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只需一束激光,就能在数百公里外获取地表的精细纹理;无需接触目标,即可快速识别材料成分和微量元素;一次微弱的光声响应,亦能精准感知空气中的痕量气体变化——这些曾经停留在实验室里的技术,正在超快光子学的推动下,加速走向空天探测、智能制造和生命健康等重大应用场景。

澳门新葡京官网超快光子学团队以超快光场为笔,智能感知为桥,致力于揭示光与物质相互作用的深层规律。团队聚焦先进光场调控与智能光谱感知,围绕空天智能成像与激光通信、超快激光光谱诊断、智能光声传感检测、光波导相控阵芯片以及激光尾流测试与水下光通信等方向开展研究,在高分辨率遥感、LIBS光谱分析和光声气体探测等领域形成特色优势,相关成果服务于航天遥感、高端制造、环境监测、智慧医疗和海洋探测等重要领域。

核心研究工作

空天智能光电感知:从光学机理到航天工程,攻克光电探测“卡脖子”难题

聚焦空间遥感成像与特种自由空间光通信研发,攻坚 0.25 m 级高分辨率智能卫星载荷费效比与实时化难题,突破星上高精度智能成像技术;针对大气扰动及平台振动干扰,优化 APT 捕获对准跟踪系统,打通空间光通信快速建链瓶颈,成果支撑航天遥感、空间光通信、高端智能制造等重点领域建设。

超快激光光谱诊断:从飞秒成丝到自研设备,推动激光光谱实用化

以飞秒激光成丝四维光谱诊断为基础,精准完成合金钢等离子体内部元素三维时空分布探测,完善激光与物质相互作用机理研究。自主攻关 LIBS 光谱技术,研制台式、微型、机载多型号光谱分析仪与无制冷微型激光器,配套自研光谱解析软件,拓展无人机超视距遥测、原位精密物质检测等应用场景。

智能光谱传感与检测:从光致声波到精密传感,实现痕量气体高灵敏监测

首创多谐振光声池构型,通过频分复用、多重谐振技术破解气体光谱重叠、信号微弱等难题,大幅降低气体检测下限。依托光声“光激声测”原理,搭建全量程气体检测算法体系,技术覆盖矿区瓦斯、大气污染物及医用呼吸气体多场景,打造小型化、高精度国产气体监测成套装备。

光波导相控阵芯片研制及应用:从芯片集成到光束调控,打造智能光电成像与通信体系

开展光学相控阵芯片设计、调制与封装,攻关光束优化、扫描控制及光场调控技术,研发相控阵激光雷达与智能回波分析算法,推进技术场景落地,实现光学相控阵在扫描成像、关联成像、全息成像、自由空间光通信等领域的应用,为空天光电装备、智能成像系统提供核心技术支撑。

激光尾流测试与水下光通信:从激光诊流到水下互联,推动流场探测与水下光电技术融合发展

在激光水下流场诊断方面,依托复杂结构光场相干探测、PIV 水下流场探测技术,精准测量流场速度、涡量、通量等参数;结合激光散射与深度学习数字全息技术,完成流场的高精度检测;同时,攻关水下高速光通信、视觉成像、图像增强等技术,布局深海光学工程应用,全面服务海洋探测与水下装备发展。

成果落地转化:从实验室原理到全行业场景应用

团队多项核心技术达国际并跑水平,研究成果发表于国际知名期刊。自研的激光光谱、光声探测系列装备,落地麻醉呼吸监测、电网故障气体检测、温室气体远程管控等民生与工业场景,实现了从实验样机到商用设备的关键转化。

(一)光谱检测创新研究成果

1.激光光谱创新研发成果

台式激光物质智能分析仪

无人机激光光谱超视距遥测

激光等离子体辐射光谱分析软件1

微型纳秒激光器

微型LIBS精密测量

激光等离子体辐射光谱分析软件2

2.光声光谱创新研发成果

温室气体远程实时监控平台

手术麻醉过程监测

铜川矿区走航

城市NO区域监测

(二)权威媒体报道

项目研发成果先后被央广网、中国日报、中国新闻网、湖南卫视、陕西卫视等 20 余家国家级、省级主流媒体专题报道。

面向未来:让光成为感知世界的新语言

光,不仅照亮世界,也正在成为感知世界的重要语言。面向国家重大需求和世界科技前沿,超快光子学团队将持续探索光与物质相互作用的基础规律,发展先进光场调控与智能光谱感知技术,推动空天信息获取、智能制造、环境监测、生命健康、海洋探测等领域的创新应用,努力建设具有西电特色的超快光子学与智能感知创新团队,让一束光承载更多洞察世界的力量。

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