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復(fù)旦大學(xué)光子晶體課題組長期聚焦光子晶體等微納光子材料的光場調(diào)控研究和針對微納材料和器件的先進(jìn)光學(xué)量檢測技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，與上海復(fù)享光學(xué)股份有限公司合作在基礎(chǔ)創(chuàng)新、技術(shù)突破和產(chǎn)學(xué)研轉(zhuǎn)化方面取得了一系列成果。 一、項目分類 顯著效益成果轉(zhuǎn)化 二、成果簡介 當(dāng)今，光，作為幾乎所有遠(yuǎn)程探測的手段和信息傳播的媒介，對光的多維度測量分析和自由調(diào)控，既直接關(guān)系到未來信息收集、處理和傳輸?shù)撵`敏度和速率，也與先進(jìn)微納制造的精度、效率和能耗等諸多國家核心技術(shù)的競爭力息息相關(guān)。 復(fù)旦大學(xué)光子晶體課題組長期聚焦光子晶體等微納光子材料的光場調(diào)控研究和針對微納材料和器件的先進(jìn)光學(xué)量檢測技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，與上海復(fù)享光學(xué)股份有限公司合作在基礎(chǔ)創(chuàng)新、技術(shù)突破和產(chǎn)學(xué)研轉(zhuǎn)化方面取得了一系列成果。 在基礎(chǔ)創(chuàng)新方面： ①動量空間光學(xué)測量思想：光與微納結(jié)構(gòu)的相互作用遵循頻率-動量色散關(guān)系，也被稱為光子能帶。在原理上，類似于半導(dǎo)體利用其電子能帶操控電子，光子晶體等微納光子材料也可以通過光子能帶操控光。而光子能帶的本質(zhì)存在于動量空間。相比于已經(jīng)商業(yè)化的可探測固體材料動量空間中復(fù)雜電子能帶的多維度角分辨光電子能譜設(shè)備，針對光子晶體等光子材料動量空間中光子能帶的多維度光譜測量技術(shù)和設(shè)備在全世界尚屬空白，亟需發(fā)展。團(tuán)隊突破了傳統(tǒng)光譜測量思路，提出了從動量空間視角量檢測微納光子器件光學(xué)性能的思想。 ②適合微納尺寸器件的動量空間成像技術(shù)：微納尺寸的測量依賴顯微鏡。但顯微技術(shù)在追求實空間分辨率的同時喪失了動量空間的分辨能力。此成果將傅里葉光學(xué)技術(shù)與顯微技術(shù)相融合，解決了動量空間成像的像差和色差問題，實現(xiàn)了實空間和動量空間的雙高分辨率。 ③多維度光學(xué)信息提取：相位和偏振態(tài)是可供光子器件信息調(diào)制的新自由度。團(tuán)隊將時域外差干涉技術(shù)延拓到具有顯微分辨能力的動量空間外插干涉技術(shù)，單次成像實現(xiàn)了在光波長尺寸內(nèi)40毫弧度的相位測量精度。同時，建立了適合于動量空間成像測量技術(shù)的耦合模理論，實現(xiàn)了在非相干的白光照明下任意橢圓偏振態(tài)的測量。 ④光學(xué)量測中國解決方案：處于芯片產(chǎn)業(yè)上游的微納制程光學(xué)量測環(huán)節(jié)，是芯片良品率控制的關(guān)鍵。在此關(guān)鍵領(lǐng)域，我國遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國際先進(jìn)水平。動量空間成像光譜技術(shù)所采集的多維度光譜信息富含微納結(jié)構(gòu)的三維形貌信息。團(tuán)隊提出并實現(xiàn)了基于動量空間成像光譜技術(shù)的全新光學(xué)微納制程量測新原理和新技術(shù)。該原理利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)筑了微納米尺度結(jié)構(gòu)與動量空間色散的構(gòu)效關(guān)系和映射。同時，由于在所測量的色散關(guān)系中包含了冗余的結(jié)構(gòu)信息，因此在實際技術(shù)應(yīng)用中極大優(yōu)化了量測逆問題中測量噪音帶來的病態(tài)問題。 ⑤相關(guān)成果：團(tuán)隊以通訊作者發(fā)表1篇Nat.Photon.，1篇Nat.Commun.，3篇PRL，4篇Light：Sci.&Appl.，1篇Sci.Bull.，1篇Light:Advanced Manufacturing等國內(nèi)外高水平期刊論文。動量空間成像光譜技術(shù)使動量空間得以被直接實驗觀測，并成為發(fā)現(xiàn)新光場調(diào)控機(jī)制的眼睛。團(tuán)隊利用此技術(shù)首次實驗揭示了動量空間中存在具有拓?fù)淦纥c的偏振場，提出了動量空間中光場調(diào)控的新思路，開辟了光子晶體在全偏振態(tài)、渦旋光束生成和光束位移操控方面的新應(yīng)用。由于周期性光子晶體無幾何中心，因此不需光學(xué)對準(zhǔn)，具有應(yīng)用價值，成果被評為2020年度中國光學(xué)十大進(jìn)展，入選ISI高被引論文。日本NTT首席科學(xué)家Notomi在Nat.Photon.上以"動量空間中的拓?fù)涑烧?為題對團(tuán)隊工作進(jìn)行專題報道，給予高度評價。 在技術(shù)突破方面： ①在國際上首次實現(xiàn)了廣譜符合阿貝正弦關(guān)系的動量空間成像光譜設(shè)備。其中動量分辨率小于1.7毫弧度，實空間分辨率小于600納米，相位分辨率小于40毫弧度，最大偏振度誤差小于1%，波長分辨率小于0.1納米。 ②結(jié)合產(chǎn)業(yè)需求和動量空間成像光譜技術(shù)的優(yōu)勢，提供了一系列產(chǎn)業(yè)問題的分析解決方案，包括利用動量空間偏振依賴的輻射分布量測發(fā)光分子三維取向分布和利用動量空間光子色散關(guān)系逆向量測微納結(jié)構(gòu)納米精度的三維形貌等。實測結(jié)果達(dá)到亞納米分辨穩(wěn)定性和98%以上的置信度，測量膜厚與計量認(rèn)證厚度差異小于5埃。 ③相關(guān)成果授權(quán)發(fā)明專利9項，在申請PCT國際專利2項。

本成果利用光學(xué)斬波器改變樣品光空間分布來抑制OCT圖像中的制散斑噪聲。優(yōu)勢如下：光學(xué)斬波器改變樣品光空間分布所帶來不同散斑噪聲模式的潛在數(shù)量非常多，足夠滿足任何實際應(yīng)用中的要求。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 OCT作為一種利用相干光的干涉來實現(xiàn)對生物組織或工業(yè)產(chǎn)品成像的技術(shù)，不可避免地會出現(xiàn)散斑噪聲現(xiàn)象。散斑作為一種噪聲存在于OCT圖像中，具體表現(xiàn)為強(qiáng)度較高的隨機(jī)信號，這類散斑會降低圖像的分辨率和對比度，嚴(yán)重影響到了成像的質(zhì)量和后期對圖像進(jìn)行定量分析的準(zhǔn)確性。散斑噪聲會降低圖像信噪比，掩蓋圖像細(xì)節(jié)，使得OCT圖像中原本連續(xù)清晰的組織結(jié)構(gòu)變得具有較強(qiáng)顆粒感，導(dǎo)致難以分辨，對后續(xù)的圖像處理、識別等操作帶來不良影響。同時，它也限制了OCT系統(tǒng)對疾病診斷或工業(yè)檢測的能力。因此抑制OCT系統(tǒng)中的散斑噪聲對提高OCT成像質(zhì)量、臨床診斷準(zhǔn)確率和工業(yè)質(zhì)檢具有重要意義。 針對傳統(tǒng)OCT所存在的問題，本成果獨辟蹊徑，利用光學(xué)斬波器改變樣品光空間分布來抑制OCT圖像中的制散斑噪聲。優(yōu)勢如下：光學(xué)斬波器改變樣品光空間分布所帶來不同散斑噪聲模式的潛在數(shù)量非常多，足夠滿足任何實際應(yīng)用中的要求。此外，光學(xué)斬波器的結(jié)構(gòu)簡單、成本很低，便于實用化。而且，散斑噪聲抑制效果對光學(xué)斬波器所處位置以及轉(zhuǎn)速的波動極不敏感，將其加入到樣品光路中任意位置均可。因此其對系統(tǒng)穩(wěn)定性要求也低，使用靈活，可適應(yīng)于長時間、非穩(wěn)定的工作條件。

本項目通過多年研究，發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)/結(jié)構(gòu)在太赫茲波段產(chǎn)生的共振、吸收、折射、濾波、偏振等多種新現(xiàn)象和新效應(yīng)。發(fā)展了太赫茲波物質(zhì)探測、低損傳輸、高速控制和光譜成像的新手段和新方法。在太赫茲波譜應(yīng)用和功能器件研究方面取得了重要進(jìn)展，研制出多種實用化的太赫茲功能器件。近5 年來在Appl. Phys. Lett., Optics Letter, Optics Express, J. Opt. Soc. Am.等國際主流期刊上總共發(fā)表SCI 論文57 篇。申請國家發(fā)明專利22 項，已授權(quán)專利7 項。本項目多項研

本發(fā)明公開了一種可尋址測量局域波前的成像探測芯片，包括可尋址加電液晶微光學(xué)結(jié)構(gòu)、面陣可見光探測器和驅(qū)控預(yù)處理模塊；液晶微光學(xué)結(jié)構(gòu)被劃分成可獨立施加電驅(qū)控信號的多個液晶微光學(xué)塊，各液晶微光學(xué)塊具有相同的面形和結(jié)構(gòu)尺寸，被加電液晶微光學(xué)塊為液晶微透鏡陣列塊，其余未加電液晶微光學(xué)塊為液晶相移板塊；被液晶微光學(xué)塊化的液晶微光學(xué)結(jié)構(gòu)將與其對應(yīng)的面陣可見光探測器劃分成同等面形和規(guī)模的面陣可見光探測器塊，并且各面陣可見光探

本發(fā)明公開了一種油畫的三維太赫茲成像方法。將發(fā)射信號分 成兩路，得到第一發(fā)射信號和第二發(fā)射信號；將第一發(fā)射信號聚焦到 待測油畫上，得到經(jīng)待測油畫的不同畫層反射后的多路反射信號；將 第二發(fā)射信號和多路反射信號通過混頻器混頻，得到與多路反射信號 一一對應(yīng)的多路差頻信號；對不同油畫畫層對應(yīng)的差頻信號進(jìn)行采樣， 對每一路差頻信號，采樣得到兩個離散的數(shù)據(jù)序列，對每一路差頻信 號的兩個離散的數(shù)據(jù)序列分別進(jìn)行離散傅里葉變換，得到與

?  成果簡介：激光助視距離選通夜視成像技術(shù)利用近紅外脈沖激光照射目標(biāo)場景，并在目標(biāo)場景反射光到達(dá)光電成像系統(tǒng)時將成像系統(tǒng)選通開啟，可有效濾除照明路徑上的后向散射，大大提高了光電成像的圖像信噪比和對比度。主要用于惡劣氣象(黑天、霧/霾、雨/雪等)條件下的遠(yuǎn)距離光電成像觀察，較傳統(tǒng)工業(yè)攝像機(jī)模式具有更遠(yuǎn)的觀察距離和圖像清晰度。本項目在軍口十五預(yù)研距離選通成像關(guān)鍵技術(shù)和863計劃脈沖激光距離選通成像系統(tǒng)集成與精密控制電路研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究解決了大功率半導(dǎo)體激光器的高速脈沖發(fā)射、

本發(fā)明涉及一種用于磁共振非造影劑的目標(biāo)血管成像方法，核磁共振發(fā)射通道為至少2個并行發(fā)射通道，根據(jù)目標(biāo)血管的空間區(qū)域確定標(biāo)記區(qū)域；獲取并行發(fā)射時所述標(biāo)記區(qū)域需要的最優(yōu)發(fā)射通道參數(shù)，作為核磁共振發(fā)射通道的第一參數(shù)組合；獲取并行發(fā)射時所述成像區(qū)域需要的最優(yōu)發(fā)射通道參數(shù)，作為核磁共振發(fā)射通道的第二參數(shù)組合；根據(jù)預(yù)設(shè)標(biāo)記參數(shù)和所述第一參數(shù)組合，反轉(zhuǎn)所述標(biāo)記區(qū)域內(nèi)的縱向磁化矢量；等待所述預(yù)設(shè)恢復(fù)時長，根據(jù)所述第二參數(shù)組合，執(zhí)行磁共振序列的成像序列，并采集信號；對所述成像序列采集的信號進(jìn)行重建。能夠使得射頻發(fā)射場的均勻度達(dá)到最佳，從而達(dá)到成像區(qū)域目標(biāo)血管最優(yōu)顯示或者非目標(biāo)血管最優(yōu)壓制的目的。

產(chǎn)品詳細(xì)介紹產(chǎn)品簡介：　　 MRIjx核磁共振成像技術(shù)實驗儀是一款專為核磁共振成像技術(shù)教學(xué)實驗而設(shè)計的小型臺式核磁共振成像儀器。可配合物理相關(guān)專業(yè)（如近代物理、應(yīng)用物理、無線電物理、電子信息工程等專業(yè)）和醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)（如大型醫(yī)療器械、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程等專業(yè)）開設(shè)核磁共振原理、磁共振成像演示等實驗課程；也可配合核磁共振工程類專業(yè)開設(shè)設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)方向的開放性拓展實驗課程。技術(shù)指標(biāo)：1、磁體類型：永磁體；2、磁場強(qiáng)度：0.5±0.08T，儀器主頻率：21.3MHz；3、探頭線圈直徑：15mm；基于儀器的核磁共振教學(xué)相關(guān)實驗：一、核磁原理核磁共振及其成像的基本原理核磁共振現(xiàn)象弛豫與核磁共振信號核磁共振信號的空間定位核磁共振圖像重建核磁共振脈沖序列二、核磁成像原理自旋回波序列成像自旋回波權(quán)重像一維梯度編碼成像反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列成像二維梯度回波序列成像采樣參數(shù)對圖像大小及形狀的影像規(guī)律三維梯度回波序列成像核磁共振原理實驗：核磁共振油水T1、T2加權(quán)成像：核磁共振教學(xué)配套教材：注：儀器外觀如有變動，以最新款為準(zhǔn)。

清華大學(xué)電子工程系黃翊東教授團(tuán)隊崔開宇副教授帶領(lǐng)學(xué)生在超光譜成像芯片方面取得重要進(jìn)展，研制出國際首款實時超光譜成像芯片，相比已有光譜檢測技術(shù)實現(xiàn)了從單點光譜儀到超光譜成像芯片的跨越。