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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(shí)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(yùn)算速度的突破上均面臨瓶頸，并且進(jìn)入“ 后摩爾時代”，電子器件不可無限制地進(jìn)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(jì)——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(jì)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(biāo)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(yàn)以及物理啟發(fā)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)優(yōu)化，需要耗費(fèi)大量資源，器件的性能有局限性。相較于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，利用算法設(shè)計(jì)納米光子學(xué)器件具有普適性和高效性。通過采用恰當(dāng)?shù)乃惴ㄟM(jìn)行優(yōu)化，可以有效提高設(shè)計(jì)效率，優(yōu)化器件指標(biāo)，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(tuán)隊(duì)在固態(tài)量子存儲領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)李傳鋒、周宗權(quán)研究組基于自主加工的激光直寫波導(dǎo)，實(shí)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(dá)99.4±0.6%，該工作顯著推進(jìn)了可集成量子存儲器在量子網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。

本團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“手持式毒品及危險化學(xué)品快檢儀”相對于國外手持式拉曼光 譜儀同類產(chǎn)品，該儀器具有更小的尺寸(16.5cm×8.5cm×3.5cm)與整機(jī)重量(約 720 克)，遠(yuǎn)小于國外同類產(chǎn)品。在光譜儀核心性能指標(biāo)方面，也具有明顯的優(yōu) 勢。例如，該快檢儀具有更寬的光譜范圍(170-3000cm-1)，更高的光譜分辨率 (7.5-9.5cm-1)，更高的光譜靈敏度和環(huán)境噪聲抑制能力。該快檢儀還具有更豐 富和實(shí)用的用戶體驗(yàn)功能。例如，該快檢儀采用大屏幕觸摸屏，便于中英文輸入 輸出;具有

厚板焊接作為我國核電、船舶、石化等領(lǐng)域重大裝備的關(guān)鍵制造技術(shù)，對低熱輸入、高效率、高質(zhì)量的新型焊接方法升級需求極其迫切。窄間隙焊接技術(shù)因采用窄且深的坡口，在厚板焊接時具有效率高、填充量少、熱輸入小、變形小等優(yōu)勢，在提高焊接效率和焊接質(zhì)量等方面具有重要應(yīng)用前景。目前，該類技術(shù)在國外核電、船舶等行業(yè)廣泛應(yīng)用，技術(shù)較為成熟。而我國窄間隙焊接技術(shù)研究起步較晚，在大厚板核心焊接設(shè)備、工藝及材料均受制于人，尤其針對我國國防重點(diǎn)企業(yè)，存在“卡脖子”風(fēng)險。高端焊接裝備依賴于進(jìn)口，價格高昂。國外主要生產(chǎn)廠家包括法國寶利蘇迪、日本日立公司、美國電弧機(jī)器等，國內(nèi)生產(chǎn)廠家華恒、唐山開元等依賴于國外企業(yè)的專利授權(quán)。 國際和國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)一般采用鎢極擺動、陶瓷片約束、橫向交變磁場等控制電弧周期性地在兩側(cè)壁之間燃燒，存在裝置復(fù)雜、母材被磁化或間隙較大等缺點(diǎn)。為解決窄間隙焊接側(cè)壁熔合的難題，課題組另辟蹊徑，創(chuàng)新性地提出了一種具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“厚板超窄間隙旋轉(zhuǎn)電弧焊接技術(shù)及成套裝備”新技術(shù)。該技術(shù)突破了現(xiàn)有窄間隙鎢極氬弧焊接（NG-GTAW，narrow-gap gas tungsten arc welding）工藝的局限性，已實(shí)現(xiàn)壁厚50 mm超窄間隙焊接，能夠更為可靠、簡便地解決側(cè)壁未熔合缺陷問題。相對于國內(nèi)外的現(xiàn)有技術(shù)，該技術(shù)形成的旋轉(zhuǎn)電弧能夠有效改善電弧熱量及壓力的均勻性，在保證熔敷金屬質(zhì)量均勻的同時避免熔深過大，具備高質(zhì)量、高效率的突出優(yōu)勢，達(dá)到國際先進(jìn)水平，已在國防、核電、QT等工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。同時，研究團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)研發(fā)了面向核電、石化、船舶等裝備的大厚板非軸對稱旋轉(zhuǎn)鎢極超窄間隙GTAW成套裝備（圖1），可實(shí)現(xiàn)板厚超過150 mm、窄間隙5 mm——9 mm的厚壁材料高質(zhì)量自動化焊接。 圖1 大厚板非軸對稱旋轉(zhuǎn)鎢極超窄間隙GTAW成套裝備 該設(shè)備特別適用于厚壁不銹鋼焊接、鈦合金、980高強(qiáng)鋼、9Ni鋼等特種材料，在核電、軍工、石化等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。目前處于國際先進(jìn)水平的寶利蘇迪公司生產(chǎn)的單套設(shè)備售價高達(dá)380萬元，國產(chǎn)設(shè)備售價也達(dá)到150——200萬元水平。而自主設(shè)計(jì)研發(fā)的設(shè)備單套成本僅約30萬元，能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

首先，一種大頭基的表面活性劑(DEAB)可以與反電荷的多頭配體(TPE-BPA)得到一種納米尺寸的無規(guī)配位簇，而后金屬離子(Zn2+)的加入則可迅速使之交聯(lián)形成無定形的白色沉淀物。通過自發(fā)的結(jié)塊過程，沉淀中的分子可進(jìn)一步發(fā)生重排運(yùn)動，并使其由白色粉末狀的固體在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)變形成透明且可自支撐的薄膜材料。

設(shè)計(jì)兩個硅納米棒作為超構(gòu)表面的基本相干像素結(jié)構(gòu)單元，從而實(shí)現(xiàn)光場透射的有效調(diào)控。通過獨(dú)立控制兩個納米棒的轉(zhuǎn)角，可以實(shí)現(xiàn)單層結(jié)構(gòu)對振幅和相位的獨(dú)立調(diào)控，從而能夠在單層納米結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)任意全息與平面圖像的集成。更進(jìn)一步，針對于彩色平面圖像，可以通過硅納米棒的尺寸（即單根納米棒的長和寬）以及納米棒之間的轉(zhuǎn)角差的控制，實(shí)現(xiàn)對顏色HSB三參數(shù)的按需調(diào)控，從而將超構(gòu)表面結(jié)構(gòu)色的調(diào)控能力從二維的色度-飽和度平面，真正拓展到三維的色度-飽和度-強(qiáng)度空間? 以上研究成果將豐富和拓展超構(gòu)表面在圖像器件方面的應(yīng)用，比如實(shí)現(xiàn)有陰影信息的彩色圖像打印，開發(fā)新型全彩平面與彩色全息圖像的集成顯示技術(shù)，研制基于平面和全息圖像集成的納米隱寫信息安全技術(shù)等。同時，該工作中體現(xiàn)的相干像素設(shè)計(jì)理念也將對復(fù)雜光場調(diào)控問題提供新的解決思路和方案

超疏水表面具有如自潔，疏水防污等特性，使其在眾多領(lǐng)域都有巨大的應(yīng)用前景。透明性的引入擴(kuò)展了其在擋風(fēng)玻璃，玻璃幕墻等領(lǐng)域的應(yīng)用面。目前，透明超疏水涂層普遍存在易磨損，制作工藝復(fù)雜，缺少大規(guī)模制備的操作性，成本昂貴等缺點(diǎn)。本涂層利用長鏈硅烷修飾兩種100nm粒徑以下二氧化硅溶膠直接涂覆于由膠黏劑處理過的基材表面并稍加摩擦獲得耐磨透明超疏水涂層。此涂層相較于氣相沉積，模版法，刻蝕等技術(shù)制作方法簡單，步驟與用時較少，并能大面積制備，重復(fù)涂覆。同時，制備價格較低，原料低毒環(huán)保，產(chǎn)品實(shí)用性強(qiáng)。

南京工業(yè)大學(xué)粉體工程研究所在微粉及超細(xì)粉的分級方面進(jìn)行了多年的研究開發(fā)工作。開發(fā)成功了NHX系列選粉機(jī)和NHCH系列超細(xì)分級機(jī)。其中NHX系列選粉機(jī)已經(jīng)在水泥行業(yè)和其它領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著超細(xì)粉在各行各業(yè)廣泛使用，NHCH系列超細(xì)分級機(jī)也有著很廣的應(yīng)用前景。NHCH系列超細(xì)分級機(jī)具有分級效率高、分級精度好、結(jié)構(gòu)合理、投資省等優(yōu)點(diǎn)。是替代進(jìn)口的理

本項(xiàng)目主要包括超細(xì)高純氧化鋁粉體及生物醫(yī)用氧化鋯納米粉體，以納米 級、亞微米級的無機(jī)鹽、過渡金屬離子為中間原料制備，具有耐候性好、耐酸 堿腐蝕、投資規(guī)模小、附加值高等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛，能夠替代國外進(jìn)口產(chǎn)品。 本項(xiàng)目是通過溶膠凝膠與水熱法相結(jié)合的技術(shù)手段，使易水解的金屬無機(jī)鹽或 金屬醇鹽化合物在某種溶劑中與水發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)過水解與縮聚過程逐漸凝膠化， 再經(jīng)干燥、燒結(jié)等后處理得到超細(xì)粉末，避免了微粒的過度生長以及在液相中 的團(tuán)聚，可獲得粒徑分布很窄納米級。

針對極紫外光刻機(jī)物鏡的溫管和溫控技術(shù)難題，設(shè)計(jì)和開發(fā)了針對極紫外光刻機(jī)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的超精密溫控裝置，目前已應(yīng)用在半導(dǎo)體制造業(yè)及光刻機(jī)生產(chǎn)廠商、高檔數(shù)控行業(yè)和民用航天上，涉及企事業(yè)單位共30余家。研制了不同控溫精度和控溫功率的系列產(chǎn)品，采用主動溫度控制方法，解決了單點(diǎn)溫度控制穩(wěn)定性和多通道溫度控制均勻性的問題；設(shè)計(jì)了具有功能模塊化的溫控層次結(jié)構(gòu)，解決了超精密溫控中系統(tǒng)內(nèi)外的擾動和時滯問題，控溫速度快；研制了大功率串聯(lián)半導(dǎo)體制冷模塊，結(jié)合模糊PID控制算法，提高了收斂速度、控制精度和抗擾動能力。項(xiàng)