近日，上海交通大学电子系义理林教授课题组基于智能锁模算法、时间拉伸技术和实时高速电路建立的实时光谱分析控制平台，实现了锁模激光器输出飞秒脉冲的实时光谱调控，对飞秒激光器的设计具有重要的应用价值。相关成果以“Intelligent control of mode-locked femtosecond pulses by time-stretch-assisted real-time spectral analysis”为题目于2020年1月发表于国际光学顶尖期刊《Light: Science & Applications》（中科院长春光机所与Nature出版集团合办期刊），并入选为封面文章，在“News & Views”栏目被专门评述。博士生蒲国庆为第一作者，义理林教授为通信作者。 图说：期刊封面文章 飞秒尺度（1E-15秒）脉冲对应着原子分子、材料、生物蛋白、化学反应等丰富物质体系的众多超快过程，有着广泛而重要的应用。锁模激光器作为产生飞秒脉冲的重要基础研究工具，在物理、化学、生物、材料、信息科学等领域都有广泛的应用。飞秒锁模激光器自上世纪六十年代发明以来，与其相关的研究分别于1999，2005，2018年获得过诺贝尔奖。 随着超快光学的快速发展，越来越多的前沿应用需要对飞秒脉冲的时域和光谱进行精细控制。由于飞秒脉冲的产生涉及非常复杂的非线性和色散传输效应，达到特定脉冲状态的稳态输出需要对激光器多个参数在高维空间进行优化，传统基于激光器光学设计和优化的方法已被证明难以精确实现。 通过对飞秒脉冲状态进行智能识别，结合智能算法对激光器多参数进行全局优化，有望获得理想的飞秒脉冲输出，但其主要挑战在于飞秒脉冲难以实时精确识别。低速时域采样无法识别飞秒脉冲宽度和形状，光谱仪虽可识别飞秒脉冲积分光谱但无法识别其瞬时光谱，因此传统方法都无法做到实时控制飞秒脉冲精确锁模状态。为了解决这一难题，义理林教授课题组提出在锁模控制环内引入时间拉伸-色散傅里叶变换（TS-DFT）技术，通过时域到光谱的转换，采用低速时域采样即可识别飞秒脉冲对应的瞬时光谱宽度和形状。结合智能控制算法，实现了以1.4nm为精度对飞秒脉冲光谱宽带从10nm到40nm进行可编程控制，光谱形状可编程为高斯型或三角形等。这是本领域首次实现飞秒锁模脉冲光谱宽度和形状高精度实时编程控制，解决了飞秒锁模脉冲锁模状态无法精确调控的难题。 基于实时的光谱控制，该研究还展示了从窄谱锁模态至宽谱锁模态以及从三角形光谱脉冲态至宽谱锁模态的演变过程，发现两者动力学过程具有相似性，提出了目标锁模状态可能决定中间动力学过程的猜想，为人们进一步探索锁模激光器内部机理提供新视角。 图说：基于快速光谱分析的飞秒锁模脉冲智能控制 非线性光学著名专家John Dudley教授（欧洲物理学会主席，IEEE/OSA Fellow）在《Light: Science & Applications》的“News & Views”栏目撰文介绍此项工作，认为本工作极具创新性，开拓了研究锁模动力学新的可能性，很可能应用于多种锁模光纤激光器中。 义理林教授课题组过去六年来一直致力于解决飞秒锁模激光器的智能控制问题，2019年发表在光学领域顶级期刊《Optica》的“智能锁模激光器”成果入选美国光学学会旗下新闻杂志《Optics & Photonics News》2019年光学年度进展“Optics in 2019”。该方向工作部分得到国家自然科学基金（61575122）的支持。《Light: Science & Applications》论文全文https://www.nature.com/articles/s41377-020-0251-x《Light: Science & Applications》“New & Views”评述论文https://www.nature.com/articles/s41377-020-0270-7

本技术采用侧信道攻击的基本思路，针对典型/加密匿名通信流量，提出了一种快速、高效的流量识别方法，并在此基础上通过选择合适的网络流特征对识别出的匿名/加密通信流量进行上层应用分类，重点针对HTTP等典型通信流量，设计了基于流量指纹的内容分析方法以推测潜在的通信目标。该技术可用于网络监管、QoS区分服务等领域。

本实验室与金洹医疗器械股份有限公司联合开发的全自动粪便分析仪，对粪便显微图像中白细胞、红细胞、虫卵等各各种有形成分进行实时检测，并且对生化反应中FOB检测卡的检测结果进行自动分析，可实现一键式全自动化粪便样本分析。目前已经完成样机的开发，并投入医院进行临床测试的结果，获得医务人员较好的反响和评价，现阶段属于仪器转产阶段。粪便检查是临床“三大常规”检查项目之-,对消化道疾病和寄生虫病的诊断和鉴别诊断有重要作用。目前粪便检查方法以手工镜检法为主，其生物安全风险较高，且由于标本的特殊气味和性状，使操作者容易产生排斥心理。粪便检验在消化道疾病的诊断及鉴别诊新中有重要意义,粪便检验包括理学、化学和显微镜检查等。长期以来粪便显微镜检查都由人工完成。随着检验仪器自动化的高速发展，粪便显微镜检查也逐渐由手工法过渡到自动分析法。自动分析法具有简便快速、干扰因素少、高安全性以及智能化等优点，可有效减轻操作人员劳动强度，极大提高实验室工作效率和安全性。

研究团队拥有 12m2 的洁净室，经风淋室进入。洁净室由 14 台装有超高效过滤器的 FFU 送风，14 台 FFU 可独立开启和变频风量控制，洁净室可进行层流、乱流实验，层流时可实现 ISO4 级，具有可计量不同颗粒的发尘装置。净化空调系统由新风系统和回风道干盘管完成空气处理。研究团队有多项洁净室设计经验240和洁净室调试经验。 

项目进展情况：已完成√ A 市场发展前景很好       B 产品或工艺创新性突出 √

已有样品/n光谱成像分析仪是一种可以同时获取目标图像信息及光谱信息的新型光学仪器， 而光谱信息则可以直接反映物质的基本属性， 该仪器可以广泛的应用于物质成分分析、 资源调查、 水质分析、 药品安全、 食品安全等方面。 光谱成像分析仪在刑事案件侦破中具有重要的应用， 如对案发现场的血迹、 毛发、 皮屑、 衣物纤维等都可以进行分析取证， 获得犯罪分子的主要特征信息。

本成果所属项目获得教育部自然科学二等奖和商业部科技进步奖三等奖。 (1)基于主题模型的软件工程数据建模和分析技术。 (2)基于形式概念分析的修改分析和测试技术。(3)基于自然语言处理的软件数据预处理技术。 (4)个性化的软件开发和维护管理。 (5)自动化的软件数据概要化技术。 (6)基于动态主题模型的软件演化建模技术。 (7)针对具体软件历史代码库的词库自动构建技术。

根据数据的特点，选用合适的均值与描述离散程度的统计量，能够客观评价实验数据的优劣性。其它统计技术如参数估计、假设检验、参数与非参数假设检验、方差分析、回归分析等应用

基因芯片实验产生出大量基因表达数据，为了从这些数据中提取有用的生物学信息，需要对数据进行各种分析处理。本项目提供的基因表达数据分析软件采用了先进的数学模型，充分考虑了实验中各种误差的影响，可以从数据中分析出更为准确的生物学信息，并且具有较快的处理速度，可以满足大规模芯片实验数据分析的需要。技术特点：（1）直接从对GeneChip基因芯片原始实验数据进行处理开始，提供对基因表达数据一系列多层次的分析软件。（2）能够考虑重复实验误差，特别对重复实验数据进