复旦大学光子晶体课题组长期聚焦光子晶体等微纳光子材料的光场调控研究和针对微纳材料和器件的先进光学量检测技术的开发和应用，与上海复享光学股份有限公司合作在基础创新、技术突破和产学研转化方面取得了一系列成果。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 当今，光，作为几乎所有远程探测的手段和信息传播的媒介，对光的多维度测量分析和自由调控，既直接关系到未来信息收集、处理和传输的灵敏度和速率，也与先进微纳制造的精度、效率和能耗等诸多国家核心技术的竞争力息息相关。 复旦大学光子晶体课题组长期聚焦光子晶体等微纳光子材料的光场调控研究和针对微纳材料和器件的先进光学量检测技术的开发和应用，与上海复享光学股份有限公司合作在基础创新、技术突破和产学研转化方面取得了一系列成果。 在基础创新方面： ①动量空间光学测量思想：光与微纳结构的相互作用遵循频率-动量色散关系，也被称为光子能带。在原理上，类似于半导体利用其电子能带操控电子，光子晶体等微纳光子材料也可以通过光子能带操控光。而光子能带的本质存在于动量空间。相比于已经商业化的可探测固体材料动量空间中复杂电子能带的多维度角分辨光电子能谱设备，针对光子晶体等光子材料动量空间中光子能带的多维度光谱测量技术和设备在全世界尚属空白，亟需发展。团队突破了传统光谱测量思路，提出了从动量空间视角量检测微纳光子器件光学性能的思想。 ②适合微纳尺寸器件的动量空间成像技术：微纳尺寸的测量依赖显微镜。但显微技术在追求实空间分辨率的同时丧失了动量空间的分辨能力。此成果将傅里叶光学技术与显微技术相融合，解决了动量空间成像的像差和色差问题，实现了实空间和动量空间的双高分辨率。 ③多维度光学信息提取：相位和偏振态是可供光子器件信息调制的新自由度。团队将时域外差干涉技术延拓到具有显微分辨能力的动量空间外插干涉技术，单次成像实现了在光波长尺寸内40毫弧度的相位测量精度。同时，建立了适合于动量空间成像测量技术的耦合模理论，实现了在非相干的白光照明下任意椭圆偏振态的测量。 ④光学量测中国解决方案：处于芯片产业上游的微纳制程光学量测环节，是芯片良品率控制的关键。在此关键领域，我国远远落后于国际先进水平。动量空间成像光谱技术所采集的多维度光谱信息富含微纳结构的三维形貌信息。团队提出并实现了基于动量空间成像光谱技术的全新光学微纳制程量测新原理和新技术。该原理利用深度神经网络构筑了微纳米尺度结构与动量空间色散的构效关系和映射。同时，由于在所测量的色散关系中包含了冗余的结构信息，因此在实际技术应用中极大优化了量测逆问题中测量噪音带来的病态问题。 ⑤相关成果：团队以通讯作者发表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等国内外高水平期刊论文。动量空间成像光谱技术使动量空间得以被直接实验观测，并成为发现新光场调控机制的眼睛。团队利用此技术首次实验揭示了动量空间中存在具有拓扑奇点的偏振场，提出了动量空间中光场调控的新思路，开辟了光子晶体在全偏振态、涡旋光束生成和光束位移操控方面的新应用。由于周期性光子晶体无几何中心，因此不需光学对准，具有应用价值，成果被评为2020年度中国光学十大进展，入选ISI高被引论文。日本NTT首席科学家Notomi在Nat.Photon.上以"动量空间中的拓扑成真"为题对团队工作进行专题报道，给予高度评价。 在技术突破方面： ①在国际上首次实现了广谱符合阿贝正弦关系的动量空间成像光谱设备。其中动量分辨率小于1.7毫弧度，实空间分辨率小于600纳米，相位分辨率小于40毫弧度，最大偏振度误差小于1%，波长分辨率小于0.1纳米。 ②结合产业需求和动量空间成像光谱技术的优势，提供了一系列产业问题的分析解决方案，包括利用动量空间偏振依赖的辐射分布量测发光分子三维取向分布和利用动量空间光子色散关系逆向量测微纳结构纳米精度的三维形貌等。实测结果达到亚纳米分辨稳定性和98%以上的置信度，测量膜厚与计量认证厚度差异小于5埃。 ③相关成果授权发明专利9项，在申请PCT国际专利2项。

成果简介：对于自然光照明的水下场景，不同距离上目标场景的偏振信息不 同。当采用线/圆偏振光照明时，目标场景的退偏度一般均大于水体散射光 的退偏度，利用该特性来滤除传输路径上的水体后向散射光。本成果研究了自然光在水下传输的偏振变化规律，提出一种利用目标和背景偏振差异进行 水下低对比度图像复原的方法，利用偏振成像及其图像处理技术，研制水下 考察勘探成像观察仪(照相机或摄像机)，实现在日光照明或全色主动照明条 件下对海洋、湖泊、水库等的水下观察、勘探和救

“NMT界乔布斯”许越先生推荐创新平台 中关村NMT产业联盟推介成员单位创新产品 “全球抗疫，人人有责”   推出背景：         研究论文的可重复性是研究科学性的最重要基础。论文可重复性需要作者对研究的相关过程、研究对象和统计分析方法提供详细的描述，否则给其他学者重复实验带来很大困难，但是活体生理研究的可重复性差一直困扰着这一领域。有一些杂志在这方面已经进行了一些探索，但仍然不能避免一些研究可重复性差的问题。重现性、严谨性、透明性和独立验证是科学方法的基石。   实验的严谨性在于实验变量的统一，随着科技的发展，变量的因素会越来越完善，检测方法、检测设备也会越来越专业，除了我们已知的实验变量，其实还有很多的其他因素也是实验变量的一部分，只是还没有能够将这些因素通过精确数据的形式展示出来。   NMT创新产品系列，带您找到实验中的变量！   产品介绍 名称：吸收光谱分析仪 型号：PSA-100 品牌：旭月 产地：中国 简介： 应对挑战： 活体样品检测时样品及检测过程中的参数是数据重复性的关键 光是活体生物重要的影响元素之一，对于样品测试及处理都是必须的，不同的光照对测试培养产生的影响，现阶段还没有专业的设备去依据科研人员的实验需求而提供不同的光源 解决方法： 吸收光谱分析仪能够在NMT实验中提供不同的光照强度。不同的光波长，对植物与光谱的研究具有重要的意义 吸收光谱分析仪可以通过电脑，手机等终端查看数据，解决了人工记录数值可能造成的差异性及意外   功能特点 1.基本功能： 可提供多种波长，不同光照强度的光源，直接对样品进行照射 实时监测、记录光照强度数值 液晶屏实时显示监测数值 可通过电脑、手机等终端查看和下载数据

清华大学电子工程系黄翊东教授团队崔开宇副教授带领学生在超光谱成像芯片方面取得重要进展，研制出国际首款实时超光谱成像芯片，相比已有光谱检测技术实现了从单点光谱仪到超光谱成像芯片的跨越。

西安交通大学能源与动力工程学院微区X射线荧光光谱仪竞争性磋商

HY-90系列无人机载高光谱成像系统，采用自主研发的高光谱相机，结合高清可见光相机、定制化高稳云台、高精度GPS系统、远程控制系统，实现对地物多源信息的同步定性、定量、定时、定位的采集。  功能特性 采用高性能大靶面cmos图像传感器，光谱分辨率优于2.8nm； 内含定制云台自稳定系统，无人机推扫成像，作业效率高 ； 硬件同步触发高清可见光相机，分辨率达1500w像素，支持高精度正射影像拼接 ； 硬件同步触发POS系统，GPS定位数据与高光谱数据按行精准对应，辅助图像拼接 ； 小型地面站广播基站GPS信息，实现机载端RTK ；可实现远程智控，提升用户操作及使用便利性； 支持实时图传，监控单波段图像及光谱曲线； 机载控制及数据采集软件，数据格式完美支持ENVI等第三方软件； 可适配大疆M600 pro、华测P580及科卫泰、海康等多种无人机平台。  应用领域 水质环保：水质监测（总氮、总磷、氨氮、叶绿素、浊度、高锰酸钾指数等） 土壤监测：土壤含水量监测、土壤肥力监测、重金属污染监测； 地质应用：矿物填图、矿物成分探测、成矿预测； 农林碳汇：农业测绘，病虫害防治，树种识别， 国防军工：伪装识别，无人侦察等； 

Ø  成果简介：距离选通技术利用脉冲激光器和选通摄像机，脉冲发射和开启成像时间的先后分开不同距离上的散射光和目标场景反射光，使被目标场景反射回来的辐射脉冲刚好在摄像机选通开启时间内到达摄像机并成像。利用激光距离选通夜视成像技术，研制水下考察勘探成像观察仪，实现对海洋、湖泊、水库等的水下观察、勘探和救援等。实现水下图像的对比度增强，适合深水或夜间使用，其观察距离较裸眼远5-7倍，较传统摄像装置远2-4倍。Ø  项目来源：自行开发Ø&n

产品详细介绍产品简介：　　MacroMR小动物核磁共振成像仪线圈最大口径为150mm，可用于大鼠、小鼠、兔子、小狗、小猫等小动物核磁共振成像研究。该活体小动物磁共振成像仪是一款功能强大，无损伤性的成像分析仪，帮助您了解实验对象体内结构及各组织对比信息。该设备使用永磁体，维护成本低，性能优越，适合于生命科学相关领域科研应用。技术指标：1、磁体类型：永磁体；2、磁场强度：0.3±0.05T，仪器主频率：12.8MHz；3、探头线圈直径：150mm；应用解决方案：1、头部肿瘤类动物模型研究2、头部血栓、脑梗等动物模型研究 3、肝部肿瘤、脂肪肝、其它肝部疾病研究 4、皮下肿瘤研究5、靶向药物(纳米生物材料、MRI造影剂)研究6、肿瘤研究7、心血管疾病研究8、基于磁共振造影剂的靶向研究9、病理研究，肥胖研究10、胚胎发育研究11、肾脏研12、磁共振造影剂研究应用案例一：小鼠皮下肿瘤造影成像应用案例二：150g大鼠头部多层成像应用案例二：磁共振造影剂研究注：仪器外观如有变动，以产品技术资料为准。

深圳国际研究生院何永红课题组研制了全自动血涂片显微成像仪，可以对血细胞显微结构成像、分类、计数进行分析，利用成像仪对血涂片细胞形态显微图像进行全自动化的大量采集，利用神经网络算法对这些高清图像进行半监督学习，进而识别新冠肺炎血细胞的特征，用于辅助诊断。 为了尽快将该项技术应用于新冠肺炎的临床诊断，研发人员与合作者已组织了临床实验，成像仪被应用于新冠肺炎患者血涂片检测并发现了“吞噬细胞变大、淋巴细胞减少、 破裂细胞增多” 异常变化，为新冠肺炎快速诊断提供了重要线索。

超高速流式成像分析仪是数字显微技术、微流体力学和图像处理技术的综合应用，用于自动分析颗粒或液体中的悬浮细胞。当样品流过检测区时，仪器会捕捉样品的影像，影像中的每个颗粒将被分析，生成关于颗粒的数量、尺寸、透明度、形态等方面的数据。也能用于实时分析颗粒的动态过程。形态分析软件还可用于分析特殊形态的颗粒，或者用于分离一些亚颗粒群体。该成像仪器利用高速重复频率的激光脉冲作为主动照明光源，利用时空频映射对成像区域进行频分扫描，该扫描完全利用光源本身的光谱特性实现，没有使用机械或电子的扫描装置，因此可以大大提升扫描成像的速度。目前实现了超高速成像仪的帧率可以达到1 百万帧/秒至 20 亿帧/秒的帧率，可以连续记录 10 万帧以上的影像数据，成像分辨率小于1 微米，可以连续观察非周期性的无规律的偶发事件。在应用方面，已经进行了超高速无标记流式细胞成像实验，可以实现对血液细胞当中的早期癌细胞（CTC）进行高精度高通量的筛查，成像通量超过 100 万细胞/秒，是目前常用的流式细胞仪的 1000 倍。另外，在高速气溶胶（PM2.5、PM10）成像机制上也进行了应用，可以实现气溶胶喷口速度在 10 米/秒的情况下进行颗粒成像，目前国际上还没有类似的仪器出现。因此，超高速激光扫描显微成像仪拥有传统检测仪器不具备的特殊功能，通过高速成像，获取传统仪器无法得到的信息，解决多个交叉领域的关键问题。