算机模拟具有微纳尺度复杂结构的高分子材料的光学散射特性，生成具有高真实感的产品外观图像，直接用于消费者调查工作，具有非常好的应用前景。

当前市场的外设式3D成像设备，包括VR/AR/MR（头戴式）、3D大屏（眼镜式）等，都是 利用人的双目视差成像，但大多存在屏幕闪烁、高串扰等显示问题，会导致长时间观看易疲劳、 易眩晕等缺陷。 我们采用全新的3D技术，光线通过前偏光板倒置相位差90°后，再经过圆偏振片进行光排 布，使人眼观察到3D影像，相比原有3D屏幕的主动快门显示技术，产品性能有了大幅提高。我 们通过控光模组的重新设计，解决了传统3D屏幕亮度损失大、频闪和有害光未得到有效过滤导致 的眼睛不适等问题，通过3D微纳光场显示系统展现的高清晰、大出入屏深度的影像，结合可按需 定制的 交互方式，可以打造更真实、更触手可及的沉浸式体验，为建构3D行业应用提供全新方 式。

本项目属光、机、电、材一体化技术领域，具有多学科综合的特点。半导体激光器具有效率高、体积小、重量轻、结构简单、能将电能直接转换为激光能、功率转换效率高、便于直接调制、省电等优点，因此应用领域日益扩大。半导体激光技术已成为一种具有巨大吸引力的新兴技术并在工业中得到了广泛的应用。高功率半导体泵浦激光器是半导体激光技术中最具发展潜力的领域之一。 半导体激光器最大的缺点是激光性能受温度影响大，光束的发散角较大。封装成本占半导体激光器组件成本的一半，封装技术不仅直接影响泵浦激光器组件的可靠性，而且直接关系到泵浦激光器芯片的性能能否充分发挥。本项目对非致冷高功率980nm泵浦激光器的封装技术进行了研究，整个封装技术涉及光学、电学、热学、机械等，精度达微米数量级。通过采用激光器芯片的倒装贴片技术，小型化、全金属化无胶封装技术，最终满足了光纤放大器对泵浦激光器小体积、高功率、低成本、高可靠性的要求。光耦合则采用透镜光纤直接耦合，最大限度地减小耦合系统的元件数和相关损耗，提高了光路可靠性和易操作性。采用双光纤光栅波长锁定技术，提高了非致冷高功率980nm泵浦激光器的边模抑制比和波长稳定性。项目组通过采用这些技术，最终解决了一系列非致冷高功率980nm泵浦激光器封装关键技术。 经国家光学仪器质量监督检测中心测试，非致冷高功率980nm泵浦激光器主要技术指标如下：    1. 管壳尺寸：12.7(mm)×7.4(mm)×5.2 (mm)    2. 工作温度：0-70℃    3. 中心波长：980nm    4. 谱 宽：1nm    5. 阈值电流：24mA    6. 输出功率：240mW    7. 功 耗：小于1W 本项目的研究成果，通过与相关企业开展产学研合作，经过近五年的技术研发和不断改进，非致冷高功率980nm泵浦激光器封装关键技术研究成果已成功应用于相关产品的批量生产，为企业创造了较好的经济效益。在社会效益方面，填补了我国非致冷高功率半导体泵浦激光器方面的不足，对行业技术进步和产业结构优化升级起到了积极的推动作用。 耦合封装是对精度要求非常高的一系列工艺过程，这注定它很难实现自动化技术。因此，小型化泵浦激光器封装技术的研究成果，特别适合在中国这样人力成本低且技术基础好的环境。通过对小型化980nm泵浦激光器封装技术的研究，实现了封装技术的源头性创新，有助于向其他半导体泵浦激光器和光电器件的耦合封装拓展。该技术在光电子器件的应用方面具有广阔的市场潜力和广泛的推广应用前景，将成为形成光电子器件封装技术产业的重要技术支撑。

本发明涉及一种表征太赫兹量子级联激光器多模效应的电路建模仿真方法，首先建立表征 THzQCL 有源层内部载流子输运特性的多模速率方程组；接着建立表征ThzQCL内部多模态效应的物理方程模型； 然后通过变量代换和化简得到相应的等效电路模型；建立表征 THzQCL 输入端电气特性的等效电路模型； 建立表征 THzQCL 输出端光功率特性的等效电路模型；最后建立电路宏模型，包括一个电气端口和一个 光功率输出端口，基于电路宏模型进行光电性能仿真和输出光谱性能测试。本发明可测试温度对 THzQCL 各种光电性能的影响；可支持实现对 THzQCL 光电性能和输出多模效应的模拟和仿真。