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太赫茲（THz）科學(xué)技術(shù)既是重大的基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題，也是國(guó)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(wú)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(wèn)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(wú)線通信，為太赫茲波無(wú)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(guó)際主流期刊上發(fā)表SCI 論文66 篇。申請(qǐng)國(guó)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(guó)內(nèi)外綜合比較，本項(xiàng)目的研究成果總體上處于國(guó)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。

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。

煤炭氣化，即在一定溫度、壓力下利用氣化劑與煤炭反應(yīng)生成潔凈合成氣（CO、H2的混合物），是實(shí)現(xiàn)煤炭潔凈利用的關(guān)鍵，可為煤基化學(xué)品（合成氨、甲醇、烯烴等）、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）、煤基多聯(lián)產(chǎn)、直接還原煉鐵等系統(tǒng)提供龍頭技術(shù)，為現(xiàn)代能源化工、冶金等行業(yè)的技術(shù)改造和節(jié)能降耗提供技術(shù)支撐。 多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)是世界上最先進(jìn)的氣流床氣化技術(shù)之一。水煤漿經(jīng)四個(gè)對(duì)置的噴嘴霧化后進(jìn)入氣化爐內(nèi)，與氧氣反應(yīng)生成含CO、H2和CO2的合成氣，從氣化爐出來(lái)的粗合成氣經(jīng)新型洗滌冷卻室、混合器、旋風(fēng)分離器和水洗塔等設(shè)備的洗滌和冷卻后進(jìn)入后序工段；氣體洗滌設(shè)備內(nèi)的黑水則經(jīng)高溫?zé)崴M(jìn)行熱量回收和除渣后成為灰水再返回氣體洗滌設(shè)備內(nèi)，全氣化系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)零排放。 該技術(shù)工藝指標(biāo)先進(jìn)，與同類技術(shù)相比，合成氣有效成分高2～3個(gè)百分點(diǎn)、碳轉(zhuǎn)化率高2～3個(gè)百分點(diǎn)、比氧耗降低7.9%、比煤耗降低2.2%等，生產(chǎn)強(qiáng)度大，又減少了專利實(shí)施許可費(fèi)。

本項(xiàng)目專注于太赫茲擴(kuò)頻設(shè)備的研制、生產(chǎn)及銷售，并提供毫米波太赫茲頻段設(shè)備定制及相關(guān)技術(shù)服務(wù)。 一、項(xiàng)目進(jìn)展 已注冊(cè)公司運(yùn)營(yíng) 二、企業(yè)信息 企業(yè)名稱 南京珞達(dá)信息有限公司 企業(yè)法人 徐子昂 注冊(cè)時(shí)間 2021.7.6 注冊(cè)所在省市 江蘇省 組織機(jī)構(gòu)代碼 91320115MA26FU8R1D 經(jīng)營(yíng)范圍 一般項(xiàng)目：信息系統(tǒng)集成服務(wù)；網(wǎng)絡(luò)與信息安全軟件開發(fā)；信息安全設(shè)備銷售；信息技術(shù)咨詢服務(wù)；計(jì)算器設(shè)備銷售；電子產(chǎn)品銷售；計(jì)算機(jī)軟硬件及輔助設(shè)備零售；軟件開發(fā)；技術(shù)服務(wù)、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)咨詢、技術(shù)交流、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)推廣；特種設(shè)備銷售；儀器儀表銷售；通信設(shè)備銷售；安防設(shè)備銷售；電氣設(shè)備銷售（除依法須經(jīng)批準(zhǔn)的項(xiàng)目外，憑營(yíng)業(yè)執(zhí)照依法自主開展經(jīng)營(yíng)活動(dòng)） 企業(yè)地址 南京市江寧區(qū)東南大學(xué)路33號(hào)東南大學(xué)國(guó)家大學(xué)科技園 獲投資情況 東大科技園——紫金科創(chuàng)學(xué)生創(chuàng)業(yè)基金10萬(wàn)元 三、負(fù)責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時(shí)間 徐子昂 微波 入學(xué) 羅新宇 信息工程 入學(xué) 雷晨露 會(huì)計(jì)學(xué) 入學(xué) 張李凡 信息工程 入學(xué) 四、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 郭健 信息學(xué)院 副教授/博導(dǎo) 毫米波太赫茲電路及組件 曹凡 信息學(xué)院 助教 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育 徐杰 信息學(xué)院 副研究員 微波毫米波電路 五、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 本項(xiàng)目專注于太赫茲擴(kuò)頻設(shè)備的研制、生產(chǎn)及銷售，并提供毫米波太赫茲頻段設(shè)備定制及相關(guān)技術(shù)服務(wù)。核心產(chǎn)品為太赫茲信號(hào)源擴(kuò)展設(shè)備、太赫茲頻譜儀擴(kuò)展設(shè)備、太赫茲矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀擴(kuò)展設(shè)備等，核心業(yè)務(wù)還包括太赫茲頻段的器件、設(shè)備定制設(shè)計(jì)及服務(wù)。擁有完全獨(dú)立自主、成套的知識(shí)產(chǎn)權(quán)完全，已開發(fā)出系列化產(chǎn)品，團(tuán)隊(duì)具有豐富的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)歷，底層器件設(shè)計(jì)能力，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備開發(fā)能力，快速響應(yīng)定制化需求能力。相關(guān)擴(kuò)頻產(chǎn)品可突破國(guó)外技術(shù)封鎖、在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位，是國(guó)內(nèi)太赫茲擴(kuò)頻相關(guān)技術(shù)的領(lǐng)跑者。

基于有機(jī)-無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料制備了一種柔性 的太赫茲完美吸收器，吸收頻寬 0.1-20 THz，平均吸收率超過(guò) 95%，工作頻寬達(dá) 到世界領(lǐng)先水平。適用于太赫茲隱身、太赫茲黑體等設(shè)備的制備。

 1、主要功能和應(yīng)用領(lǐng)域 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(guó)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(guó)際先進(jìn)，為我國(guó)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。 2、特色和先進(jìn)性 1）國(guó)內(nèi)首次報(bào)道了400GHz以上頻段的太赫茲源，輸出功率大于5mW 2）首次開展了太赫茲高功率多管芯二極管的三維電磁模型研究； 3）國(guó)內(nèi)首次報(bào)道了220GHz、380GHz和664GHz分諧波混頻器，變頻損耗指標(biāo)由于10dB； 4）國(guó)內(nèi)首次開展了基于光電結(jié)合的太赫茲高速無(wú)線通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，通信速率大于12.5Gbps； 5）太赫茲核心模塊已應(yīng)用于太赫茲成像和通信系統(tǒng)中。 3、技術(shù)指標(biāo) 太赫茲倍頻器指標(biāo)對(duì)比 頻段 國(guó)外研究機(jī)構(gòu) 電子科技大學(xué) 美國(guó)VDI FARRAN 仿真 實(shí)測(cè) 59GHz 26dBm 20dBm 23dBm 17dBm 91.5GHz 22dBm 15dBm 16dBm 13dBm 110GHz 20dBm 12dBm 16dBm 12.5dBm 212.5GHz 15dBm 4dBm 13dBm 7dBm 340GHz 15dBm 4dBm 13dBm 4.5dBm 420GHz 9.5dBm 無(wú) 12dBm 4dBm 太赫茲分諧波混頻器指標(biāo)對(duì)比

成果簡(jiǎn)介： 1、主要功能和應(yīng)用領(lǐng)域 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(guó)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(guó)際先進(jìn)，為我國(guó)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。 2、特色和先進(jìn)性 1）國(guó)內(nèi)首次報(bào)道了400GHz以上頻段的太赫茲源，輸出功率大于5mW 2）首次開展了太赫茲高功率多管芯二極管的三維電磁模型研究； 3）國(guó)內(nèi)首次報(bào)道了220GHz、380GHz和664GHz分諧波混頻器，變頻損耗指標(biāo)由于10dB； 4）國(guó)內(nèi)首次開展了基于光電結(jié)合的太赫茲高速無(wú)線通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，通信速率大于12.5Gbps； 5）太赫茲核心模塊已應(yīng)用于太赫茲成像和通信系統(tǒng)中。 3、技術(shù)指標(biāo) 太赫茲倍頻器指標(biāo)對(duì)比 頻段 國(guó)外研究機(jī)構(gòu) 電子科技大學(xué) 美國(guó)VDI FARRAN 仿真 實(shí)測(cè) 59GHz 26dBm 20dBm 23dBm 17dBm 91.5GHz 22dBm 15dBm 16dBm 13dBm 110GHz 20dBm 12dBm 16dBm 12.5dBm 212.5GHz 15dBm 4dBm 13dBm 7dBm 340GHz 15dBm 4dBm 13dBm 4.5dBm 420GHz 9.5dBm 無(wú) 12dBm 4dBm 太赫茲分諧波混頻器指標(biāo)對(duì)比

廣泛應(yīng)用于汽車、鍋爐及裝備制造等行業(yè)的不銹鋼焊管是我國(guó)鋼鐵行業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的高端不銹鋼精品深加工產(chǎn)品，其由鋼帶卷制成管而由鎢極氬弧焊接（TIG）而成，但在高速焊接生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)咬邊和駝峰焊道成形缺陷，成為不銹鋼管高效焊接生產(chǎn)的技術(shù)“瓶頸”和行業(yè)技術(shù)發(fā)展的堵點(diǎn)、難點(diǎn)?；诖耍ㄟ^(guò)研究揭示不銹鋼管TIG焊接生產(chǎn)提速后出現(xiàn)的咬邊、駝峰焊道表面成形缺陷形成機(jī)理，提出利用輔助TIG電弧對(duì)熔池進(jìn)行熱力聯(lián)合調(diào)控抑制高速TIG焊接過(guò)程中咬邊和駝峰焊道的形成，發(fā)明了列置雙TIG電?。═andem TIG）高效低能耗焊接工藝，將咬邊和駝峰焊道缺陷防止在萌芽狀態(tài)；與單TIG焊相比，焊接速度提高1倍以上，能耗降低20%以上，很好地解決了焊接高質(zhì)量和高效率難平衡的問(wèn)題；開發(fā)了鎢極燒蝕在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和不銹鋼管在線固溶熱處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了不銹鋼管高效、低能耗、低成本焊接生產(chǎn)，提升了不銹鋼焊管行業(yè)技術(shù)水平。在此基礎(chǔ)上，基于相同熱力調(diào)控理念開發(fā)了TIG電弧輔助MIG/MAG電弧高速焊接工藝，焊接速度提高75%。項(xiàng)目累計(jì)授權(quán)發(fā)明專利5件，制定團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，工信部認(rèn)定節(jié)能技術(shù)1項(xiàng)，獲中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)等科技獎(jiǎng)勵(lì)6項(xiàng)。項(xiàng)目成果推動(dòng)和引領(lǐng)不銹鋼焊管生產(chǎn)向高效、低能耗方向發(fā)展，具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景。 （a）工藝原理 （b）列置雙TIG電弧和熔池圖像 圖1 列置雙TIG電弧高速焊接工藝原理 （c）鐵素體不銹鋼焊管 （d）奧氏體不銹鋼焊管 圖2 不銹鋼管列置雙TIG電弧高速焊接生產(chǎn) 圖3 鎢極燒損在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 圖4 奧氏體不銹鋼管高速焊接生產(chǎn)過(guò)程中在線固溶熱處理工藝流程

本發(fā)明公開了一種太赫茲波段寬帶吸收超材料，屬于電磁通信 領(lǐng)域。所述超材料包括金屬反射層、介質(zhì)層和金屬圖案層，介質(zhì)層位 于金屬反射層和金屬圖案層之間，金屬反射層為連續(xù)金屬薄膜，其厚 度大于太赫茲波的趨膚深度，金屬圖案層由周期性排列的單元器件構(gòu) 成，單元器件為多個(gè)同心金屬環(huán)，其中相鄰單環(huán)的吸收帶寬部分重疊， 形成太赫茲波段寬帶吸收。本發(fā)明提供的太赫茲波段寬帶吸收材料， 大大提高了超材料周期結(jié)構(gòu)的占空比及平均吸收率，并可通