近日，清华大学航院、柔性电子技术研究中心冯雪教授课题组在《国家科学评论》（National Science Review）在线发表了题为“可抑制运动噪声的类皮肤可穿戴连续血压监测系统”（Wearable skin-like optoelectronic systems with suppression of motion artifact for cuff-less continuous blood pressure monitor）的论文，描述了课题组制备的一种柔性超薄光电传感器件与电路系统，能够自然贴附在人体皮肤上实现医学意义上的连续血压和血氧测量，并实时无线传输数据到智能设备终端。该系统利用类皮肤可延展传感技术建立了新型连续血压测量方案，为解决血压和血氧长期动态监测提供了一条新途径。同时，此类柔性可穿戴设备是远程医疗的重要突破，能够为远程监测提供医疗级硬件，解决精准医疗数据远程获取难题。 类皮肤连续血压监测系统示意图 心血管疾病及其相关并发症已经成为威胁人类生命和健康的重大隐患。根据世界卫生组织（WHO）估计，每年大约有1790万人死于心血管相关疾病，占全球死亡总数的31％。目前，最常用的血压测量方案为袖带加压法。该方法需要袖带捆绑在人体手腕或手臂处，测量过程不方便，也无法实现连续血压监测，影响个人的生活质量和自我监测长期依从性，在便利性及连续测量等关键问题上仍未突破。 类皮肤血压监测器件实物图 针对上述问题，冯雪教授课题组发展了基于光学原理的血压监测方案，利用生物兼容性材料制备了可以与人体自然共形贴附的光电系统。通过测量血液对不同波长的光波吸收情况，判断血液的容积和流速变化，从而测量出血氧和血压值。 冯雪课题组结合多年的力学研究基础和可延展柔性电子器件设计经验，通过虚功原理建立了专门应用于柔性光电子系统的血压测量模型，并提出了基于多波长测量的光路差分方法，用来抑制由人体活动等带来的噪声干扰，从而精确测量脉搏波播速，实现连续血压的精确监测并动态实时传输到智能终端。临床试验表明，与有创连续血压测量相比，该类皮肤血压监测系统测量的血压值绝对误差小于10 mmHg，具有重要的临床应用价值。 清华大学冯雪课题组长期致力于研究可延展／超柔性等超常规微器件与大规模集成技术，所发展的柔性电子技术应用于健康医疗、智能感知及重大装备，近年来在《科学进展》（Science Advances）、《先进材料》（Advanced Materials）、《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）、《力学和固体物理学期刊》（Journal of the Mechanics and Physics of Solids）等期刊发表一系列高水平论文。 航院、柔性电子技术研究中心李海成博士为文章第一作者，冯雪教授为论文通讯作者，参与该工作的还有北京清华长庚医院许媛主任团队。该项研究得到了国家重点基础研究发展计划（973计划）、国家自然科学基金等的资助。

一、产品简介      光无源器件是光纤通信设备的重要组成部分。它是一种光学元器件，也是其它光纤应用领域不可缺少的元器件。该实验仪重点介绍了常用的光无源器件的相关参数及测试方法，主要包括光纤转换器、光纤变换器、光纤耦合器，光纤隔离器、光纤衰减器、WDM等器件的参数的测试原理及测试方法。帮助学生直观的了解各种光无源器件的性能，从而更准确的使用不同器件进行光纤通信方面实验。 二、实验内容  1、光纤转换器测试实验  2、光纤变换器测试实验  3、光纤耦合器测试实验  4、光纤隔离器特性测试实验  5、波分复用器和解复用器测试实验  6、可调光纤衰减器测试实验  7、光纤机械光开关特性测试实验  8、光纤偏振控制器特性测试实验  9、光纤偏振分束器（PBS）性能能参数测试实验 三、实验配置参数 1、光源：波长1310±20nm，1550±20nm；输出功率：1-2.5mw，连续可调；输出端口：FC/PC；稳定性＜0.5db（5h）；光源类型：LD光源； 2、光功率计：波长范围800-1700nm；输入接口：FC 校准波长：1550nm,1310nm； 3、偏振控制器：插入损耗＜0.05dB；消光比＞40dB；回波损耗＞65dB； 4、光纤机械光开关：插入损耗：1310/1550  P1→P2 0.56/0.54 dB ，P1→P3 0.53/0.47 dB ;回波损耗＞50dB ；开关速度：≦8ms ； 5、高隔离度光纤隔离器：最大插入损耗：0.35dB ；回波损耗：≧50dB ；隔离度：≧30dB ； 6、光纤耦合器：分光比：50% : 50% ；最大插入损耗1310/1550: 3.3dB ; 7、光纤波分复用器：隔离度：1310nm ：31.8% ；1550nm ：34%；插入损耗：1310nm ：0.30%；1550nm ：0.34% ； 8、光纤可调衰减器：0-30db可调； 9、配置：光纤光源，光纤光功率计、光纤耦合器、光波分复用器、光纤偏振控制器、光纤偏振分束器，可调衰减器、光纤隔离器、光纤机械光开关、法兰盘、实验指导书及实验录像光盘等。 四、实验目的 1、了解光连接器及其原理、种类，实验操作进行连接器参数测量； 2、掌握光纤偏振控制器工作原理，实验操作单模光纤偏振状态控制； 3、了解光纤耦合器用途及其性能参数，实验操作测量耦合器特性参数测量； 4、了解光纤隔离器用途及其性能参数，实验操作光纤隔离器特性参数测量； 5、了解光纤光开关用途及其性能参数，实验操作光纤光开关特性参数测量； 6、了解光波分复用器（WDM）的原理与意义，操作双波长波分复用（WDM）的原理性实验；

可以设计并优化光纤激光器和放大器、光波导激光器、光纤耦合器、多芯光纤、螺旋芯光纤、锥形光纤；也可以模拟超短脉冲在不同光纤设备中的传输，例如在光纤放大器系统、锁模光纤激光器和通讯系统中的传输。 能够跟踪和优化光纤放大器和光纤激光器，让它们适合各种应用。帮助评估和排除光纤激光器和放大器中各种不利的影响；能够对有源光纤器件性能进行预测；能寻找最佳光纤长度、掺杂浓度、折射率分布等；能够计算掺杂浓度与光线的关系，准确模拟双包层光纤，还可以模拟时域动态变化，可以理解和优化的细节如功率效率和噪声系数。 RP Fiber Power可用于分析和优化各种器件： 单模和多模光纤 计算模式特性；计算光纤耦合系数；模拟光纤弯曲、非线性自聚焦效应对光束传输和高阶光孤子传输的影响。 光纤耦合器、双包层光纤、多芯光纤、平面波导 模拟双包层光纤的泵浦吸收,光纤耦合器的光束传输, 光在锥形光纤的传输, 分析弯曲的影响, 放大器中的交叉饱和影响, 泄漏模式等。 光纤放大器 研究单级和多级放大器中的增益饱和特性(连续或脉冲放大器), 铒镱共掺光纤放大器能量转移过程、猝灭效应、自发辐射放大等。 光纤通信系统 分析色散与非线性信号失真，放大器噪声的影响，优化放大器非线性效应和放置位置。 光纤激光器 分析并优化能量转换效率、波长调谐范围、动态调Q。 超快光纤激光器和放大器 研究脉冲的形成机制和稳定范围，非线性效应和色散的影响，抛物脉冲放大，优化色散脉冲压缩，灵敏度反馈，超连续谱的产生。 脉冲和超快速固体激光器和放大器 研究Q开关，模式锁定行为，找到可饱和吸收器所需的特性，分析反馈灵敏度，啁啾脉冲放大研究再生放大稳定性极限。 这款软件是致力于光纤器件学科研究或工业开发人士的必备工具。这款软件及其技术支持将为您的工作效率和工作能力提供极大的便利。同时，这款软件也是一款相当出色的教学工具。 目前已使用该软件的高校：耶拿大学、英国南普顿大学、北京工业大学、中国科学技术大学、上海技术应用学院、华中科技大学、西北大学、复旦大学、深圳大学、国防科技大学、长春理工大学、南京理工大学等。 目前已使用该软件的单位：费朗霍夫研究所、苏州纳米所、兵器装备部、三江航天、上海光机所、绵阳九院、中科院软件所、中科院光电所商业单位、北京敏视达雷达有限公司等。   ※ 光纤数据： 软件中带有各种稀土掺杂光纤数据，即时可以仿真各种光纤激光器和放大器。   ※ 各种公开数据： “Yb-germanosilicate” “ErYb-phosphate” “Er-fluorozirconate F88” “Er-silicate L22”  “Er-fluorophosphate L11”  

电子模拟功率负载是一种利用电力电子技术、计算机控制技术及电力系统技术设计实现的。用于对各种直流电源进行考核实验的实验装置，主要作用是替代传统的实际耗电方式运行的电阻型功率负载进行相关的功率实验，与电阻型负载相比它有以下的优点：在完成测试功率实验的前提下，将待试设备的输出能量反馈到电网，节约了能源，不产生大量的热能，避免了试验场所温度升高。并且具有如下几项特点： 1.不需体积庞大的电阻箱及冷却设备，节约了安装空间。体积小，重量轻。 2.模拟的功率连续可调，使用范围增加。 3.采用能量回馈方式，试验场所不必配备大容量的电源，降低了供电容量的开支。 4.反馈的电能可设为超前无功的形式，对电力系统进行功率因数补偿。 应用范围与市场前景： 该电子模拟功率负载可普遍应用于通讯电源出厂试验、各种整流柜出厂试验、牵引动力试验、大功率充电电源试验、蓄电池放电试验、电机出厂试验、柴油机汽油机出厂试验、汽车动力性能试验、电解电镀电源出厂试验等场合。 随着国民经济的发展，人们对能源的要求及试验自动化的要求越来越高，工业、交通等场合越来越需要大功率试验手段，能源的紧缺使得能耗的费用也越来越高，基于节约能源减少开支和试验自动化的要求，该装置将有广泛的应用前景。 经济效益分析： 设备投资用所节约的电费在一至两年内收回；若考虑使用该设备后节省了供电容量、减少了安装空间的费用，设备的投资将在一年内收回。 以50kVA的试验设备为例，通讯电源的出厂试验要求有72小时的连续运行，若该设备在全年内用足80%的时间，该机效率为90%，可节电50（kW）×360（天）×24（小时）×80%×90%=311040度，以每度0.5元计，一年节约电费15.5520万元，若以每台设备25万元计，大约一年半的时间可收回设备投资，若再综合考虑到电网容量的节约及安装场地的减少，则可在一年内收回设备投资。

1 成果简介新型的数字式互感器（光电互感器、智能互感器、电子互感器）与传统的电磁互感器有着本质的区别：数字互感器输出的是数字信号，而传统的电磁互感器输出的是模拟信号。电子式电流互感器是传统电磁式互感器的换代产品，是数字化、智能电网所必须的基础设备。  图 1 10/35KV ECT/EVT                     图 2 悬挂式 220KV EVT             图 3 柱式 110KV ECT 产品特点：绝缘结构简单，体积小，重量轻；不存在磁饱和与铁磁谐振问题，以高速、准确、抗干扰的宽频带性能来测量电流、电压；采用光纤或其它加强绝缘方式实现高电压回路与二次低压回路在电气上的完全隔离，保护二次设备和工作人员的安全；频率响应范围宽，可进行高压电力线上的谐波、暂态电流、高频大电流与直流电流的测量；无充油而产生的易燃、易爆等危险；电子式互感器低压侧的输出为弱电信号，不存在传统互感器在低压侧会产生的危险；既输出模拟量，也能实现输出数字化。有利于实现变电站数字化和智能化。技术特点：不存在二次短路；简化二次回路，消除二次接地故障；计量更为精确；保护更加可靠。主要技术参数：电压： 10 - 750kV电流： 10 - 10000A准确度： 0.2S（ ECT） 0.2S（ EVT）项目特点：传统式互感器的替代产品、智能电网发展之必要条件；自主创新、技术先进且成熟和系列化；除电子式互感器外，还可研制其他各种电量、非电量传感器。2 应用说明电子式互感器可应用于变电站、高压线路开闭所、开关柜、 环网柜等。3 效益分析初步投资规划见下表： 4 合作方式商谈。5 所属行业领域先进制造。

1 成果简介新型的数字式互感器（光电互感器、智能互感器、电子互感器）与传统的电磁互感器有着本质的区别：数字互感器输出的是数字信号，而传统的电磁互感器输出的是模拟信号。电子式电流互感器是传统电磁式互感器的换代产品，是数字化、智能电网所必须的基础设备。  图 1 10/35KV ECT/EVT                     图 2 悬挂式 220KV EVT             图 3 柱式 110KV ECT 产品特点：绝缘结构简单，体积小，重量轻；不存在磁饱和与铁磁谐振问题，以高速、准确、抗干扰的宽频带性能来测量电流、电压；采用光纤或其它加强绝缘方式实现高电压回路与二次低压回路在电气上的完全隔离，保护二次设备和工作人员的安全；频率响应范围宽，可进行高压电力线上的谐波、暂态电流、高频大电流与直流电流的测量；无充油而产生的易燃、易爆等危险；电子式互感器低压侧的输出为弱电信号，不存在传统互感器在低压侧会产生的危险；既输出模拟量，也能实现输出数字化。有利于实现变电站数字化和智能化。技术特点：不存在二次短路；简化二次回路，消除二次接地故障；计量更为精确；保护更加可靠。主要技术参数：电压： 10 - 750kV电流： 10 - 10000A准确度： 0.2S（ ECT） 0.2S（ EVT）项目特点：传统式互感器的替代产品、智能电网发展之必要条件；自主创新、技术先进且成熟和系列化；除电子式互感器外，还可研制其他各种电量、非电量传感器。2 应用说明电子式互感器可应用于变电站、高压线路开闭所、开关柜、 环网柜等。3 效益分析初步投资规划见下表： 4 合作方式商谈。5 所属行业领域先进制造。

本成果是一种自动适应步速控制的智能膝上假肢，包括：假肢体，可弯曲和伸展双向阻尼调节的电控液压膝关节；步态数据传送系统；控制假肢进行步行速度自动跟随和模式（路况）适应的计算机控制系统。可选配健康腿步态在线检测机构，将健康腿的步态数据作为假肢的跟随目标值通过步态数据传送系统送至假肢中的微处理器中，微处理器通过信号分析，计算出健康腿的瞬时角度和角速度，用于假肢跟随的目标量。

控制器开发：控制系统平台底层软件开发、硬件电路设计、电路板制作焊接、后期的调试与维护工作；产品验证：可完成控制器的温度、振动、盐雾等可靠性验证；物料保管：为公共实验平台的小型设备及电子元器件提供便捷的保管场地及环境

随着电子元器件集成度不断提高，有效热管理已成为电子设备高效运行和稳定工作的关键。其中，发展高导热、电绝缘的环氧树脂基电子封装材料是芯片及电子元器件高效工作时有效热管理的必要途径。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 随着电子元器件集成度不断提高，有效热管理已成为电子设备高效运行和稳定工作的关键。其中，发展高导热、电绝缘的环氧树脂基电子封装材料是芯片及电子元器件高效工作时有效热管理的必要途径。然而，环氧树脂的低导热特性限制了其在电子封装领域的应用，开发热导率高（＞1 W/mK）、玻璃化温度高（＞125 ℃）、黏度低（＜20 Pa·s，25℃）、热膨胀系数合适（20-30 ppm/℃），且具有良好电绝缘性的环氧树脂基电子封装材料已成为行业迫切需求。

Ø  成果简介：交互式电子沙盘基于实体地形模型，利用动画及多媒体软件演示，通过投影、大屏幕、触摸屏等多种方式同步演示文字、图片、视频等信息，结合灯光音效及配音讲解，生动直观地进行展示，同时，增加的多人互动模块可以通过计算机视觉技术，实现人与沙盘的自然交互，从而让参观者更轻松地获取简明、优美、逼真的动态信息。Ø  项目来源：国家高技术研究发展计划（863计划）Ø  技术领域：增强现实、虚拟现实、互动技术