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[成果] 1800120095 吉林
P41 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:宽波段大气临边探测已成为大气探测领域的迫切需求,它比紫外大气临边探测在探测精度和大气成分种类方面都有明显优势,但宽波段大气临边探测的主要难点在于宽波段大动态范围光谱辐亮度信号的探测。宽波段临边光谱辐亮度仿真计算。宽波段大气临边反演算法。双光栅共光路临边成像光谱仪光学设计。宽波段临边成像光谱仪试验装置搭建和测试。
[成果] 1800120228 北京
TN2 应用技术 电子器件制造 公布年份:2017
成果简介:激光显示能够实现大色域、双高清(几何、颜色)视频图像显示,被称为“人类视觉史上的革命”,是国际显示领域的研究热点和发展方向,而红绿蓝三基色半导体激光器(LD)是激光显示系统的核心器件。该项目面向激光显示应用,对红绿蓝三基色半导体激光器(LD)关键材料与技术基础开展研究,以“三基色LD材料突破”为重点,对LD材料生长、器件设计、器件制备进行研究,解决其关键科学和技术问题,为激光器的共性关键技术突破和工程化奠定理论和材料基础。预期经过5年努力,在InGaP基红光、GaN基蓝光和绿光激光器的关键材料等技术研究方面取得一批具有国际先进或领先水平的创新研究成果,为高性能InGaP基红光、GaN基蓝光和绿光激光器的研制提供理论指导,提升中国半导体激光器的研究水平;同时发展具有独立自主知识产权的核心技术,解决三基色LD光源的关键材料与技术基础问题,为激光显示的光源发展提供理论支撑。
[成果] 1800120335 北京
TN3 应用技术 电子器件制造 公布年份:2017
成果简介:围绕“战略性先进电子材料”指南“超高能效半导体光源核心材料及器件技术研究”开展研究,旨在突破制约发光效率的技术瓶颈,实现超高能效核心器件,为超越照明应用提供新光源与新技术。项目研究依据半导体照明光源全技术链展开,系统突破材料、芯片、封装与光谱技术,在掌握载流子复合规律基础上建立高效器件模型,通过高质量外延材料提升内量子效率,通过芯片和封装设计提升光提取效率,通过光谱匹配实现高效白光器件。项目主要研究内容:主要针对高效节能半导体照明光源和超越照明创新应用需求,研究氮化镓基LED缺陷、载流子输运等对效率的影响规律;解决超高量子效率氮化物LED外延和大注入下效率维持技术、高效氮化物p型掺杂与载流子匹配注入技术、超高光提取效率低电压LED芯片制备技术等关键问题;突破制约半导体照明光源发光效率的核心技术瓶颈,掌握高效半导体照明核心材料、芯片、封装及新型白光器件全链条技术方案,实现280流明/瓦的超高能效核心器件,提升中国半导体照明核心材料器件的研发能力及产业化水平。主要开展以下几个方面的研究:(1)面向超高能效的低维氮化物发光器件与载流子输运机制研究。(2)超高能效LED高质量外延与内量子效率提升技术研究。(3)超高能效LED芯片光子耦合机制与提取效率提升技术研究。(4)新型低热阻超高能效LED封装技术研究。(5)超高能效白光LED光谱设计与新型高效器件研究。
[成果] 1500520226 吉林
TH7 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2015
成果简介:大口径望远镜的可见光自适应光学成像技术对国家领空防御和外空间开发具有重要战略意义。由于大气湍流在可见波段远强于红外波段,受大气相干长度r0限制,数米大口径望远镜的成像分辨率仅与0.1米口径的相当。国内外均采用变形镜校正湍流波前,但其单元数较少,在可见光波段国际上最大匹配5.1米口径望远镜,匹配1.5米以上口径的变形镜对中国禁运,国内自主研发最大匹配仅1.8米。因此高达百万像素、具有10米口径匹配潜力的液晶自适应系统成为研究热点,但国内外均未突破其校正速度慢和能量利用率低的瓶颈。该项目实现了可见光的液晶自适应光学成像技术实用化。主要发明点:发明了一种低压驱动的快速液晶校正器制备方法:提出以硫氰基、炔键等大电子云基团与强电负性氟原子为基本单元的液晶分子设计方法,合成出高△n、低粘度向列相液晶材料,6V驱动下液晶响应时间从10ms缩短到1ms;发明了过渡灰度级驱动技术,减小校正器响应拖尾;研制出分子自组装取向膜,解决了校正器的速度稳定性问题。以上发明使液晶校正器响应时间缩短到0.65ms,符合实用要求,且适合大规模IC(<10V)驱动;中等规模IC驱动的液晶校正器具有26万像素、能匹配8米口径,突破了变形镜匹配5.1米的瓶颈。发明了双液晶校正器的开环控制液晶自适应光学成像系统:突破变形镜闭环控制理念,发明了开环控制的自适应光学成像系统,其中探测与校正支路以波段分光、双液晶校正器分别校正P和S偏振光,消除了液晶偏振光能损失和色散光能损失,在1.23米望远镜上的探测能力达到5.5视星等,达到国际变形镜系统的同等能量利用率。发明了基于液晶校正器的快速波前重构技术:提出Zemike模式波前的四象限对称算法,在图形处理器(GPU)中实现了百微秒级的高速波前重构,解决了液晶校正器26万像素导致的数据处理延时长的技术难题。获授权发明专利15件,SCI论文84篇。对自适应光学技术发展起到推动作用;发起液晶自适应光学研究的G.D.Love教授和E.Mallen教授分别在《Optics Express》上评述;该项目的驱动技术是提高液晶校正器速度的关键技术;其进步已使开环自适应系统成功应用在天文学领域。龚惠兴院士等领域专家鉴定:“快速响应液晶校正器、高能量利用率的双路校正开环控制光路具有重大创新,居国际领先”。在国家天文台2.16米望远镜上“运行良好”;在1.23米望远镜上拍得在轨“天宫1号”等航天器清晰图片。2013年被采纳配装于2米望远镜,经济效益1.4亿元;迄今还未有工程化液晶自适应望远镜的报道,该成果将大力推动天文研究和国防科技的发展。鉴于液晶校正器造价低、匹配口径大的优势,市场竞争力强,将带动大口径望远镜制造业的发展。
[成果] 1700350184 北京
[P23, V27] 应用技术 测绘服务 公布年份:2016
成果简介:研究目的:国家2006-2020中长期发展规划,其重大专项“高分辨率对地观测系统”在近千亿元投入下取得重要进展,尤其是高分辨率观测能力突破逐步惠及资源环境生态各个领域并步入世界领先行列。但是,高分辨率(尤其是航空遥感)技术实现带来了许多新的要求,越来越成为应用效能全面释放而必须解决的瓶颈问题,包括:1)传统订单驱动下遥感飞行生产作业及常规影像处理手段效率过低,必须找到遥感飞行作业与图像处理结合的高效方法;2)高分辨率导致对误差的敏感度提高,在保持后续软件处理进行有限的误差补偿下,必须找到遥感成像系统源端误差消除方法;3)无人机新兴产业高分辨率遥感高精度计量校正成为产业化制造瓶颈,在观测仪器制造与遥感平台整机出厂过程中系统的计量仪器为空白;4)高分辨率遥感动态性差,无法对实时性要求高的资源环境等监测应用给出解决方案。该项目针对上述效率、误差、精度、动态四方面瓶颈问题,开展了十余年产学研用的聚焦研究和紧密合作,以期得到突破性进展。主要技术创新:1)基于视差角参数化平差技术发明了高效率的高分辨率图像处理方法,通过无订单自主飞行作业技术发明了高效率飞行作业方法;两者结合实现了作业飞行和处理的高效率,并在航空遥感产业联盟应用推广;2)建立地表参量与成像系统光电参量相互关系并设计成像系统,进而从成像系统源端极大降低由于高分辨率观测技术带来的误差影响;3)基于外场定标校正的无人机观测载荷的地面验证关键设备技术保证精度,研制成本降低20%;4)将车载无人机一体定标方法的技术进行移植进而服务于应急监测及救援等领域,给出高端技术向应急救援无缝结合的有效实用范例(泊尔地震国际救援与鲁甸国内应急救灾)。上述技术创新可以实现用于遥感影像测绘处理效率提高一个数量级、数据获取处理成本降低约65%、数据重复利用率提高90%、高光谱载荷光谱定标精度优于0.2nm和遥感数据动态快速分析时间压缩了近2个量级。社会效益:遥感高分辨率智能飞行处理将极大提高高分辨率遥感影像利用率和精度,为开展重大自然灾害的监测、提供技术支持,有效地减轻灾害对人类的生命、财产损失。上述技术创新支撑着国内较大航空器在号称“死亡峡谷”的金沙江峡谷成功飞行6小时的突破性壮举,并成功应用到以车载无人机为支撑的尼泊尔地震国际救援与鲁甸国内救灾行动中。直接经济效益:该项目相关技术已在多家公司的相关生产业务中得以应用,近3年项目总收入4809.18万元,实现利润1184万元。
[成果] 1500520082 吉林
TN3 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2015
成果简介:该项目属无机非金属材料领域。ZnO是继GaN之后一种重要的第三代半导体材料。低维ZnO更因其优异的光电特性和新奇的物理性质成为材料科学前沿。对于低维ZnO材料,实现稳定可控的p型掺杂是国际公认的科学难题,获得高温、高效激子复合是发展光发射器件的重要基础,打破激子束缚、实现载流子有效分离是拓展其功能的关键。针对上述科学问题,该项目提出了p型掺杂的新方法,发现了提高激子复合效率的新机制,开辟了实现载流子有效分离的新途径。相关研究推进了ZnO材料的器件化与功能化,促进了半导体材料学科的发展。主要发现点如下:1.首次提出了反向掺杂的学术思想【代表性论文1,2】,通过热氧化Zn<,3>N<,2>,实现了氧对氮的反向替代,获得了稳定的高质量p型ZnO:N薄膜。该方法被同行公认“解决了ZnO中氮受主固溶度低的关键性难题”,“克服了直接生长ZnO:N的技术壁垒”,且“方法简便”,被国内外16个研究组验证和采用。该工作被国际ZnO学术会议主席D.C.Look教授等多位著名半导体材料专家评价为“突破性工作”,“迅速发展的p型ZnO的代表性工作”,“其成功给半导体工业带来重要启示”,“将开辟一系列新的应用领域”。2.发现了低维ZnO表面俘获载流子热离化提高激子复合效率的新机制,为实现高温、高效紫外发光提供了新途径。首次在584℃的高温下获得了低维ZnO的强激子发射,与ZnO外延薄膜相比,该温度提高约300℃。《ADV MATER》的文章评价该工作“预示了ZnO在高温紫外激子型激光器方面具有发展潜力”。3.提出了纳米多异质结偶联增强ZnO光生载流子分离和传输能力的新思路.创建了n-Zn0/n-Sn0<,2>、n-ZnO/p-NiO等多异质结纳米纤维网络体系,解决了因强激子效应导致的光生载流子难于分离的难题,获得了高活性的新型光催化材料。该工作被日本著名材料学家Y.Bando评价为“异质结界面内建电场促进了电荷转移态的形成与光生载流子的空间分离”;《ENERGY ENVIRON SCI》和《JACS》评价该材料体系足“提高光生载流子分离与传输效率的有效构架”和“提高光催化活性的巧妙方法”。项目组自2000年以来,在863计划、国家基金委重点、杰青等项目的资助下取得了系列创新成果。主要论文发表在《ADV MATER》、《APPLPHYS LETT》等权威杂志上,被《PROG MATER SCI》、《CHEM SOC REV》等综述杂志正面评述。8篇代表作SCI他引792次,其中单篇最高影响因子15.409,单篇最高SCI他引200次,3篇入选ESI高被引论文;20篇主要论文SCI他引1534次。第一完成人参与撰写《Handbook of Zinc Oxide and Related Materials》专著,发起了全国首届ZnO学术会议。主要成果获教育部自然科学一等奖1项。
[成果] 1400190444 吉林
TN3 应用技术 电子器件制造 公布年份:2013
成果简介:针对如何提高紫外探测器性能的关键科学问题,首先,该项目提出利用较高电场下绝缘层中的碰撞离化过程实现载流子倍增用于探测器增益的思想,该探测度比现在常用于紫外探测的硅基探测器的相应值高一个量级以上。其次,提出利用金属-半导体界面态捕获空穴的思想提高氧化锌基探测器的响应度,获得了响应度高达26000A/W的氧化锌基紫外探测器。最后,采用低温富氧工艺实现了立方相氧镁锌单晶薄膜,并基于该薄膜制备了响应度达0.396A/W的日盲紫外探测器;并通过组分调控,实现了响应波长覆盖整个日盲波段的氧化锌基紫外探测器。项目执行过程中共发表相关SCI学术论文207篇,其中影响因子大于3.0的54篇,所发论文共被SCI他引2846次。申请国家发明专利21项,已授权12项。创新点:1、利用绝缘层中的碰撞离化过程实现高探测度氧化锌基紫外探测器根据较高电场下绝缘层中会发生碰撞离化实现载流子倍增的原理,提出把碰撞离化产生的载流子倍增效应用于氧化锌基紫外探测器从而实现探测性能的提高的物理思想。基于此思想,实验上构建了Au/MgO/MgZnO结构。在外加偏压作用下,进入到氧化镁层中的光生载流子被其中较强的电场加速,这些高速运动的载流子将氧化镁的晶格碰撞而激发出新的电子和空穴,从而相当于一个光子照射下产生了多个载流子而实现了探测器的增益。该值比用于紫外探测的硅基探测器的相应值高一个量级以上,被他人在综述性论文中评价为“极好的结果”,“可能为实现高增益的紫外探测器提供了一个可行的途径”,以及“对可见盲紫外探测器的发展是极其重要的”。2、利用金属-半导体界面态捕获载流子实现高响应度氧化锌基紫外探测器根据金属与半导体的界面态会捕获载流子的原理,提出利用该缺陷态捕获光生空穴,而让光生电子在外加电压的作用下在探测器电路中循环运动,从而相当于一个光子产生了多个载流子可以实现探测器增益的思想。基于该思想,实验上构建了Au/ZnO/Au结构,在该结构中实现了响应度高达26000A/W的紫外光电探测器,以上结果被他人在学术论文中评论为“非常高的响应度”。3、采用低温富氧工艺实现单一立方相氧镁锌单晶薄膜利用氧化锌在立方相氧化镁中的固溶度(~34%)显著高于氧化镁在六方相氧化锌(~4%)的特点,采用低温富氧工艺得到了单一立方相氧镁锌单晶薄膜,初步解决了长期困扰高性能氧镁锌基日盲探测器实现的分相难题,并在该薄膜上研制成功了日盲紫外探测器,该探测器在10V偏压下的响应度达到0.396A/W,被同行在学术论文中评价为“氧镁锌基日盲探测器的最高响应度”。在该基础上通过调节氧镁锌薄膜的组分,获得了响应截止波长覆盖整个日盲波段的氧化锌基光电探测器。
[成果] 1400520095 吉林
TN3 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2013
成果简介:该项目针对一种新型的微纳制造方法即静电场诱导下微纳结构的加工方法进行了研究。主要研究内容涉及曲面上的微纳结构和平面上的中空微纳结构一步加工理论和工艺过程研究。理论层面上,课题组主要在总结和分析前人对静电诱导微纳加工的分析理论和数值计算的优缺点基础上,提出严格的有限元数值方法来对多场力耦合作用下静电诱导微纳加工过程进行了分析。该方法没有把加工过程中各种外场力包括静电场力、表面张力以及毛细力等分开独立考虑,而是在模拟中实时考虑各种外场力的耦合效应对微纳结构动态成型的影响,因此仿真的结果与实际情况吻合度非常高。课题组在分析了静电诱导加工中各种参数的影响之后,找到了该方法的加工极限理论上可达24nm,而对中空微纳结构的加工极限也可达到200nm,这些仿真分析结果对实验和该方法的具体应用有着极强的指导意义。在实验层面上,主要工作体现在三维曲面的微纳加工、二维平面大面积上纳米结构加工和中空微纳结构加工三个方面。三维曲面的微纳加工方面,首先采用毛细力光刻技术,实现了在三维曲面上最小200纳米结构的加工,并且发现加工得到的结构相对模板其表面上的缺陷和瑕疵相对可以大幅度得到改善;其次采用激光直写技术,在大口径基片上实现了溶胶凝胶微结构的加工,加工精度可控制在50nm以下,并且该方法理论上还可以实现在口径大至200mm以上尺寸基片上的微结构的加工。而在二维平面大面积上纳米结构的加工方面,采用毛细力光刻方法,成功地在大尺寸基片上实现了抗反射纳米结构的制备,所得的结构展现了良好的抗反射特性和疏水性能,在光学表面和自清洁表面有潜在的应用价值。在中空微纳结构的加工方面,得到了包括圆形微管道,中空微透镜,微胶囊等各种中空微结构,其共同的特点是可以通过一步加工过程制备得到,而无需向常规的微纳加工方法那样需要多步才能实现,这些结构在微纳光学以及微流体方面有着潜在的用途。这些结果为纳米制造的技术家族增添了新的方法和技术选择。
[成果] 1400520680 吉林
TN1 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 专用化学产品制造] 公布年份:2013
成果简介:通过构建或调控能量传递体系,改善了现有商用发光材料的光谱性能,或设计出新型高效发光材料,为研制照明和显示技术所需的先进发光材料奠定了坚实物理基础。通过构建能量传递机制改善了现有LED荧光粉的光谱性能,获得白光显色指数超过80,甚至90(理想=100)。采用三种物理途径,成功将掺铈硅酸钪钙Ca3Sc2Si3O12:Ce<'3+>(CSS)的高效绿色发光转换成黄色发光,实现CSS转换的高显色性白光LED。1)选择CSS绿色荧光材料为母体,引入氮产生红色发光中心为受体,通过原有绿色中心向红色新中心的能量传递,实现光谱加宽和显色性提高,利用该单一荧光材料和蓝色LED芯片制备出白光LED,显色指数达到86;2)选择CSS绿色荧光材料为母体,掺杂红色中心Mn<'2+>为受体,实现光谱加宽,所得白光LED的显色指数高达91;3)在CSS中,分别引入镥(Lu)取代Ca,Mg取代Sc,增强了晶场强度,有效降低了Ce<'3+>发射能量,发光颜色实现绿黄可调。所制得的白光LED显色指数达到86,流明效率达86lm/W。调控能量传递实现高效的红外到可见上转换发光。采用核壳结构设计纳米六角相NaYF4:Yb20%,Er2%@NaYF4,阻断激发能量向纳米颗粒表面的传递,980nm红外光激发下,上转换绿光增强一个数量级以上;发现CaSc2O4:Tm<'3+>/Yb<'3+>比通常氧化物基质具有大的红外吸收截面和Yb<'3+>向受体能量传递效率,导致其上转换发光亮度比典型氧化物Y2O3:Tm<'3+>/Yb<'3+>提高3倍。研究表明,CaSc2O4中,Yb<'3+>有较大的吸收率和更有效的Yb<'3+>→Tm<'3+>能量传递,因此,CaSc2O4是一种高效上转换发光的氧化物基质。在商用橙色荧光粉Sr3SiO5:Eu<'2+>中,发现引入Tm<'3+>产生电子存储中心,由此发生很强的红外上转换发光。引入Tm<'3+>后,红外上转换发光增强30多倍,存储时间可达1000小时以上,比商用硫化物稳定环保。发表SCI论文43篇;授权中国发明专利11项;2010年获吉林省科技进步一等奖1项。
[成果] 1600500013 北京
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2015
成果简介:该项目建成的太阳能热发电实验示范电站是中国自行研发、设计和建造的MWe级塔式太阳能实验示范电站。它采用了自主知识产权的高精度低成本太阳能聚光技术、直接过热蒸汽吸热器技术、高低温两级蓄热技术、定日镜场优化布置技术、多模式复合控制技术和系统集成技术,并在逐步建立行业规范和标准体系,引领中国塔式太阳能热发电技术的商业化发展。在核心装备方面,自行研制的定日镜可以在6级风下达到好于3.5mrad的控制精度,并具有成本低和安装便利等优点,性价比可与国际同类机型竞争;高低温两级蓄热技术能够满足系统全天候稳定运行,并且符合能量梯级利用的原理,具有很高的能源利用效率;定日镜场优化布置技术考虑土地综合利用,在国际上独具一格;创新性的提出了水/水蒸气工质吸热器过热段的保护方法,可以在高密度不均匀热流密度下安全工作,直接发生过热4MPa,400℃的过热蒸汽;系统能够采用了吸热、储热以及发电单元模块耦合和解耦运行模式相结合的11种运行模式,可以宽参数滑压运行,使系统具有更高的安全性、稳定性和灵活性。系统已经工作350小时以上,并成功实现发电。这一集核心装备、协调控制、系统集成多项高科技技术与一体的技术突破,使中国成为能够独立设计和建设规模化太阳能热发电站的4个国家之一(西班牙、美国、德国、中国)。该项目成果对于国家的节能减排可持续发展具有重要意义,按照延庆当地的太阳直射辐射资源计算,电站的年发电量达到约195万度。相比较传统的火力电站,每年可以节约标准煤663吨,减少排放:CO<,2> 2336.6吨、SO<,2>17.5吨、NOx7.8吨、粉尘颗粒136.3吨。该项目完成了中国第一部太阳能热发电方面的国家标准《聚光型太阳能热发电术语》GB/T 26972-2011,完成了太阳能热发电技术的标准体系《塔式太阳能热发电系统技术标准体系》的研究,为产业发展做出了重要贡献。中国在国际太阳能热发电界的地位显著提高。
[成果] 1400200714 吉林
TH7 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2012
成果简介:对全球大气臭氧垂直分布变化实时监测,是气候变化及相关科学研究中的一个重大课题,也是中国长期以来相对落后而亟待发展的一个领域。为适应国际发展和国内太阳/大气紫外光谱探测及臭氧监测需求,长春光机所2000年承担了风云三号气象卫星紫外臭氧垂直探测仪研制任务。风云三号气象卫星紫外臭氧垂直探测仪是一台小型化、结构复杂的高性能紫外-真空紫外光谱仪,由漫反射器、消偏器、调制器、光栅双单色仪、光度计、定标光源、探测器、电控系统及接口电路等单元组成。采用Ebert-Fastie型光栅双单色仪结构,实现了160nm~400nm波段10-6量级高杂光抑制;主-参光谱通道光、机、电部件互为备份,提高了系统可靠性;消偏器用于消除大气后向散射光的偏振,光度计单元用于云层厚度监测,提高了光谱测量及臭氧廓线反演精度;数字同步累加解调技术及自动增益转换方法组合,实现了高灵敏度和大动态范围探测,光谱辐亮度灵敏度250nm处优于4.95,10-6W/cm<'2>×nm×sr,动态范围达4-106;双漫反射器机构、星上比对定标方法,解决了国际上同类仪器漫反射器衰变校正难题,校准精度达到0.25%;精密齿轮-凸轮-摆杆组合的高精度高可靠波长扫描驱动机构,特殊光学元件抗冲击振动加固方法,汞灯星上光谱定标单元,保证了系统稳定性、波长精度及在轨波长定标精度优于0.02nm。系统主要技术指标达到了国际同类仪器先进水平。2008年FY-3A星发射,2010年FY-3B星发射,两星紫外臭氧垂直探测仪在轨测试均取得圆满成功,在中国首次获得830km高度处地外太阳/大气紫外光谱,太阳紫外光谱探测结果与国际报道结果在测量误差范围内一致(±5%)。紫外臭氧垂直廓线产品,已在中国气象局相关部门得到应用。臭氧廓线反演产品与国外同类载荷比较在国际比对误差3%~5%内。利用风云三号气象卫星紫外臭氧垂直探测仪探测资料监测到2011年春季北极严重臭氧损耗,获得重要成果。这是中国第一次利用国产卫星监测到的全球大气臭氧重大异常变化。SBUS臭氧反演产品还直接应用于上海气象局浦东分局“基于FY-3产品的长三角大气环境污染监测、检验与应用开发”和气科院“大气成分遥感开发应用”等风三应用示范项目,取得理想的应用效果。应用表明所实现的高精度紫外臭氧垂直探测技术,填补了中国星载紫外-真空紫外光学仪器及臭氧垂直探测空白,达到了国际同类仪器先进水平,从根本上改变了中国大气臭氧探测面貌,为彰显中国特别是吉林省科技实力做出了突出贡献。申报发明专利11项(已授权8项),发表论文80余篇,培养硕博20余人。
[成果] 1400230082 吉林
TN2 应用技术 电子器件制造 公布年份:2012
成果简介:半导体激光器具有体积小、重量轻、寿命长、效率高等优点,它是光通讯、光存储、加工、医疗及国防等领域的核心光源和支撑技术之一。但是它也存在单元器件功率小、功率密度低、光束质量差等缺点,虽然通过激光线阵、叠阵封装能够实现千瓦级输出,但其输出功率密度和光束质量不能得到H月显改善,只能作为泵浦光源间接应用。美、德等发达国家已将该难题列入国家级重大计划进行攻克。项日完成单位攻克了高光束质量、高效散热和高密度集成等3方面系列瓶颈技术,开发出高光束质量高功率密度大功率直接光源并获重大应用。获13项授权发明专利。1.提出了4项专利技术,攻克了偏振合束等系列关键技术,实现1000个激光束合为一束,使光功率密度提高100倍。(1)继美国、俄罗斯将激光点火用于洲际战略核导弹、空一空导弹之后,实现了激光点火在中国xx重大国防型号任务中的应用,达到航天专项元器件标准要求,试验取得圆满成功,填补了该领域的空白。(2)双路远程控制点火系统用于总装某重大预研项目。鉴定结论“……该项成果处于国际先进水平”;总体单位评价“……此次试验是中国首次将半导体激光点火系统应用于固体发动机点火的大型试验,具有里程碑式的重要意义”。(3)激光对抗武器光源用于总装对抗武器某重点型号。国防查新结论“……没有查到与本成果技术特征相同的文献报道”;鉴定结论“在国际上首次研制出……半导体激光对抗武器光源,……该项目成果处于国际先进水平”;使用单位评价“……突破了高功率半导体激光器光束整形及野战工程化、实用化等关键技术问题,具备了在光电对抗中应用的条件”。(4)国内首次研制出2600瓦高效节能半导体激光加工机光源。查新结论“所检文献中未检索到与该查新项目研究内容以及全部创新点相一致的文献报道”;鉴定结论“……该成果处于国际先进水平”。2.发明了微通道、复合材料等3种结构激光器热沉,使散热能力提高1-2倍,解决了连续输出3000瓦、准连续输出6700瓦半导体激光器散热难题。获授权发明专利4项。(1研制出42层激光迭阵模块,应用于“863”核能源重大专项中。查新结论“在国内公开文献中未见其它相同报道”;使用单位评价“……产品主要技术指标与国外同类产品相当”。(2)开发出14万瓦多系列激光模块。应用于加工、医疗、显示等领域。合作研制出中国第一台140英寸激光电视。鉴定会由五位院士及知名专家组成,鉴定结论“该成果的水平总体上达到国际先进,色域覆盖率等关键技术为国际领先”。3.实现了半导体激光器高密度集成,并获得了5项授权发明专利。发明了串并联混合垂直腔面发射激光列阵封装结构,有效解决了输出功率千瓦至万瓦级激光单片集成面阵低电压(3-5伏)大电流(1000-5000安培)驱动难的重大瓶颈问题。实现了900个(30×30面阵)单元单片高密度集成面阵,经国内外查新,结论为“未发现900个发光单元的30×30垂直腔面发射列阵器件的相关报道,未发现与该项目的技术特征相同的报道”。4.近三年累计合同额8090万元。
[成果] 1400200628 吉林
TN3 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 专用化学产品制造] 公布年份:2012
成果简介:以实现传感器的小型化、单片化、全固态化为目的,以有机发光器件(OLED)取代传统的半导体激光器为方向,分别从传感材料和OLED材料的两个方面开展了系统的研究,利用化学键合的方法实现了光化学传感材料的固相化,解决了传统物理掺杂方法中传感材料的脱附问题,研制出系列性能优良的光化学传感材料。为实现目视比色检测,研制出多种可作为激发光源的高效低廉的高能有机电致发光(OLED)材料。在国际上(1)制备出基于廉价金属配合物的最高灵敏度的氧传感材料及可重复使用的重金属离子传感材料。(2)首次制备出集磁性/上转换、光学及传感功能于一体的三功能多级核壳结构纳米粒子。(3)首次合成出发光和传输功能一体化的铼(铜)磷光配合物。获得了基于廉价铜(I)配合物在可见光区的能量最高的蓝色室温磷光发射。首次采用多层量子阱结构成功抑制了高电流密度下的器件效率下降,降低了开启电压,提升了功率效率。获授权发明专利3项,发表SCI论文110篇,被SCI他人引用413次,项目负责人在系列国际会议上作邀请报告1次,国内会议大会邀请报告1次。
[成果] 1300080452 吉林
[P41, TH7] 应用技术 [气象服务, 专用仪器仪表制造] 公布年份:2012
成果简介:全球大气臭氧垂直分布及其时、空变化的监测,是气象学、气候学及全球变化研究中一个重大课题,也是中国长期以来相对落后而亟待发展的一个技术领域。为适应国际发展、满足国内研究需要,1989年起从863预研至神舟三号(SZ-3)飞船太阳紫外光谱监视器,从“九五”预研至风云三号(FY-3)气象卫星臭氧垂直探测仪,全面展开了全球大气臭氧垂直分布及其时、空变化的空间监测技术研究。经过多年不懈努力,自主创新,填补国内技术空白,突破关键技术,形成了一整套设备研制技术及辐射定标技术,在SZ-3飞船上得到初步验证。经技术拓展和功能完善,经长寿命及可靠性研究,成功地在风云三号气象卫星上业务运行,在中国首次实现了高精度紫外臭氧垂直探测技术。FY-3气象卫星紫外臭氧垂直探测仪(SBUS)是该项技术的完整体现,其主要技术指标达到了国际同类仪器先进水平,动态范围达到4×10<'6>,在轨波长精度优于0.02nm,紫外-真空紫外辐射定标精度优于3%。SBUS是一台小型化、结构复杂的高性能紫外-真空紫外光谱仪,由漫反射器、消偏器、调制器、光栅双单色仪、光度计、定标光源、探测器、电控系统及接口电路等单元组成。采用Ebert-Fastie型光栅双单色信结构设计,实现了160nm-400nm波段10<'-6>;特殊设计凸轮廓线,采用精密齿轮-凸轮-摆杆组合的高精度波长扫描驱动机构,采取光学元件抗冲击振动加固方法、精密装调技术等有效措施,保证了系统波长精度及长期稳定性,在轨利用汞灯光谱定标单元定标,波长定标精度优于0.02nm;自主研发漫反射器研制工艺,创新设计了双漫反射器机构、采用星上比对定标方法,解决了国际上同类仪器漫反射器衰变、校正难题,校准精度达到0.25%;采用调制器驱动电路双血仇、主-参光谱通道光、机、电部件互为备份等措施,提高了系统可靠性;建立了紫外-真空紫外辐射定标实验室及高精度定标装置,开展了一系列定标方法研究,保证了仪器地面定标的高精度。2008年风云三号FY-3A星发射,2010年风云三号B星发射,两星SBUS在轨测试均取得圆满成功,在中国首次获得830km高度处地外太阳/大气紫外光谱,太阳紫外光谱探测结果与国际报道结果在测量误差范围内一致(±5%)。国家卫星气象中心研发了臭氧垂直廓线反演算法,建立了SBUS地面产品生成系统。逐日利用SBUS光谱数据进行在轨数据预处理,自动生成臭氧廓线产品,实现了业务运行,全球网上发布。臭氧廓线产品水平跨入世界先进行列,与国外同类载荷比较在国际比对误差3%-5%内。利用SBUS探测资料监测到2011年春季北极严重臭氧损耗,获得重要成果。这是中国第一次利用国产了卫星监测到的全球大气臭氧重大异常变化。SBUS臭氧反演产品还直接应用于上海气象局浦东分局“基于FY-3产品的长三角大气环境污染监测、检验与应用开发”和气科院“大气成分遥感开发应用”等风三应用示范项目,在大气气候效应评估、大气环境监测和地面紫外线等级预报等方面取得理想的应用效果。应用表明:所实现的高精度紫外臭氧垂直探测技术,填补了中国星载紫外-真空紫外光学遥感仪器及臭氧垂直探测的空白,达到国际同类仪器先进水平,从根本上改变了中国大气臭氧探测的面貌,为彰显中国科技实力做出了突出贡献。授权专利13项(发明8项、实用新型5项),论文80余篇,培养硕博30余人。
[成果] 1300310831 吉林
TN2 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 光学仪器及眼镜制造] 公布年份:2011
成果简介:在红外光学、衍射光学以及衍射元件加工领域,课题组的主要技术发明及创新点如下:(1)国际上首次提出了谐衍射透镜应用于红外双波段成像、双色成像、超光谱成像等多套制作方案及理论基础。(2)在折射/谐衍射混合红外热成像技术领域,第一:提出了建立谐衍射元件的色散同玻璃材料、中心波长、环带间的光程差之间的理论关系,从而为指导谐衍射元件应用于光学系统的色差计算打下基础;第二:提出了建立谐衍射元件的温度效应同材料的热膨胀系数和材料的折射率温度系数关系的理论模型,并以此来指导光学被动消热差式结构中的衍射元件位置、槽宽与槽深及槽形结构所产生任意的波面所具有的补偿作用,解决了各个透镜及镜筒之间的热变形间的匹配问题。(3)建立了折射/谐衍射混合共形光学系统的矢量像差理论,提出了双视场变焦红外共形光学系统的设计思想,完成了相关理论分析和光学系统设计。(4)研制出了便携式折射/谐衍射混合四波段红外热像仪,测温精度为±1℃,空间分辨率小于0.3mrad,可以通过多波段信息的获取,实现目标的识别和判定。(5)自行研制出了四轴激光直接写入系统,实现了在同一设备上同时具有极坐标写入和直角坐标写入两种功能,而且能够在曲面上制作衍射光学元件,其定位精度能够达到0.2μm。
[成果] 1300310921 吉林
TN2 应用技术 光学仪器及眼镜制造 公布年份:2011
成果简介:1、课题来源与背景:属吉林省科技发展计划项目,合同号:20060326号。5000瓦大功率半导体激光器是千瓦级固体激光器的理想泵浦源,它广泛应用于工业加工和军事领域。以大功率半导体激光器为泵源的固体激光器以其超高的稳定性,卓越的光束质量,高的转换效率,结构紧凑,便捷的使用方法以及长寿命等功能,使得它在诸多领域中有着非常广泛应用。2、技术原理及性能指标:5000瓦半导体激光器是采用半导体工艺在芯片上制备半导体激光器结构,通过迭层集成封装技术、光束整形技术形成大功率半导体激光器模块。5000瓦迭阵模块的主要指标:准连续输出输出功率为5264瓦(占空比15﹪),中心波长为803.5nm,光谱半宽为3.0-3.2nm,工作电流为120A,发散角为1度,工作寿命为60亿次。3、技术的创造性与先进性:1)研制出中心波长808nm的半导体激光器,42层半导体激光迭阵模块的准连续输出功率超过6300W,快轴<1°,在国内公开文献中未见其它相同报道;2)发明了一种微通道热沉化学清洗装置,突破高密度激光迭阵封装关键技术;3)采用半导体激光线阵条发光矫正装置,42层半导体激光迭阵模块的快轴发散角<1°;4)研制出高损伤阈值腔面膜,提高了激光器的工作寿命和稳定性。4、技术的成熟度,适用范围和安全性成品率达到98﹪,批次生产的稳定性和一致性达到用户要求,已提供给相关用户使用。大功率半导体激光迭阵模块适于泵浦固体激光器和光纤激光器。大功率半导体激光器迭阵模块在封装中,带有防静电、电磁干扰及防护措施,不会对环境和人体造成伤害。5、应用情况及存在的问题:1)开发出100W/bar15层100套激光迭阵模块提供用户使用,每个模块输出功率1500W,总输出功率15万瓦,合同额630万元。2)开发出42层准连续输出功率6300瓦激光迭阵模块4套,总功率26800W,提供给国家核能“神光Ⅲ激光核聚变”重大项目中前置预放大使用。6、历年获奖情况无。
[成果] 1300310922 吉林
TN2 应用技术 [光学仪器及眼镜制造, 金属加工机械制造] 公布年份:2011
成果简介:1、课题来源与背景:属吉林省科技发展计划项目,合同号20086011。开发具有自主知识产权的连续输出千瓦级半导体激光加工设备,打破了中国高端激光加工装备依赖进口的局面。2、技术原理及性能指标:千瓦级半导体激光迭阵是采用半导体工艺在芯片上制备半导体激光器结构,通过迭层集成封装技术、合束技术、光束整形技术和高效散热技术以形成大功率半导体激光器迭阵光源模块。1)准连续输出大功率激光器迭阵:发射波长805.2nm,波长偏差2.8nm,功率150W/bar,20层总功率3005.0W;2)连续输出大功率激光器迭阵:波长806nm,单条功率60W,20层总功率1160W;3)大功率半导体激光加工机:发射波长808.4nm,输出功率2056W(CW),光束质量:90×175(mm·mrad)2。3、技术的创造性与先进性(1)发明了一种半导体激光器管芯烧结技术,解决了器件焊接过程中因焊料融化致使管芯移位问题,提高了器件的电光转换效率和寿命,为万瓦级全固态激光器提供了高效泵浦模块。(2)基于偏振耦合技术,发明了一种结构简单实用的多重光束耦合大功率半导体激光装置,在国内首次开发出高效节能高光束质量连续输出2056W的激光加工机光源并获得应用。4、技术的成熟度,适用范围和安全性:研发出半导体激光加工样机1套,产品的批次质量的稳定性和一致性达到用户要求。千瓦级半导体激光光源系统是激光熔覆设备、激光焊接设备的高效节能光源。千瓦级大功率半导体激光器及加工机产品,带有防静电、抗电磁干扰及高能激光的防护措施,不会对环境和人体造成伤害。5、应用情况及存在的问题:研发出准连续输出3000瓦半导体激光迭阵5套;连续输出1000以上半导体激光迭阵5套;连续输出2056瓦半导体激光加工样机1套;建成年产150万瓦生产能力的大功率半导体激光器工艺线1条,产品开发年合同额达494万元。授权发明专利3项,申请发明专利6项。6、历年获奖情况:攻克了半导体激光合束技术,是2010年吉林省技术发明一等奖“半导体激光合束技术及应用”中的一部分关键技术。
[成果] gkls119786
TH7 应用技术 公布年份:2010
成果简介:本“智能化大功率半导体激光治疗仪”由中国科学院苏州医工所自主研发,拥有全部自主知识产权。  1、应用领域:血管外科、骨科、耳鼻喉科、口腔科、普外科、泌尿外科、妇科等。  2、技术指标:激光波长808nm;具备连续,单脉冲,重复脉冲三种工作模式;脉冲宽度10ms-20s连续可调;激光功率0~30w连续可调;整机功率100W;采用风冷系统;内置微型热敏打印机;配备5.7英寸真彩液晶触摸屏;具有标准SMA905接口,可接驳400μm,600μm,1000μm医用光纤。  3、创新内容:输出激光组合参数设置;USB数据通讯、存储;治疗方案日志存储、浏览、打印等。  4、成熟程度:已研制出工程样机一台。  5、应用前景:可以替代同级别的昂贵的进口产品。  6、投资规模:试生产阶段投资规模约为1000万元。  7、合作方式:技术服务,合作方需具备试生产的资金、场房等生产设施。
[成果] 1000550088 吉林
TN91 应用技术 广播电视设备制造 公布年份:2010
成果简介:该项目利用光学全反射原理,采用光电扫描技术,完成对人体生物特征多指指纹同时采集或对掌纹进行采集,并通过计算机进行实时录入的光电成像设备。经过两年的技术攻关,解决了大面阵照明强度和均匀性问题,提高了图像的对比度,保证了高清晰度的成像质量,已完成最终产品定型。产品通过了国家光学机械质量监督检测中心的测试,已经进入国内警用市场,项目产品由于具有较好的性价比,市场空间广阔。
[成果] 1000550085 吉林
R44 应用技术 医疗仪器设备及器械制造 公布年份:2010
成果简介:化学发光免疫分析仪为采用磁性均相化学发光免疫分析试剂的纳米磁性直接化学发光免疫定量全自动测定系统,用于在临床和医学实验室进行体外诊断发光免疫实验。仪器采用直接化学发光模式,异鲁米诺衍生物(ABE)标记;实现化学发光免疫分析过程中的自动进样、自动稀释、自动清洗、自动检测、计算及报告单输出等功能。光机医疗在化学发光免疫分析仪器领域处于国内领先地位,正在开发的自动化学发光免疫分析仪将成为填补国内空白产品。
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