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飛秒激光金屬表面彩色微條紋全息精密制造裝備
本成果以飛秒激光作為加工光源，研究飛秒激光束流作用下材料表面微結構及彩色視覺效果形成機制，建立飛秒激光彩色微條紋制備理論模型；協同攻克高精度光機電多軸協調控制技術、三維動態掃描振鏡及控制技術、激光參量監測及穩定性控制等關鍵技術，形成超快飛秒激光彩色微條紋制備工藝數據庫，集成開發精密制造裝備。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
飛秒激光金屬表面彩色微條紋全息精密制造裝備開發，突破金屬表面各類微條紋結構精密加工需求，實現視覺上多層次、多區域幻彩效果顯示；相較于傳統顏料制備彩色條紋，采用激光制備技術的金屬表面彩色視覺效果依賴于表面微納米結構，不會因金屬表面氧化改變顯示效果，也不存在掉色等現象，更具有使用價值，非常適用于3C、金屬模具加工、紀念幣、珠寶制造以及特殊信息存儲和防偽等領域。
本成果以飛秒激光作為加工光源，研究飛秒激光束流作用下材料表面微結構及彩色視覺效果形成機制，建立飛秒激光彩色微條紋制備理論模型；協同攻克高精度光機電多軸協調控制技術、三維動態掃描振鏡及控制技術、激光參量監測及穩定性控制等關鍵技術，形成超快飛秒激光彩色微條紋制備工藝數據庫，集成開發精密制造裝備。技術優勢體現在：
（1）采用高精密電機控制偏振態鏡片旋轉掃描裝置，同步實現激光加工參數、光束角度線偏振與圓偏振鏡片精密偏擺控制，突破光束偏振態多維調控，形成精密激光加工工藝數據庫；
（2）配套國產飛秒激光器，由激光器性能優化角度改善激光加工效果，于激光器內部實現脈沖調制，減少外部控制環節；
（3）基于自主開發的控制系統，實現工藝參數到控制系統集成，簡化操作以提高加工效率；滿足根據實際應用需求實現特定功能開發。
華中科技大學
2022-07-27
利用人工智能實現了三維矢量全息新技術
上海理工大學莊松林院士和顧敏院士領導下的未來光學國際實驗室宣布，首次利用機器學習反求設計（machine-learninginversedesign）實現了三維矢量全息（Three-dimensionalvectorialholography）的新概念。據介紹，這項發明是光學全息技術領域的一次重大突破，其提供的基于機器學習的反求設計可精準且迅速地產生一個或多個任意三維矢量光場，有望應用在超寬帶全息顯示、超安全信息加密以及超容量光存儲、超精確粒子操控等各個領域。相關研究成果于4月18日凌晨發表在國際頂級學術刊物《科學進展》上。該雜志為《科學》（Science）刊物旗下子刊，是一個涵蓋所有學術領域的開放性、綜合性科學刊物。光是一種電磁波，其在介質中傳播的同時伴隨著電磁和磁場的振蕩，被稱為光的矢量特性。基于光波的橫波特性，光的振蕩通常被限制在與其傳播方向垂直的二維平面上。近些年，研究發現光的振蕩可打破傳統二維平面的束縛，通過干涉產生縱向光振蕩，即形成第三維光矢量。在物理學上，通過求解三維麥克斯韋方程可以正向得到一個三維矢量光場分布，但其不可控。一直以來，精確產生任意三維矢量光場是一個世界性難題，因其需要十分復雜的反求設計，超出了人類知識和經驗的邊界。顧敏院士指導的科研人員利用機器學習反求設計率先實現了三維矢量全息，可精確地控制三維全息圖像中每個像素點的任意三維矢量狀態。“通過機器學習的人工智能新科技，我們首次實現了三維矢量光的操控，并將機器學習的算法延伸到光學全息中去，”顧敏院士說，“這樣的操控是全方位的，包括對每個三維矢量光攜帶的信息進行編碼、傳輸和解碼，因而消除了傳統二維偏振光的束縛。”文章第一作者任浩然博士（目前在德國慕尼黑大學從事洪堡博士后研究）說：“機器學習在光學設計中扮演著越來越重要的作用。我們研究證明訓練后的人工神經網絡可有效地、快速地產生任意三維矢量光場，達到接近百分之百的準確性，極大地提高了光場調控的效率。”這項發明還為光學全息開辟了一條新道路，首次在全息中證明光的三維矢量狀態可以作為獨立的信息載體，實現信息的編碼和復用。顧敏院士說：“這項發明作為光學全息技術領域的一項重大突破，不僅為下一代超寬帶、超大容量、超快速并行處理的光學全息系統奠定了基礎，同時也為加深理解光與物質的相互作用（例如粒子操控）提供了一個嶄新的平臺。”該項工作得到了墨爾本皇家理工大學（RMIT）人工智能納米光子學實驗室以及計算機科學系的大力支持。
上海理工大學
2021-04-11
兩部門關于開展高性能生物反應器創新任務揭榜掛帥工作的通知
高性能生物反應器創新任務揭榜掛帥。
工信部
2025-06-05
東南大學三項存內計算研究成果發表于固態電路領域頂會ISSCC
日前，2023年度第70屆IEEE國際固態電路會議 (International Solid-State Circuits Conference，ISSCC)在美國舉行。東南大學電子科學與工程學院國家ASIC工程中心楊軍教授、司鑫副研究員和蔡浩副教授的三項存內計算研究成果在本屆會議上發表并作了大會報告。東南大學是本屆ISSCC在存儲器、存內計算領域報道最多的單位。
東南大學
2023-03-03
一種基于光電子全息成像探測原子結構的方法
本發明公開了一種基于光電子全息成像探測原子結構的方法，通過測量強激光作用于原子電離產生的光電子動量譜，分析其中的干涉結構，可以獲取原子散射振幅的相位信息。包括：利用高強度的飛秒激光電離原子，測量電離得到的光電子的動量譜。分析測量到的動量譜，從全息干涉圖中提取原子散射振幅的相位信息。由于目前還沒有探測原子散射振幅相位信息的有效方法，本發明提出的方法將在全面認識原子結構方面有重要的應用價值。
華中科技大學
2021-04-14
制備隱藏二維碼圖像全息防偽標簽的方法及其識別裝置
制備隱藏二維碼圖像全息防偽標簽的方法及其識別裝置，屬于防偽標簽制備及識別領域，解決現有裸露二維碼圖像防偽力度不高的問題。本發明的方法，依次得到數據符號密文、生成二維碼圖像、得到傅里葉變換頻譜圖、繪制信息調制條紋圖像、形成方形縮微條紋圖像、將多個方形縮微條紋圖像排列成組合圖案、將組合圖案制成浮雕圖案母板，最后將浮雕圖案母板復制到標簽材料上。本發明的識別裝置，包括激光光源、全反鏡、標簽平臺、毛玻璃片、圖像傳感器、信號采集模塊、識別模塊、顯示屏及語音播報器。本發明將隱藏有經信息加密的二維碼衍射光柵條紋制作在全息防偽標簽上，識別需經特殊處理，同時信息經過加密，將大大提高防偽性能。
華中科技大學
2021-04-11
新型靜電飛行器
微型飛行器小體積、輕質量、高機動，能夠在狹小空間執行拍照、探測和運輸等特種任務，在國民經濟領域擁有廣泛應用前景。然而，此類飛行器普遍存在飛行時間短的痛點問題，尤其當重量小于10克時，其飛行時間一般不超過10分鐘。這是因為目前微型飛行器的發動機驅動部件一般采用傳統的電磁電機，而電磁電機在微型化后轉速高、發熱大，能量轉化效率急劇下降，甚至降到10%以下。微型電磁電機效率下降后，如果采用供電方便的自然太陽光作為能量來源，受限于太陽能電池的面積，很難滿足飛行需求。
為了解決上述難題，北航科研團隊從微型發動機的原理方面尋求突破，提出一種新的靜電驅動方案，研制出了在微小尺寸下轉速低、發熱小、效率高的微型靜電電機，并首次實現了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續飛行，在微型飛行器的發展進程中具有里程碑意義。
該飛行器主要由靜電發動機和超輕質高壓電源組成，具備低功耗（0.568瓦）和高升力（30.7克每瓦）優勢，首次實現了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續飛行。
靜電發動機的核心是靜電電機，它是一種依靠靜子和轉子間的庫侖力來產生連續旋轉運動的新型微型電機，具備結構簡單和無需繞組的優勢，其高電壓（千伏級）、低電流（微安級）的工作特性也使其在工作過程中發熱少且無明顯紅外特征。相比傳統電磁電機，靜電電機表現出了顛覆式的效率和功耗特性，在小質量（5克以內）情況下，其能量轉化效率可達傳統電磁電機的10倍以上，產生相同升力所需功耗僅為電磁電機的1/10以內，因此即便采用小尺寸太陽能電池，也可以為微型飛行器提供飛行所需功率。
電機雖然效率高、功耗低，但仍需要千伏級高壓電流來驅動，然而傳統高壓電源由于體積和重量過大，無法搭載在微型飛行器上。因此團隊還針對飛行應用場景，研制了千伏級超輕質高壓電源，主要包括太陽能電池和升壓電路兩部分，其中升壓電路可以在1.21克的重量下，將太陽能（或鋰電池）輸入的低壓直流電，轉換為4 - 9千伏的高壓直流電，相比美國斯坦福大學研發的同類技術升壓比提高了92%。
在微型靜電電機和超輕質高壓電源的助力下，本項目研發出的飛行器整機僅有巴掌大小（翼展20厘米），重量比一張A4紙還輕（4.21克），尺寸和重量分別是此前世界最小、最輕太陽能飛行器的1/10和1/600。更進一步，團隊還提出一款翼展8毫米，質量9毫克的超微型靜電飛行器，飛行功耗不到1毫瓦，展示了靜電電機在飛行器進一步微型化中的巨大潛力。
北京航空航天大學
2024-07-19
將三維數字信息記錄在全息底片上的裝置及其記錄方法
將三維數字信息記錄在全息底片上的裝置及其記錄方法,它涉及的是三維圖像存儲及立體顯示的技術領域.它是為了解決現有技術存在制作物理模型時間較長,費用較高,虛擬現實系統價格昂貴的問題.它的數字微反射鏡的光軸上依次設置有四分之一波片,偏振分束鏡,第一凸透鏡,空間濾波器,第二凸透鏡,全息底片,激光器輸出的激光通過電動快門,分束鏡,二分之一波片,第四凸透鏡,第三凸透鏡入射到偏振分束鏡的輸入端;另一部分激光透過分束鏡后由反射鏡反射到全息底片的背面上.它的步驟為:將三維圖像轉換成不同視角的二維圖像系列;在數字微反射鏡上顯示;在全息底片上成像.本發明能將計算機中數字式三維圖像記錄到全息底片上,以實現立體顯示.
收起
哈爾濱師范大學
2021-05-04
一種反射式鋁納米棒陣列及利用其實現彩色全息的方法
一種反射式鋁納米棒陣列，每個鋁納米棒與其對應的氟化鎂層、鋁反射層和介質基底層構成單元結 構；所述單元結構包括對紅光、綠光、藍光具有窄帶響應的單元結構，記為單元結構 R、單元結構 G 和 單元結構 B；所述三種單元結構在單元結構長度方向上依次交替排列。利用其實現彩色全息的方法為： 確定響應的主波長；尋找單元結構的邊長、氟化鎂層厚度、納米棒的寬度、高度和長度；計算排列周期 尺寸、單元數和朝向角；三種單元結構交替排布，進行彩色全息。其優點為：工藝簡單
武漢大學
2021-04-14
科技創新標志性人物-曾慶存（中國科學院院士、氣象學和地球流體力學家）
曾慶存，男，1935年5月出生于廣東省陽江市。中國科學院大氣物理研究所研究員，國際著名大氣科學家。
云上高博會
2021-08-17