现阶段所设计的存算一体器件单元结构如图 1 所示： 器件的基本结构由波导和功能层（由下到上分为加热层、电极层、保护层、相变材料（硫系化合物）层）所构成。拟通过在当前流行的绝缘层上硅(SOI)光子平台上集成四氮化三硅光波导的方式实现器件的光学读取功能，即在非常厚的硅衬底层上生长一层绝缘层二氧化硅和波导层，然后在基片上通过光刻、显影、刻蚀等工艺制备四氮化三硅波导。功能层主要用于实现器件的电学写入功能。加热器层的主要用途是与相变材料层形成电接触，通过较小的接触面积使接触处的热量集中，从而可以在较小的电压或电流下使相变材料发生相变。因此需要加热器层具备较好的导热和导电性能，同时在近 C 波段具有较低的光损耗，可采用石墨烯。电极层可用于提供相变材料器件单元所需要的编程电脉冲。当前拟采用硒掺杂的相变材料合金（如 GSST）作为器件的核心功能层的相变材料。该材料在通信/非通信波段显示了极低的光损耗和更高的品质因数，且相变前后在通信 C 波段具有足够大的光学常数反差，可在更恶劣的高温环境下进行操作，适用于硅基光子器件应用。 采用的主要技术手段包括： ① 依托于相变材料的电致和光致相变特性，通过电学编程、光学读取的方法实现器件的存储、算术运算和逻辑运算功能：  存储功能的实现：拟利用相变材料晶态低透过率和非晶态高透过率分别代表二进制中的‘1’和‘0’，实现数据存储（编程）功能。例如在电极两端施加合适的电脉冲，所产生电流流经加热层时，生成的热量主要集中在加热层和相变材料层接触处，使得接触处的相变材料发生相变，实现存储功能。在完成上述编程操作后，从器件波导输入端输入读取连续光。由于相变材料功能层对光强的吸收能力在编程和非编程区域间存在着显著的差异，因此当输入光经过波导后，其能量会因为相变材料编程区域的吸收而发生改变，进而显著改变输出光强能量。所以通过测量输入输出光强的能量之比（即透过率），可实现对先前编程区域的读取。  算术和逻辑功能的实现：通过调整编程电脉冲的幅度和宽度可以动态调控相变材料的相变程度，使得器件的中间透过率值可用于代表不同的数值，实现多级存储功能。所以拟采用输入脉冲数量对应加数的方法实现标量加法计算。同时由于所设计器件的读取连续光输出功率可视为读取连续光输入功率和器件透过率的乘积，因此可采用将输入功率和透过率作为被乘数和乘数的方法实现基本乘法运算。除此之外还可以将器件功能层的初始状态设置为非晶相，把晶化脉冲幅值和不足以产生晶化的脉冲幅值分别作为输入逻辑‘1’和‘0’；同时设定一个判定阈值并与编程后器件透过率的变化率进行对比，把高于和低于阈值的透过率变化率分别作为输出逻辑 ‘1’和‘0’；通过合理选择编程脉冲有望实现各种逻辑功能输出。 ② 基于器件透射率可调特性验证其实现神经突触的可行性。并依托所设计人工突触构建人工神经网络芯片，实现图像、语音和文本识别功能：  突触可塑性是大脑记忆和学习的神经生物学基础，也是人工类脑器件需要实现的首要功能。为实现突触可塑性，拟把相变材料和波导之间的耦合区域视为仿生神经突触，左右两端电极分别代表突触前和突触后，分别施加在两端电极上的电脉冲则作为突触前和突触后刺激。通过调节从左右两端电极输入耦合区域的电脉冲时间差对耦合区域的光透过率进行连续调控，进而依托于上述存算理论模型和实物器件仿真和实验实现仿生神经突触的脉冲时序依赖可塑性（Spike-Timing-Dependent-Plasticity, STDP)。  将不同波长的光脉冲序列输入所设计的突触单元, 经过相变材料的作用，脉冲强度发生变化，对应于乘法器。进而借助于微环结构，将不同波长的脉冲导入进同一波导中，该功能类似加法器。相加后的脉冲光强较小时，读取光与微环发生共振，在输出端口没有光强输出。当光强达到一定的阈值后，读取信号不再和微环发生共振，而是传播到输出端口。这一过程类似神经元脉冲信号的激发，实现了非线性激活函数的功能。利用上述的单个神经元结构，验证其监督式机器学习和非监督式机器学习。对于监督式机器学习，权重的数值通过外部管理器设置；对于非监督式机器学习，不再需要外部管理器来设置权重值，而是通过输出光脉冲进行反馈控制，调整权重值。在单个神经元结构的基础上，更复杂的光学脉冲神经网络结构，证明该结构的可扩展性。拟设计的神经网络中的每一层结构包括三个功能单元，即收集器、分发器和神经突触结构。收集器将上一层不同波长的光脉冲信号收集到同一根波导中，分发器将光脉冲分发给多个神经元，神经突触结构则产生光脉冲信号，输入给下一层结构。基于上述结构实现图片、语音和文本的识别。 创新性分析：①首次研究了一款基于“电学编程、光学读取”模式的光电混合存算一体化器件。与传统电学存算一体化器件相比,拟研发的器件可以进行长距离的信息传输，具有传输带宽高、信号间延迟低、损耗低、抗干扰、集成密度高等优点。②采用硒(Se)掺杂的相变材料作为存算一体化器件的核心功能材料。与采用其他相变材料的存算一体器件相比，以硒参杂的相变材料作为功能材料的存算一体器件有望展现出极低的光损耗。③提出了一种基于“电学脉冲刺激、光学权重调节”的人工神经突触。该突触器件有望成为未来通用型人工神经突触，填补了光电混合型人工突触的技术空白。 先进性分析：①所提出的光电混合工作模式使得该存算一体化器件不但具有传统集成电路的高密度特性，且兼具光通信技术的宽频带、低延迟、抗干扰的优越性能。②所采用硒参杂的相变材料不但继承了传统材料具有的快速相变转化速度、低功耗和稳定性强等特性，且本身在通信波段非晶态透明的同时还保持了相变前后足够大的光学性能差异的特点。③所设计的突触继承了人工电子突触和全光突触的优点，具有高集成度、低功耗、超快响应时间、稳定性强等优点。 独占性分析：根据已取得成果正在撰写专利，以获得该关键技术的独有权。 

建立稀散金属铼功能材料催化氧化烯烃反应体系，实现反应选择性大于 99% ，产率大于 95% ，控制反应连续或循环可逆，并达到该类催化氧化技术的绿色工艺要求。研发了以铼离子液体既为催化剂又为溶剂的新型均相催化体系。实现了以多种铼离子液体为反应媒介，环辛烯、环己烯等烯烃为底物的高效催化烯烃环氧化工艺。将原催化体系转化为均相催化体系，降低反应条件至常温常压下进行，彻底改变了原体系回收率不高，在循环反应中选择性、催化活性变低等缺点。控制反应条件在常压进行，反应温度为 60 ℃ -80 ℃，实现了反应循环 12 次，催化效果无明显降低，并实现了选择性几乎 100% ，无副产，产率约 98% 。

一、 项目简介与电磁场相比，永磁体不消耗任何的水和电，无噪声干扰，有利于降低运行成本和保护生态环境，在国民经济各个领域均得到广泛应用。课题组于1992年开始对永磁磁场数值求解方法及应用进行研究，2006年主持完成了国家“863计划”课题“单晶生长用永磁磁体的研制与产业化”。二、 项目技术成熟程度在永磁磁场数值求解方法方面，分别采用矢量磁位和标量磁位对二维、三维永磁磁场进行了有限元分析，编写了相应的永磁磁场数值分析软件包，实现了对永磁磁场的二维、三维磁场分析及磁场分布显示；采用场路耦合方法对永磁体充磁过程进行了动态分析，确定了充磁电路参数和磁路参数对永磁材料剩磁的影响规律。三、 技术指标（包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况）近年来获河北省科技进步二、三等奖各1项；完成和承担国家“863计划“项目1项，国家自然科学基金项目2项，省部级项目2项；出版专著2本，发表论文10余篇，其中大部分被SCI、EI检索；申请专利5项。 运行中的环形永磁体     自控永磁可变磁场装置

山西应用科技学院是经国家教育部批准成立的全日制普通本科院校，是教育部首批转型为应用技术型大学的试点院校，是三晋大地本科教育升起的又一颗新星。学校以培养高素质应用复合型人才为己任，以倡导创新、创造、创业精神、培养创新型人才为宗旨，是一所融入现代教育理念的普通高校。 建校27年来，学校坚持“以质量求生存，以特色求发展”的办学方针，以“追求应用型与学术性融合、致力于专业与产业链接轨”为核心理念，始终以“专家治校，名师执教”为立校之本。学校师资力量雄厚，现有教职工六百余人，其中专任教师480人，教师中副教授以上职称的占教师总数的32.70%，同时还组成教学与实践紧密结合的“百名专家教授团”，为确保教学质量和提高专家教学水平奠定了坚实的基础。近年来，学校不断创新人才培养模式，不断充实“双师型”教学团队，不断深化教育改革，不断提高学生的动手能力，为学生掌握真才实学，毕业后同生产一线实现零距离对接打下了坚实的基础。学校现有24个本科专业和24个专科专业，在校人数12000余人。历年来学校就业率名列全省同类高校前茅，成为最有活力的、为社会培养一专多能复合型技能人才的应用型高校。 学校奉行“自信、自立、自强”的精神，从无到有，从小到大，从弱到强，步履科学规范的全新教育，为山西民办教育带路、闯关，走出了一条成功之路，书写了民办教育的壮丽篇章，赢得了社会各界的广泛赞誉，多次受到国家教育部、省教育厅的嘉奖。 “立足山西，面向全国，走向世界，开拓未来”是学校的发展目标。2016年6月，学校成为山西省应用型本科试点高校。2017年2月，学校成为山西省深化创新创业教育改革示范高校。山西省应用型高校联盟与省人文社科重点研究基地——应用型高等教育研究中心均设在我院，这必将为学校的跨越发展插上腾飞的翅膀。 面向未来，学校将围绕应用型办学方向，推动内涵发展，打出“组合拳”，实现“三级跳”，即完成学位授予权、本科合格评估及设置专业硕士点的三大任务;未来发展将通过创建大学生创业励志基地、社区文化发展基地、晋商传播教育基地、三创活动实践基地、民办应用型人才培养基地等五个基地和创建山西民营科技创新园区、小发明小创造园区、民办教育示范园区等三个园区，扩大学校影响力，提升学校核心竞争力。

滇西应用技术大学(以下简称“滇西大”)是2015年4月经教育部批准建设的全国首批应用技术大学。2017年5月，学校经教育部批准正式建立。滇西大作为新型的普通公办本科高校，主要培养区域经济社会发展所急需的应用型高层次技术技能人才。 滇西大充分借鉴德国、瑞士应用技术大学模式，采取总部加若干特色学院、应用技术研究院(1+N+M)的开放式办学构架，以及“政、产、学、研、用”一体化办学模式，按照“分层治理、产教融合、需求驱动、合作办学、开放衔接、省部共建”原则，从滇西经济社会发展的战略需求出发，以本科教育为主，高等教育、职业教育、继续教育融合发展。构建以岗位职业能力为标准的培养方案与课程体系，推行学历学位证书与职业资格证书“双证书”制度。 学校总部位于云南省大理州大理市，规划用地面积329 亩，总建筑面积约18.8万平方米。首批建设傣医药学院(位于西双版纳州景洪市)、普洱茶学院(位于普洱市思茅区)、珠宝学院(位于保山腾冲市)3个特色学院;2018年5月，学校直属的管理学院正式成立。学校总部成立滇西金融研究院(与中南财经政法大学、恒丰银行共建)、滇西职业教育研究中心，特色学院分别成立了应用技术研究中心。 学校充分嫁接教育部直属“985”“211”重点高校优质教育资源，目前已得到北京师范大学、北京中医药大学、东北师范大学、上海交通大学、浙江大学、华中科技大学、中国地质大学(武汉)、中南财经政法大学、中山大学、华南理工大学、云南大学、昆明理工大学、云南农业大学、大理大学等多所高校全方位的支持，与普洱茶集团、东方金钰、中国医学科学院药用物植物研究所云南分所等多家科研院所和行业企业合作办学，与多所部属高校开展经常性的访学项目，实现高层次技术技能人才立体化培养。 为尽快发挥试点示范作用，云南省教育厅同意2016年滇西大3个特色分别与大理大学、普洱学院、保山学院全面开展康复治疗学、茶学、工艺美术三个本科专业的合作培养工作。三个本科专业计划各招生100人，共计300人。2017年，学校圆满完成康复治疗学、傣医学、中药学、茶学、宝石及材料工艺学和产品设计6个专业480名招生计划，2017级学生目前已顺利转到各特色学院开始新学年学习。2018年学校增加了7个本科招生专业(健康服务与管理、市场营销、物流管理、食品科学与工程、植物科学与技术、资源循环科学与工程、休闲体育)和3个专科专业(工艺美术品设计、珠宝首饰技术与管理、休闲体育)，计划招生1050人(其中本科910人，专科140人)。 面向未来，学校将坚持立足滇西，服务云南，辐射带动周边，按照“创办一个学院，振兴一个产业，造福一方百姓，传承一方文化”的办学宗旨，致力于培养服务于区域特色优势产业转型升级和发展急需的生产、管理、服务一线的具有良好理论知识和人文素养、爱岗敬业的高层次技术技能人才，努力将学校建设成引领全省乃至西部具有国际竞争力、特色鲜明的高水平应用技术大学。

江西应用科技学院是经国家教育部批准设置的，具有独立颁发国家高等教育学历资格的全日制普通本科高校。学校坐落于国家历史文化名城江西南昌，始建于1984年。学校贯彻“以人为本”的办学思想，实施“质量立校、人才强校、文化铸校、特色兴校”的发展战略，以“健全人格+复合专业+实践能力”的“三元育人”为根本特色，围绕为区域经济社会发展、新型城镇化及现代服务业培养高素质应用型、技术技能型人才，构建了以工学、管理学为主干，人文与艺术等学科协调发展的学科专业体系。内设：人工智能学院、智能制造工程学院、建筑工程学院、国际商务学院、会计与金融学院、跨境电商与物流学院、旅游与酒店管理学院、艺术设计学院、音乐学院、教育与体育学院。学校在校生15000余人，校园占地1600余亩，馆藏纸质和电子图书112.9万册，建有建筑工程、机电工程、经济管理、电工电子、计算机、艺术教育、汽车维修与服务七大校内实训基地和75个固定的校外实践实训基地，拥有覆盖全校的现代化信息系统和计算机网络服务体系。学校创意打造的“扬帆启航”、“春暖应科”、“感动应科”等文化活动为学生张扬个性，发挥潜能，历练才干提供了自由的舞台。办学至今，学校已累计为社会培养逾13万名各类毕业生，为地方经济建设和社会发展做出了积极贡献。学校以其鲜明的育人特色和突出的办学成绩先后荣获“南昌市文明单位”“江西省优秀学院”“江西省高校思想政治教育工作先进集体”“江西省高校毕业生就业工作优秀单位”“江西省综治工作先进单位”“全国未成年人保护工作先进集体”等荣誉。2011年，学校被江西省人民政府确立为首批教育体制改革试点高校，“三元育人”培养模式创新实验区被评为“省级人才培养模式创新实验区”，2013年，设于高校内的全国第一个合唱基地落户我校，2015年学校被江西省人民政府确立为江西省首批应用型转型发展本科高校，2018年学校团委成为三年来唯一被团中央评选为“全国五四红旗团委”的大学校级团委。

上海应用技术大学（Shanghai Institute of Technology），简称“上应大”，是全国最早以“应用技术”命名的市属公办普通本科高校。学校入选“教育部卓越工程师教育培养计划”、全国100所应用型示范本科高校建设单位、上海市首批深化创新创业教育改革示范高校，应用技术大学（学院）联盟成员，是一所以应用型学科支撑、技术创新导向，工科为主、经管文理多学科协调发展，特色鲜明的应用技术大学。2008年成为硕士学位授权单位并开始研究生教育。2017年起开展博士学位授予单位立项建设。2018年成为首批上海高水平地方应用型高校重点建设单位。学校在上海高校分类评价工作中连续2年位列“应用技术型”第一。根据科睿唯安ESI数据库2020年3月公布的最新数据显示，我校在全国高校ESI排名中名列第222位。学校立足于长三角一体化国家战略、上海“五个中心”和“四大品牌”建设，顺应国家和区域经济转型升级发展新形势、新需求和新挑战，构建了“香料香精化妆品和绿色化工”“功能新材料和智能技术与先进制造”和“艺术设计与文化创意”三个特色学科群。在人才培养上，以培养具有理想信念、家国情怀、扎根基层、勇担责任的高水平应用技术人才为己任，围绕“爱科技ASciT”（以职业需求为导向，聚焦未来工程师的9大核心能力素养）的养成，提出了具有“厚德精技”特质的“大国工匠”人才培养战略。学校现有8大学科门类，8个一级学科硕士学位授权点（30个二级学科硕士点和学科方向），6个硕士专业学位授权点。现有专任教师1168名，具有高级专业技术职称的教师539名。国家重点研发计划“纳米科技”首席科学家1人，国家突出贡献中青年专家1人，新世纪“百千万人才工程”国家级人选2名，上海市教学名师3名，上海高校特聘教授15 人，上海领军人才2名，上海市优秀学术带头人2名， 上海市优秀技术带头人2名，上海市曙光学者12人，上海市浦江人才计划11名，全国优秀教师2名。学校有奉贤校区和徐汇校区两个校区。下设19个二级学院（部），全日制本科生15791人，研究生1715人。毕业生广受用人单位欢迎，2019年本科毕业生就业率为99.35%，签约率为92.39%。学校与欧洲、美洲、亚洲、大洋洲、非洲以及港澳台等20多个国家(地区)的116所高校和科研机构建立了交流合作关系。分别与加拿大、美国和新西兰高校合作举办市场营销、机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化、应用化学4个本科中外合作办学项目。近三年，选派了294多名教师赴境外高校和科研机构进行科研合作和学术交流，175名海外教师来校参与教学和科研工作。学校自2007年开始招收外国留学生。

光纤传感技术工程研究中心于 2002 年由山东大学与美国 STEVENS 理工学 院联合成立。成立以来一直得到了学校重点发展学科建设资金的支持。目前拥 有教授、博士生导师 8 人、副教授及其他拥有博士学位的年轻教师 6 人、博士 研究生 8 人、硕士研究生 20 人，具备雄厚的科研实力和工作基础。开发的产品 主要应用与煤矿电力及大型土木建筑，主要产品： 光纤光栅温度传感器、光纤光栅应力传感器、光纤光栅振动传感器 （矿用）光纤瓦斯传感器，光纤一氧化碳传感器 分布式光纤温度传感器、分布式光纤应力传感器 光纤光栅传感解调系统 光纤传感网络解调仪

水煤浆是对原煤经过洗涤、筛分、加水（约为30%～35%）和少量添加剂（1%以下）经搅拌而制成的一种浆体燃料，是一种既经济又环保的新能源，可以广泛应用于各种工业炉窑和锅炉上，用以代油、代气或代煤，以解决燃油和燃气时的燃料成本上升以及燃煤时带来的环保问题。另一方面水煤浆还可作为一种最合适的化工原料造气，利用水煤浆造气得到的是高质量、高热值、高转换效率的化工原料气或工业用燃料气。 该项目是“六五”、“七五”和“八五”期间的国家重点科技攻关项目，“九五”期间被列为国家级重点新技术推广项目。通过十多年的攻关和工业应用实验，该项目已处于国际领先地位，该项目获得了国家科技进步三等奖、冶金部科技进步二等奖，国家专利和新产品博览会金奖。该项目的成套技术已经成熟，并已在国内的许多烧结机点火器、带钢加热炉、轧钢加热炉、大型锻造加热炉、陶瓷喷雾干燥塔、制碱炉、干燥窑、采暖锅炉等多种炉型上广泛应用。 应用于各行业的工业炉窑和工业锅炉、煤炭加工企业的煤炭深加工。

波前调制是众多光学元件的物理基础。针对传统LCOS的不足，我们发明了光寻址液晶调光技术，制备了叉形光栅、达曼叉形光栅等相位型二元光学元件，显著提高了涡旋光场的模式转化效率和目标光束质量。进一步开发了多步交叠偏振曝光工艺，实现了一系列新颖的光轴渐变的几何相位衍射光学元件，将模式转化效率提升至99%。我们还提出数字化几何位相的概念，极大地丰富了特种光场产生和调控的能力。有望在模式复用光通讯、超分辨成像、粒子操控、光束整形、激光加工等领域获得广泛应用。并将