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非线性超表面加密显示
钙钛矿具有优异的非线性特性，在此基础上设计了具有特定谐振波长的光栅式超构表面，从而增强了钙钛矿三光子上转换发光(three-photon luminescence, TPL)过程。深入研究发现，这种共振增强的三光子发光同样适用于4周期超构表面，只有当入射波长是共振波长时，编码信息“NANO”才可见。这一研究成果拓展了钙钛矿超构表面在高分辨率非线性彩色纳米印刷和
哈尔滨工业大学
2021-04-14
非线性光学超构表面
非线性光学效应在频率转换、全光开关、电光开关等领域有着重要应用，传统非线性光学晶体在激光频率转换领域已取得巨大成功。然而，随着光学计算、量子光学芯片等领域的不断发展，如何将非线性光学功能集成于微小尺寸的芯片上是光电集成领域的重要科学技术问题。近年来，光学超构表面的出现为设计与实现特定光场调控功能的新型非线性微纳光学元件提供了很好的契机。
南方科技大学
2021-04-14
一种OAM模分复用系统的非线性均衡器
OAM（轨道角动量）模分复用技术是一种新兴的通信复用方式，它通过在光信号中引入轨道角动量这一新的维度，实现了光信号的多模式传输，从而显著提高了光纤通信系统的传输容量。然而，OAM模分复用系统在实际应用中面临着模式间串扰和非线性效应导致的信号失真问题，这些问题限制了系统的性能和传输距离。
针对这一挑战，提出了一种高效的非线性均衡器，该均衡器采用先进的算法和电路设计，能够有效地抑制OAM模分复用系统中的非线性失真和模式间串扰，从而提高系统的传输性能和稳定性。该均衡器不仅具有高度的灵活性和适应性，能够根据不同的传输需求和系统配置进行优化调整，而且其设计紧凑、功耗低，非常适合应用于现代光纤通信系统。
本成果创新点主要体现在以下几个方面：首先，通过引入先进的非线性均衡算法，实现了对OAM模分复用系统中非线性失真的有效抑制；其次，利用优化的电路设计和信号处理技术，提高了均衡器的性能和稳定性；最后，该技术能够广泛应用于多种光纤通信系统，具有广阔的市场前景和应用价值。
图1. 均衡器计算过程
北京理工大学
2025-02-10
线性可控触觉传感器材料
成果与项目的背景及主要用途：本项目所提供的新型触觉传感器是人工智能 技术的核心部件之一，能够感应柔软程度、温度及微压力变化，它不仅可以直接 用于生活产品，而且对于其它行业的科技革新以及国家现代化国防建设具有深远 的影响。该材料是以较为成熟的触觉传感器材料工艺为依托，经过对材料的进一 步开发使其能够感应柔软程度、温度和微压力的变化（最小可感知压力为 40g， 电导率变化范围 10－104S/cm－2）。该材料以导电聚合物和橡胶为主要载体，并添 加导电碳及其他纳米级附加材料，使用这种智能材料可以开发出多种实用化的新 型触觉传感器。其突出的先进性表现在：生产成本低、功能强、无时间记忆误差、 感知线性稳定、具有良好的材料物理特性、具有高度的可信赖性、性能可控制度 好、可再加工性好。 技术原理与工艺流程简介：这种新型触觉传感器材料的导电原理是：当聚合 物不受外界压力时，具有导电性的碳粒子是不相互接触的，当聚合物受压变形时 碳粒子间慢慢的相互接触从而形成导电通路，阻抗也就以对数关系下降。此外， 聚合物受温度的影响致使材料的特性发生变化，温度下降时发生收缩导致导电粒 子间的相互距离减小，升温时膨胀导致导电粒子间的距离增长，因此在同样的外 界压力下随着温度的变化阻抗也会有所变化。 触觉传感器制备工艺较为简单，关键是本技术中采用了以导电聚合物为主体 材料的纳米复合技术，使该产品能够正确感知目前产品所不能感知的微小压力变 化。 技术水平及专利与获奖情况：该项目处于实验室产品阶段。 应用前景分析及效益预测：本项目提出的线性可控触觉传感器以其优越的触 觉特性，具有极大的市场投放前景和经济效益。但同时也需要企业在成立之初获 得大量的资金投入，迅速将工艺成熟起来。从目前本项目提出的科技含量及技术 111天津大学科技成果选编 112 背景来看，国内不存在竞争对手，而且随着公司的成立，公司对产品研发的进一 步深入，在未来 5 年内，本项目产品也必将在国际传感器行业中具有一席之地。 应用领域：1. 智能玩具；2. 交互式媒体互联网；3. 无人驾驶汽车；4. 医疗 领域远程医疗；5. 智能机器人皮肤等。
天津大学
2021-04-11
非线性参数变化模型辨识方法
本发明公开了一种非线性参数变化模型辨识方法（NPV），属于工业辨识领域。本发明提供对非线性参数变化的辨识对象进行辨识实验和模型辨识，首先通过局部非线性模型实验、辨识局部非线性模型、工作点变量过渡实验等步骤，辨识出多输入单输出非线性参数变化模型；在完成所有被控变量的多输入单输出非线性参数变化模型的基础上，构建完整的多输入多输出非线性参数变化模型。使用本发明的方法，无需深入了解辨识对象的机理特性，只需利用较少的输入和输出辨识数据，即可辨识得到辨识对象的非线性参数变化模型。所得到的非线性参数变化模型，可以用于基于模型控制算法的设计和过程仿真，也可以用于对产品质量预报的推理模型和软测量器中。
浙江大学
2021-04-13
复合桩基础非线性设计方法
成果简介： 复合桩基础的设计思想来自南京工业大学宰金珉教授的“复合桩基工作性状和设计方法”和“复合桩基按强度和变形双重控制的非线性设计理论与应用”等研究成果。经过近20年深入系统的基础性研究和应用性研究，在研究成果的综合集成以及承载力的潜力利用方面达到国际领先水平，形成了复合桩基础系统的设计理论和设计方法，出版了《复合桩基理论与应用》专著，为复合桩基础的
南京工业大学
2021-01-12
一种由传输管连接压缩装置与回热器的低温制冷机
本实用新型公开了一种由传输管连接压缩装置与回热器的低温制冷机，包括依次连接的回热式压缩装置、传输管、预冷换热器、低温段回热器、回热器冷端换热器、连接管、脉管冷端换热器、脉管以及调相机构，还包括：低温制冷模块，用于向所述预冷换热器提供预冷量；绝热区域，用于将所述预冷换热器与环境温度隔绝；本实用新型用传输管代替高温段回热器连接室温端的回热式压缩装置与低温端的预冷换热器，减小回热器导热损失、气固换热损失和声功损失，提高低温制冷机的效率。
浙江大学
2021-04-13
压缩空气储能技术
无水坝抽水蓄能技术是一种全新原理的电能高效储存新技术，它同时具有抽水蓄能和压缩空气储能技术的优点：充放电效率高（大于 70%），相对抽水蓄能技术而言，其储能密度高，建造周期短，投资低，不受地质环境制约。该技术是西安交通大学王焕然教授团队最新发明成果，在国际上处于领跑地位，目前团队拥有 6 项发明专利，在国外发表高水平的 SCI 论文多篇，其中 ESI 高被引论文 1 篇。无水坝抽水蓄能系统已经在实验室完成了原理性验证，为加速推进该技术的工程应用进程，正在建造 MW 级的实验电站。 无水坝抽水蓄能技术同其它大规模物理储能技术一样，是解决我国日益严重的弃风、弃光及电网调峰问题的最有效方法，属于能源领域科技前沿技术。其应用前景极其广阔。
西安交通大学
2021-04-11
有关微腔非线性光学的研究
左图：表面二次谐波效应示意图；右图：光学微腔增强表面非线性效应。 二阶非线性光学效应是现代光学研究与应用中最基本、最重要的非线性光学过程之一，被广泛地用于实现频率转换、光学调制和量子光源等。由于结构反演对称性的限制，常用的硅基光子学材料往往不具备二阶非线性电偶极响应。借助材料的表面或界面，这种反演对称性可以被打破，进而诱导出二阶非线性光学响应。然而，传统的表/界面非线性光学研究存在两个重要挑战：一是非线性转换效率极低，即使在高强度的脉冲光激发下也仅能产生极少量的二阶非线性光子；二是体相电四极响应严重地干扰表面对称性破缺诱导的非线性信号分析。 该项工作中，北京大学课题组利用超高品质因子回音壁光学微腔极大增强光与物质相互作用的优势，在二氧化硅微球腔中获得了高亮度的二次谐波和二次和频信号。为了充分发挥微腔“双增强”效应，研究人员发展了一种动态相位匹配方法，利用光学微腔中热效应和光学克尔效应的相位调制，高效地实现了基波和谐波信号同时与微腔模式共振。实验上获得的二次谐波转换效率达0.049% W-1，相比传统表面非线性光学，该效率增强了14个数量级。左图：实验获得的激发光和二次谐波光谱图；右图：动态相位匹配过程二次谐波功率变化。 研究人员进一步通过对基波偏振和二次谐波模式场分布的测量分析，成功提取得到只有表面对称性破缺诱导的非线性信号，排除了体相电四极响应的干扰。这种表面对称性破缺诱导的非线性信号有望作为一种超高灵敏度的无标记“探针”，用来检测和研究材料表面分子的结构、排布、吸收等物理与化学性质，为表面科学研究与应用提供了一个全新的物理平台；同时，该项研究发展的动态相位匹配机制具有普适性，可进一步推广到不同材料、不同形状的光学谐振腔中，有望在非线性集成光子学中发挥重要作用。
北京大学
2021-04-11
非线性光学准晶超构表面
提出并制备了非线性光学准晶超构表面，并研究了超构单元局域对称性和排布方式的全局对称性对超构表面远场非线性光辐射的共同影响。该非线性光学准晶超构表面运用了基于非线性光学贝里几何相位的金属等离激元结构单元，依据经典的彭罗斯准周期拼接和具有六重对称性的六角准周期拼接形成了不同种类的准晶结构。彭罗斯结构的准周期拼接具有五重对称性，其衍射图案则具有十重对称性，这些都是晶体衍射定理所不允许的对称性。而六角准周期拼接是2017年提出的一种准周期拼接，它具有晶体衍射定理所允许的六重对称性，却并不遵从短程有序的规律。这两种拼接方式可以与某些特定的比例联系起来，这些比例由不同阶次的迭代规则决定：彭罗斯结构对应一阶迭代过程，其比例是人们熟知的“黄金分割比”，而六角准周期晶格对应三阶过程，其比例可称为“黄铜分割比”。自六角准周期晶格从理论上提出以来，本项工作中的非线性光学准晶超构表面是首个利用黄铜分割比实验实现的人工光学结构。 非线性光学准晶超构表面中不同转向的超构单元对入射基频光的响应是均匀的，因此其线性光学衍射仅能反映超构表面的全局对称性，即晶格结构决定其远场光衍射。而在倍频实验中，即出射光的频率是入射光的两倍（如1200nm 变为600nm）。由于打破了超构单元的中心反演对称性并引入了非线性光学几何相位，其非线性光学衍射与晶格结构的局域对称性、全局对称性同时相关。因此，可以通过调控超构单元的指向分布，进而有效地调控倍频光衍射中的零级。非线性光学准晶超构表面这一概念或将为设计超构表面非线性光源、人工微纳光学结构材料提供新的思路。
南方科技大学
2021-04-13