本成果将全息技术与位置复用、偏振复用、共形超颖表面、非对称传输、结构色、相变材料、轨道角动量调控等超颖表面相关特性相结合，设计出了多种基于光学超颖表面的多维信息复用防伪标识，为提升光存储技术的存储密度和防伪加密性能提供了新的解决方案，具有极大的设计优势和应用前景。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 近年来，超颖表面作为一个新兴的研究领域发展迅速，其强大的波前调控能力和与生俱来的超薄、紧凑的性质非常适合应用于光学加密、防伪领域。为了推进超颖表面的实用化发展，增加其信息容量，项目组在超颖表面的多维信息复用领域做出许多努力。将全息技术与位置复用、偏振复用、共形超颖表面、非对称传输、结构色、相变材料、轨道角动量调控等超颖表面相关特性相结合，设计出了多种基于光学超颖表面的多维信息复用防伪标识，为提升光存储技术的存储密度和防伪加密性能提供了新的解决方案，具有极大的设计优势和应用前景。 基于光学超颖表面的多维信息复用防伪标识与加密技术信息容量大，能提供多层次的防伪特征；必须采用电子束刻蚀系统进行加工，设计制造难度高，极难仿制和伪造；面积小，外表精致，不影响产品或证件的外观；具有极高的唯一性，由于全息算法的特性，即使对应的全息再现像完全相同，也可以通过对比SEM图来从根源上避免伪造。该技术代表着未来光学加密、防伪技术的发展方向，可作为数据存储、模式识别、信息处理和光学加密的平台，有望在增强现实、智能手机等人机交互领域及防伪、信息加密等信息安全领域发挥关键作用。

微弧复合处理（Micro-arc Composite Ceramic，MCC）技术将不需前处理的微弧氧化与静态防护性能优异的有机物涂装技术相结合，在铝、镁合金表面制备具有高性能、多用途的陶瓷有机复合涂层，性能明显优于单一微弧氧化或传统涂装工艺。研究团队近年来承担了科技部“十五”科技攻关计划项目、国家科技攻关计划引导项目、国家高技术研究发展计划(863计划)项目、科技部“十一五”科技支撑计划项目及科技部国际合作计划等项目。微弧复合处理工艺简单、环保、无排放，处理效率高，涂层综合性能优异，以及对材料的适应性强（复杂构件或深孔管件）等优点，开发的设备运行稳定，已成为业界认可的铝、镁合金“环保型”表面处理技术，由在机械、汽车、国防、电子、航天、航空及建筑等领域有着极其广泛的应用前景。

表面质量已经成为企业日益关注的内容，传统人工检测方法存在着检出率低、工人劳动强度大等问题，已不适应企业对产品表面质量严格控制的要求。采用表面在线检测系统是解决这些问题的惟一途径。目前，发达国家的带钢生产线一般都配备有表面在线检测系统，从热轧生产线开始到冷轧的各条生产线，如酸洗、轧制、平整、涂镀及精整等，对轧制过程中各条生产线的表面质量情况都进行了全连续自动跟踪，不仅保证了产品的出厂质量，而且可以根据前面工序中的检测情况指导后面工序的生产，提高了产品的成材率及生产效率，给企业带来了巨大的经济效益。本课题组于1998年开始在表面检测领域进行研究，在一项欧盟国际间合作项目和多个国家及省部项目的支持下，于2002年研制出国内第一套具有自主知识产权的带钢表面质量在线检测系统。该系统采用CCD摄像头、图像处理、模式识别、并行计算等一些前沿技术，并自主开发了图像冻结技术、快速图像处理和模式识别技术等多项创新技术，解决了表面质量在线检测中的一些难点。该项研究成果经专家鉴定，整体技术具有国际先进水平。该产品于2003年7月获得北京市“高新技术成果转化项目”的认定。应用范围 本产品可广泛应用于钢铁、有色、造纸、塑料等行业，典型应用领域有：冷轧带钢、热轧带钢、中厚板、铝带、铝箔、铜带、铜箔、纸带、木材、塑料薄膜、陶瓷、纺织等生产线。目前，本产品已经应用于热轧带钢、冷轧带钢、中厚板等多条生产线，系统达到的技术指标是： 检测速度18 米/秒（可按用户要求提高）； 检测精度为0.3mm（可按用户要求提高）；对生产线上常见缺陷的检出率≥90%，常见缺陷的识别率≥80%。

研发阶段/n成果简介：FD-1坯布表面质量检测系统包括由线阵CCD、图像采集卡、工业计算机组成的分布式机器视觉系统的硬件结构以及图像处理软件等是产品升级、品质提升的首选。该技术与传统工艺最大区别在于，采用分布式机器视觉系统和自主研发的检测软件代替人工肉眼检测，可以满足宽幅面、高速度、高精度的检测要求，能够实现检测标准的统一，使得质检工作的效率大幅提高。主要技术指标：该检测机可可检测坯布中的断经、断纬、粗节、粗经、纬档、松边、起球、污迹、孔洞等疵点，集自动探测、疵点定位、缺陷分类、布边打标、质量评估等

光学超构材料（Metamaterials）的快速发展为人类提供了在亚波长尺度下调控光的传播的丰富手段。很多新奇的光物理现象，例如负折射、超分辨透镜和隐身斗篷等都可以通过设计功能基元的有效介电常数来实现。在光波段，三维纳米加工的困难和金属结构的光损耗不利于超构材料的广泛应用。自二维超构表面（Metasurface）概念提出以来，超构表面在降低三维超构材料加工难度、提高光学效率方面，特别是控制光的功能基元的几何位相等方面取得了众多突破性进展。近来，超构表面在高效率全息成像、超薄光学波片、高数值孔径的平面透镜等领域已经表现出极高的应用潜力。超构表面的研究进展极大丰富了利用超构功能基元实现对电磁场 (可见光、近红外光，太赫兹、微波等波段) 进行调控的手段，为设计新型光学元件提供了新技术。 当前，超构表面的研究主要集中在线性光学的范畴。但毫无疑问，非线性光学响应例如倍频、三倍频、光致折射率变化等过程，将为光学超构表面的功能基元赋予新的可调控自由度。此综述文章从非线性光学超构表面的材料选择、对称性，非线性手性光学超构表面，非线性光学相位调控，非线性光光束调控，光开关与调制五个方面详细介绍了非线性光学超构表面的最新进展。文章最后对非线性光学超构表面在太赫兹非线性光学、量子信息处理等领域的潜在应用的前景作了展望。

检测技术是现代制造业的基础技术之一，是保证产品质量的关键。随着现代制造业的发展，许多传统的检测技术已不能满足其需要，主要表现在：现代制造产品种类越来越多，制造精度越来越高，很多场合要求实时、在线、非接触检测；现代制造业的发展需要更快速、有效的产品检测技术。视觉检测技术是建立在计算机视觉理论基础上的一门新兴检测技术，具有非接触、速度快、精度高、现场抗干扰能力强等许多优点，能很好地满足现代制造业对检测的需求，在实际中正取得越来越广泛的应用，如零件外形尺寸测晕、零件的缺陷检查、零件装配、机器人的引导和零件的识别等。 浙大团队设计轴承表面视觉在线检测系统，被检轴承在机械运动工作平台上，在计算机的控制下，以一定的速度和节拍在传输带上运动，轴承在光源的照射下，其影像被投射到光学成像系统，CCD摄像头将其接收的光学影像转换成视频信号输出到图像采织卡，图像采媒卡再将视频信号转换成数字图像信息供计算机处理。计算机运用各种算法对图像数据进行预处理、轴承图像分割、定位以及计算等，最终判断所检轴承是否为合格品，为合格品者则计算并输出图像的相对转角，由机械执行机构（比如机械臂）根据此转角完成轴承生产的下一工序。

动态表面海洋防污材料由华南理工大学海洋工程材料团队研发，主要用于海军装备、船舶、海洋能源装备等的生物污损防治。该材料具有独特的主链降解性，在海水中形成不断变化的动态表面，避免污损生物的附着。涂层在静态条件下仍可不断稳定抛光，实现对环境友好防污剂的控制释放，可静态、长效防污。此外，该材料在海水中可降解为无毒小分子，避免海洋微塑料的产生，对海洋环境友好。该成果打破了欧美日在该领域的长期技术垄断。 已应用于军/民用船舶（数百艘）、南海岛礁用波浪发电平台、水下探测器等海洋工程装备，并在核电站试用，防污效果优异。

 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

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。

武汉工程大学邮电与信息工程学院是经教育部批准设置的普通本科高校。学院创建于2002年，由武汉工程大学与武汉化院科技有限公司联合举办，是一所以普通本科教育为主，以信息与通信技术（ICT）为特色，培养通信、计算机、自动化、化工制药、材料、机械、电子、土木、以及艺术、外语、经济、管理等学科领域高级应用型人才为主的全日制普通高等学校。学院目前拥有两个校区。一是武汉工程大学武昌校区，位于武汉市洪山区虎泉街366号；二是邮科院校区，位于武汉市洪山区邮科院路88号。武昌校区占地面积500余亩，邮科院校区占地200余亩，拥有教学行政用房面积16.8万平方米，馆藏图书70万余册，教学科研仪器设备总值6530余万元。两校区均位于武汉中国光谷的核心地带，直线距离1.2公里，集秀美的风景、幽雅的环境、浓厚的文化氛围、便利的交通、完备的现代教学与生活设施于一体。学院现有教师659人，其中具有硕士学位及以上的比例为88.6%，具有中高级职称的比例80.3%，聘请40多位专家学者和知名人士为学院客座教授。学院现有全日制本（专）科学生近万人，设有机械与电气工程系、化工与材料工程系、经济与管理系、建筑工程系、艺术设计系、公共学部等6个系部，开办工学、理学、管理学、经济学、文学、法学、艺术学等7个学科门类的39个本科专业、10个专科专业。邮科院校区集中了通信工程、电子信息工程、软件工程、网络工程、通信技术等邮电通信领域特色优势专业。学院获省级及以上本科教学质量工程项目数量在全省同类高校名列前茅。拥有湖北省普通高等学校战略性新兴（支柱）产业人才培养计划专业、省荆楚卓越工程师协同育人计划专业、省专业综合改革试点专业、省级“双万”专业、省独立学院重点培育专业等15个，省级重点（培育）学科1个，省级精品资源课程4门；省级教学团队及优秀基层教学组织4个；国家地方所属高校“本科教学工程”大学生课外实践教育基地1个，省级实习实训基地2个；教育部产学合作协同育人项目3个，省级及以上教研、科研项目30余项。 学院师生在“互联网+”大学生创新创业大赛、“创青春”全国大学生创业大赛、全国大学生数学建模竞赛、全国大学生电子设计竞赛、全国大学生机械创新设计大赛、结构设计大赛、艺术设计大赛、外语翻译大赛等国家和省市各类课外竞赛中屡获佳绩。2018年共获得各类学科竞赛国家级一等奖2项，二等奖1项；省级一等奖13项，二等奖16项，三等奖28项。学院在全国大学生数学建模竞赛中表现尤为突出，共计获得国家级奖项3项，省级奖项21项。近年来，学院荣获国家级奖励100余项，省市级奖励200余项，荣获省级优秀学士学位论文100余篇。学院毕业生就业率稳定在94%以上，考研上线率达15%。学院多年依托武汉工程大学优势专业和优质教学资源办学，在办学条件、实验室、师资等方面共建共享。学院一直与世界知名的信息通信领域产品和综合解决方案提供商——武汉邮电科学研究院（现为中国信息通信科技集团有限公司）长期合作，共同致力于信息通信领域高素质应用型人才培养，已累计向社会输送了近9000余名相关专业本专科毕业生。学院与湖北兴发集团联合开办“兴发基地班”，每年定向培养100余名各类工程技术人才。学院拥有国内最先进的移动通信实验室、高速率大容量光传输实验室，与世界知名企业罗克韦尔、达内教育集团在校内共建自动化实验室、大数据实验室，建有校园智慧教室、政治理论课网络工作室、心理咨询中心等。学院与东风汽车、烽火科技、中国电信、浙江物产化工集团等100多家国有大中型国企、外资企业、民营企业等建立了密切的校企合作关系，与美国、英国、新加坡等多所国外高校开展校际合作与交流。 学院多年坚持立德树人根本任务，为社会培养和输送了数万名优秀毕业生，涌现出了一批省级及以上先进集体和优秀个人。学院师生先后获得“湖北省高等学校先进基层党组织”、“活力团支部”、“师德先进个人”、“全国民办高校优秀辅导员”、“中国大学生自强之星”、“自强学子”、“拾金不昧学子”等光荣称号。学院奖助学金体系设置完整，品学兼优的学生可以获得国家奖学金、国家励志奖学金以及学院综合奖学金、单项奖学金和社会奖学金等。学院积极开展大学生科技文化节、文化艺术节、体育节、校园金话筒大赛、校园十大歌手大赛等丰富多彩的校园文化活动，学生在学好专业知识的同时，可通过参加社团活动、学科竞赛、社会实践、志愿服务等丰富校园文化生活，提升个人综合素质，实现自我人生价值。