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本實用新型公開了一種結(jié)構(gòu)光照明的雙光子熒光顯微系統(tǒng)。電光強度調(diào)制器、擴束鏡和相位調(diào)制器沿飛秒激光器發(fā)出的光束依次布置在前方，經(jīng)電光強度調(diào)制器功率調(diào)制、擴束鏡擴束和相位調(diào)制器相位調(diào)制后入射到掃描模塊中，掃描模塊的出射光依次經(jīng)掃描鏡、場鏡、二色鏡和物鏡后照射到樣品架的樣品上，物鏡安裝在Z向掃描臺上。本實用新型為生物組織深層無創(chuàng)成像提供了一種可行的方式，能得到信噪比大大提升的顯微圖像，效率高靈敏度強，能夠在傳統(tǒng)多光子方法無法清楚識別的深度重建衍射極限分辨率。

隨著包括5G通訊、物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的新型產(chǎn)業(yè)的興起，在實際應(yīng)用中對于高速、低損耗的信息處理系統(tǒng)的需求與日俱增。傳統(tǒng)的電子器件受摩爾定律的限制，在儲存密度和運算速度的突破上均面臨瓶頸，并且進入“ 后摩爾時代”，電子器件不可無限制地進行集成。器件的尺寸越小，量子效應(yīng)越明顯，集成的困難就越大。作為摩爾定律的延續(xù)，人們提出一種極具潛力的設(shè)計——光子芯片。相較于傳統(tǒng)的電子芯片，光子芯片的巨大優(yōu)勢之一是光子之間無相互作用力，可以大大降低系統(tǒng)的功耗，增大信息傳輸?shù)膸挕Ｒ虼耍庾有酒梢栽跀?shù)據(jù)通信、高性能計算和傳感技術(shù)上有重要的應(yīng)用。 帶通濾波器是一種信號前端處理器件，是光子芯片集成的重要元器件之一。它可以有效抑制不需要波段的信號，僅允許目標波段通過，這在信號處理領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。然而，目前帶通濾波器在光子集成器件領(lǐng)域少見報道。傳統(tǒng)方法大多依賴經(jīng)驗以及物理啟發(fā)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和參數(shù)優(yōu)化，需要耗費大量資源，器件的性能有局限性。相較于傳統(tǒng)的設(shè)計方法，利用算法設(shè)計納米光子學器件具有普適性和高效性。通過采用恰當?shù)乃惴ㄟM行優(yōu)化，可以有效提高設(shè)計效率，優(yōu)化器件指標，避免出現(xiàn)局部最優(yōu)的情況，找到性能最優(yōu)的器件。 圖1.帶通濾波器掃描電鏡圖

郭光燦院士團隊在固態(tài)量子存儲領(lǐng)域取得重要進展。該團隊李傳鋒、周宗權(quán)研究組基于自主加工的激光直寫波導，實現(xiàn)了光子偏振態(tài)的可集成固態(tài)量子存儲，存儲保真度高達99.4±0.6%，該工作顯著推進了可集成量子存儲器在量子網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。

成果簡介：在單光子發(fā)射斷層成像（SPECT）中, 放射性示蹤劑被注入病人體內(nèi)，根據(jù)對放射性示蹤劑所發(fā)出的伽馬射線的測量，SPECT 可以重建出放 射性示蹤劑在人體內(nèi)的分布圖，該圖可以反映人體組織結(jié)構(gòu)及其活動功能。SPECT 已經(jīng)被用在腫瘤的早期診斷, 心血管疾病和腦部疾病的診斷,骨胳影 像的顯示等。基于國家自然科學基金的支持，我們國際上率先發(fā)展了非均勻 衰減錐形投影 SPECT 解析重建方案。該方案可以同時

本發(fā)明屬于功能材料領(lǐng)域，提供了一種絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠及其制備方法。所述制備方法包括采用物理交聯(lián)劑將絲素蛋白和N?異丙基丙烯酰胺(NIPAM)在常溫下共交聯(lián)，并在交聯(lián)反應(yīng)過程中嵌入三維光子晶體陣列。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 本發(fā)明屬于功能材料領(lǐng)域，提供了一種絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠及其制備方法。所述制備方法包括采用物理交聯(lián)劑將絲素蛋白和N?異丙基丙烯酰胺(NIPAM)在常溫下共交聯(lián)，并在交聯(lián)反應(yīng)過程中嵌入三維光子晶體陣列。本發(fā)明提供的制備方法制備的光子晶體水凝膠具有良好的生物相容性、彈力性能、吸水性能，與皮膚之間具有良好的貼合性，緊貼皮膚表面不易脫落，還同時具有優(yōu)良的壓力傳感性和溫敏性，可對溫度和壓力的變化產(chǎn)生顏色變化響應(yīng)，實現(xiàn)壓力和溫度變化的裸眼觀測。 對溫度的響應(yīng)：在35℃時觀察到的絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠由原來的藍色局部變?yōu)樽仙图t色，結(jié)構(gòu)色發(fā)生明顯改變，是由于水凝膠急速收縮導致陣列從密堆積結(jié)構(gòu)變?yōu)椴痪鶆虻钠渌蜖顟B(tài)，導致結(jié)構(gòu)色出現(xiàn)反常變化。因此，本發(fā)明提供的絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠的LCST在35℃附近。當溫度低于31℃時，光子晶體水凝膠的反射峰幾乎不發(fā)生移動；而當溫度到達31℃時，反射峰逐漸紅移；之后隨著溫度的升高，在34?35度之間，產(chǎn)生大幅度紅移。由上述試驗結(jié)果可知，絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠在34?35℃之間出現(xiàn)了相轉(zhuǎn)變。現(xiàn)有技術(shù)已知純NIPAM凝膠的LCST約為33℃。由于本發(fā)明提供的制備方法制備的絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠的LCST接近人體溫度，并且光子晶體水凝膠的相轉(zhuǎn)變溫度可通過添加鹽離子等方法進行調(diào)節(jié)。再加上光子晶體水凝膠具有良好的彈性和皮膚貼合性。因此，本發(fā)明提供的制備方法制備的絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠可用作敷料裸眼檢測體溫，快速準確地判斷體溫是否正常。 對壓力的響應(yīng)：將光子晶體水凝膠膜貼在物體表面，當物體表面有外加壓力存在時，光子晶體水凝膠膜會發(fā)生顏色的變化，可以用來裸眼識別外加壓力的大小。例如將光子晶體水凝膠膜貼在人體關(guān)節(jié)表面，當關(guān)節(jié)彎曲時，帶動水凝膠膜伸長，其中的光子晶體晶格間距變大，進而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色的變化。光子晶體水凝膠膜的這一特性可應(yīng)用于運動康復監(jiān)測領(lǐng)域，監(jiān)測關(guān)節(jié)的運動靈活性，裸眼觀察即可輕松獲取運動康復情況。 吸水性能評價：將制備的絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠的5mm膜放在干燥環(huán)境中失水，當其含水量降為最大含水量的50％時，光子晶體水凝膠的體積產(chǎn)生相應(yīng)的縮小；將其放置于含水容器中浸泡30min后即可恢復到最大吸水量狀態(tài)。在經(jīng)歷上述失水和吸水過程后，光子晶體水凝膠的各項性能保持穩(wěn)定。由此可知，光子晶體水凝膠的吸水性能良好，且吸水、失水過程不會破壞其結(jié)構(gòu)。又由于其與皮膚的貼合性很好，十分適合用作水溶性藥物載體材料。 酸堿穩(wěn)定性評價：配制pH＝5 ,6 ,7 ,8 ,9的磷酸緩沖液，將實施例1制備的絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠的1mm膜分別置于上述緩沖溶液的培養(yǎng)皿中，10分鐘后用光纖光譜儀檢測其反射光譜。試驗結(jié)果顯示光子晶體水凝膠在上述緩沖液中反射峰均未發(fā)生移動。因此，光子晶體水凝膠在上述pH范圍內(nèi)具有良好的酸堿穩(wěn)定性和耐受性，不會隨外界pH變化產(chǎn)生收縮或溶脹，具有良好的環(huán)境適應(yīng)性。 自修復性能評價：將實施例1制備的絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠的2mm膜用刻刀切開后，切口接觸放置在一起，放置24小時，觀察發(fā)現(xiàn)切口消失。因此，光子晶體水凝膠具有一定的自修復能力，利于增加使用壽命。檢驗自修復后的光子晶體水凝膠強度，將光子晶體水凝膠兩端固定并緩慢拉伸，拉伸30％時切口出現(xiàn)裂縫，50％時切口完全斷開。由此可知，光子晶體水凝膠具有一定程度的自修復性能，但是由于修復僅為物理相互作用力產(chǎn)生，因此不能承受較大的外力。

本項目屬于功能材料領(lǐng)域，提供了一種絲素蛋白?NIPAM光子晶體水凝膠及其制備方法。所述制備方法包括采用物理交聯(lián)劑將絲素蛋白和N?異丙基丙烯酰胺(NIPAM)在常溫下共交聯(lián)，并在交聯(lián)反應(yīng)過程中嵌入三維光子晶體陣列。本發(fā)明提供的制備方法制備的光子晶體水凝膠具有良好的生物相容性、彈力性能、吸水性能，與皮膚之間具有良好的貼合性，緊貼皮膚表面不易脫落，還同時具有優(yōu)良的壓力傳感性和溫敏性，可對溫度和壓力的變化產(chǎn)生顏色變化響應(yīng)，實現(xiàn)壓力和溫度變化的裸眼觀測。

本成果利用光子技術(shù)實現(xiàn)寬帶微波毫米波信號的產(chǎn)生、復用和處理，突破了傳統(tǒng)雷達面臨的帶寬和響應(yīng)速度瓶頸，將有效滿足智能化裝備的應(yīng)用需求。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 智能化將徹底地改變?nèi)藗兩詈凸ぷ鞯姆绞剑咽侨祟惿鐣l(fā)展不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。對于室外裝備來說，能夠在各種天氣條件下實時高分辨地獲取環(huán)境信息是其智能工作的前提。例如，智能駕駛、周界安全、人群目標跟蹤、低空管制等都迫切需要全天候?qū)崟r高分辨成像技術(shù)的支持。微波毫米波雷達是目前唯一能全天候、全天時工作的傳感器，但受限于低頻電磁波本身的局限，其分辨率一般較差，難以在民用領(lǐng)域廣泛使用。 本成果利用光子技術(shù)實現(xiàn)寬帶微波毫米波信號的產(chǎn)生、復用和處理，突破了傳統(tǒng)雷達面臨的帶寬和響應(yīng)速度瓶頸，將有效滿足智能化裝備的應(yīng)用需求。 創(chuàng)新點： 1.寬帶可重構(gòu)雷達信號產(chǎn)生 2.光域多階邊帶抑制對消與穩(wěn)定反饋控制技術(shù) 3.光基寬帶微波光子正交混頻接收技術(shù) 4.基于高分辨率一維距離像的雷達目標識別 5.高效精確的微波光子雷達二維ISAR成像 技術(shù)指標： 信號帶寬：12GHz；成像分辨率：1.3cm×1.3cm 知識產(chǎn)權(quán)及獲獎 1.中國光學十大進展提名 2.中國工業(yè)博覽會高校展區(qū)特等獎

關(guān)鍵科學問題研究團隊開發(fā)出一種與CMOS兼容的技術(shù)，可以動態(tài)且可逆地實現(xiàn)二氧化鈦和黑色二氧化鈦之間的轉(zhuǎn)化，從而達到結(jié)構(gòu)色的擦寫和再現(xiàn)。通過構(gòu)筑亞波長尺寸的微納結(jié)構(gòu)，可以把特定波長的光局域在近場，激發(fā)出低階甚至高階的電極子或磁極子，它們反過來又會與材料中的電子產(chǎn)生強烈的相互作用，從而激發(fā)出更多的高活性電子，使得材料本

研究團隊通過設(shè)計金屬—分布式布拉格反射器優(yōu)化單光子探測器芯片的光學性能，完成低本征暗計數(shù)的單光子探測器芯片的全自主化設(shè)計與制備，實現(xiàn)了單光子探測器芯片的全國產(chǎn)化，為解決國家亟需的前沿科技問題邁進了重要一步。

郭光燦院士團隊在基于人工合成維度的量子模擬方面取得重要實驗進展。該團隊李傳鋒、許金時、韓永建等人將攜帶不同軌道角動量的光子（又稱為渦旋光子）束縛在簡并光學諧振腔內(nèi)，通過引入光子的自旋軌道耦合人工合成了一維的拓撲晶格，為拓撲量子模擬開創(chuàng)了一種新的方法。