本项目主要研究高温高压环境下基于可调谐二极管激光吸收光谱技术的气体诊断方法。在对高温高压下2.0 μm 波段的部分CO2 谱线参数及可用于谱线拟合的线型进行实验测量及理论计算分析的基础上，采用中心波长位于2.0 μm 附近的可调谐二极管激光器作为光源，结合固定波长的吸收光谱调制技术，基于通过一对CO2 谱线的谐波信号所实现的对高温高压环境中温度以及CO2 浓度测量的相关研究，建立一种可用于高温高压环境下的温度及组份浓度的测量方法，从而可实现对内燃机气缸等设备的工作过程中燃料利用效率以及CO2 气体排放的诊断。同时所进行的相关高温高压谱线参数和线型的研究，可对HITRAN 数据库中2.0 μm 波段的部分CO2 谱线参数进行补充和矫正，并可为高温高压环境下分子谱线的拟合及模拟寻找合适的线型。 现状特点：可调谐二极管激光吸收光谱技术是利用二极管激光器波长调谐特性，获得被测气体特征吸收光谱范围内的吸收光谱，从而对气体进行定性分析或定量分析的一种新技术。该技术具有高灵敏度、非接触式、实时、动态、多组分同时测量等优点。由于二极管激光器的高单色性，可以利用待测气体分子的一条孤立吸收谱线进行测量，避免了其他分子谱线的交叉干扰，从而准确地鉴别出待测气体。TDLAS 在许多领域有着潜在的重要应用价值，是近年来国际上非常热门的研究领域之一，其主要的应用领域有：分子光谱研究、机动车尾气测量、工业过程监测控制、天然气泄漏及有毒有害气体监测、大气痕量气体检测、医疗诊断、大气气溶胶测量等领域。 技术创新：采用价格较为低廉的2.0μm 波段DFB 型半导体激光器，结合固定波长的调制光谱技术，通过一对CO2 谱线实现对温度及CO2 浓度的测量，在保证探测灵敏度的同时，简化了装置结构，降低了系统成本，有助于仪器便携化和产业化的实现。

王湘麟课题组所报道的这种新型温度敏感的小分子有机发光材料(TPETA,图1），在室温至300℃的温度范围内具有发光峰可调的特性（几乎包含整个可见光区域）。基于这种温度敏感特性，通过精准控制基板加热温度与时间，可以得到基于单一材料的白光发光。王湘麟课题组成功制备了单一发光层的白光OLED器件，外量子效率达到3.4%，这是基于单一发光层白光OLED器件达到的最高效率，是有机小分子光电材料领域的重大突破。相比现有技术，其大大节约了原料成本和制作工艺成本，

本发明公开一种同时检测三相态水 Raman 谱信号的双光栅光谱仪系统。包括信号馈入单元、光学 色散单元和信号检测单元。信号馈入单元采用一根芯径 0.6 mm、数值孔径 0.12 的光纤将传导的信号光 馈入光学色散单元;光学色散单元包含两组级联的准 Littrow 结构布局的光栅色散系统，能高效传输并 以 1.0 mm nm-1 的线色散率将 393.0-424.0nm 范围通带信号光在焦面上色散，同时对带外 354.8 nm 附近 光产生优于 6 个数量级的抑制;信号检测单元能以 0.8 nm 的谱精度分辨与记录色散后的通带信号光。在 354.8 nm 紫外激光辐射下，气态、液态和固态水的振转 Raman 谱区依次对应 395-409 nm、396-410 nm 和 401-418 nm 范围;本发明通带光谱范围覆盖了三相态水的振转 Raman 谱区，实现对三相态水 Raman谱信号的同时检测，还能对 354.8 nm 附近光信号产生大幅抑制。

近日，上海交通大学电子系义理林教授课题组基于智能锁模算法、时间拉伸技术和实时高速电路建立的实时光谱分析控制平台，实现了锁模激光器输出飞秒脉冲的实时光谱调控，对飞秒激光器的设计具有重要的应用价值。相关成果以“Intelligent control of mode-locked femtosecond pulses by time-stretch-assisted real-time spectral analysis”为题目于2020年1月发表于国际光学顶尖期刊《Light: Science & Applications》（中科院长春光机所与Nature出版集团合办期刊），并入选为封面文章，在“News & Views”栏目被专门评述。博士生蒲国庆为第一作者，义理林教授为通信作者。 图说：期刊封面文章 飞秒尺度（1E-15秒）脉冲对应着原子分子、材料、生物蛋白、化学反应等丰富物质体系的众多超快过程，有着广泛而重要的应用。锁模激光器作为产生飞秒脉冲的重要基础研究工具，在物理、化学、生物、材料、信息科学等领域都有广泛的应用。飞秒锁模激光器自上世纪六十年代发明以来，与其相关的研究分别于1999，2005，2018年获得过诺贝尔奖。 随着超快光学的快速发展，越来越多的前沿应用需要对飞秒脉冲的时域和光谱进行精细控制。由于飞秒脉冲的产生涉及非常复杂的非线性和色散传输效应，达到特定脉冲状态的稳态输出需要对激光器多个参数在高维空间进行优化，传统基于激光器光学设计和优化的方法已被证明难以精确实现。 通过对飞秒脉冲状态进行智能识别，结合智能算法对激光器多参数进行全局优化，有望获得理想的飞秒脉冲输出，但其主要挑战在于飞秒脉冲难以实时精确识别。低速时域采样无法识别飞秒脉冲宽度和形状，光谱仪虽可识别飞秒脉冲积分光谱但无法识别其瞬时光谱，因此传统方法都无法做到实时控制飞秒脉冲精确锁模状态。为了解决这一难题，义理林教授课题组提出在锁模控制环内引入时间拉伸-色散傅里叶变换（TS-DFT）技术，通过时域到光谱的转换，采用低速时域采样即可识别飞秒脉冲对应的瞬时光谱宽度和形状。结合智能控制算法，实现了以1.4nm为精度对飞秒脉冲光谱宽带从10nm到40nm进行可编程控制，光谱形状可编程为高斯型或三角形等。这是本领域首次实现飞秒锁模脉冲光谱宽度和形状高精度实时编程控制，解决了飞秒锁模脉冲锁模状态无法精确调控的难题。 基于实时的光谱控制，该研究还展示了从窄谱锁模态至宽谱锁模态以及从三角形光谱脉冲态至宽谱锁模态的演变过程，发现两者动力学过程具有相似性，提出了目标锁模状态可能决定中间动力学过程的猜想，为人们进一步探索锁模激光器内部机理提供新视角。 图说：基于快速光谱分析的飞秒锁模脉冲智能控制 非线性光学著名专家John Dudley教授（欧洲物理学会主席，IEEE/OSA Fellow）在《Light: Science & Applications》的“News & Views”栏目撰文介绍此项工作，认为本工作极具创新性，开拓了研究锁模动力学新的可能性，很可能应用于多种锁模光纤激光器中。 义理林教授课题组过去六年来一直致力于解决飞秒锁模激光器的智能控制问题，2019年发表在光学领域顶级期刊《Optica》的“智能锁模激光器”成果入选美国光学学会旗下新闻杂志《Optics & Photonics News》2019年光学年度进展“Optics in 2019”。该方向工作部分得到国家自然科学基金（61575122）的支持。《Light: Science & Applications》论文全文https://www.nature.com/articles/s41377-020-0251-x《Light: Science & Applications》“New & Views”评述论文https://www.nature.com/articles/s41377-020-0270-7

以咔唑为中心，在其2，7，9号为分别进行芳基化，制备了新型的二维、三维的螺旋桨状芳香性两亲物， 并通过折叠芳香性平面的组装制备了空心球。与传统的基于一维芳香性分子的超分子多孔材料相比，二、三维π-共轭组装体在水溶液中提供了疏水性碳环境，可以吸附回收水中的有机污染物。研究结果表明，制备的介孔球对有机污染物—乙炔雌二醇（Eo）和双酚A（BPA）的回收率分别为92％和90％。值得注意的是，介孔球可以识别盐的浓度。随着盐的加入，折叠的芳香性分子被观察到逐渐变得平坦，诱导强的π-π相互作用，使多孔球体融化并相连一起形成实心的纤维。这种多孔向无孔材料的转变引发被吸附的污染物从多孔结构中自发释放，而随后的透析使超分子多孔结构恢复吸附容量。

本发明公开了一种提高超积累植物东南景天对重金属超积累能力的方法，包括：将离体的东南景天植株切成含有完整腋芽的茎段，浸入无菌秋水仙素溶液中，密封避光，并放入温度为25℃±1℃的摇床中振荡；取出处理后的离体带腋芽茎段经无菌水冲洗后接种于分化培养基上，培养至腋芽处长出丛生芽；将丛生芽接种于生根培养基中，生根培养为完整植株；取完整植株的嫩叶在流式细胞仪上检测所获得株系的倍性，选择变异植株；取变异植株，切成茎段，在生根培养基中培养获得无菌苗；变异植株与对照株在加镉的培养基中进行镉处理，检测其体内镉积累量。本发明通过诱导东南景天染色体加倍，再经过检测获得加倍材料，提高东南景天对重金属的超积累能力。

本发明公开了一种基于超材料的肖特基型毫米波多谱信号探测器，包括自下而上依次设置的衬底层、N 型砷化镓层、二氧化硅层与超材料层、欧姆电极和肖特基电极；其中超材料层为具有周期性微纳米结构的金属开环共振单元阵列，所述金属开环共振单元阵列包含了多种图形及其特征尺寸参数，每个图形对于特定电磁波具有完全吸收特性，通过改变金属开环共振单元的结构和尺寸参数可以调控对应的电磁波吸收频段，通过改变 N 型砷化镓的耗尽层宽度可以调控超材料