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針對(duì)太赫茲高分辨雷達(dá)和通信系統(tǒng)應(yīng)用需求，研究了常溫固態(tài)太赫茲連續(xù)波發(fā)射和接收的總體方案和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，研究了太赫茲平面肖特基勢(shì)壘二極管非線性模型的精確模型，提出了太赫茲高效倍頻電路和低損耗分諧波接收電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，掌握了太赫茲倍頻器和分諧波混頻器的優(yōu)化方法，解決了固態(tài)太赫茲關(guān)鍵技術(shù)的工藝難題，突破太赫茲連續(xù)波發(fā)射和接收的關(guān)鍵技術(shù)，打破國外技術(shù)封鎖，提高自主創(chuàng)新能力，形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，相關(guān)技術(shù)水平達(dá)到國際先進(jìn)，為我國太赫茲技術(shù)的發(fā)展和太赫茲系統(tǒng)的應(yīng)用奠定技術(shù)基礎(chǔ)，提供技術(shù)支撐。

準(zhǔn)確測(cè)量太赫茲頻段目標(biāo)雷達(dá)散射界面（Radar Cross Section，RCS）是開展太赫茲成像和探測(cè)等技術(shù)研究的基礎(chǔ)。利用反射式太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)(THz-TDS)可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的超寬帶RCS參數(shù)測(cè)量功能。典型基于THz-TDS的RCS測(cè)量系統(tǒng)主要由飛秒激光器、太赫茲輻射源、太赫茲探測(cè)器、光學(xué)延時(shí)掃描裝置和待測(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)臺(tái)等組成。

本發(fā)明提供一種在太赫茲頻段具有大雙折射的液晶淚晶材料，該液晶材料具有目前THz 頻段內(nèi)最大的雙折射率，兼具寬溫液晶相(-15~1500 C) 和低粘度的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)低工作電壓、快速響應(yīng)、緊湊型THz 調(diào)制器件的制備。

依據(jù)國家規(guī)定，白光LED將逐步取代白熾燈，但其光譜中紅綠光太少，藍(lán)光太多并泄漏，偏離太陽光譜很多，長期照明將對(duì)人體的生理和心理產(chǎn)生不良影響，損害健康，不適用于室內(nèi)照明，加緊改造白光LED發(fā)光光譜刻不容緩。用單個(gè)紫光LED輻照高效RGB三基色熒光粉生成白光是當(dāng)前最佳方案，具有價(jià)格便宜、驅(qū)動(dòng)方便、和傳統(tǒng)白光LED工藝兼容的優(yōu)點(diǎn)，適當(dāng)調(diào)整三基色比例可使光譜與陽光譜盡可能靠近，提高顯色指數(shù)，降低色溫，防止藍(lán)光泄漏，形成暖白光，適合于人類室內(nèi)照明。這也是中村修二（諾貝爾獎(jiǎng)獲得者）在2015年7月提出的方案。本項(xiàng)目自主研發(fā)了能在紫光（395nm-410nm）激發(fā)下可發(fā)紅、藍(lán)、綠（RGB）的高效三基色摻稀土的下轉(zhuǎn)換熒光粉，用這些熒光粉涂敷在紫光LED芯片上可發(fā)高效、暖色溫白光，其發(fā)光光譜和太陽光靠近，沒有藍(lán)紫光泄漏。可用于室內(nèi)健康照明，替代白熾燈、日光燈和節(jié)能燈，也可用于博物館、服裝、醫(yī)療等高顯色的特殊照明領(lǐng)域。

本項(xiàng)目自主研發(fā)了能在紫光（395nm-410nm）激發(fā)下可發(fā)紅、藍(lán)、綠（RGB）的高效三基色摻稀土的下轉(zhuǎn)換熒光粉，用這些熒光粉涂敷在紫光LED芯片上可發(fā)高效、暖色溫白光，其發(fā)光光譜和太陽光靠近，沒有藍(lán)紫光泄漏。可用于室內(nèi)健康照明，替代白熾燈、日光燈和節(jié)能燈，也可用于博物館、服裝、醫(yī)療等高顯色的特殊照明領(lǐng)域。

中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效果的優(yōu)劣與建筑使用狀況、天氣等因素密切相關(guān)，現(xiàn)有中央空調(diào)系統(tǒng)中90%以上沒有控制調(diào)節(jié)功能，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行能耗占建筑總能耗的40~60%，節(jié)能潛力巨大。我國北方集中供熱系統(tǒng)管理粗放，缺乏科學(xué)有效的供熱調(diào)節(jié)手段，熱力失調(diào)嚴(yán)重，局部過熱、局部過冷問題突出，循環(huán)水泵消耗巨大，初期設(shè)計(jì)也不盡合理，導(dǎo)致供熱能源消耗巨大，單棟建筑采暖能耗約占建筑總能耗的30~50%應(yīng)用范圍。 為此，我們針對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)和集中供熱系統(tǒng)提出了系列化的節(jié)能集成控制技術(shù)，包括：中央空調(diào)水系統(tǒng)變水量變溫度模糊智能節(jié)能集控技術(shù)；中央空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)變風(fēng)量變溫度模糊智能節(jié)能集控技術(shù)；新風(fēng)、排風(fēng)與建筑正壓模糊智能協(xié)同集控技術(shù)；既有集中供熱系統(tǒng)的運(yùn)行效果檢測(cè)、評(píng)價(jià)和節(jié)能改造方案；既有集中供熱系統(tǒng)的管網(wǎng)熱平衡與供熱量計(jì)量；集中供熱鍋爐房、換熱站、供熱管網(wǎng)的模糊智能節(jié)能集控技術(shù)；中央空調(diào)系統(tǒng)和集中供熱系統(tǒng)的節(jié)能規(guī)劃與施工圖設(shè)計(jì)。

ZS系列專用節(jié)能空調(diào)—暖通循環(huán)泵主要用于城市供暖、空調(diào)系統(tǒng)水循環(huán)等領(lǐng)域，也可用于城市供水、工業(yè)循環(huán)水等場(chǎng)合。

項(xiàng)目研究的背景及用途:該項(xiàng)目利用地球表層中較恒定的溫度以及儲(chǔ)存 于地下土壤層中可再生的低品位熱能，通過輸入少量的高品位能源(如電能)，熱 量實(shí)現(xiàn)了從溫度低的介質(zhì)傳遞到溫度高的介質(zhì)的轉(zhuǎn)移(低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn) 移)，可以滿足用戶全年供暖、制冷空調(diào)以及生活熱水的需求，從全年的角度， 能量可以在一定程度上得到循環(huán)回用，具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)競爭力，是最有希望在供 熱制冷空調(diào)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用的新技術(shù)。地源熱泵可以應(yīng)用在各種建筑物中(獨(dú)立住宅、集中住宅、學(xué)校、工廠、 辦公樓等商業(yè)/公用建筑)，可以供暖、供暖+供熱水、供暖+制冷空調(diào)、供暖+供 熱水+制冷空調(diào)，還可以用于道路融雪、除冰和體育場(chǎng)草坪加熱。市場(chǎng)應(yīng)用范圍 廣泛，國內(nèi)市場(chǎng)潛力很大。 技術(shù)原理及流程:該項(xiàng)目實(shí)施可以采用集成埋地?fù)Q熱器、熱泵機(jī)組、控 制系統(tǒng)與建筑末端設(shè)備等，從而完成系統(tǒng)工程為目標(biāo)。因此，其技術(shù)核心在于優(yōu) 化各子系統(tǒng)，重點(diǎn)解決地下蓄放熱關(guān)鍵技術(shù)。 成果水平及主要技術(shù)指標(biāo):該項(xiàng)目經(jīng)專家鑒定，技術(shù)水平為世界先進(jìn)水 平。 市場(chǎng)分析及效益預(yù)測(cè):我國的建筑市場(chǎng)巨大，1995～2000 年，每年全國 城市新建住宅建筑面積約 2.4 億 m2，其中上海每年新建約 1500 萬 m2，北京約 1000 萬 m2，天津約 600 萬 m2，大連約 260 萬 m2。2000～2010 年，每年新建 住宅建筑面積約 3.4 億 m2。這為地源熱泵的工程開發(fā)應(yīng)用奠定了極好的市場(chǎng)條 件。 地源熱泵的經(jīng)濟(jì)效益可在 3～6 年中從節(jié)能中償還投資，因?yàn)榕c電加熱 相比可節(jié)省三分之二的電能，與燃油鍋爐相比亦可節(jié)省二分之一的運(yùn)行費(fèi)用。而 且地源熱泵可以大幅度減少常規(guī)能源所帶來的環(huán)境污染，消除燃料燃燒所造成的 環(huán)境污染。 每年完成該方面地源熱泵工程 50 項(xiàng)，可實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)值 5000 萬元以上，年 凈利潤 1000 萬元。

在全球能源短缺的背景下,地源熱泵技術(shù)以其節(jié)能、環(huán)保、可利用低位熱能的特性短期內(nèi)在我國快速發(fā)展起來。隨著地源熱泵空調(diào)項(xiàng)目的逐漸增多，其設(shè)計(jì)、施工和使用過程中存在的一些問題也逐步暴露出來，使地源熱泵系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)未能得到充分發(fā)揮。 長期以來由于沒有施工質(zhì)量檢測(cè)手段，造成地埋管系統(tǒng)施工質(zhì)量存在很多問題，如深度和回填不符合設(shè)計(jì)要求造成了地源熱泵系統(tǒng)不能滿足負(fù)荷設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)不符合要求使地源熱泵的設(shè)計(jì)余量不斷加大，從而加大初期投資，造成不必要的浪費(fèi)。 本檢測(cè)儀整合了多種對(duì)地埋管系統(tǒng)的檢測(cè)手段，不僅可以測(cè)量地埋管的深度，還可以檢測(cè)地埋管的水壓、夏季排熱量和冬季吸熱量。本檢測(cè)儀不僅可測(cè)量單一地埋管系統(tǒng)的施工質(zhì)量，還可檢測(cè)多個(gè)地埋管系統(tǒng)的施工質(zhì)量。 地源熱泵地埋管系統(tǒng)檢測(cè)儀適合地區(qū)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)地埋管檢測(cè)的產(chǎn)品技術(shù)和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，滿足國家和當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并在實(shí)際項(xiàng)目中進(jìn)行了驗(yàn)證，解決了地埋管施工后驗(yàn)收的問題，為當(dāng)前的建筑節(jié)能及可再生能源利用提供有力的技術(shù)保證。 目前與江蘇合正能源科技有限公司進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作。

太赫茲（THz）科學(xué)技術(shù)既是重大的基礎(chǔ)科學(xué)問題，也是國家的重大需求。然而，作為一段全新的的電磁波譜，實(shí)現(xiàn)THz波傳輸與控制的相關(guān)器件極為匱乏，大大限制了THz科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用。本項(xiàng)目提出了THz波物質(zhì)探測(cè)、低損傳輸、高速控制的新理論和新技術(shù)，研制出多種實(shí)用化THz功能器件。本項(xiàng)目的主要成果包括：(1) 提出了THz波吸收的理論模型，研制出吸收率達(dá)到85%以上的窄帶、多帶和寬帶太赫茲吸收材料，解決了傳統(tǒng)電磁波吸收材料無法有效工作于THz頻段的技術(shù)難題；(2)提出“人工電磁結(jié)構(gòu)”與“電子功能材料”相結(jié)合構(gòu)建可調(diào)諧太赫茲功能器件的思想，研制出開關(guān)速率達(dá)到0.1ms的太赫茲開關(guān)、調(diào)制速率達(dá)到10Mbps的太赫茲波調(diào)制器，帶內(nèi)透射達(dá)到80%的太赫茲帶通濾波器，以及高效太赫茲功率衰減器；（3）基于高阻Si的深能級(jí)摻雜技術(shù)和石墨烯二維晶體材料，研制出寬帶太赫茲波空間調(diào)制器，開關(guān)速率達(dá)到5MHz，空間調(diào)制面積達(dá)到3英寸，為提高太赫茲成像速率和分辨率奠定了基礎(chǔ)；(4)提出極化約束實(shí)現(xiàn)太赫茲波導(dǎo)低損耗傳輸?shù)男赂拍睢；凇熬酆衔锟招静▽?dǎo)”與“周期性金屬光柵結(jié)構(gòu)”的集成，研制出一種雙面光柵聚合物空芯波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)了單模的傳輸,大幅度降低太赫茲傳輸損耗到0.68dB/m，達(dá)到了實(shí)用化的要求。 這一研究成果既加深了對(duì)THz波譜特性和基本物理現(xiàn)象的理解，也解決了THz傳輸、控制、波譜識(shí)別和應(yīng)用成像的多個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題。本項(xiàng)目成果的實(shí)施，可望實(shí)現(xiàn)載波300GHz以上高速無線通信，為太赫茲波無線通信、雷達(dá)探測(cè)、醫(yī)療診斷以及以及波譜成像等應(yīng)用系統(tǒng)提供了重要的技術(shù)支撐。在Appl. Phys. Lett., Sci. Rep., Opt. Lett., Optics Express, J. Opt. Soc. Am.等國際主流期刊上發(fā)表SCI 論文66 篇。申請(qǐng)國家發(fā)明專利22 項(xiàng)，已授權(quán)專利7 項(xiàng)，獲得教育部自然科學(xué)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。跟國內(nèi)外綜合比較，本項(xiàng)目的研究成果總體上處于國際先進(jìn)水平，對(duì)推動(dòng)太赫茲科學(xué)快速進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域具有重要的科學(xué)意義。