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毫米波全波段低损耗波导隔离器

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毫米波全波段低损耗波导隔离器相关的资讯

  • 7008万 四创电子毫米波云水探测仪重大专项获批
    2013年11月19日,安徽四创电子股份有限公司发布关于国家重大科学仪器设备开发专项项目立项的公告。公告全文如下:  本公司董事会及全体董事保证本公告内容不存在任何虚假记载、误导性陈述或者重大遗漏,并对其内容的真实性、准确性和完整性承担个别及连带责任。  安徽四创电子股份有限公司(以下简称&ldquo 公司&rdquo )近日收到国家科学技术部批复的国家重大科学仪器设备开发专项项目立项的通知。公司申请的&ldquo 多波段主被动毫米波云水探测仪开发和应用&rdquo 项目已批准立项。  一、项目概述  项目名称:多波段主被动毫米波云水探测仪开发和应用  项目实施主体:本公司  项目总体目标:攻克双频毫米波测云、多通道微波辐射计探测、多参数信息融合处理等关键技术,开发W波段大功率速调管、毫米波双频共面天线等部件。通过系统集成,在项目中期,研制形成具有一定功能Ka/W波段双频毫米波测云仪和多通道毫米波辐射计成套仪器样机。公司获得该国家重大科学仪器设备开发专项将有助于公司形成具有自主知识产权、功能健全、质量稳定可靠的多波段主被动毫米波云水探测仪。  项目经费预算:项目总预算7,008.46万元,其中国家专项拨款3,132.00万元,公司自筹资金3,876.46万元。根据《关于开展国家重大科学仪器设备开发专项2013年度项目组织工作的函》(国科财函20132号)规定,项目前半段主要由承担单位自筹经费实施,国家专项经费资助10% 通过中期评估确认后,再主要由国家专项经费给予支持。截至目前,公司尚未收到该笔专项经费。  项目建设周期:5年(2013年10月&mdash &mdash 2018年10月)  该项目实施不需经董事会、股东大会批准。该项目不构成公司的重大资产重组。该项目牵头单位是本公司,实施过程中将与其他单位实施项目合作。  二、项目风险提示  1. 项目在工程化实现和市场存在一定的不确定性。  2. 项目建设期较长,存在技术先进性水平变化的风险。  3. 若项目未通过国家中期评估确认,后半段的国家专项经费拨款金额将进行调整。  特此公告。  安徽四创电子股份有限公司董事会  二O一三年十一月十九日
  • 华为终于向“仪器圈”出手了!这次是为了毫米波/太赫兹?
    p style="text-indent: 2em text-align: justify "strongspan style="text-indent: 2em "3月31日,华为技术有限公司(下称“华为”)新增对外投资企业中电科仪器仪表有限公司(下称“中电科仪”),华为持股比例为8%,/span/strongspan style="text-indent: 2em "认缴出资额达6606.6743万元人民币,认缴出资时间是今年4月30日。/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "strong中电科仪致力于微波/毫米波测量、光电测量、通信测量、基础测量和毫米波/太赫兹/strongstrong等/strong电子测试领域前沿技术的探索和研究。据悉,strong此前华为就在关注毫米波/太赫兹技术,在2020年1月12日天津举办的“‘太赫兹光谱与测试应用研讨’暨‘太赫兹光谱与测试工作组’成立大会”( a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200113/520591.shtml" target="_blank"span style="color: rgb(84, 141, 212) "相关链接:太赫兹技术“未来可期”“太赫兹光谱与测试工作组”正式成立/span/a),就有华为相关工作人员出席,并就太赫兹在通信及雷达领域的应用提出相关问题。此次华为入股中电科仪,或与其通信布局相关,获取最新的毫米波/太赫兹通信技术。/strong/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "工商信息显示,与华为一同入股中电科仪的还有7位股东,分别是中国电子科技集团公司第四十一研究所(10%)、中电科投资控股有限公司(8.72%)、合肥中电科国元产业投资基金合伙企业(有限合伙)(8.00%)、蚌埠思仪发展企业管理中心(有限合伙)(7.95%)、国家军民融合产业投资基金有限责任公司(2.46%)、中电电子信息产业投资基金(天津)合伙企业(有限合伙)(2.46%)以及蚌埠思仪创新企业管理中心(有限合伙)(1.88%),公司原唯一股东中国电子科技集团有限公司的持股比例下降至50.54%。这八位股东入股后,中电科仪的注册资本从5亿元人民币增加至8.258亿元,增幅65.17%。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "中电科仪2020年度工作报告介绍,公司在2019年营收、净利润同比增长超25%,货币资金达22.72亿元,2020年的工作目标是实现营收34亿元、净利润3.19亿元等经营目标。/ph1 label="标题居左" style="font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: left margin: 0px 0px 10px "span style="font-size: 20px "strong关于毫米波/太赫兹/strongstrong/strong/span/h1p style="text-indent: 2em text-align: justify "毫米波和太赫兹所覆盖的电磁频谱是低频段常用电磁频谱的几百倍,在高频段电磁波的波长短,具有带宽上的巨大优势和波长短的特性,因此在通信、雷达、成像、检测等领域具有高宽带、高速率、高精度、高分辨率等特点,在高速无线通信、自动驾驶汽车、无损探测、机器人视觉、航空航天等方面有广阔的应用前景。/ph1 label="标题居左" style="font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: left margin: 0px 0px 10px "span style="font-size: 20px "strong关于中电科仪器仪表有限公司/strong/span/h1p style="text-indent: 2em text-align: justify "中电科仪是中国电科集团下属二级企业,本部位于青岛,公司致力于微波/毫米波测量、光电测量、通信测量和基础测量等电子测试领域前沿技术的探索和研究,拥有自主知识产权的、覆盖高中低端的、系列化的电子测量仪器和元器件产品,以及“量身定做”的自动测试解决方案。/p
  • “干涉式毫米波成像辐射计关键技术研究”课题通过验收
    2009年12月29日,“十一五”863对地观测与导航领域专题课题验收会在北京举行,由中科院空间科学与应用研究中心承担的“干涉式毫米波成像辐射计关键技术研究”课题通过验收。  该课题为“十一五”本领域首批立项的专题课题之一,主要目标是针对当前地球静止轨道气象卫星对微波/毫米波有效载荷的迫切需求,开展以分时采样综合孔径技术为核心的关键技术攻关,以解决真实孔径系统天线口面过大以及传统综合孔径系统单元天线数目过多的问题。在当前全球气候变化加剧、灾害性天气现象频发的大背景下,开展此项研究具有特别意义。  在课题执行过程中,以吴季研究员为首的空间中心研究团队提出了圆环阵列自旋扫描的方案,在简化系统复杂度、提高运动机构稳定性以及定标可行性上具备明显的优势,并最终形成了自主知识产权,成功进行了外场成像实验。  在课题验收会上,与会评审专家一致认为,课题组在50~56GHz的氧气吸收峰频段成功验证了干涉式综合孔径辐射计体制的可行性,达到了目前国内干涉式辐射计技术的最高频率,并突破了多项具备国际水平的关键技术,包括:分时采样体制下干涉式综合孔径辐射计关键性能指标的分析方法 稀疏天线阵列与分时采样方式的联合优化设计方法 毫米波接收机前端噪声互耦抑制方法 多时延数字相关技术 分时采样干涉式综合孔径系统的整体定标技术等。研究成果有力支持了未来在我国下一代风云四号静止轨道气象卫星上实施综合孔径大气温度探测仪的可行性与必要性。地球静止轨道(GEO)具有大覆盖以及实时性等特点,而微波/毫米波段观测则具有全天候全天时的优势,两者的结合能够实现对整个天气变化动态过程的连续有效观测,为数值天气预报提供高时间分辨率的观测数据,满足短期预报甚至即时预报的要求。  本课题成果已获“十一五”863重点项目的后续支持,在该成果的基础上进一步研制一台全尺度地面样机,为本成果最终进入工程型号应用奠定基础。
  • 大兴机场已用上高端“毫米波”,常见的安检仪器都过时了么?
    p style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "前一段时间,大兴机场正式投运,许多网友被机场内的高科技设备刷屏了。这些高科技的设备不仅提升了旅客的乘机效率,还提高了机场整体的安全性。/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "自1970年的道森机场劫机事件后,安检设备便开始被广泛使用,主要目的就是防止乘客把各种武器,枪械带上飞机。安检设备作为保证旅客安全的核心设备,一直是各界研发的重点,其也随着科技的发展不断迭代、更新。近期投运的大兴机场就已全面上线先进的CT型行李/物品检查系统和毫米波人体安全检查仪,小编就来盘点一下,目前生活中常见的安检仪器都有哪些优缺点:/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(84, 141, 212) font-size: 20px "strong style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(84, 141, 212) font-family: 宋体, SimSun "手持金属探测仪/span/strong/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "手持式金属探测仪是生活中最为常见的安检仪器,从机场地铁到工厂考场,都能看到它们的身影。其主要是利用电磁感应原理,探测仪会产生周期性变化的磁场,在空间中产生涡旋电场,涡旋电场在遇到金属时,会形成涡电流,可以被探测仪检测到,由此判断人体是否携带金属。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 0em "span style="font-family: 宋体, SimSun "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 197px height: 197px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/6c1fe052-6ce3-464c-8b17-ac406f6399ae.jpg" title="ac6eddc451da81cb4320e80d5366d0160824312f.jpg" alt="ac6eddc451da81cb4320e80d5366d0160824312f.jpg" width="197" height="197"//pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "手持式金属探测仪的价格strong优势非常明显,且方便小巧/strong;但其劣势也显而易见,strong检测精度不高、只能检测金属、人工检测效率低等/strong。/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun "br//span/strong/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="background-color: rgb(84, 141, 212) color: rgb(255, 255, 255) font-size: 20px "strongspan style="color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(84, 141, 212) font-family: 宋体, SimSun "行李X光安检机/span/strong/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "行李X光安检机在生活中也很常见,广泛应用于火车站、地铁站、飞机场等场所的行李检查。其是利用X光射线穿透物品,将穿透物品所得信号传送到处理器上进行信号处理,最后传输到控制器把信号在显示视器上显示出来,安检员可以根据显示出来的图像进行判断物品是不是为违禁物品。按照国家的标准:有机物呈现出橙色,金属和无机物呈现出蓝色,混合物呈现出绿色。如果显示出黑色就是不能够穿透的物品。/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 353px height: 235px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/59c3ebbd-a673-47de-9e15-0c4ec98fd842.jpg" title="行李X光.JPG" alt="行李X光.JPG" width="353" height="235"//pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "行李X光安检机是目前应用最广泛的行李安检仪器,适合于多种场所的strong连续检测,穿透力强/strong,但其对strong细小危险品的图像分辨率不足,不能作层面分析,有一定的局限性/strong。/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "br//pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(84, 141, 212) font-size: 20px "strongspan style="color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(84, 141, 212) font-family: 宋体, SimSun "金属安检门/span/strong/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "金属安检门是另一个生活中非常常见的安检仪器,其工作原理与手持式金属探测仪类似,但安检门探测是由区域划分,比较常见的为六区、八区。还有更高的如十二区、二十八区及三十二区等,数值越大,通过的人员身体所携带的金属物品位置就会标准的越详细。/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 126px height: 298px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/ee4bc9f3-df9c-4cda-96c3-f6f77115ae74.jpg" title="安检门.JPG" alt="安检门.JPG" width="126" height="298"//ppbr//pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "当被检人员通过时,安检门通过红外对射感应器对身体进行探测,探测到身体上带有金属物品的位置相应的区域报警灯就会报警闪烁,并发出警报声音。/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "一般的安检门都会检测出≥10g的金属,只要身体上携带大于10g的金属是都会被检测到。安检门strong只是检测到是否携带金属,对于非金属和其他危险品无法检测/strong,具体是否是危险物品,strong还要进一步通过手检来完成,安检效率低/strong。/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "br//pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(84, 141, 212) font-size: 20px "strongspan style="color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(84, 141, 212) font-family: 宋体, SimSun "CT型行李物品检查系统/span/strong/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "CT型行李物品检查系统是目前较为先进的行李安检仪器,也是strong大兴机场全面使用的行李物品检查系统/strong。/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "它的原理与医院使用的CT检查仪类似,其不仅能够提供过机行李的彩色高清二维图像、CT切片图像和三维立体图像,还可以利用过机物品密度和有效原子序数等信息,实现对多种违禁品的自动预警识别、判图查验。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 0em "span style="font-family: 宋体, SimSun "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 296px height: 202px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/1858fcc2-134e-4de4-801c-3fa1fe95b1f2.jpg" title="CT安检.JPG" alt="CT安检.JPG" width="296" height="202"//ppbr//pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "目前CT型行李物品检查系统strong价格相对较高/strong,因此应用普及度不高,目前主要应用于机场、海关、车站等其他敏感场所,相比于行李X光安检机,它strong对危险品的检出率更高/strong。/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "br//pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(84, 141, 212) font-size: 20px "strongspan style="color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(84, 141, 212) font-family: 宋体, SimSun "违禁品(爆炸物、毒品、化学战剂)探测仪/span/strong/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "很多乘客也已经发现,进入机场时,会有安检人员用一个“纸片”在每个人的行李上划过,但它到底是什么呢?/span/pp style="text-align: justify text-indent: 0em "span style="font-family: 宋体, SimSun "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 215px height: 215px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/882a7b3d-f4d4-4d34-8df1-c688fb4ff46a.jpg" title="84fcf883-56c1-4338-8583-d892124ba096.jpg!w300x300.jpg" alt="84fcf883-56c1-4338-8583-d892124ba096.jpg!w300x300.jpg" width="215" height="215"//ppbr//pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "其实,这个“纸片”是一种试纸,把特定的物质吸附到上面,基于离子迁移谱(IMS)技术,可以识别超过40种危险品,检测速度快。但违禁品探测试纸strong必须直接与违禁物蒸汽或微粒接触/strong才能被检出,因此也存在一些不足,strong不适用于远距离检测/strong。/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "br//pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(84, 141, 212) font-size: 20px "strongspan style="color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(84, 141, 212) font-family: 宋体, SimSun "毫米波人体安检成像仪/span/strong/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "毫米波人体安检成像仪利用毫米波对平常衣物的穿透能力进行成像,从而确定被检查人体体表是否藏匿嫌疑物品,具有扫描成像速度快、全面检测、安全可靠、隐私保护、自动识别违禁品等特点。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 0em "span style="font-family: 宋体, SimSun "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 282px height: 191px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/498a1c6d-1d93-4aa1-a5f4-15e87abd89f4.jpg" title="毫米波.JPG" alt="毫米波.JPG" width="282" height="191"//pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun text-align: justify text-indent: 2em "毫米波人体安检成像仪的优势非常明显,strong不仅可以探测金属,还可以探测非金属、爆炸物等,且具有比较好的图像对比度和空间分辨能力,可以显示隐匿物的位置和形状,相比X光安检仪,毫米波对人体无害,易被公众接受/strong。/span/pp style="text-indent: 2em "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun text-align: justify text-indent: 2em "大兴机场现已全线使用毫米波人体安检成像仪,可以为旅客提供更安全的乘机体验/span/strongspan style="font-family: 宋体, SimSun text-align: justify text-indent: 2em "。/span/ppbr//p
  • 2010年中英/欧洲毫米波与太赫兹技术国际学术研讨会召开
    由北京市自然科学基金资助的第三届中国-英国/欧洲毫米波与太赫兹技术国际学术研讨会于2010年9月22日-25日,在北京香山饭店胜利召开。会议由国家留学基金委员会和英国皇家学会主办,北京邮电大学和首都师范大学承办,电子科技大学和东南大学协办。来自我国和欧洲各地的物理学领域、工程物理领域、微波与毫米波学领域、电子工程学领域、光学工程学领域、材料物理与化学领域、无线电与计量学领域的50多位专家、学者出席了此次会议。本次会议是2010年北京市自然科学基金成立二十年系列国际学术交流活动之一,为来自我国和欧洲不同领域的科学家与工程技术人员提供一个分享“毫米波与太赫兹技术” 研究成果和学术交流的平台。    会议中,专家们围绕毫米波与太赫兹波的辐射与探测、太赫兹空间技术、太赫兹结构材料与调制、太赫兹系统集成以及技术应用等议题进行了充分的交流。特别是就风云四号卫星上计划搭载的毫米波与亚毫米波系统技术问题、高功率毫米波与亚毫米波辐射源、卫星上的毫米波反射天线、被动的毫米波成像系统、太赫兹波段的准光学器件以及阵列探测器、基于CMOS技术的太赫兹芯片器件、宽带太赫兹光谱系统发射与探测技术,以及利用亚毫米波测量冰云和大气和用于等离子体诊断的太赫兹技术应用等问题,进行了深入的探讨,并就有关研究课题的合作和人才培养达成了一些意向性的协议。
  • 一体化芯片同时集成激光器和光子波导,有望催生更精确原子钟实验,用于量子领域
    美国加州大学圣巴巴拉分校与加州理工学院的科学家携手,开发出了首款同时集成激光器和光子波导的芯片,向在硅上实现复杂系统和网络迈出了关键一步。此类光子芯片有助科学家开展更精确的原子钟实验,减少对巨型光学工作台的需求,也可用于量子领域。相关论文已发表于近日出版的《自然》杂志。实验概念图图片来源:《自然》网站集成电路出现后,科学家们开始将晶体管、二极管和其他组件集成在一个芯片上,这大大提高了芯片等的潜力。在过去几年里,光子学领域的科学家一直希望能实现同时集成激光器和光子波导。为研制出此类芯片,工程师们开发了插入式隔离器,以防止可能会出现的导致芯片不稳定的反射。但这种方法需要使用磁性材料,而这也会引发新的问题。在最新研究中,科学家找到了解决这些问题的方法,创造出了第一个真正可用的集成芯片。研究人员首先在硅衬底上放置一个超低损耗氮化硅波导,随后在波导管上覆盖多种硅,并在其上安装了低噪声磷酸铟激光器。通过将两个组件隔离开,防止了蚀刻过程中对波导的损坏。研究团队通过测量芯片的噪声水平来测试其性能,结果令人满意,随后他们用其制造出一个可调谐的微波频率发生器。
  • 毫米波人体安检成像仪
    table width="624" cellspacing="0" cellpadding="0" border="1" align="center"tbodytr style=" height:25px" class="firstRow"td style="border: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " width="132" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"成果名称/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: windowtext windowtext windowtext currentcolor border-style: solid solid solid none border-width: 1px 1px 1px medium border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " valign="bottom" width="491" height="25"p style="text-align:center line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family:宋体"毫米波人体安检成像仪/span/strong/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="132" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"单位名称/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="491" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"同方威视技术股份有限公司/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="132" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"联系人/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="168" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"郭伟红/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="161" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"联系邮箱/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="162" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"guoweihong@nuctech.com/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="132" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"成果成熟度/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="491" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"□正在研发 □已有样机 □通过小试 □通过中试 √可以量产/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="132" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"合作方式/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="491" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"□技术转让 □技术入股 □合作开发 √其他/span/p/td/trtr style=" height:169px"td colspan="4" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="624" height="169"p style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"成果简介:/span/strong/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/c4183dd1-a57f-42b6-9685-f6ba7738ee21.jpg" title="18.jpg" style="width: 300px height: 400px " width="300" vspace="0" hspace="0" height="400" border="0"//pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style="font-family:宋体 color:black"毫米波人体安检成像仪利用毫米波对平常衣物的穿透能力进行成像,从而确定被检查人体体表是否藏匿嫌疑物品,具有扫描成像速度快,全面检测,安全可靠,隐私保护,自动识别违禁品等特点。该仪器在重建算法、目标识别方法、收发阵列结构等核心技术和系统集成技术方面实现了突破和自主创新,图像质量和危禁品检出能力等关键技术指标达到了国际先进水平。该成果产品结构设计巧妙,占地面积比国外同类产品都小,无需对现有的安检通道进行改造即可使用,同时其人性化设计带来良好的用户体验,静止/spanspan style="font-family:' Arial' ,' sans-serif' color:black"2/spanspan style="font-family:宋体 color:black"秒完成扫描,无需特殊移动,是一款极具市场竞争力的产品。/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style="font-family:宋体 color:black"毫米波人体安检成像仪的研制不仅带动了技术进步,提升了创新能力,也为填补国内技术空白,打破国外技术垄断、拉低国外同类产品售价奠定了基础。产品已在民航、海关、监狱等领域形成试用,并获得了欧盟/spanspan style="font-family:' Arial' ,' sans-serif' color:black"CE/spanspan style="font-family:宋体 color:black"认证,通过了欧洲民航会议(/spanspan style="font-family:' Arial' ,' sans-serif' color:black"the European Civil Aviation Conference /spanspan style="font-family:宋体 color:black",/spanspan style="font-family:' Arial' ,' sans-serif' color:black" ECAC/spanspan style="font-family:宋体 color:black")认证标准/spanspan style="font-family:' Arial' ,' sans-serif' color:black"1/spanspan style="font-family:宋体 color:black"和标准/spanspan style="font-family:' Arial' ,' sans-serif' color:black"2/spanspan style="font-family:宋体 color:black",其中标准/spanspan style="font-family:' Arial' ,' sans-serif' color:black"2/spanspan style="font-family:宋体 color:black"为欧洲安检设备(/spanspan style="font-family:' Arial' ,' sans-serif' color:black"Security Scanners/spanspan style="font-family:宋体 color:black",/spanspan style="font-family:' Arial' ,' sans-serif' color:black" SSc/spanspan style="font-family:宋体 color:black")认证中的最高标准,也是国内首次通过欧盟民航委员会/spanspan style="font-family:' Arial' ,' sans-serif' color:black"ECAC/spanspan style="font-family:宋体 color:black"标准认证的人体安检产品。/span/p/td/trtr style=" height:75px"td colspan="4" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="624" height="75"p style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"应用前景:/span/strong/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"毫米波人体安检成像仪主要应用于公共安全领域,具体可应用与机场、轨道交通、公共赛事、民用产品、海关边防、高风险建筑等场所的人体安全检查。毫米波人体安检成像仪的推出将为大规模人群安全检查提供了一条安全可行的技术路线,其图像质量和危禁品检出能力均达到了国际先进水平,可与国外已有优秀仪器如美国L-3 Communication公司的ProVision、英国Smith Group公司的Eqo等分庭抗礼,具有进入国际市场的潜力。毫米波人体安检仪已于2016年实现了最终用户的销售,同时产品已形成年产量100 台/套,年产值1.28亿元的规模,未来将实现年销售收入1.5亿元人民币的市场规模,预期经济效益显著。/span/p/td/trtr style=" height:72px"td colspan="4" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="624" height="72"p style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"知识产权及项目获奖情况:/span/strong/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"毫米波人体安检成像仪具有全部的自主知识产权,对核心技术、系统和核心部件、图像算法等申请了国内发明专利36项,获得授权16项,申请国外发明专利23件,获得授权4件。2012年同方威视承担了国家重点科学仪器设备开发专项“毫米波成像探测仪研制及产业化示范”,并于2017年顺利通过技术验收。2016年“毫米波人体安全检查系统”获得国际发明展览会“发明创业奖· 项目奖”金奖。2016年“毫米波全息人体按键成像技术”通过教育部的科学技术成果鉴定,鉴定委员会认为该项目在国际上首次提出并实现了近场精确毫米波全息成像,总体技术达到了国际领先水平。/span/p/td/tr/tbody/tablepbr//p
  • 面向毫米波宽带调制信号空口测试全波形计量技术研究方案通过论证
    近日,由中国计量科学研究院(以下简称“中国计量院”)牵头承担的国家重点研发计划“国家质量基础设施体系”重点专项(以下简称“NQI专项”)青年科学家项目“面向毫米波宽带调制信号空口测试的全波形计量技术研究”实施方案论证会在中国计量院和平里院区召开。中国计量院党委副书记徐英国及相关部门负责人、项目负责人、项目咨询专家等20余人参加会议。中国信息通信研究院首席科学家孟艾立、原国家市场监督管理总局副司级巡视员陈红、中国计量测试学会秘书长马爱文、北京无线电计量测试研究所总工程师杨春涛等7位项目领域专家,与项目责任专家、华为技术有限公司标准总监丁蔚,组成项目咨询专家组对实施方案进行了论证。会上,徐英国从加强技术交流、做好经费管理、注重实效等方面对项目提出要求。项目负责人、中国计量院副研究员张亦弛从项目来源与背景、研究内容、技术路线及预期成果等方面详细汇报了项目具体情况。项目咨询专家组成员从各自专业角度为项目实施提出了建设性意见,最终同意通过实施方案评审。据项目负责人张亦弛介绍,针对当前5G毫米波OTA测试方案不能有效解决数字调制溯源的关键问题,该项目面向典型的“毫米波5G频段、宽带数字调制”应用场景,提出了一种基于频域全波形计量的天线系统OTA测试新方法。通过采用自定义信号发生、精确相位同步、幅度谱和相位谱表征、预失真修正等关键技术,产生低EVM的毫米波宽带数字调制激励信号并构建OTA测试系统,形成以EVM参数为核心的天线系统通信质量测评方法。该项目实施后,将有助于实现5G终端计量和测评中关键参数的量值溯源和扁平化量值传递,进一步支撑5G工业终端通信质量测试指标体系的建立和完善,有望为我国5G通信产业发展提供先进测量方法支撑和计量技术保障。
  • 电子探针丨带您走进光纤的微观世界-低损耗光纤
    导语信息关乎一切,为满足信息化数字化支撑新质生产力的创新发展目标和要求,国家层面在算力枢纽、大数据和云计算集群、“东数西算”等工程作了资源调配和长远的规划。用户层面对高质量视频和数据传输需求、对低时延的更苛刻要求、5G技术使用的接入,以及千兆光纤入户规划,对超高速互联网接入的追求似乎永无止境。低损耗光纤的研究正是为了满足高质量的数据接入需求。岛津电子探针通过搭配52.5°高取出角和全聚焦晶体波谱仪,具有高分辨率和高灵敏度的特征,可以为光通信企业及研究院的产品生产、研发、技术突破等方面,如未来的多芯或空芯的研究提供坚实的数据支持。光纤损耗小科普光纤损耗是指每单位长度上的信号衰减,单位为dB/km。光纤损耗的高低直接影响了传输距离或中继站间隔距离的远近,对光纤通信有着重要的现实意义。光纤之父高锟博士提出:光纤的高损耗并不是其本身固有的,而是由材料中所含的杂质引起的。之后,科研人员和光通信企业开始致力于光纤损耗降低的课题研究。根据光纤损耗,把光纤大致分为普通光纤、低损耗光纤、超低损耗光纤三类,其中,&bull 普通光纤衰减为0.20dB/km左右,&bull 低损耗光纤衰减小于0.185dB/km、&bull 超低损耗光纤的衰减小于0.170dB/km。长久以来,国外厂商在低损耗和超低损耗光纤的研究中保持领先地位。现在国内新建主干网络以及骨干网的升级改造中已有大规模低损耗光纤的部署。岛津电子探针的特点岛津电子探针EPMA通过配置统一四英寸罗兰圆半径的、兼具灵敏度和分辨率的全聚焦分光晶体,以及52.5°的特征X射线高取出角,使之对于微量元素的测试更具优势,不会错过微量元素的轻微变化。【注:从微米级别空间尺度产生的元素特征X射线经过全聚焦晶体衍射后还会汇聚到微米级别范围,不会有检测信号的损失,也无需在检测器前开更大尺寸的狭缝,从而具有更高的特征X射线检测灵敏度和分辨率。】【注:高取出角可获得特征X射线试样在基体内部更短的穿梭路径,减少基体效应的影响,即更少的基体吸收更少的二次荧光等,从而具有更高的特征X射线检测灵敏度。】在远距离传输中,由于光纤材料的吸收(材料本征的紫外和红外吸收以及金属阳离子和OH-等杂质离子吸收)和散射、光纤连接以及耦合等方面造成的衰减问题难以避免,低损耗光纤的推出则为解决这一难题提供了新的思路。在骨干网改造、超高速宽带网络的建设过程中,低损耗(Low-loss optical fiber, LL)、超低损耗(Ultra-low-loss optical fiber, ULL)光纤已有大规模部署。我们使用岛津电子探针EPMA-1720测试了两种低损耗光纤。&bull 第一种光纤为单模光纤,纤芯直径10μm,掺杂Ge+F。低损耗光纤元素分布情况测试结果如下:&bull 第二种光纤纤芯为比较高纯度的SiO2,在包层区掺氟降低折射率,未掺杂常规元素Ge。定量元素线、面分布特征分析见以下系列图。超低损耗光纤元素分布情况测试结果如下:结语信息通信是重要的国家级基础设施,通信光纤建设也是重要的民生工程,对高质量数据通信要求都在不断提高。目前骨干超高速400G、800G乃至1T的工程规划都给光通信企业带来机遇和挑战,研发和生产亦是永无止境。岛津电子探针有着高灵敏度和高元素特征X射线分辨率的特性,能够为光通信企业及研究院的产品开发、技术突破等方面提供可靠的检测和分析手段。本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 微立体光刻3D打印125GHz倍频器的波导腔体
    太赫兹波是指频率在0.1THz~10THz内的电磁波,它的波长介于30~3000μm,在频谱中的位置处于微波和可见光之间,长波段部分与毫米波重合,短波段部分与红外线重合,在电磁波频谱中占据非常特殊的位置,具有很多特殊的性质:宽带性、互补性、瞬态性、相干性、低能性、投射性。相对于毫米波而言,太赫兹波的频率更高、波长更短,因此具有更高的分辨率、更强的方向性和更大的信息容量,同时器件可以更小;相对于光波而言,太赫兹波具有更强的穿透性,适合于云雾、硝烟等极端恶劣环境。太赫兹频率源是太赫兹技术发展的关键,其性能指标影响着整个太赫兹系统的性能,所以太赫兹频率源的获得至关重要。通过倍频的方式获得的信号源具有高频稳定性好、设备的主振动频率低、工作频段宽的优点,是目前获取太赫兹频率源广泛采取的方案。基于GaAs肖特基二极管的太赫兹倍频器因其高效率、低能量消耗和室温下可适用性,已广泛用于外差接收器中局部振荡器(LO)的可靠信号源。太赫兹倍频器具有广泛的实际应用,包括大气遥感、医学成像甚至高速通信。目前,用于封装太赫兹倍频器的波导腔体通常采用计算机数控(CNC)加工制造,该工艺成熟,可实现高精确度、高精密度和良好表面光洁度,能满足电子元件与波导腔体间严格的尺寸公差要求。近年来,3D打印凭借其小批量快速加工的能力,逐渐被用于加工被动微波器件。但是,兼具大的打印幅面以及高公差控制的打印设备较少,因此鲜少有3D打印制备超过100GHz频段的器件报道。3D打印的倍频器更是未见报道。图1. 125GHz倍频器的剖面图:(a)波导腔体的布局 (b)MMIC的特写图2. 微纳3D打印的波导腔体(左)和放置MMIC的波导通道(右)近日,英国伯明翰大学的Talal Skaik和Yi Wang等首次采用面投影微立体光刻(PμSL)3D打印工艺制备太赫兹倍频器的波导腔体。研究团队使用摩方精密科技有限公司(BMF)的nanoArch S140系统3D打印了波导腔体,打印材料为耐高温树脂(HTL),如图2所示,外形尺寸为30.4 mm×25.5 mm×19.1 mm,打印层厚为20μm以及光学精度为10μm。打印后在异丙醇中清洗,并进行30分钟的紫外线固化,最后在60°C下进行30分钟的热固化。制备的波导腔体通过光学系统检测并未发现缺陷,与MMIC(单片微波集成电路)配合的波导通道测量值为609μm,优于设计的630μm;同时超高光学精度打印保证了严格的尺寸公差,确保波导腔体的两部分能精确配合,避免MMIC电路的损坏。图3. 电镀后波导腔体的表面光洁度图4. 装配后的太赫兹倍频器为促进信号的传递以及减小外界干扰,在波导腔体表面镀上4μm厚的铜和0.1μm厚的金,平均表面光洁度约为1.4μm,如图3和图4所示,电磁仿真结果表明该粗糙度对变频损耗的影响可以忽略不计。图5. 3D打印与传统CNC加工的太赫兹倍频器的性能参数对比实验测试发现,3D打印制备的太赫兹倍频器与传统CNC制备的倍频器性能非常接近,相关性能参数如图5所示。3D打印的太赫兹倍频器在输出频率为126GHz下达到33mW的最大输出功率,在80mW~110mW的输入功率下转换效率约为32%,与传统CNC加工的倍频器具有相近的最大输出功率和转换功率。此研究成果以题为“125 GHz Frequency Doubler using a Waveguide Cavity Produced by Stereolithography”发表在会议期刊《IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology 》上。
  • 2008年中英/欧洲毫米波与太赫兹技术学术研讨会召开
    10月20日,为期三天的2008年中国—英国/欧洲毫米波与太赫兹技术学术研讨会在电子科技大学隆重召开。来自中英等国的近100名专家学者和会议代表齐聚我校,纵论毫米波与太赫兹的研究现状和发展趋势,探讨国际毫米波与太赫兹科学技术研究的重大科学问题和前沿进展。       本次会议由英国伦敦皇家协会和中国国家留学基金委发起,由电子科技大学主办。会议同时得到了IEEE的相关技术支持。会议旨在加强毫米波与太赫兹在相关研究领域的技术交流与合作,促进相关成果的转化和技术创新。会议主要议题包括对太赫兹源以及太赫兹的传输发射、模式转换、无线技术的相关研究的研讨和对毫米波与太赫兹的相关技术应用的交流。  会议主席由电子科技大学副校长熊彩东、伦敦大学玛丽女王学院陈晓东教授共同担任,电子科技大学刘盛纲院士担任大会国际顾问委员会主席。     熊彩东副校长代表电子科技大学对会议的召开表示热烈祝贺。他说,此次会议汇集了中英以及欧洲等国在毫米波和太赫兹研究领域的许多专家,会议的召开对推进电子科技大学在毫米波和太赫兹领域的研究以及促进中英和欧洲各国在毫米波和太赫兹研究领域的发展提供了很好的平台。  刘盛纲院士表示,太赫兹技术是当前科学界的一个前沿研究领域,由于其潜在的巨大科学价值和应用价值,现已受到世界各国的高度重视。此次会议的召开对促进中英两国以及中欧各国在毫米波与太赫兹相关领域的交流和合作,加快该领域的科学研究发展、人才交流、培养和科技成果转化将有重要意义。刘院士介绍了电子科技大学在太赫兹领域的研究成果,并希望他们能尽情感受成都,了解成电。  在本次会议上,电子科技大学刘盛纲院士、英国斯特拉斯克莱德大学艾伦菲尔普斯教授等8位毫米波与太赫兹研究领域的专家分别围绕太赫兹科学技术的最新研究进展、发展趋势、应用前景等做了特邀报告。另有40多名专家学者还以口头报告和张贴报告等形式汇报了其在毫米波和太赫兹领域的研究进展和最新探索。本次会议采取了报告和研讨相结合的交流方式,共收到论文50余篇,论文内容涵盖毫米波与太赫兹相关理论及技术应用、前沿研究和学科前景等,反映了当前毫米波和太赫兹领域的最新研究与最新成果。  会议期间,与会专家们参观了电子科技大学物电学院工艺实验室等相关研究机构。  据了解,太赫兹(Terahertz,简称THz)波是指频率在(0.1-10)THz (1THz=1012 Hz, 或波长为30微米-3毫米)范围内的电磁波。它的频谱极宽,覆盖了各种包括凝聚态物质和生物大分子在内的转动和集体振动频率。因此,THz科学技术有很重要的学术研究价值,在国民经济和国防建设领域有着极其重要的应用前景。  从1992年开始,刘盛纲院士就指出在我国发展太赫兹科学技术的必要性和紧迫性,并坚持不懈地为推动我国太赫兹科学技术的发展而努力。2005年11月,受国家科技部、中国科学院、自然科学基金委员会共同委托,刘盛纲院士作为会议执行主席主持召开了以“太赫兹科学技术的新发展”为主题的第270次香山科学会议,这次会议是我国太赫兹研究发展的一个里程碑,标志着我国太赫兹科学技术的起步。目前刘盛纲院士是中国电子学会太赫兹专家委员会主任,是公认的我国太赫兹科学研究的倡导人、学术带头人和学术领导人。
  • 太赫兹安检产业化迎重大突破,十五年孕育将开花结果——访毫米波太赫兹产业联盟副理事长胡伟东
    p style="text-indent: 2em text-align: justify "太赫兹(THz)波段位于微波和红外之间,处于电子学向光子学的过渡区域,具有穿透性强、带宽大、光子能量低等独特优势,在药物检测、癌症诊断、标记物识别、安检安防、航空航天复合材料无损检测、飞机涂层、文物检测等多个领域具有广阔的应用前景,被多国定义为“改变未来世界十大技术之一”。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "以2005年在北京举行的第270次香山科学会议为起点,我国太赫兹科学与技术研究的深度、广度和学术队伍都得到迅速发展,并取得了一批重要成果,特别是毫米波太赫兹安检领域,技术已逐渐成熟,在机场、地铁、医院等公共场所已经开始了实际的应用,毫米波太赫兹安检将成为该领域最早实现产业化的应用。据推测,2025年全球毫米波太赫兹安检产品市场将达到600亿美金。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "胡伟东,北京理工大学毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室博士生导师,首都师范大学教育部太赫兹重点实验室外聘教授,毫米波太赫玆产业联盟副理事长,主要研究领域是毫米波/太赫兹空间探测与遥感技术。承担国家自然科学基金重大科学仪器项目、“十二五”民用航天太赫兹成像重大项目,国防重大项目等,目前已有三项成果通过部级鉴定,填补国内空白。2011年获中华人民共和国国防科学技术进步奖,排名第一;2012年,研制国内第一部220GHz太赫兹雷达,并取得良好实验结果,2016年在敦煌和新疆率先开展了太赫兹雷达远距离探测研究。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "毫米波太赫兹安检技术作为最有希望率先实现产业化的技术,目前发展状况如何?目前应用情况如何?/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "毫米波太赫兹安检还有多久能够实现真正意义的产业化?/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "2020年是毫米波太赫兹安检产业化的“元年”,有哪些标志?/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "未来毫米波太赫兹安检国内外市场情况如何?/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "今年新冠疫情及中美关系,对毫米波太赫兹安检领域造成了哪些影响?/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "针对以上问题,仪器信息网特别采访了北京理工大学博导/毫米波太赫玆产业联盟副理事长胡伟东,请他就以上问题分享了其观点和想法。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "以下是采访详细视频:/pscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=73605031426541E29C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=350&playerid=621F7722C6B7BD4E&playertype=1" type="text/javascript"/script
  • 极低损耗研究嫦娥五号月壤样品
    如何尽可能降低损耗,测试嫦娥五号月壤样品的粒度和矿物组成?7月4日,记者从中国地质大学(武汉)获悉,该校佘振兵、汪在聪教授科研团队在月壤研究中取得了新进展:该团队开发了一种样品消耗极低的新技术,可同时测定月壤的粒度和矿物组成,对于解释月球深空探测轨道遥感光谱数据、理解月球岩浆活动和空间风化过程具有重要意义。《中国科学:地球科学》杂志中英文版同时在线发表该研究成果,第一作者为该校地球科学学院博士生曹克楠,佘振兵教授为通讯作者,汪在聪教授等为合作作者。去年7月,该校地球科学学院教授汪在聪领衔的团队申请到嫦娥五号首批月球样品,共200毫克。汪在聪介绍,“这批样品非常珍贵,我们获取的样品极为有限,可允许的损耗量仅为50毫克,要出更多研究成果,需要我们尽可能降低损耗。”自1970年代以来, 科学家开始使用各种手段来研究月壤样品,但前人所采用的方法通常需要消耗较多样品,并且难以同时获得矿物组成和粒度、形貌等多方面的信息。该研究团队基于拉曼光谱微颗粒分析技术,开发了以极低的样品损耗量,同时测定颗粒样品粒度和矿物组成的新方法,并成功运用到嫦娥五号月壤样品的研究,这一研究技术在月壤研究中的应用在世界上尚属首次,以往的技术通常只能开展粒度或矿物组成其中一项研究。该研究每次仅需约30微克样品,在获取多维度信息的同时,将样品损耗降到最低,并且样品制备简单,极大地降低了该流程可能带来的样品污染问题。另外,该方法可在短时间内快速建立一个矿物粒度和组成的多元化信息数据库,有助于发现稀有矿物相。该方法的进一步发展,将为未来火星和小行星等其他天体返回的微颗粒样品,进行快速分析提供关键技术支撑。该研究发现嫦娥五号月壤样品平均粒度为3.5微米,且呈单峰式分布,表明其具有较高成熟度,即受到的太空风化强烈。“矿物粒度是指颗粒的直径,最细的面粉平均粒度超过100微米,嫦娥五号月壤样品比面粉还细几十倍”,汪在聪表示,月壤粒度的测定对于研究太空风化过程具有重要作用。此外,研究团队还建成了一个月壤矿物的光谱数据库,并用它所分析的颗粒进行自动识别,获得每一种矿物相的粒度和体积等信息,计算得出不同粒径下矿物的模式丰度。研究人员发现在1-45微米粒度范围内的矿物组成为:辉石、斜长石、橄榄石、铁钛氧化物、玻璃等。该研究还识别出月壤中的一些微量矿物相,例如磷灰石、石英、方石英和斜方辉石等,其中斜方辉石的发现为首次报道,这表明嫦娥五号月壤中可能含有极少量的月球高地物质。上述成果为解译嫦娥五号着陆区的风暴洋北部地区光谱遥感数据,提供了地面实况信息,并为理解该区域深部和表面演化历史提供了新视角。该研究使用的样品由中国国家航天局提供,分析测试由地大生物地质与环境地质国家重点实验室完成,研究得到了国家航天局民用航天技术预研究项目、国家自然科学基金和生物地质与环境地质国家重点实验室的支持。
  • 试用、应用已开展,关键部件超越欧美!——“毫米波太赫兹安检产业发展论坛”暨首届 “蓝海杯”评奖活动圆满成功
    安检作为维护国防、机场、车站、港口等大型活动场所安全的重要环节,一直备受重视。目前广泛使用的“金属门加手检”的安检方式,虽然能维护公共安全,但存在一定局限性。首先,“金属门加手检”无法检测爆炸物、陶瓷刀、液体等非金属危险品;另一方面,这种方式需要触碰旅客身体,且精度低、检查时间长、舒适性差,因此需要发展新安检技术。随着我国安全检查技术的不断发展,“安检智慧化”也被逐渐提上日程。使用更加高科技的手段保障社会公共安全也成为大众的共识。为应对社会的发展需求,近年来,毫米波太赫兹安检技术应运而生并日益成熟。目前,已在地铁、机场、医院、会展等应用领域及场景中开展了试用和应用。毫米波太赫兹安检技术产业化发展也将迎来快速的增长。此外,毫米波太赫兹作为新兴技术在国内发展迅速,在某些方面已赶超发达国家。毫米波太赫兹安检仪器的国产化已达到很高的程度,几乎可以达到“自给自足”,部分关键部件性能甚至超过发达国家生产的部件。毫米波太赫兹安检技术或有望成为中国领先世界的领域。为了加强技术交流,分享科学成果,促进企业产品推广,进一步焕发市场活力,毫米波太赫兹产业发展联盟特联合仪器信息网共同举办“毫米波太赫兹安检产业发展论坛” 暨首届 “蓝海杯”2020年度毫米波太赫兹安检仪器产品评奖活动。共同推荐毫米波太赫兹安检技术产业化进程。致辞刘海瑞,博士、中国信息通信研究院高级工程师。博士毕业于北京邮电大学,物理电子学专业。博士期间,前往英国卢瑟福阿普尔顿实验室交流访问一年。博士毕业后,进入北京邮电大学信息与通信工程学院博士后流动站工作。出站后进入中国信息通信研究院泰尔终端实验室工作。刘海瑞博士主要从事毫米波、太赫兹固态电子电路的研究。进入中国信通院后,依托研究院的行业优势,主要从事新技术、新领域的平台建设。毫米波太赫兹产业联盟的秘书处工作。报告题目:被动太赫兹成像探测中的统计无线电技术(点击回放)邱景辉,博士,哈尔滨工业大学教授,博导,电磁场与微波技术学科带头人、微波与天线技术研究所所长,乌克兰技术科学院外籍院士,获得国家科技进步二等奖、国防科技进步一等奖,省部级二等奖、三等奖,111引智基地负责人,自然科学基金重点项目群重点项目负责人,以及多项国防和民用项目负责人,筹划组织了4届中乌科技论坛,并担任中乌科技论坛大会执行主席,发表论文150余篇,专利30余项。报告题目:毫米波太赫兹安检成像探测技术进展及展望(点击回放)赵自然,博士,清华大学研究员,男,1977年生,现任危爆物品扫描探测技术国家工程实验室副主任,粒子技术与辐射成像教育部重点实验室副主任、警务物联网应用技术公安部重点实验室副主任。近年来,围绕探测与成像技术,开展成像信号探测、信息处理、系统构建研究。针对近场毫米波全息成像的精度和成本问题,改进了成像物理模型,提出基于标量衍射理论的精确重建算法和基于相位解卷绕的距离向分辨率增强方法,首次实现平面扫描的高精度重建,并将成果转化为机场海关应用的毫米波人身安检仪。为发展太赫兹安检成像,揭示了太赫兹激发光热电效应的科学机理和物理特性,提出太赫兹光热电探测技术,研制出自供电高灵敏原型器件,获得超宽频谱响应。近5年,通讯作者发表SCI论文18篇;第一发明人发明专利授权16项,国际发明专利授权18件。作为团队核心成员获国际发明展览会金奖、中国体视学学会科学技术奖一等奖、国家科技进步奖创新团队奖等;作为第一完成人获得2019年北京市科技进步一等奖、第二十一届中国专利优秀奖;入选科技部创新人才推进计划、国家万人计划科技创新领军人才;2019年被评为清华大学先进工作者。报告题目:近场雷达目标特性与人体安检成像(点击回放)胡伟东,北京理工大学毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室博士生导师,首都师范大学太赫兹光电子学教育部重点实验室外聘教授,主要研究领域是毫米波/太赫兹空间探测与遥感技术。承担国家自然科学基金重大科学仪器项目和民用航天太赫兹成像重大项目,目前已有三项成果通过部级鉴定。学术兼职方面担任工信部无线电频率规划专家组成员、中国通信学会天线与射频技术专委会委员,毫米波太赫兹产业联盟副理事长,多次担任国际会议 Session Chair,担任IEEE Transaction on Antenna and Propagation和《电子学报》审稿专家。报告题目:太赫兹固态信号发生、接收与前端组件集成技术邓建钦,博士,研究员级高工,工作于中电科思仪科技股份有限公司,长期从事毫米波及太赫兹测试技术研究和测试仪器研制工作,主持完成重大专项、预研、型号等多项国家项目,成功开发系列毫米波及太赫兹测试仪器,解决了国内毫米波与太赫兹技术研究和应用开发等测试问题;开发了系列毫米波与太赫兹应用前端组件,满足了成像、探测等应用开发需求。成果获国家科技进步奖1项,省部级奖项6项,发表学术论文20余篇,申请国家发明专利30余项。报告题目:毫米波PIN二极管开关芯片及其在毫米波安检成像中的应用(点击回放)高一强,博士毕业于中科院上海微系统与信息技术研究所,2019年加入上海微系统所工作至今。主要研究兴趣为基于化合物半导体的毫米波集成电路设计,微波、毫米波组件及其在探测和传感中的应用。曾参与重大仪器专项、自然基金重点、中科院STS等项目。成功研制Ka波段毫米波成像的整套前端芯片(低噪放、功放、混频器、倍频器等),W波段毫米波成像用的四通道发射与接收SOC芯片。关于首届 “蓝海杯”2020年度毫米波太赫兹安检仪器产品评奖活动本次大赛的主题是“毫米波太赫兹技术赋能、人体安检行业来到新时代”,旨在向全社会各行各业广泛征集毫米波太赫兹技术在安检安防领域的新产品、新应用和新技术,发挥行业的需求引领作用,发掘企业及个人的创新设计,集思广益,力争孵化一批新产品新应用,为毫米波太赫兹安检产品的产业化商用奠定基础。本次大赛设置特等奖、最佳人气奖、最佳设计奖、最佳商业价值奖、最佳社会效益奖、入围奖(优秀产品奖)等特色奖项。联盟与组委会将积极推动参赛项目与项目孵化单位的合作,进行产业化孵化。下午 :首届“蓝海杯”毫米波太赫兹安检仪产品评奖活动专题报告会汇报厂家:1、 江苏亨通太赫兹技术有限公司2、 欧必冀太赫兹科技(北京)有限公司3、 博微太赫兹信息科技有限公司4、 北京航天易联科技发展有限公司5、 中国电子科技集团公司第十四研究所6、 同方威视技术股份有限公司结果近期即将揭晓,敬请期待!特别放送:报告题目:新型人体安检产品的应用浅析(点击回放)王璞,男,毕业于浙江大学,现就职于同方威视技术股份有限公司,常年从事以“人”为中心的成像式新型人体安检设备研发,产品化,基于特定行业的解决方案开发等工作,涉及的主要技术产品包含:主动式毫米波人体、被动式太赫兹人体、背散射人体、X射线透视人体安检仪等。曾负责公司人体安检产品在欧洲及中国民航的认证工作,并参与撰写毫米波仪器设备国标和国际标准草案,具有丰富的全球人体安检领域实践经验,熟悉不同国家和地区、不同用户群体的“人检”需求和应用模式,主导公司人体安检类仪器设备在美加澳新等国公检法领域的使用模式设计及应用;主导仪器设备在欧洲、中东、亚洲、非洲各国机场和海关的部署和应用实践工作。
  • 首套毫米波太阳射电观测仪器研制成功 未来应用场景广泛
    近日,山东大学空间科学研究院空间电磁探测技术实验室(LEAD),在该校攀登计划创新团队、基金委重大项目课题和面上等项目支持下,研制成功国际首台套工作在35-40GHz的毫米波太阳射电频谱观测系统。该系统是根据山东大学攀登计划创新团队首席科学家陈耀教授提出的科学目标和研制规划,由空间科学研究院空间电磁探测技术实验室主任、机电与信息工程学院副教授严发宝带领实验室成员自2017年底开始攻克多项关键技术难题而完成。相应主要学术论文以《毫米波宽带太阳射电频谱仪》为题在《天体物理学杂志增刊》在线发表。据悉,该文为美国天文学会(AAS)旗下系列期刊上发表的为数很少的太阳射电观测仪器技术类科研论文。太阳耀斑爆发是灾害性空间天气的主要源头,所产生的高能量粒子与强电磁辐射可直接威胁人类空间设施与深空探测等太空活动安全,还会增加导航误差、导致中断通信等。通过自主研制太阳微波辐射探测仪器可获得一手科学数据,可开展耀斑爆发机理和粒子加速机制等方面的科学研究,还可助力空间灾害预警预报,为太空活动安全提供保障。传统太阳射电仪器专注于18GHz以下,在18GHz以上仅有少数频点的探测装备,而对于耀斑物理的研究还需要在更高频段部署观测仪器,以获得辐射频谱的完整测量。为填补毫米波频段观测数据空白,团队于2017年底开始提议和研制35-40GHz频域的地基太阳射电频谱观测系统。该仪器实现了35-40GHz范围内5GHz带宽的扫描观测,系统噪声系数~300K,系统线性度0.9999,时间分辨率为5ms~1.3s(~134ms, 默认),频率分辨率为153kHz。该仪器样机目前已常规运行两年有余,积累了大量观测数据,并有望在即将到来的第25周太阳活动峰年观测到更多耀斑爆发数据。在仪器研制过程中,团队突破了毫米波高精度探测、GHz采样数据并行实时处理、宽带信号的平坦度处理等系列关键技术,先后在中国科学、RAA、PASJ等国内外期刊发表多篇学术论文,基于仪器实现方法等授权国家发明专利4项,并获得了国家自然科学基金委重大项目课题、面上项目以及学校攀登计划创新团队的支持。
  • 国家重点项目“主动光学亚毫米波望远镜”验收
    2月28日,国家自然科学基金重点项目“大口径主动光学亚毫米波/毫米波望远镜方案及关键技术研究”项目技术验收会在南京天文光学技术研究所召开。会议邀请了国家自然科学基金委、南京大学、紫金山天文台、新疆天文台、国家天文台的领导和专家,南京天光所崔向群院士、所长朱永田、党委书记张丽萍和项目组相关人员参加了此次会议。  项目组长李国平研究员代表项目组报告了“大口径主动光学亚毫米波/毫米波望远镜方案及关键技术研究”项目的执行情况,以及在技术创新、专利和文献、人才培养、国际交流与合作等方面取得的成果。项目测试专家组组长紫金山天文台左营喜研究员报告了现场测试结果。专家组对项目预期研究的内容、实验结果和相关技术资料进行了认真审查,并现场考察了实验样机和面板检测装置。专家认为在“大口径主动光学亚毫米波/毫米波望远镜方案及关键技术研究”项目中所取得技术成果将为我国建造高精度大口径亚毫米波/毫米波望远镜提供重要的关键技术支持。  会上,朱永田所长代表天光所感谢与会专家对项目取得成果的肯定,以及国家自然科学基金委一直以来对研究所在天文新技术、关键技术研究等方面的大力支持。同时,朱所长也表示在已取得的成果基础上我们还需进一步工程化研究,为该项成果的实际应用做好准备。  大口径主动光学亚毫米波/毫米波望远镜方案及关键技术的研究是为我国能在未来有技术能力建造30米口径亚毫米波(观测波长可达0.2毫米)和100米口径毫米波望远镜(观测波长可达3毫米)做好技术准备。在研究过程中,研制出了一套适用于亚毫米波的实验样机,单块面板(650mmX650mm)面形优于5微米,并在国内首次实现了四块面板拼接,共相精度达到12微米 首次提出了可用于射电望远镜反射面检测的激光法线偏差测量方法 并在国内首次自主研制了分辨率达10纳米量级机电式微位移促动器。
  • 微波毫米波捷变频信号发生器问世 解决“卡脖子”难题
    日前,203所研制成功微波毫米波高速捷变频信号发生器,频率范围覆盖10MHz~67GHz,频率捷变速度和幅度捷变速度小于95纳秒,总体技术指标达到了国外同类产品的先进水平。  目前国内外的通用捷变频频率源,一般只有频率捷变的功能,频率捷变时间在200纳秒左右,具有简单的调频、调幅功能。而国外严格限制我国引进宽带捷变频频率合成器产品,且该类产品价格昂贵。该项目的研制成功,对打破国外的技术垄断和封锁,实现国产化具有重要作用。  该产品突破了高速宽带频率捷变、高速功率捷变、精确时序同步等关键技术,利用高速数字器件和现代数字信号处理技术,产生宽带高速捷变基带信号,不仅可以快速产生低杂波、低相噪的单频信号,而且可以产生宽带线性调频信号和矢量信号。该产品综合指标较好,在实现宽带频率捷变的同时,保持信号的低杂波、低相噪等特性,可广泛用于雷达探测、电子对抗、导航定位、精确制导等测试,具有良好的经济效益和社会效益。  随着《中国制造2025》的全面实施,203所作为一家以计量测试技术为基础的研究所,正加大基础技术领域产品的研发力度,解决“卡脖子”的难题,增强我国军工产业发展的后劲。据课题负责人李宏宇介绍道,203所具有良好的频率合成技术基础,又经过近10年潜心钻研,203所频率合成技术水平不断提高,在捷变频率合成、低噪声频率合成、相噪可调频率合成、宽带复杂调制频率合成等频率合成技术方面形成了自己的专业特色和特长。今后203所将继续紧跟频率合成技术发展趋势,持续提高频率合成技术水平,开发出更多有特色高水平满足市场需求的频率源产品,走特色化、差异化产品开发之路。测试场景
  • 372万!广东工业大学计划采购毫米波矢量信号发生器等设备
    一、项目基本情况项目编号:M4400000707016896001项目名称:毫米波矢量信号发生器等设备采购采购方式:公开招标预算金额:3,720,000.00元采购需求:合同包1(毫米波矢量信号发生器等设备):合同包预算金额:3,720,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1其他专用仪器仪表低频网络分析仪1(台)详见采购文件230,000.00-1-2其他专用仪器仪表毫米波矢量信号分析仪1(台)详见采购文件930,000.00-1-3其他专用仪器仪表毫米波矢量信号发生器1(台)详见采购文件1,370,000.00-1-4其他专用仪器仪表毫米波网络分析仪1(台)详见采购文件1,190,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:自合同签订之日起至质保期满之日二、申请人的资格要求:1.投标供应商应具备《政府采购法》第二十二条规定的条件,提供下列材料:1)具有独立承担民事责任的能力:在中华人民共和国境内注册的法人或其他组织或自然人, 投标(响应)时提交有效的营业执照(或事业法人登记证或身份证等相关证明) 副本复印件。分支机构投标的,须提供总公司和分公司营业执照副本复印件,总公司出具给分支机构的授权书。2)有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录:提供投标截止日前6个月内任意1个月依法缴纳税收和社会保障资金的相关材料。 如依法免税或不需要缴纳社会保障资金的, 提供相应证明材料。3)具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度:供应商必须具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度(提供2021年度财务状况报告或基本开户行出具的资信证明) 。4)履行合同所必需的设备和专业技术能力:按投标(响应)文件格式填报设备及专业技术能力情况。5)参加采购活动前3年内,在经营活动中没有重大违法记录:参照投标(报价)函相关承诺格式内容。 重大违法记录,是指供应商因违法经营受到刑事处罚或者责令停产停业、吊销许可证或者执照、较大数额罚款等行政处罚。(根据财库〔2022〕3号文,“较大数额罚款”认定为200万元以上的罚款,法律、行政法规以及国务院有关部门明确规定相关领域“较大数额罚款”标准高于200万元的,从其规定)2.落实政府采购政策需满足的资格要求: 无。3.本项目的特定资格要求:合同包1(毫米波矢量信号发生器等设备)特定资格要求如下:(1)供应商未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)“记录失信被执行人或重大税收违法案件当事人名单或政府采购严重违法失信行为”记录名单;不处于中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)“政府采购严重违法失信行为信息记录”中的禁止参加政府采购活动期间。(以资格审查人员于投标(响应)截止时间当天在“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)及中国政府采购网(http://www.ccgp.gov.cn/)查询结果为准,如相关失信记录已失效,供应商需提供相关证明资料)。(2)单位负责人为同一人或者存在直接控股、 管理关系的不同供应商,不得同时参加本采购项目(或采购包) 投标(响应)。 为本项目提供整体设计、 规范编制或者项目管理、 监理、 检测等服务的供应商, 不得再参与本项目投标(响应)。 投标(报价) 函相关承诺要求内容。(3)本采购包不接受联合体投标。三、获取招标文件时间: 2022年11月30日 至 2022年12月07日 ,每天上午 00:00:00 至 12:00:00 ,下午 12:00:00 至 23:59:59 (北京时间,法定节假日除外)地点:广东省政府采购网https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/方式:在线获取售价: 免费获取四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点2022年12月21日 09时30分00秒 (北京时间)递交文件地点:电子投标文件递交至广东省政府采购网https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/开标地点:广州市越秀区环市中路316号金鹰大厦10楼会议室五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜1.本项目采用电子系统进行招投标,请在投标前详细阅读供应商操作手册,手册获取网址:https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/transaction/download.html。投标供应商在使用过程中遇到涉及系统使用的问题,可通过020-88696588 进行咨询或通过广东政府采购智慧云平台运维服务说明中提供的其他服务方式获取帮助。2.供应商参加本项目投标,需要提前办理CA和电子签章,办理方式和注意事项详见供应商操作手册与CA办理指南,指南获取地址:https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/problem/。3.如需缴纳保证金,供应商可通过"广东政府采购智慧云平台金融服务中心"(http://gdgpo.czt.gd.gov.cn/zcdservice/zcd/guangdong/),申请办理投标(响应)担保函、保险(保证)保函。4.潜在投标人请同时在广东省机电设备招标有限公司广咨电子招投标交易平台网站(www.gzebid.cn)进行网上注册。网上注册:具体操作方法请浏览“广咨电子招投标交易平台平台服务办事指引网上注册指南”。咨询方式:网站客服(QQ):3151435402,热线电话:400-150-3001。5.本项目开标方式为云平台“远程电子开标”,供应商无须到开标现场,有关注意事项如下:(1)本项目供应商需上传电子投标文件并取得云平台回执、开标当天登陆供应商的账号(在投标截止时间前)。(2)供应商在投标截止时间后提示的时间内使用CA在自己的账号上解密电子投标文件,解密完成后进行电子签章确认。 6.项目事宜联系邮箱:gmetb3@163.com七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:广东工业大学地 址:广州市广州大学城外环西路100号联系方式:020-393400322.采购代理机构信息名 称:广东省机电设备招标有限公司地 址:广州市越秀区环市中路316号金鹰大厦13楼联系方式:020-83543065(邮箱:gmetb3@163.com)3.项目联系方式项目联系人:陈工、罗工电 话:020-83543065(邮箱:gmetb3@163.com)广东省机电设备招标有限公司2022年11月30日
  • 中国毫米波技术成功商业化,人体安检方式即将开启新时代
    p style="text-align: justify text-indent: 2em margin-bottom: 10px "近日,人民网发文称,中国科学院上海微系统与信息技术研究所自主研发的“毫米波合作式目标人体三维成像安检仪”项目,已在科技部、中科院的联合支持下成功商业化,人体安检方式即将开启新时代。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em margin-bottom: 10px "目前,我国大部分地区的安检方式都以“金属探测门+手检”span style="text-indent: 2em "为主。这种安检方式的缺点显而易见:只能探测金属、手检耗时长、无法探测小型危险品、存在安检盲区等等。/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/89f8d9d3-63ec-480b-8643-21a9a5311667.jpg" title="5b6b9793a6422.jpg" alt="5b6b9793a6422.jpg"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em margin-bottom: 10px "span style="text-indent: 2em "/spanbr//pp style="text-align: justify text-indent: 2em margin-bottom: 10px "毫米波 (millimeter wave )指的是波长为1~10毫米的电磁波,它位于微波与远红外波相交叠的波长范围,因而兼有两种波谱的特点。毫米波人体成像技术是目前全球安防领域最先进技术,它本质上是一种雷达技术。它克服了“金属探测门+手检”的缺点,可以在不接触人体的情况下,检测出在衣物覆盖下藏匿于人体各部位的物品,对金属非金属都有效果,并可以通过图像得到物品的形状、大小等信息,是新一代、更安全的安检系统。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em margin-bottom: 10px "毫米波安检设备其实在欧美已有几十年的应用历史,但其核心技术一直掌握在国外少数几家公司手中。安防领域较为特殊,对自主可控性要求较高,且国外设备价格昂贵,毫米波安检技术迫切需要国产化。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em margin-bottom: 10px "为了不被“卡脖子”,在国家科技部仪器重大专项的支持下,项目组历经十年研发,在“十二五”期间,成功突破了毫米波TR FEM 芯片及封装技术、毫米波阵列SIP技术、多核多线程硬件加速技术等关键技术,并生产出了原型样机。此后,在中国科学院、中国科学院上海微系统与信息技术研究所、中科创星的政策和资金支持下,项目完成了科研成果转化。日前,我国自主研发的毫米波安监系统已在G20峰会外围、马来西亚吉隆坡航站楼、新疆乌鲁木齐高铁站、海南三沙市清澜港等典型场景实现了示范应用。/ppbr//p
  • 中国科大在毫米波频率综合器芯片设计领域取得重要进展
    近日,中国科大微电子学院胡诣哲与林福江课题组设计的一款基于全新电荷舵采样(Charge-SteeringSampling, CSS)技术的极低抖动毫米波全数字锁相环(CSS-ADPLL)芯片入选2023 Symposium on VLSI Technology and Circuits(以下简称VLSI Symposium)。VLSI Symposium是超大规模集成电路芯片设计和工艺器件领域最著名的国际会议之一,也是展现IC技术最新成果的橱窗,今年VLSI Symposium于6月11日至16日在日本京都举行。该论文第一作者为我校微电子学院博士生陶韦臣,胡诣哲教授为通讯作者。   极低抖动毫米波频率综合器芯片是实现5G/6G毫米波通信的关键核心模块,为毫米波通信提供精准的载波信号。此研究提出的电荷舵采样技术,将电荷舵采样和逐次逼近寄存器型模数转换器(SAR-ADC)进行了巧妙的结合,构建了一种高鉴相增益,高线性度且具有多bit数字输出的数字鉴相器。CSS-ADPLL的结构十分紧凑(如图1所示),由电荷舵鉴相器(CSS-PD)、SAR-ADC、数字滤波器和数控振荡器组成,具有优异相位噪声性能,较快的锁定速度并消耗极低的功耗。 图1.论文提出的电荷舵采样全数字锁相环(CSS-ADPLL)架构   测试结果表明,该芯片实现了75.9fs的时钟抖动与–50.13dBc的参考杂散,并取得了-252.4dB的FoM值,为20GHz以上数字锁相环的最佳水平,芯片核心面积仅为0.044mm2。该研究成果以“An 18.8-to-23.3 GHz ADPLL Based on Charge-Steering-Sampling Technique Achieving 75.9 fs RMS Jitter and -252 dB FoM”为题由博士生陶韦辰在大会作报告。 图2.CSS-ADPLL相位噪声与参考杂散测试结果   该研究工作得到了科技部国家重点研发计划资助,也得到了中国科大微电子学院、中国科大信息科学技术学院支持。
  • 国产77吉赫兹毫米波芯片封装天线测距创纪录
    记者从中国电科38所获悉,在2月17日召开的第68届国际固态电路会议(ISSCC 2021)上,该所发布了一款高性能77GHz(吉赫兹)毫米波芯片及模组,在国际上首次实现两颗3发4收毫米波芯片及10路毫米波天线单封装集成,探测距离达到38.5米,刷新全球毫米波封装天线最远探测距离纪录。  该款芯片在24毫米×24毫米空间里实现了多路毫米波雷达收发前端的功能,创造性地提出一种动态可调快速宽带chirp信号产生方法,并在封装内采用多馈入天线技术,大幅提升了封装天线的有效辐射距离,为近距离智能感知提供了一种小体积和低成本解决方案。  此次发布的封装天线模组包含两颗77GHz毫米波雷达芯片,该芯片面向智能驾驶领域对核心毫米波传感器的需求,采用低成本CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺,单片集成3个发射通道、4个接收通道及雷达波形产生等,主要性能指标达到国际先进水平,在快速宽带雷达信号产生等方面具有特别优势,芯片支持多片级联并构建更大规模的雷达阵列。基于扇出型晶圆级封装是封装天线的一种主流的实现途径,国际上的大公司都基于该项技术开发了集成封装天线的芯片产品。  下一步,中国电科38所将对毫米波雷达芯片进行进一步优化,根据具体应用场景提供一站式解决方案。  ISSCC被认为是集成电路领域的“奥林匹克盛会”,于1953年由发明晶体管的贝尔实验室等机构发起成立,在60多年历史中,众多集成电路史上里程碑式的发明都在这里首次亮相。
  • 标准即将到来,产业化还会远吗?——访毫米波太赫兹产业发展联盟秘书长刘海瑞
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "太赫兹(THz)作为一种极具潜力的技术,在药物检测、癌症诊断、标记物识别、安检安防、航空航天复合材料无损检测、飞机涂层、文物检测等多个领域具有广阔的应用前景。strong目前,太赫兹技术正处于产业化的初始阶段,急需通过产业化推动太赫兹技术的进一步发展。/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong2019年4月,为顺应国家和行业对毫米波太赫兹技术产业化的强烈需求,毫米波太赫兹产业发展联盟正式成立。/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "那么联盟成立一年多的时间,目前情况如何?又做了哪些工作?起到了怎样的作用?/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "太赫兹技术的产业化情况如何?在哪些领域有望更快实现产业化?/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "毫米波太赫兹安检作为有望率先实现产业化的应用,目前存在哪些问题?国内的相关企业情况如何?/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "针对以上问题,strong近日仪器信息网特别采访了毫米波太赫兹产业发展联盟秘书长刘海瑞,请他就以上问题以及毫米波太赫兹技术未来的发展谈谈自己的看法。/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "以下是采访详细视频:/pscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=6A9D31F807E7A7F59C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=490&playerid=621F7722C6B7BD4E&playertype=1" type="text/javascript"/scriptp style="text-align: center"br//pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 237px height: 264px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/0020b2ee-69a0-4d32-a5be-7de95e2f7c08.jpg" title="企业微信截图_20201210134245.png" alt="企业微信截图_20201210134245.png" width="237" height="264"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong关于刘海瑞/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "博士、中国信息通信研究院高级工程师。本科、硕士毕业于北京航空航天大学电子工程学院,电磁场与微波技术专业。博士毕业于北京邮电大学,物理电子学专业。博士期间,前往英国卢瑟福阿普尔顿实验室交流访问一年。博士毕业后,进入北京邮电大学信息与通信工程学院博士后流动站工作。出站后进入中国信息通信研究院泰尔终端实验室工作。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "刘海瑞博士主要从事毫米波、太赫兹固态电子电路的研究。进入中国信通院后,依托研究院的行业优势,主要从事新技术、新领域的平台建设。毫米波太赫兹产业联盟的秘书处工作,是自身专业与信通院优势的交叉融合,也是自我发展的从新定位,希望携手志同道合之士,为产业发展添砖加瓦。/p
  • 毫米波太赫兹安检仪器评奖活动 投票通道开启!为您心仪的仪器投一票吧!
    section powered-by="xiumi.us" style="margin: 10px 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box color: rgb(51, 51, 51) text-align: center " helvetica="" pingfang="" hiragino="" sans="" microsoft="" yahei="" letter-spacing:="" white-space:="" background-color:="" text-align:="" justify-content:="" overflow-wrap:="" break-word=""section style="margin: 0px padding: 0px 10px 0px 0px max-width: 100% box-sizing: border-box word-wrap: break-word !important display: inline-block width: auto vertical-align: top min-width: 10% height: auto "section powered-by="xiumi.us" style="margin: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box word-wrap: break-word !important "section style="margin: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box word-wrap: break-word !important justify-content: center display: flex flex-flow: row nowrap "section style="margin: 0px padding: 8px 0px 0px max-width: 100% box-sizing: border-box word-wrap: break-word !important display: inline-block width: 289.531px vertical-align: top border-style: solid border-width: 2px border-radius: 0px border-color: rgb(249, 110, 87) flex: 0 0 auto height: auto align-self: flex-start "section powered-by="xiumi.us" style="margin: 0px 0px -8px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box word-wrap: break-word !important transform: translate3d(8px, 0px, 0px) text-align: right justify-content: flex-end "section style="margin: 0px padding: 6px 16px 6px 10px max-width: 100% box-sizing: border-box word-wrap: break-word !important display: inline-block width: 285.531px vertical-align: top border-width: 0px background-color: rgba(229, 65, 24, 0.247059) box-shadow: rgb(0, 0, 0) 0px 0px 0px "section powered-by="xiumi.us" style="margin: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box word-wrap: break-word !important font-size: 17px text-align: center "p style="margin-top: 0px margin-bottom: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box clear: both min-height: 1em overflow-wrap: break-word !important "投出您宝贵的一票,即可下载/pp style="margin-top: 0px margin-bottom: 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box clear: both min-height: 1em overflow-wrap: break-word !important "“毫米波太赫兹安检白皮书抢先版”/p/section/section/section/section/section/section/section/sectionpbr//pp style="text-indent: 2em text-align: justify "毫米波太赫兹安检技术日益成熟,在地铁、机场、医院、会展等应用场景开展了多种试用和应用,其产业化发展将迎来快速增长。为了加强技术交流,分享科技成果,促进企业产品推广,进一步焕发市场活力,联盟举办 “2020年度毫米波太赫兹安检仪器产品评奖”活动。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "本次大奖评选活动投票环节的时间为10月-11月,设置了strong入围奖、特等奖、专项奖等多个奖项/strong。评选方式分为“网络评选”和“专家评审”两个部分,其中“网络评选”即为大众在网上为自己最喜爱的产品投票的总数,strong网络选票在评选中的权重为20%/strong。此外,各产品系列中,strong网络总得票数获得第一的即获得相应产品系列年度最佳人气奖项/strong。/pp style="text-indent: 2em "br//pp style="text-indent: 0em text-align: center "span style="font-size: 20px color: rgb(227, 108, 9) "strong产品介绍(排名不分先后)/strong/span/pp style="text-align: center "strongbr//strong/pp style="text-align: center "strongNo.1 被动式太赫兹人体安检系统/strong/pp style="text-align: center "strong江苏亨通太赫兹技术有限公司/strong/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "被动式太赫兹人体安检系统,采用被动式扫描成像技术,突破快速扫描、微弱信号检测、人工智能识别等关键技术,实现对人体的非接触式、无停留隐匿物检测,实现非接触式安检防疫一体化,一人一档管理便于回看与追溯。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/5846525d-5c1c-47cb-a62c-a794ad2c0a82.jpg" title="1.png" width="146" height="194" style="width: 146px height: 194px "/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/9d1818e5-2b77-4c7f-a89d-abc486faf250.jpg" title="4.png" width="259" height="195" style="width: 259px height: 195px "//pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/fb19521e-8458-4229-8c41-e2acfdf7ac0f.jpg" title="3.png" width="215" height="160" style="width: 215px height: 160px "/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/af4bfa19-f833-44c5-a699-bec3fb20174c.jpg" title="2.png" width="285" height="159" style="width: 285px height: 159px "//pp style="text-align: center "strongbr//strong/pp style="text-align: center "strongNo.2 ZHS-4毫米波人体安检设备/strong/pp style="text-align: center "strong欧必翼太赫兹科技(北京)有限公司/strong/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "本产品采用逆圆柱扫描模式(天线阵列不动,被检人低速旋转)工作,360度全方位扫描,成像速度快,检出率高,误报率低,可组网工作,适合政府部门、企事业单位内保需要。/pp style="text-align: center"img style="width: 171px height: 301px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/9b1912d3-da75-4d50-8656-ea1434169f17.jpg" title="6.png" width="171" height="301"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/60b7fe58-d799-4166-a6bc-45c61b6e3418.jpg" title="5.png" width="179" height="300" style="width: 179px height: 300px "//ppbr//pp style="text-align: center "strongNo.3 太赫兹人体安检系统 TeraSnap B03/strong/pp style="text-align: center "strong博微太赫兹信息科技有限公司/strong/pp style="text-indent: 2em "span style="text-align: justify text-indent: 2em "TeraSnap B03由博微太赫兹公司自主研制,主要针对轨道交通等行业客流量大、通行效率要求高、环境空间有限等条件下所面临的安检需求,在已有产品研发经验与技术积累的基础上,积极研制新一代的太赫兹人体安检系统。/span/pp style="text-align: center"img style="width: 228px height: 173px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/164866ab-6403-4ec2-9978-a605be247ab6.jpg" title="2.png" width="228" height="173"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/11c99a97-5e00-46b5-b2cf-4af7c725e2d9.jpg" title="1.png" width="308" height="174" style="width: 308px height: 174px "//pp style="text-align: center"img style="width: 252px height: 192px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/da1feeec-73f9-4403-9b07-18b267f2a8d7.jpg" title="4.png" width="252" height="192"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/12360c92-6fb8-432d-ac8c-dd656cdf7ae3.jpg" title="3.png" width="290" height="193" style="width: 290px height: 193px "//ppbr//pp style="text-align: center "strongNo.4 被动式THz人体安检仪/strong/pp style="text-align: center "strong北京航天易联科技发展有限公司/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "被动接收人体自身辐射的太赫兹波,实时监测隐匿在衣物内的各类违禁品的被动式THz人体安检仪可实现无辐射、非接触、不停留的快速安检,安检过程视频可视化,智能识别金属、非金属等各类违禁品,并实现实时分级报警,特别适用于公共交通、公共场所等安防领域。/pp style="text-align: center"img style="width: 242px height: 212px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/cf1b7f9a-42d9-4114-8966-e00b3750d815.jpg" title="6.png" width="242" height="212"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/85b758d9-db02-4f55-93a2-2b1f04e9cf6f.jpg" title="7.png" width="292" height="197" style="width: 292px height: 197px "//pp style="text-align: center"img style="width: 138px height: 236px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/4631e638-f9f8-4b2b-8dde-3678f9590ecf.jpg" title="5.png" width="138" height="236"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/5c662a83-ab36-4aab-857d-be3456503b93.jpg" title="8.png" width="411" height="238" style="width: 411px height: 238px "//pp style="text-align: justify "br//pp style="text-align: center "strongNo.5 E波段主动式毫米波人体安检仪/strong/pp style="text-align: center "strong中国电子科技集团公司第十四研究所/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "T-safe X2型毫米波人体安检仪由“中国雷达工业发源地”中国电科十四所自主研发,采用E波段毫米波信号对人体进行三维成像检查,图像分辨率高,危险品识别准确,是目前国内已量产的工作频段最高的主动式毫米波人体安检仪。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/90981b17-565f-42de-9a26-365c72b75040.jpg" title="1.png" width="182" height="309" style="width: 182px height: 309px "/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/aaf76c68-1378-488d-84ae-49152189bfd8.jpg" title="2.png" width="231" height="308" style="width: 231px height: 308px "//pp style="text-align: center"img style="width: 245px height: 257px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/019c472b-d7d3-44b7-8d04-78807b341339.jpg" title="3.png" width="245" height="257"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/2281bff2-9f33-4ef4-95fb-c5196300886a.jpg" title="4.png" width="205" height="258" style="width: 205px height: 258px "//ppbr//pp style="text-align: center "strongNo.6 毫米波人体安全检查仪MW1000AA/strong/pp style="text-align: center "strong同方威视技术股份有限公司/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "MW1000AA毫米波人体安全检查仪是同方威视技术股份有限公司自主研发制造的新型人体安检仪。系统采用安全的主动式毫米波技术,以非接触方式对体表进行快速查验,可自动探测出藏匿于衣物下及人体体表的嫌疑物。/pp style="text-align: center"img style="width: 381px height: 204px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/34c741f4-b2f1-4c98-838b-444daae6b6f3.jpg" title="8.png" width="381" height="204"//pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/35d40399-5b68-49c2-9757-d6d68e4c6f38.jpg" title="6.png" width="346" height="193" style="width: 346px height: 193px "/img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/1fd8364b-9332-45b2-a3c1-1821789757db.jpg" title="7.png" width="260" height="194" style="width: 260px height: 194px "//ppbr//pp style="text-align: center "strongNo.7 太赫兹人体安全检查仪TH1800B/strong/pp style="text-align: center "strong同方威视技术股份有限公司/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "TH1800B太赫兹人体安全检查仪是同方威视技术股份有限公司推出的新型人体安检仪。产品通过太赫兹波可穿透一般衣物的特性对人体体表进行远距离、非接触式查验,能够快速、有效地探测出藏匿于体表衣物下的多种金属、非金属嫌疑物。/pp style="text-align: center"img style="width: 242px height: 182px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/0e810143-1f88-42d6-aeca-15e8970e3473.jpg" title="2.png" width="242" height="182"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/ffbc6a25-e2df-4f0b-9693-76dd3adf8876.jpg" title="5.png" width="372" height="179" style="width: 372px height: 179px "//pp style="text-align: center"img style="width: 269px height: 153px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/760913ae-9c5f-43f6-a17e-e1cc77f10ee2.jpg" title="3.png" width="269" height="153"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/9cd7411c-157e-42e2-9e7e-cf0b2daf0028.jpg" title="4.jpg" width="379" height="127" style="width: 379px height: 127px "//ppbr//pp style="text-indent: 2em "查看以上产品详情,请点击「毫米波太赫兹产品推荐手册——安检产品篇」/pp style="line-height: 16px text-indent: 2em "img style="vertical-align: middle margin-right: 2px " src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif"/span style="color: rgb(0, 102, 204) font-size: 16px text-decoration: underline "a style="color: rgb(0, 102, 204) font-size: 16px text-decoration: underline " href="https://img1.17img.cn/17img/files/202010/attachment/d781e3b6-fb40-4d02-8791-c64f323aaabb.pdf" title="毫米波太赫兹产品推荐手册——安检篇.pdf"毫米波太赫兹产品推荐手册——安检篇.pdf/a/span/pp style="line-height: 16px text-indent: 2em "br//pp style="line-height: 16px text-indent: 0em text-align: center "strong style="color: rgb(227, 108, 9) font-size: 20px text-align: center white-space: normal "投票方式/strong/psection powered-by="xiumi.us" style="margin: 5px 0px 0px padding: 0px max-width: 100% box-sizing: border-box color: rgb(51, 51, 51) font-family: -apple-system-font, BlinkMacSystemFont, " helvetica="" pingfang="" hiragino="" sans="" microsoft="" yahei="" letter-spacing:="" text-align:="" white-space:="" background-color:="" 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"“毫米波太赫兹安检白皮书抢先版”/p/section/section/section/section/section/section/section/section
  • 毫感科技获数千万Pre-A轮融资,聚焦4D高分辨率毫米波雷达
    2024年1月,4D高分辨率毫米波雷达研发商苏州毫感科技有限公司(以下简称“毫感科技”)已完成数千万元Pre-A轮融资。本轮融资由欣柯创投领投。天眼查信息显示,自2021年7月成立至今,毫感科技已累计完成三轮融资。欣柯创投表示,期待与毫感科技共同见证4D毫米波雷达在自动驾驶领域的全面普及。毫感科技产品定位于高通道数的4D成像雷达芯片,主要专注在两个方向。一个是高性能的MMIC,主要适用于前向的探测,提供高分辨率以及长距离的探测;另一个是高集成度的SOC,可降低成本,作为前向或者环视雷达,应用于辅助驾驶、自动泊车等。4D成像雷达是一种延伸的毫米波技术,能够在高速公路和复杂的城市场景中,探测距离达300米的各种物体。对比传统雷达,4D成像雷达增加了对目标高度维度数据的探测和解析,在探测距离、速度、水平角三个维度之上还能给出俯仰角信息,可以实时追踪物体的运动轨迹,更具备“成像”能力。此外,从目前来看,对比激光雷达,4D成像雷达的成本优势也较为突出。基于上述这些优势,业界针对L2+级别智能驾驶,已经逐步出现“弱硬件强算法”的4D成像雷达视觉方案替代“强硬件弱算法”的激光雷达方案的声音。当然,也有不少业内人士表示,随着自动驾驶往更高级别发展,仍需要激光雷达进行加持,未来多传感器融合方案将是必然。尽管当前整个4D成像雷达市场仍处于发展的早期,但是由于汽车行业竞争越来越激烈,降本增效压力也变得愈发突出,这也进一步促进4D成像雷达市场以飞快的速度成长。事实上,回顾刚刚过去的2023年,不难发现毫米波雷达赛道的热情就一路高涨,这也直接反映在资本市场上。据不完全统计,算上最新获得融资的毫感科技,从2023年以来,国内至少已有10家4D毫米波雷达企业获得融资,已披露融资总额远超十亿元。值得一提的是,2023年8月,国内“激光雷达第一股”禾赛科技CEO李一帆还出手投资了4D雷达新创公司傲图科技,可见该细分市场的热度不一般。从全球范围看,像是高级辅助驾驶巨头Mobileye近几年一直在大力研发4D成像雷达芯片以及系统方案,特斯拉2023年也在HW4.0上面安装了自研的4D成像雷达模组。2023年以来,包括吉利、红旗、长安、上汽、比亚迪、理想等多家车企宣布定点或上车4D毫米波成像雷达。
  • 2006年第31届红外、毫米波与第14届太赫兹联合国际会议在沪隆重召开
    2006年9月18日上午,由中科院上海技术物理研究所、东南大学、上海市对外文协等单位主办的IRMMW-THz 2006红外、毫米波与太赫兹电子学国际会议隆重拉开帷幕,今起,包括诺贝尔奖得主、著名科学家K.Vonkliting在内的500多位国内外红外、太赫兹及其毫米波领域的知名专家将聚会上海,围绕“红外、太赫兹和微波成像”、“红外、太赫兹和微波天文学、大气和环境科学应用”等热点问题开展交流、探讨。他们之中有IEEE高级会员、美国、俄罗斯、中国等多个国家的科学院或工程院院士、联合国发展计划总署 (UNDP) 高级科学顾问、大功率毫米波发生器与许多重要器件、仪器设备的发明人等,几乎代表了世界红外、微波、太赫兹领域的精英。  红外、毫米波与太赫兹国际会议是红外、毫米波与太赫兹领域内最具权威性的国际系列性年度会议。1974年第一届红外与毫米波国际会议在美国召开,1993年第一届太赫兹国际会议在德国召开,此后在各自的领域内都产生了巨大的影响。自2004年起,相关领域的科学家决定将这两个国际会议合并召开。合并后的会议涉及领域更广泛,科技内涵更深刻,成为国际上规模大,影响大的系列学术会议。其涉及内容与人类在通讯、信息、能源、航天、航空、遥感、遥控、安全、预警和监测等高新技术活动密切相关,因此一直受到科学家、产业界以及各国政府的高度重视。  本次会议得到了中国自然科学基金会、中国科学院、上海市对外文化交流会以及中国物理学会、电子学会、光学学会的大力支持和赞助。还得到了美国电气和电子工程师协会 (IEEE) 的支持。  相关新闻:上海技物所成功申办第31届红外、毫米波和太赫兹国际会议  上海技物所成功争得第31届红外、毫米波和太赫兹国际会议的主办权  经国务院及中国科学院的批准,在上海技物所领导及中科院院士沈学础的努力下,上海技物所成功争得了“第31届红外、毫米波与太赫兹国际会议”(2006年)的主办权。  红外、毫米波与太赫兹国际会议是红外与光电技术研究领域最高级别的国际系列性会议,一直受到各国科学家的高度重视,在该领域具有深远的影响。大会的成功申办,是中国红外毫米波与太赫兹发展的难得机遇。  红外、毫米波与太赫兹都是电磁波谱的一部分。其辐射包括相干辐射的产生、传播和接收构成了内容十分丰富,用途特别广泛的研究领域。与航空、航天、遥感、遥控、预警、监测等一系列有关国防、国家安全、国民经济以及人民生活的重大技术应用密切关联,是国际学术界、产业界和各国政府十分重视和关注的科技领域。我国在红外与毫米波的科技应用上目前距离国际先进水平还有相当的差距。
  • Advanced Materials: 可调谐低损耗一维InAs纳米线的表面等离激元研究
    亚波长下光的调控与操纵对缩小光电器件的体积、能耗、集成度以及响应灵敏度有着重要意义。其中,外场驱动下由电子集体振荡形成的表面等离激元能将光局域在纳米尺度空间中,是实现亚波长光学传播与调控的有效途径之一。然而,表面等离激元技术应用的关键目标是同时实现:①高的空间局域性,②低的传播损耗,③具有可调控性。但是,由于金属表面等离激元空间局域性较小,在长波段损耗较大且无法电学调控限制了其实用化。可喜的是:近期,由中科院物理所和北京大学组成的研究团队报道了砷化铟(InAs)纳米线作为一种等离激元材料可同时满足以上三个要求。作者利用neaspec公司的近场光学显微镜(neaSNOM, s-SNOM)在纳米尺度对砷化铟纳米线表面等离激元进行近场成像并获得其色散关系。通过改变纳米线的直径以及周围介电环境,实现了对表面等离激元性质的调控,包括其波长、色散、局域因子以及传波损耗等。作者发现InAs纳米线表面等离激元展现出:①制备简易,②高局域性,③低的传波损耗,④具有可调控性,这为用于未来亚波长应用的新型等离子体电路提供了一个新的选择。该工作发表在高水平的Advanced Materials 杂志上。图1 neaspec超高分辨散射式近场光学显微镜neaSNOM图2 InAs纳米线中表面等离激元的红外近场成像研究a) s-SNOM实验测量示意图;b) InAs纳米线的AFM形貌图;c) InAs纳米线的红外(901 cm?1)近场光学成像;d) 相应的模拟结果;e) c和d相应区域的界面分析;f) InAs纳米线的红外(930 cm?1)近场光学成像;g) InAs纳米线的红外(950 cm?1)近场光学成像;h) InAs纳米线的红外(930 cm?1)近场光学成像。该研究小组通过neaspec公司的散射型近场光学显微镜(s-SNOM)配合901–985 cm?1可调谐中红外QCL激光器,采用neaspec公司具有的伪外差近场成像技术的neaSNOM近场光学显微镜,对约为104 nm长的InAs纳米线的表面等离激元进行了研究。从近场成像图(图2 c)中可以看出,在930 cm?1红外光及AFM探针的激发下,表面产生的等离激元沿InAs一维纳米线传播,并从纳米线边缘反射回来产生相应的驻波图形。另外,可以通过定量分析表面等离激元传播的相邻的两个节点((λp/2)的空间距离来推断表面等离激元传播的波长(λp)。同时,作者也在不同的红外波长下(930, 950, 和985 cm?1,图2 f, g, h)对InAs纳米线的表面等离激元进行了纳米尺度近场光学成像研究,结果显示出相似的驻波图形。上述研究结果证实作者通过neaspec公司的散射型近场光学显微镜对InAs纳米线的近场成像研究成功观察到了InAs纳米线中的一维等离激元。该研究在通过s-SNOM红外近场光学显微镜展示了在InAs纳米线中等离激元的真实空间成像。作者的进一步研究表明其等离激元的波长以及它的阻尼都可以通过改变InAs纳米线的尺寸和选择不同基底来调控。研究显示半导体的InAs纳米线具有应用于小型光学电路和集成设备的巨大潜力。作者的发现开辟了一条设计与实现新型等离激元和纳米光子设备的新途径。同时,该研究也展示了neaspec公司的散射型近场光学显微镜在半导体一维或二维材料纳米光学研究中的广阔应用前景。截止目前为止,以neaspec稳定的产品性能和服务为支撑,通过neaspec国内用户不断的努力,neaspec国内用户2018年间发表了关于近场光学成像和光谱的文章共14篇:其中包括4 篇Advance Materials; Advance Functional Materials;Advance Science;Advanced Optical Materials和Nanoscale等。伴随更多的研究者信赖和选择neaspec近场和光谱相关产品, neaspec国内群的不断的持续增加,我们坚信neaspec国内用户将在2018年取得更加丰厚的研究成果。参考文献:Tunable Low Loss 1D Surface Plasmons in InAs Nanowires,Yixi Zhou, Runkun Chen, Jingyun Wang, Yisheng Huang, Ming Li, Yingjie Xing, Jiahua Duan, Jianjun Chen, James D. Farrell, H. Q. Xu, Jianing Chen, Adv. Mater. 2018, 1802551 https://doi.org/10.1002/adma.201802551相关产品及链接:1、 超高分辨散射式近场光学显微镜 neaSNOM:https://www.instrument.com.cn/netshow/C170040.htm2、 纳米傅里叶红外光谱仪nano-FTIR:https://www.instrument.com.cn/netshow/C194218.htm3、 太赫兹近场光学显微镜 THz-NeaSNOM:https://www.instrument.com.cn/netshow/C270098.htm
  • 中国计量大学:基于太赫兹波段的负曲率轨道角动量光纤
    随着通信技术的快速发展,近些年的通信容量实现了快速增长,传统的光纤通信网络已经难以满足当前高速通信的需求。增大通信网络的容量和提高通信速度的一种方法是开发太赫兹(Terahertz, THz)波段的光纤通信空间维度。太赫兹波是介于微波和红外光之间的一种电磁波,频率介于0.1THz到10THz之间,由于它带宽大和传输速度快以及可以提供点对点的网络拓扑结构而备受关注。而在空间维度资源中,基于轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)的模分复用技术由于携带不同拓朴荷数的相互正交的轨道角动量模式成为扩大通信容量的一种非常有潜力的方案。轨道角动量具有全新的电磁波自由度特性,具有轨道角动量特性的电磁波可以在常用的信息传输方式,如波分复用(Wave Division Multiplexing,WDM)、偏振复用(Polarization Multiplexin,PM)、时分复用(Time Division Multiplexing,TDM)等信息传输方式上成倍的提高信息传输容量。近日,中国计量大学严德贤课题组提出了基于太赫兹波段的负曲率轨道角动量光纤。该光纤以重庆摩方精密科技有限公司提供的HTL聚合物材料(耐高温树脂)为基底,采用两层倾斜椭圆管的结构设计,通过引入环芯区域在0.4-0.8THz波段成功产生50-52个OAM模式,且在所研究的波段内获得了高模式纯度、低限制损耗和低波导色散等传输特性,相关研究成果以“Design of negative curvature fiber carrying multiorbital angular momentum modes forterahertz wave transmission”为题发表在《Results in Physics》。图1.3D打印负曲率轨道角动量光纤结构图图1展示了基于摩方精密nanoArch S140打印技术的3D打印光纤样品图。光纤整体尺寸为6.57mm,靠近纤芯区域的第二层倾斜椭圆管结构最小尺寸为0.051mm。光纤结构设计完成后,在Comsol Multiphysics有限元仿真软件中选取光纤结构的任一截面进行仿真研究。在研究频段内给定相应的太赫兹频率后,可以获得相应的模场分布,针对相应的模式进行数据收集和处理可以得出所需传输特性。在光纤中产生OAM模式的前提条件是有效生成HE和EH模式,且HEl+1,1与EHl-1,1有效模式折射率差异高于10-4。光纤中的OAM模式合成规则可由公式1表述:图3是OAM光纤各种传输特性随频率的变化趋势。由图3(a)和(b)可知,光纤产生的所有HEl+1,1与EHl-1,1之间的折射率差异均高于10-4,表明HE和EH模式均可以有效合成OAM模式。图3(c)是光纤的限制损耗特性,限制损耗与光纤的有效传输距离密切相关,由图可知光纤的限制损耗在0.55-0.8THz区间最低可以达到10-15(dB/cm)量级。图3(d)表示了OAM光纤的低平坦色散趋势,在0.4-0.8THz区间有近零的波导色散参数,有利于太赫兹波在光纤内部的快速传输。OAM模式的高模式纯度特性表明了光纤可以有效携带信息进行传输,由图3(e)所示结果,在0.55-0.8THz区间光纤的OAM模式纯度均高于80%。图3(f)是OAM光纤的有效模场面积特性,一般来说具有较高的有效模场面积可以产生较小的非线性特性,可以进一步提高信息的传输质量。图3.(a)有效模式折射率,(b)有效模式折射率差异,(c)限制损耗,(d)波导色散,(e)OAM模式纯度,(f)有效模场面积随频率的变化趋势官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 中国计量大学严德贤课题组《Results in Physics》:基于太赫兹波段的负曲率轨道角动量光纤
    随着通信技术的快速发展,近些年的通信容量实现了快速增长,传统的光纤通信网络已经难以满足当前高速通信的需求。增大通信网络的容量和提高通信速度的一种方法是开发太赫兹(Terahertz, THz)波段的光纤通信空间维度。太赫兹波是介于微波和红外光之间的一种电磁波,频率介于0.1THz到10THz之间,由于它带宽大和传输速度快以及可以提供点对点的网络拓扑结构而备受关注。而在空间维度资源中,基于轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)的模分复用技术由于携带不同拓朴荷数的相互正交的轨道角动量模式成为扩大通信容量的一种非常有潜力的方案。轨道角动量具有全新的电磁波自由度特性,具有轨道角动量特性的电磁波可以在常用的信息传输方式,如波分复用(Wave Division Multiplexing,WDM)、偏振复用(Polarization Multiplexin,PM)、时分复用(Time Division Multiplexing,TDM)等信息传输方式上成倍的提高信息传输容量。近日,中国计量大学严德贤课题组提出了基于太赫兹波段的负曲率轨道角动量光纤。该光纤以重庆摩方精密科技有限公司提供的HTL聚合物材料(耐高温树脂)为基底,采用两层倾斜椭圆管的结构设计,通过引入环芯区域在0.4-0.8THz波段成功产生50-52个OAM模式,且在所研究的波段内获得了高模式纯度、低限制损耗和低波导色散等传输特性,相关研究成果以“Design of negative curvature fiber carrying multiorbital angular momentum modes for terahertz wave transmission”为题发表在《Results in Physics》。图1.3D打印负曲率轨道角动量光纤结构图图1展示了基于摩方精密nanoArch S140打印技术的3D打印光纤样品图。光纤整体尺寸为6.57mm,靠近纤芯区域的第二层倾斜椭圆管结构最小尺寸为0.051mm。光纤结构设计完成后,在Comsol Multiphysics有限元仿真软件中选取光纤结构的任一截面进行仿真研究。在研究频段内给定相应的太赫兹频率后,可以获得相应的模场分布,针对相应的模式进行数据收集和处理可以得出所需传输特性。在光纤中产生OAM模式的前提条件是有效生成HE和EH模式,且HEl+1,1与EHl-1,1有效模式折射率差异高于10-4。光纤中的OAM模式合成规则可由公式1表述: (1)根据公式1,在图2中给出了和在0.5THz的线性叠加过程以及相位分布图。图2.和在0.5THz的线性叠加过程以及相位分布如图2所示,和在模式合成后环芯区域有效产生OAM模式的模场分布,并获得[-ℼ-ℼ]的相位分布效果,满足在光纤中产生OAM模式的合成规则。图3是OAM光纤各种传输特性随频率的变化趋势。由图3(a)和(b)可知,光纤产生的所有HEl+1,1与EHl-1,1之间的折射率差异均高于10-4,表明HE和EH模式均可以有效合成OAM模式。图3(c)是光纤的限制损耗特性,限制损耗与光纤的有效传输距离密切相关,由图可知光纤的限制损耗在0.55-0.8THz区间可以达到10-15(dB/cm)量级。图3(d)表示了OAM光纤的低平坦色散趋势,在0.4-0.8THz区间有近零的波导色散参数,有利于太赫兹波在光纤内部的快速传输。OAM模式的高模式纯度特性表明了光纤可以有效携带信息进行传输,由图3(e)所示结果,在0.55-0.8THz区间光纤的OAM模式纯度均高于80%。图3(f)是OAM光纤的有效模场面积特性,一般来说具有较高的有效模场面积可以产生较小的非线性特性,可以进一步提高信息的传输质量。图3.(a)有效模式折射率,(b)有效模式折射率差异,(c)限制损耗,(d)波导色散,(e)OAM模式纯度,(f)有效模场面积随频率的变化趋势 文章链接:https://doi.org/10.1016/j.rinp.2021.104766
  • 国拨总经费超14亿!国家重点研发计划5个重点专项指南发布
    01、“多模态网络与通信”重点专项(拟启动23个指南任务,国拨约4.22亿;其中青年科学家12项)“多模态网络与通信”重点专项2022年度项目申报指南为落实“十四五”期间国家科技创新有关部署安排,国家重点研发计划启动实施“多模态网络与通信”重点专项。根据本重点专项实施方案的部署,现提出2022年度项目申报指南。本专项总体目标是:开展多模态网络核心芯片、设备、关键技术和创新环境构建的研究,初步构建全维可定义的多模态融合网络架构、协议体系、安全体系和服务体系,使我国成为支持演进和创新的新型网络技术的主导者;巩固我国在移动通信领域的领先优势,重点开展5G演进及6G技术的前期研究,开展天地一体化技术的先导研究,使我国成为6G技术、系统和标准的全球引领者,并使我国高频段通信系统核心模块和芯片达到国际先进水平;充分发挥我国在光通信系统产品上的领先优势,带动光通信核心模块和芯片逐步取得竞争优势;并与微电子、光电子、新材料等方面交叉融合,借助本领域已有的产业优势,在前沿技术上率先取得突破。专项实施周期为5年(2021—2025年)。2022年度指南部署聚焦面向系统、行业应用的核心芯片、软件、关键设备研制和系统集成研究,同时辅以探索前沿技术,拟围绕多模态网络,新一代无线通信,超宽带光通信等三个技术方向,按照基础前沿类、共性关键技术类、青年科学家项目三个层面,启动23项指南任务,拟安排国拨经费4.22亿元。其中,青年科学家项目拟安排国拨经费3600万元,每个项目300万元。共性关键技术类项目配套经费与国拨经费比例不低于1:1。项目统一按指南二级标题(如1.1)的研究方向申报。申报项目的研究内容必须涵盖二级标题下指南所列的全部研究内容和考核指标,实施周期不超过4年。基础前沿类项目下设课题数不超过4个,参与单位不超过6个;共性关键技术类项目下设课题数不超过5个,项目参与单位总数不超过10家。项目设1名项目负责人,项目中每个课题设1名课题负责人。青年科学家项目不再下设课题,项目所含参与单位总数不超过3家。项目设1名项目负责人,项目负责人年龄要求,男性应为1984年1月1日后出生,女性应为1982年1月1日后出生。原则上团队其他参与人员年龄要求同上。除指南中特殊说明外,每个指南任务拟支持项目数为1~2项。“拟支持项目数为1~2项”是指:在同一研究方向下,当出现申报项目评审结果前两位评价相近、技术路线明显不同的情况时,可同时支持2项。2个项目将采取分两个阶段支持的方式,第一阶段完成后将对2个项目执行情况进行评估,根据评估结果确定后续支持方式。1.多模态网络1.1多模态网络的软件定义互连交换芯片研制(共性关键技术类)研究内容:针对多模态网络软件定义互连芯片面向的数据中心、5G承载网、高性能计算等典型应用场景,开展多模态网络互连交换芯片体系架构、模态隔离转发技术、状态可编程技术、模态加载和编译技术、软件定义报文技术等研究,突破软件定义数据链路层协议、软件定义报文线速处理、高负载下模态弹性无扰隔离技术、数据平面有状态转发技术、大规模状态表下的线速转发等关键技术难点,形成多模态高效芯片处理架构,完成多模态网络软件定义互连交换芯片的设计,基于境内工艺,实现多模态网络软件定义互连交换芯片流片、封装及测试,为多模态网络系列化设备研制提供核心芯片,构建软件定义互连交换芯片演示验证系统。考核指标:基于境内16nm或更先进工艺,完成多模态网络软件定义互连交换芯片研制;支持芯片级状态可编程、模态加载/编译及运行,实现大规模状态表下的高性能转发,支持模态间的弹性隔离,支持不同模态下的有状态寻址或无状态寻址;芯片交换容量≥6.4Tbps,端口最大传输速率400Gbps,支持2种以上软件定义数据链路层协议;确定性平面转发时延≤2μs,时延抖动≤1μs;支持8级以上业务可编程能力,支持流表精确匹配,流表容量≥1M条,共享缓存64MByte;芯片配套软件支持现场可编程特性、异构业务特性和多模态应用特性;完成芯片在典型应用环境下的演示验证。完成研制报告1份、申请专利20项。1.2支撑多模态网络的软件定义控制芯片(共性关键技术类)研究内容:面向多模态网络技术发展,为满足多种网络模态共存对控制面多维动态管理、多样化处理策略及高安全防护的需求,基于控制面和数据面分离的多模态网络架构下,开展多模态网络高吞吐率控制面处理器架构、控制面处理器功能重构技术、分布式协同控制、控制面内生安全技术和编译技术等研究,突破芯片上弹性模态资源管理和动态微服务加载、安全传输协议、内生安全硬件设计、面向通用网络处理器编程范式的编译工具研制等关键技术难点,提出支持多模态动态管理的高吞吐率低延迟控制器芯片架构,完成支撑多模态网络的软件定义控制芯片设计并流片,研制完整集成开发工具链、应用软件库运行环境,实现面向多模态网络管理的控制设备原型样机和系统。考核指标:建立软件定义控制芯片的多模态可编程高吞吐率架构,支持多域多级管理,支持L2~L7层级协议卸载和预处理,业务管理带宽达到100Gbps以上,对数据面请求的处理效率达到通用处理器的10倍以上,对同层或上层控制器的多模态流部署及拓扑管理请求的处理带宽达到通用处理器的10倍以上;软件定义控制芯片支持微服务的动态加载,功能重构时间小于100ns,支持多业务分发、统一表决以及负反馈控制的动态调度;基于硬件可信根实现配置管理,覆盖100%配置流;对基于未知漏洞和后门攻击的防御成功率达到99%以上;基于境内28nm及更先进工艺,完成芯片研制、集成开发工具研制、控制设备原型验证样机及系统研制;集成开发工具支持高级语言编程,控制代码编译执行效率不低于80%,支持断点调试和时钟精确模拟。1.3多模态网络控制调度系统技术(共性关键技术类)研究内容:面向泛在化异构网络设备所组成物理网络中多种模态网络管控需求,开展基于多模态网络的控制调度系统总体架构、分布式/层次化控制与通信技术、面向异构设备的控制面本地化技术、分布式控制面状态维护技术、多业务流多模态路由承载技术、跨模态资源协同管控与内生安全技术、算网一体的资源协同调度技术、控制面主备切换和容灾备份技术等研究,突破支持多种可编程数据面流水线技术的分布式控制面集群、算网资源协同与自动化模态隔离与加载、高可用可视化控制面维护等技术难点,形成多模态网络控制调度系统架构,开展多模态网络控制调度相关关键技术原理和原型系统的验证。考核指标:完成基于多模态网络的控制调度系统总体架构的方案设计;控制面支持多种可编程数据面流水线技术、支持分布式及层次化扩展、多种硬件架构下的控制面本地化部署、分布式状态维护、算网一体协同调度、不少于5种多模态寻址与路由协议、基于命名空间隔离的跨模态资源编排、自动化模态加载、具备高可用性;控制通道管理容量不少于1000台数据面设备,拓扑发现时间低于2s,线性拓扑端到端链路建立时间低于5s,单节点在10万pps的负载下,被动packet-out或flow-mod响应时延99%小于1ms,集群可线性扩展;与算网非协同系统相比,算网资源配置与使用效率提升30%;构建原型系统实验验证环境,对多模态网络控制调度系统架构及关键技术开展性能评估,开源原型系统相关代码。1.4多模态边缘网络关键技术研究(共性关键技术类)研究内容:应对信息网络发展成为人-机-物泛在互联关键基础设施和赋能平台的趋势,构建基于多模态网络环境的边缘网络,支持多模态协议混合接入,具备内生安全特性,突破基于异构语义标识的多模态协议混合路由寻址、隐私保护、按需组网等,支持网内计算增强,实现分布式算力与多模态网络环境的融合与协同;研究分布式算力感知与网络设备数据面卸载,研究基于多模态网络环境的网内计算分发和部署等,实现面向分布式计算的网络支撑;研究多模态边缘网络的安全访问控制,支撑多模态网络中信息物理融合安全接入、异构实体的内生安全互联互通。研发多模态边缘网络设备和系统,为面向园区/行业等垂直应用提供多元、高效、安全的边缘网络服务支撑。考核指标:提出基于多模态网络环境的边缘网络方案,完成原理验证,形成面向园区/行业等场景的验证报告3份,申请发明专利10项,提交国内国际标准提案5篇;设备内部支持不少于3种异构算力资源,支持面向不少于4种网络协议的存储计算转发异构资源协同调度、模态自定义的协议解析和处理,报文处理、交换芯片和处理器国产化,支持不少于6个100Gbps接口;控制系统支持对项目研发的设备进行模态控制,支持基于资源池的计算任务卸载和协同处理,支持计算模型在多模态网络设备中的分级、动态部署,对计算请求进行任务分配的平均响应时延不超过5ms;路由系统支持不少于4种异构多模态标识接入及其混合寻址路由、统一承载,支持与现网互联互通,支持隐私保护,路由隐私的平均处理时间不超过2ms;边缘融合接入与安全认证设备支持不少于4种实体标识的统一接入认证和授权,支持不少于2个10Gbps接口和10个千兆接口,支持国密算法,处理器国产化,支持并发连接数不少于10000个,支持一体化异构标识定义、时空可感、跨层多元的持续信任评估和管控。项目研发的设备和系统需具备内生安全特性,在白盒注入测试条件下基于未知威胁差模攻击的平均抑制成功率不低于95%。1.5多模态网络节点关键技术研究与验证(共性关键技术类)研究内容:面向多模态网络智慧支撑环境,遵循“应用、业务、技术体制、智慧支撑环境”的四层架构,以面向计算的技术路线为主线开展多模态网络节点关键技术研究,开发多模态网络节点试验验证平台并对关键技术研究成果进行验证,为多模态网络超大规模专用核心芯片的开发奠定坚实的技术实践基础。重点突破多模态智慧支撑环境网络节点的系统架构、流数据驱动、计算模型、资源构建、互联方式、控制逻辑、节点操作系统和可编程模式等方面的关键技术,实现多模态网络在智慧支撑环境节点中,共生共存、区分服务、内生安全兼并的透明转移生态。考核指标:完成多模态网络智慧支撑环境节点技术实现方案,提供试验验证报告,关键技术突破大于10项;研制开发多模态网络智慧支撑环境节点机3台、用于构建试验验证环境节点协处理机6台和多模态终端网卡20块,设备间支持协同处理,开展大于6种模态网络同时并发运行的试验验证工作,其中主流技术体制的模态网络大于3种,可以支持模态间硬隔离;多模态网络智慧支撑环境节点机端口速率支持40/100/400Gbps,交换容量不少于4Tbps,存储容量大于10TB;节点协处理机端口速率支持10/40Gbps,交换容量不少于600Gbps,存储容量大于6TB,支持带内计算;多模态终端网卡端口速率支持1000Mbps/10Gbps,支持用户自定义模态加载,支持由应用按需选择模态;多模态网络智慧支撑环境节点机、节点协处理机、多模态终端网卡核心器件采用国产器件;节点操作系统支持内生安全,能有效抑制不确定失效扰动,在白盒测试条件下威胁抑制成功率不低于95%,支持多种网络模态的动态安装和部署,可适配本项目研发的节点设备,向开源社区贡献代码,目标功能的代码贡献比例不低于50%;提交1份多模态网络节点技术研究报告,提交标准草案大于3份,申请专利或软件著作权大于15项。1.6多模态网络编程环境及软件化技术研究(共性关键技术类)研究内容:研究建立模态无关的多模态网络环境编程系统架构与模型,抽象网络模态的共性需求和能力特征,形成基于通用表达的网络模态编程语法,支持覆盖存储、计算、转发、安全等可定义的模态编程,支持网络模态的智能在线生成与行为验证;研制平台无关的多模态网络前端编译系统,支持网络模态的安全编程和形式化验证,基于异构的可编程资源协作实现网络模态的自动化编译与生成,具备内生安全特性;研制面向多样化平台的设备级后端编译系统支持依据应用需求实现多种模态在设备中的并发运行;研究应用驱动的网络模态智能承载技术,支持基于网络状态感知的资源编排,实现网络模态与基础环境间的优化匹配与调度;构建支持网络模态动态、并行部署的实网多模态网络环境,支持面向模态需求定制的环境资源组合和模态重构,为网络模态在多模态网络环境中的快速部署和应用提供支撑。考核指标:形成一整套完善的多模态网络编程方案,申请发明专利不少于10项。模态编程模型支持不少于转发、计算、存储、安全等4种操作,支持差异化网络模态能力的统一描述、智能生成和行为验证,编程语法面向用户开放;前端编译系统支持上述编程语法,支持面向不少于3种硬件资源的一体化协作编译,支持不少于5种策略的内生安全特性,支持模态语法检查和模型优化;研制面向不少于3种硬件资源的多模态网络后端编译系统,其中至少2种硬件资源的端口处理速率不低于100Gbps,支持上述编程语法,支持基于平台能力评估的模态处理流水线自动生成和优化;网络模态承载系统和工具集,支持主动和被动等2种感知方式,支持网络模态的动态缩容扩容,面向模态的调度时间为秒级,支持不少于5种业务场景的资源优化配置和模态动态部署;基于上述成果,构建不少于10个节点的实网多模态网络环境,支持100Gbps接口,实现多元化网络模态在异构化基础网络环境中的一体化编译和部署,支持跨区域互联互通,支持不少于5种模态的安装部署和并行运行,覆盖计算/存储/转发/安全等资源要素,模态平均部署时间小于10s。1.7面向新一代移动互联网时延和可靠性敏感业务的模态网络架构关键技术研究与验证(共性关键技术类)研究内容:(1)探索模态移动网络体系架构与核心机理,构建减少处理时延提升网络可靠性的新型模态网络架构,突破传统移动互联网中架构时延、节点时延、可靠性、移动性、可扩展性、多样化等关键瓶颈。(2)研究低时延、低运行损耗、高可靠的自主可控网络虚拟化操作系统,支持裸金属、虚机及容器多种硬件平台的运行能力,在开放的模态运行环境中克服引入网络虚拟化后时延、资源开销增加等挑战。(3)研究面向泛在接入多模态网络的普适协同机制和分布式自治移动性管理机制,支持MEC应用的移动性管理,确保面向全场景无处不在的服务可用性,提升网络可靠性。(4)研究新型模态网络架构下,面向时延和可靠性敏感业务需求的业务链SLA保障机理,基于排队博弈、多目标优化等理论,协同优化业务链时延加权与资源效率,研究带宽保障分配方法和编排调度机制,研究适配业务需求的流量整形技术,研究基于网络拥塞感知的流量控制技术。(5)开展面向时延和可靠性敏感业务需求的模态移动网络关键技术原型验证。考核指标:形成超低时延、超高可靠、普适业务移动性的新型模态移动互联网络架构方案,显著简化网络架构层级、结合SRv6简化移动性管理、简化MEC业务连续性机理,显著降低链路和节点时延,降低部署成本,提升网络可靠性;完成低时延、高可靠、低运行损耗的虚拟化操作系统,支持双内核实时技术,对比普通虚拟化实时性能提升10倍(虚拟化层时延1.8多模态网络新型端到端传送协议与拥塞控制创新研究(青年科学家项目,拟支持4项)研究内容:面向视频会议、虚拟现实和工业互联网等多模态网络应用对高质量低时延的传送需求,针对网络异构时变不可控和应用需求多维高差异的特点,开展新型低时延传送协议研究,包括端到端新型时敏传送协议与流控、端网协同新型低时延拥塞控制、异构网络资源协同智能传送。下述研究内容可选择1项或多项进行研究:(1)基于面向连接TCP的新型低时延传送协议;(2)基于无连接UDP的新型低时延传送协议;(3)新型网络多路径智能联合传送协议。考核指标:分项对应上述研究内容:(1)研究基于TCP/UDP的新型低时延传送协议,设计端到端新型时敏传送协议与流控机制,能够高效对抗随机丢包、支持跨层协作与分级传送、满足延迟限制、适配端系统能力;(2)设计端网协同新型低时延拥塞控制方案,对网络拥塞的感知速度提升至少0.5个RTT,具有快速适配网络状态、缓解拥塞的能力;(3)研究新型网络多路径智能联合传送协议,设计多径联合传送方案,支持带宽聚合、时敏选路、切换调度。对上述各项研究任务:开发新型端到端传送协议与拥塞控制系统;针对实时视频等典型应用,完成大规模试验网络上的应用验证,开展百万级用户测试,与GoogleBBR、GoogleWebRTC、IETFQUIC等传送协议相比,弱网场景下卡顿率降低不少于20%、尾时延降低不少于50%、清晰度提升不少于10%。申请技术发明专利不少于10项,提交标准草案不少于5项。2.新一代无线通信2.1AI驱动的6G无线智能空口传输技术(共性关键技术类)研究内容:探索AI内生的新型6G空口传输机制,实现网络时空分布数据的高效挖掘利用、复杂状态空间的精准感知控制、通信计算资源的智能协调分配,显著提升网络的容量、性能和效率。重点研究无线传输环境、频谱资源、业务模型和用户特征等多维特性的深度感知挖掘机制,研究与环境和资源动态适配的空口信号波形设计和智能编译码理论与技术,实现链路智能动态调控;研究复杂融合网络环境下智能场景感知与大规模智能协同接入机制,突破高效数据样本感知获取、智能计算架构、分布算法部署与群智协同等关键难题。考核指标:提升无线系统的确定性容量1个数量级以上;提升频谱和功率等资源综合效率1个数量级以上;显著提升无线通信系统对业务和环境的动态适配能力,支持大规模用户动态接入、大范围自主干扰协调,降低系统干扰6dB以上;支持高效数据样本获取和高效训练学习,所付出的计算代价在量级上不高于所获得的空口传输性能增益。以上指标参比5G(3GPPR16)。2.26G智简网络架构与自治技术研究(基础前沿类)研究内容:研究6G智简网络架构,支持6G新型业务应用;研究智简信息传输及网络信息理论;研究智能与通信深度融合的智简使能技术,包括智能新型网络信息传输技术、多维融合统一无线接入技术、泛在异构连接的服务质量保障与智能调度、按需动态空口配置;研究基于无线大数据、人工智能的无线网络智能自治管理技术、网络智能化能力分级评估方法。考核指标:从智简角度完成对网络架构的重新设计,形成针对6G需求的智简网络架构方案,实现智能与通信在网络内的深度融合,支持6G业务应用,实现网络智能化管理。开展原型系统研发与关键技术试验验证,相比5G系统,智简网络侧传输能力提升1倍,网络管理的自动化程度提升1倍,数据流业务识别种类不少于4类,所需算力控制在0.5TOPS以内,对业务QoS支撑能力提升1个量级,网络服务响应时间降低50%,终端接入能耗降低60%以上,在面向6G的至少3种典型场景实现动态策略自动分析、预先设计场景下系统辅助人工决策。提交标准草案不少于2项。2.36G移动通信安全内生及隐私保护技术(共性关键技术类)研究内容:面向6G空口内源性安全、异构高效组网接入安全、海量用户隐私数据安全等问题,实现通信与安全的共生发展。结合6G空口无线使能新技术,研究超高吞吐量、超大连接/超低时延通信等场景的空口内生安全技术;研究面向6G超大连接的异构融合安全组网接入认证技术,高效异构组网设备快速安全接入及安全切换技术,通信安全一体化防御技术,以及面向6G超低时延的超轻量级安全传输技术;研究基于分布式可信机制的6G无线网络架构与隐私保护技术,包括基于区块链的6G可信无线网络架构、6G网络的隐私信息提取与计算技术、面向6G开放性多样化应用场景的网元安全技术。考核指标:超大连接场景下,与密码学轻量级算法相比,安全计算复杂度降低50%;超低时延场景下,支持安全与通信一体化并行处理,且安全处理时延不高于通信处理时延;超高吞吐量通信场景下,信道密钥符合国标,生成速率不低于10Mbps,符合国标;开展6G网络内生安全关键技术评估与试验验证,相对于5G系统,超大连接终端节点安全能耗降低50%,安全信令开销降低50%;提出不少于3种6G网络中海量用户数据的隐私保护机制;实现10000TPS以上的处理效率。2.4面向“双碳”战略的超低能耗移动通信理论与方法(基础前沿类)研究内容:面向国家“碳达峰”与“碳中和”的“双碳”战略需求,研究可使未来6G移动通信系统总能耗大幅度下降且保障个性化服务质量要求的理论与方法,包括:(1)研究无线网络“双碳”标准化和评估体系;(2)建立网络能效与谱效、网络规模与覆盖、业务特性、服务质量要求等要素之间的理论关系,给出可使系统能耗大幅度下降的新型网络架构及智能调度理论与方法;(3)建立6G大规模智能传输及其处理算法的能耗模型,给出可使传输及其处理能耗大幅度降低的新机制、新架构和新算法;(4)探索可再生/可储存能源驱动、有线/无线/可见光混合的新型融合组网方法,显著增强6G能效同时保障高质量可持续通信服务。考核指标:(1)所提出的移动通信网络“双碳”理论、方法和评估标准须满足未来6G业务需求,适应未来网络规模化发展的需要。(2)在工作带宽内等效业务分布和业务量相同的前提下使系统整体能耗相比于现有5G网络降低50%以上。(3)在满足网络覆盖需求和典型业务服务质量要求的条件下使网络总体碳排放下降50%以上。2.5分布式大维无线协同传输技术研究与系统验证(共性关键技术类)研究内容:(1)研究集成通信、感知、无线传能和计算一体化的系统架构和关键技术方案。研究未来应用场景和用例,确定系统设计的需求和边界;研究集成通信、感知、无线传能和计算一体化的系统架构设计;研究帧结构、调制、发射波形和多天线相关的技术方案;研究通信、感知、无线传能和计算资源分配和协作互助的机制;研究网络环境下分布式部署方案、干扰管理和波束管理等方案。(2)研究和开发原型验证系统,搭建具体场景下的验证环境,完成系统技术指标验证。研究分布式电子电路和电磁单元;研究高频段宽带分布式射频架构设计,开发原型验证系统,搭建规模化的无线组网环境,对各系统指标开展实验验证。考核指标:形成集成通信、感知、无线传能和计算一体化的系统设计和关键技术方案,单簇下行峰值吞吐量达到每秒太比特,系统感知精度达到厘米级,5米距离处的传能功率达到毫瓦级;完成原型系统设计,搭建试验验证平台,完成演示验证。申请专利不少于20项,其中国际专利10项以上。2.6基于时空多维信息的大尺度星地融合组网技术(共性关键技术类)研究内容:空间网络具有星座构型复杂、星间拓扑高动态、单星载荷资源受限、星间星地链路异构等与地面网络存在显著差异的特征,无法直接继承地面网络现有的成熟方案,针对未来星地融合网络的建设与发展需求,面向低轨星座系统,开展基于星座星历演化、星座和终端空间拓扑几何构型等多维时空信息的编址与路由机制、时空大尺度下的网络鲁棒性敏捷保障、星地无线接入与空间承载的联合QoS保障优化、确定性的端到端数据高速可靠传送等关键技术研究,构建半实物仿真验证系统,完成关键技术验证。考核指标:多维时空基准的编址与路由支持多种星座构型的大规模低轨星座(至少包括极轨和倾斜轨两种星座构型,星座总规模不低于40000颗,且支持扩展),其中卫星数量在500颗以内时的路由收敛时间不大于60s,卫星数量在500~1500颗以内的路由收敛时间不大于90s,最短转发路径占比达90%以上;支持不大于20ms的星上故障路径切换时延和不大于50ms的最优备份路径计算时延;支持面向多用户、多业务、多接入、多子网、多协议的端到端传输资源按需调度,支持不少于8种类型的星地无线接入与空间承载一体的差异化服务保障;对于时敏业务,低轨道星座内端到端(不超过5跳)传送时延不超过60ms,传送时延抖动不超过5ms(不含自由空间传播延时),支持零RTT握手与数据可靠传送能力;仿真验证系平台支持软件仿真大规模复杂星座(至少包括极轨和倾斜轨2种星座构型、不少于3层低轨道卫星轨道、单层轨道卫星数量不少于1500颗)。申请专利或登记软件著作权10项,半实物仿真验证系统1套。2.7高动态条件下的星地协同接入与传输技术(共性关键技术类)研究内容:未来星地融合网络具有天地融合系统跨域多维资源统一调度、星地广域覆盖以及更大传输带宽、更大网络容量的特征,需要探索星地融合的新型接入与传输架构和方法,以满足未来广域智能连接的复杂业务需求。面向低轨星座中的多星、多波束和星地协同等多场景异构接入与传输需求,研究异构融合传输机制与容量表征理论、星地融合协同接入与安全管理机制,多波束天线优化设计与跳波束管理、多域融合资源调度与干扰抑制机制、物理层安全传输等关键技术,构建半物理仿真验证系统,完成关键技术验证。考核指标:建立基于星地融合协同接入与传输技术的体系架构,支持Ka、C等频段,在低轨卫星和地面网络间的频谱共享,星地同频共享谱段资源态势预测准确率不小于90%,99%干扰噪声比(INR)不大于-10dB;完成多星协作通信下的传输信道建模,相比于单波束传输,完成采用多星或多波束协作传输,卫星系统下行峰值速率提升100%以上、下行平均频谱效率提升30%以上,上行峰值速率提升50%以上、上行平均频谱效率提升15%以上;设计星地跨域多维度资源联合调度方案,提升星地融合网络通信容量50%以上,低轨卫星波束接入速度提升50%,资源联合调度复杂度提升不超过30%;Ka频段下物理层安全机制保障卫星有效覆盖区5公里外非合作用户误码率可达50%,合法用户频谱效率损失不超过10%;半物理仿真演示验证系统具备多种网络架构、协议、算法的模拟和评估能力。申请专利或登记软件著作权不少于15项,其中国际专利申请不少于5项。2.8卫星高性能处理平台与智能编排技术(共性关键技术类)研究内容:为了构建“网络无所不达、计算无处不在”的新一代泛在通信和服务一体化网络,亟待提升天基网络卫星节点的云化计算能力与智能编排水平,从而满足接入网、核心网等网元以及应用处理等机能在轨灵活部署需求。按照“就近计算、分布存储、对等共享、按需服务”的发展理念,研究天基云原生架构高性能协同容错计算技术、星地协同边缘计算智能化技术、天基通信感知计算融合技术、天基存算融合传输技术以及网元弹性天地智能编排技术,研制星载计算平台原理样机,搭建半实物地面演示验证系统,完成关键技术验证。考核指标:协同容错计算平台支持开放式计算存储架构,具备容器级、微服务级在轨实时部署能力,原理样机浮点运算能力不小于2TFLOPS,存储能力不小于10Tbit,重量小于10公斤,常态功耗不大于100W,支持网络化集群,可通过资源灵活配置满足多种卫星应用场景;支持星地网络边缘智能、云边协同、边边协同等能力,实现智能模型分级协作部署,支持5种以上的智能模型或算法,支持模型在线可信协作更新,支持秒级星地联合服务启动;设计星地融合、端到端的组网服务切片架构,在轨支持多种业务切片编排,切片服务响应分钟级;天基通信感知计算一体化处理技术,实现信息传递时延降低50%,数据压缩率提高不小于30%,算力均衡度提升25%以上,能量效率大于3×106bits/J;天基存算融合传输使信息传输效率提升3倍以上,考虑单粒子效应等异常情况,无地面干预条件下数据容错恢复率提升20%以上;设计核心网等网元功能天地动态编排和部署方案,可实现在轨按需部署核心网服务不低于3种,服务启动时间10分钟级;研制星载计算原理样机,支撑构建半实物演示验证系统。需申请专利或登记软件著作权15项,提供半实物地面演示系统1套。2.9面向6G智能应用的新型网络架构与传输方法(青年科学家项目,拟支持4项)研究内容:针对未来6G智能应用典型场景和多模态业务复杂需求,开展新型无线网络架构与传输方法研究。下述研究内容可选择1项或多项进行研究:(1)面向多模态业务的语义通信系统架构、语义通信隐私保护机制以及语义通信质量评价和保障机制;(2)面向全息通信和全息交互的新型系统架构以及多域精细感知、精准空间传输和实时精确重建等技术;(3)面向未来个性化、移动分布式智能业务需求的动态轻量级用户中心网络架构及用户侧与网络侧协同机制;(4)面向未来网络智能部署运维的开放、安全、可智能定义的新型无线接入网络架构和传输接入协议;(5)面向超宽带实时业务、适应密集部署和不同传输距离需求的超大规模MIMO新型远近场混合传输技术。考核指标:分项对应上述研究内容:(1)支持多模态6G智能业务,实现鲁棒语义表征、模型数据隐私保护等内生安全机制,建立语义通信质量评价体系,典型业务服务质量相比于现有5G通信系统大幅提升,或在相同服务质量条件下传输效率提高50%以上;(2)实现近似连续的空间复用、电磁环境实时全息调控,显著提高空间复用效率、系统容量和感知精度,空间复用效率提升50%以上,感知重建精度达厘米级,通信容量提升1倍以上;(3)形成动态轻量级用户中心网络架构和协议方案,支持用户对网络的适度控制及网络侧与用户侧的数据协同,支持秒级网络动态更新和分钟级网络动态生成,支撑的用户中心网络1000个,系统资源消耗相比专网减少10%以上;(4)形成开放、安全、可智能定义的新型无线接入网络架构和传输接入协议方案,支持1万以上节点规模的网络软硬件动态部署和高质量服务,实现智能网络感知、自主升级与安全运行;(5)建立阵元数目不低于256的超大规模MIMO远近场混合传播模型及空间信息的新型传播理论和传输机制,突破传统远场平面波传输和近场球面波传输的应用场景限制,提升远近场混合传播容量1倍以上。对上述各项研究任务,取得高水平理论研究成果和核心知识产权,发表高质量论文2篇以上,申请发明专利3项以上。3.超宽带光通信3.1逼近单模光纤容量极限的光传输系统理论与实验验证(基础前沿类)研究内容:面向单模光纤光通信系统扩容需求,聚焦系统容量提升的核心问题,研究以光纤非线性为代表的各类复杂传输损伤及相应的容量提升方法。基于现有系统器件水平和光链路条件,研究新型调制解调方式与通信系统设计方法,针对器件频偏大、端到端系统的PDL较大、光放增益不平坦和非线性功率转移等引入传输代价等问题,探索超高速光传输系统端到端全局优化方法;研究应用于波分复用光传输系统的低算法复杂度光纤非线性损伤均衡方法,突破单模光纤非线性对系统容量的限制,逼近香农容量极限;研究超高速光信号高增益编码调制、整形与均衡,建立超高速大容量光传输系统,实现单模光纤通信系统理论容量限优化理论和逼近方法的实验验证。考核指标:形成超高速单模光纤光传输系统物理损伤理论与仿真模型,给出非线性约束下的理论容量限制;形成低复杂度的非线性均衡方案,提升波分复用系统的非线性容限并具有自适应能力,其性能相比传统数字反向传输非线性补偿方法相当且复杂度降低到传统数字反向传输方法的10%以下;形成逼近单模光纤通信系统理论容量限的设计方法和算法体系,在扩展C+L波段范围内(1524~1627nm)完成传输容量不小于100Tb/s、传输距离不少于1000公里的单模光纤光传输理论验证实验系统。3.2基于空芯光纤的超大容量光传输系统研究(基础前沿类)研究内容:针对目前光纤传输容量急剧增长的重大需求,聚焦可承载更大容量的新型光纤通信技术,解决现有单模光纤通信系统频谱效率低、非线性损伤大的难题,开展基于空芯光纤的超大容量、高频谱效率通信技术研究。研究空芯光纤的光传输理论,分析影响非线性、损耗、带宽和色散等性能的物理机制,建立基于空芯光纤的大容量通信理论模型;研制具有超低非线性和低损耗的空芯传输光纤(S+C+L+U波段);研究空芯光纤熔接问题,并研制空芯光纤连接和转换器件;搭建基于空芯光纤的超大容量、高频谱效率的通信系统。考核指标:研制超低非线性、低损耗空芯光纤及连接器件,空芯光纤波长覆盖S+C+L+U波段(1450~1680nm),在C+L波段范围内最小传输损耗≤0.4dB/km,S波段范围内最小传输损耗≤0.8dB/km,U波段范围内最小传输损耗≤0.6dB/km,在整个波段范围内最大传输损耗≤1dB/km。空芯光纤熔接损耗≤1dB,与单模光纤连接损耗≤0.8dB,基于自研空芯光纤及连接器,实现超大容量、高频谱效率空芯光纤通信系统,系统总传输容量≥260Tbit/s,系统频谱效率≥10bit/s/Hz,传输距离≥50km。申请发明专利不少于20项,其中国际专利不少于5项,提交CCSA标准提案不少于2项。3.3低成本高速中短距数据中心互联光通信系统(共性关键技术类)研究内容:面向中短距数据中心互联(DCI)及城域全光网扩容需求,聚焦低成本单波长800G/1.2T中短距国产可控全光传输系统实现方法。研究中短距光互连及城域网场景下的低成本、低功耗、高性能的新型相干系统架构及评价体系;研究面向新型系统架构的光电融合集成芯片的设计、制备与封装技术,降低电域数字信号处理(DSP)芯片的复杂度和对高端工艺的依赖;研究新型相干架构对链路损伤和器件代价的容忍能力及补偿技术;研制支撑新型相干架构的低功耗低成本光电器件与模块,包括发端光源与调制模块、收端光电信号处理模块等;研制国产可控的新型低成本相干中短距光互联传输设备,开展现网示范应用。考核指标:(1)采用新型低功耗低复杂度相干光传输技术实现单波速率不低于1.2Tb/s的2~10km数据中心光互连原型系统;(2)基于自研核心芯片和器件的国产可控新型相干光收发模块实现单波速率不低于800Gb/s的10~80km实时在线传输系统,相干光模块支持可插拔封装;(3)研制单波速率不低于800Gb/s、支持不少于40波、单跨无中继传输距离不少于80km的全国产城域网超低成本中短距波分复用相干光传输设备,并完成现网应用示范;(4)申请发明专利不少于20项,其中国际专利不少于5项;提交国际国内标准技术提案10篇。3.4基于精确感知的数字孪生及智能管控光网络(共性关键技术类)研究内容:面向光网络“规划、建设、维护、优化、运营”全生命周期智能化、前瞻化、自动化的需求,开展光网络精确感知和智能运维技术研究,研究光网络多维度、实时、精确感知技术,研究光网络数字孪生体系架构和仿真建模机理,构建高速大容量光纤传输系统的数字孪生平台,研究基于机器学习算法和AI模型,实现光传输系统的精准仿真、故障智能定位和性能预测,在典型场景下完成数字孪生验证。研制基于数字孪生的光网络融合管控系统,实现高速大容量光纤传输网络的数字孪生和智能运维,开展光网络现网应用示范。考核指标:研发光网络数字孪生平台,实现高速大容量光纤传输系统的数字孪生,建立从器件到网络业务的多层次孪生模型,网络节点数大于200个、传输速率不低于100Gb/s、波长范围C+L。实现光网络的精确感知,支持光链路衰减、光信噪比、非线性损伤等多种指标的感知与表征,支持数据与模型深度融合,关键参量指标数量不少于50个,实时感知性达到亚秒级≥10种;基于机器学习算法和AI多维参数模型实现对线路/OTS/OCH健康度的准确预测。研制基于数字孪生的光网络融合管控系统,支持不少于3个智慧运维场景(例如:光网故障溯源、性能劣化、业务快速发放等),在现网中开展不少于3种智慧运维场景的示范应用。申请不少于15项国内发明专利,提交不少于5篇国际国内标准技术提案。3.5面向深海光通信系统(共性关键技术类)研究内容:面对未来深海探测网对广域高速跨介质低延时通信的迫切需求,研究构建支撑深海探测的贯通水下-跨水面-空天的新型高速通信系统及网络架构,建立水下有线无线融合光通信、空海跨介质光通信、多通信制式协同自适应空间光通信等多通信模式融合的光通信技术体系。重点开展整体通信系统架构设计、通信信道模型分析、水下光纤无线融合接入节点及其高效供能、高功率高调制速率高效发射、蓝绿光阵列集成收发、水上水下跨界质传输平台、高性能高效编解码以及大气与水下信道衰减机理与补偿抑制等关键技术攻关,实现不同应用场景下的高速激光通信系统的试验验证,为深海高速光通信系统的可行性和工程应用奠定技术基础。考核指标:(1)完成海洋大气环境长距离大容量空间激光通信系统:研制具有自主知识产权的海洋环境海面高速空间激光通信传输设备,实现非极端海洋大气环境下大陆及岛礁平台间速率不低于40Gbps、距离不小于20km的高速空间激光通信。(2)水下光纤/无线光融合光通信系统:提出新型水下立体通信系统架构,研制具有自主知识产权的光纤/无线光融合型水下光通信设备,实现水下不小于10km范围内光纤通道与纤/无线光融合光通信系统,系统容量达到10Gbps。(3)空海跨介质高速光通信系统:研制具有自主知识产权的连接水下与水上的空海跨介质光纤/空间融合型高速光通信系统及浮标载体平台,实现水下与空中光通信终端间的系统通信容量不小于10Gbps。(4)深海视距激光通信系统:研制适应水下复杂信道的具有自主知识产权的深海水下视距激光通信传输设备,实现速率1~100Mbps、距离10~150m的水下视距无线光通信。申请不少于15项国内发明专利,国际专利不少于5项。3.6面向多模态应用的新型融合光通信与光交换研究(青年科学家项目,拟支持4项)研究内容:针对多模态应用对超大容量通信和光交换需求,开展光无线融合通信和多模态全光交换理论和技术研究,下述研究内容可选择1项或多项进行研究:(1)研究光纤信道与无线信道的融合理论以及新型点到多点超大容量模拟或模数混合前传架构、编码调制、信道补偿算法与灵活调度机制;(2)研究基于光子无线融合系统的感知通信一体化架构和实现方法以及端到端的光子无线信道融合基础理论,实现光子无线融合感知端到端优化处理方法;(3)研究支持子波长、波长和多波长等全光交换粒度模态的多模态全光交换网络体系架构和跨模态协同交换理论,突破当前可重构光上下路复用技术限制。考核指标(分项对应上述研究内容):(1)形成光与无线融合信道通信理论,构建光与无线融合前传系统,实现单波长CPRI等效速率≥2Tb/s,传输距离≥10公里,EVM≤2.5%(支持1024QAM)。实现光纤信道资源灵活调度,资源利用率提升至少20%;(2)形成面向FTTR室内高速光子无线融合接入的端到端智能感知光子无线融合通信一体化系统架构及理论模型,实现光纤信道和无线信道的融合环境感知功能,系统工作频段≥60GHz、单通道通信速率≥50Gb/s、定位精度≤5cm、成像距离分辨率≤3cm,具备端到端智能星座优化及信道均衡的能力,通信速率和定位精度等指标达到国际领先水平;(3)提出至少支持子波长和波长2种模态的多模态全光交换网络体系架构、跨模态协同交换理论及多模态全光交换弹性路由算法,完成支持线路维度不少于32维的无阻塞波长交换原型设备,完成支持子波长光通道数不低于100个/波长、交换引入的开销占比不高于5%、支持光交换端口数不低于4个的子波长细粒度模态无阻塞全光交换原型设备研制,并完成不少于3个节点的组网实验验证。对上述3项研究任务:申请发明专利分别达5项以上。02、“区块链”重点专项(拟启动15项任务,国拨1.78亿,其中青年科学家拟立项3个)“区块链”重点专项2022年度项目申报指南为落实“十四五”期间国家科技创新有关部署安排,国家重点研发计划启动实施“区块链”重点专项。根据本重点专项实施方案的部署,现提出2022年度项目申报指南。本专项总体目标是:聚焦区块链领域的紧迫技术需求和关键科学问题,建立自主创新的区块链基础理论体系,突破区块链系统构建共性关键技术,加强区块链监管与治理技术研究,构建自主知识产权的区块链基础平台,开展重大应用示范。专项实施周期为5年(2021—2025年)。2022年度指南部署坚持需求导向、问题导向,围绕区块链基础理论、区块链系统构建共性关键技术、区块链安全监管与治理技术、区块链基础平台、重点领域示范应用等5个方向,按照基础前沿、共性关键技术、基础平台、应用示范、青年科学家项目五个层面,启动15项指南任务,拟安排国拨经费1.78亿元。其中,青年科学家项目拟安排国拨经费600万元,每个项目200万元。共性关键技术类项目配套经费与国拨经费比例不低于1.5:1,基础平台、应用示范类项目配套经费与国拨经费比例不低于2:1。项目统一按指南二级标题(如1.1)的研究方向申报。申报项目的研究内容必须涵盖二级标题下指南所列的全部研究内容和考核指标,实施周期不超过3年。基础前沿类项目下设课题数不超过4个,项目参与单位总数不超过6家;共性关键技术、基础平台、应用示范类项目下设课题数不超过5个,项目参与单位总数不超过10家。每个项目设1名项目负责人,项目中每个课题设1名课题负责人,项目负责人可同时担任1个课题负责人。青年科学家项目不再下设课题,项目所含参与单位总数不超过3家。项目设1名项目负责人,项目负责人年龄要求,男性应为1984年1月1日后出生,女性应为1982年1月1日后出生。原则上团队其他参与人员年龄要求同上。除指南中特殊说明外,每个指南任务拟支持项目数为1~2项。“拟支持项目数为1~2项”是指:在同一研究方向下,当出现申报项目评审结果前两位评价相近、技术路线明显不同的情况时,可同时支持2项。2个项目将采取分两个阶段支持的方式,第一阶段完成后将对2个项目执行情况进行评估,根据评估结果确定后续支持方式。1.区块链基础理论1.1面向区块链分布式场景的密码技术(基础前沿类,拟支持2项)研究内容:针对分布式场景下区块链安全性、可扩展性和性能等需求,研究异步网络环境下区块链中应用的分布式密码系统和密码算法设计理论,设计针对分布式密码算法的密钥管理机制,设计具有可证明安全性的分布式数字签名算法;针对区块链的隐私保护和监管需求,研究环签名、代理重加密、多重签名等密码技术的设计理论,结合其在区块链中的应用,设计安全高效的环签名算法、代理重加密协议和多重签名算法;针对区块链在节点规模、系统性能等方面的需求,研究分布式协商协议的设计理论,设计安全高效的分布式协商协议。考核指标:设计针对分布式密码算法的密钥管理机制,可支持密钥的分布式生成和安全更新,支持国家密码管理部门认可的密码算法,通信复杂度达到立方级;提出具有可证明安全性的分布式数字签名算法,支持至少100个以上的交互参与方,满足抵抗恶意中止健壮性等特性,时间复杂度达到线性对数级;提出具有可证明安全性的分布式协商协议,通信复杂度达到线性级或时间复杂度达到常数级;提出具有可证明安全性的环签名算法,满足可追踪、可撤销、可聚合等特性,通信复杂度达到常数级;提出具有可证明安全性的代理重加密协议,满足密文不可链接性和抗合谋安全性等特性,支持多次代理;提出可证明安全的多重签名算法,满足可追踪等特性;发表高质量论文,申请发明专利10项以上。1.2面向区块链的抗量子计算公钥密码技术(基础前沿类)研究内容:针对量子计算对区块链密码的安全威胁和对区块链系统带来的长期安全挑战,研究具有抗量子计算能力的区块链密码算法设计理论,设计可抵抗量子攻击的数据加密、数字签名等区块链密码算法;设计可抵抗量子攻击的身份认证、安全通信、安全共识等区块链密码协议;研究抗量子安全的区块链系统设计理论和数据安全存储技术,提出抗量子安全的区块链原型系统设计方法;研究抗量子安全的公钥密码算法快速安全实现技术;研究区块链中现用密码技术向抗量子计算密码技术迁移的解决方案。考核指标:提出在抗量子安全模型下具有可证明安全性的区块链密码算法,算法应至少具有128比特的量子安全强度,可支持数据加密、数字签名等功能,算法单次加密解密或签名验签时间合计小于1毫秒,算法加密密文尺寸小于明文尺寸50倍,算法签名尺寸不超过5,000字节,在相同安全级别下相比于国际同类算法计算或通信效率提升不低于15%,设计的抗量子安全公钥密码算法应具备侧信道防护能力;提出在抗量子安全模型下具有可证明安全性的区块链密码协议,可支持身份认证、安全通信、安全共识、身份隐私保护等功能;提出具有抗量子计算能力的区块链原型系统设计方案,系统应支持不少于50个的共识节点,并分析系统性能与抗量子密码算法参数之间的关系,给出满足不同应用场景需求的优化算法参数选取方案并在原型系统中进行验证;提出区块链中现用密码技术向抗量子计算密码技术迁移的解决方案;发表高质量论文,申请发明专利10项以上。1.3高延展性可证明安全共识算法及系统设计理论与方法(基础前沿类,拟支持2项)研究内容:针对拜占庭共识机制的动态节点增删安全性缺乏理论保障、异步网络环境安全性难以保障、大规模网络难以支持、系统可延展性弱等问题,研究可证明安全高效、可支持动态节点、高延展性、高吞吐量的共识机制设计理论;构建复杂网络环境下共识协议的合理安全模型;研究在网络异步/半同步及大规模节点的环境中同时保障安全性及活性的高性能共识算法和负载低、延展性强的容错系统架构;设计安全共识机制中的密码学及关键技术组件(门限签名、聚合签名、可靠广播等)的优化算法,研究基于以上方案的新型可证明安全的高效分片共识方案。考核指标:给出支持节点动态加入和离开的可证明安全的拜占庭共识算法,延迟增幅低于50ms;给出精准的共识评估模型刻画共识协议的安全性;提出具有可证明安全性的共识算法,在网络带宽不低于100Mbps时,延迟低于200ms,吞吐量达到60,000TPS(每秒处理事务);对安全共识系统中需要的密码学、分布式系统关键组件进行优化和改进,并提出高效分片共识及存储方案,可延展至500个节点以上,在与非分片模式相同的时延下,分片后吞吐量提高200%;发表高质量论文;申请发明专利10项以上。1.4智能合约与法律的创新理论及方法(青年科学家项目)研究内容:针对法律条文因自然语言歧义性、模糊性带来的法律风险,研究基于区块链智能合约表达法律条文的法学原理;研究基于智能合约的法律条文表征模型,降低法律诉讼的经济和时间成本;分析对法律条文进行形式化表达的可行性与正当性,研究法律条文与对应形式化表达模型之间的一致性判定方法,比较法律条文的形式化表达和文字表达之间的优劣;研究面向法律条文的智能合约语言,研发转换至可编程语言引擎,形成可执行的智能合约;研究法律条文智能合约的高效生成和验证方法,保障一致性、准确性和安全性;研究智能合约应用的法律规制,设计智能合约监管合规化技术方案和相应的评测方法;研发以智能合约对法律条文进行诠释的原型应用系统。考核指标:建立1套用智能合约表达法律的法理理论和基于智能合约的法律条文表征模型;设计1种面向法律条文的智能合约语言,具备表达不少于3种法律条文类型的能力;研发可编程语言引擎,支持转换至不少于2种编程语言的可执行智能合约;构建针对合约化的法律条文评测体系,支持生成智能合约与法律条文的一致性不低于90%,法律条文要素规则关联的准确性不低于85%;形成1套智能合约应用的配套监管规范,提出智能合约的法律规制建议;研发1套支持不少于3类应用场景的智能合约表示法律条文的原型系统;发表高质量论文,申请发明专利5项以上。1.5面向区块链的新型密码研究(青年科学家项目,拟支持2项)研究内容:针对区块链在安全性与隐私保护等方面的需求,开展适合区块链的新型密码理论和技术研究。下述研究内容可选择1项或多项进行研究:(1)研究同态密码等新型密码的设计以及在区块链中的具体应用;(2)研究适用于区块链的新型杂凑函数的设计;(3)研究零知识证明、隐私计算、匿名签名等实现区块链隐私保护的新型密码。考核指标(分项对应上述研究内容):(1)提出适用于区块链的同态密码算法新型设计理论和实用化关键技术,提出或实现与SEAL、Helib、HEAAN等开源库具有可比较性能或针对区块链应用具有明显优势的全同态密码方案;(2)设计适用于区块链的具有256比特安全强度的新型杂凑函数,能抵抗已知攻击并具备充足的安全冗余,且实现性能与SHA3-512相当;(3)设计支持轻量级终端的可证明安全的非交互式零知识证明方案,设计布尔电路单次AND门计算效率达到微秒级以下的隐私计算协议,设计常数签名长度的可证明安全的匿名签名方案。2.区块链系统构建共性关键技术2.1区块链存储与数据管理关键技术与方法(共性关键技术类)研究内容:针对区块链数据管理实现低时延高吞吐面临的技术瓶颈,研究区块链多模态数据多种类节点链上链下轻量化高效存储方法;研究支持多模态数据溯源与复杂查询的高效可信执行与检索技术;研究支持多种类节点间高吞吐、高并发事务处理机制,支持多源数据共享与协同执行;研究分片下的自适应可验证索引高效构建方法与动态可扩展共识策略;研制高吞吐低时延的区块链数据管理系统,并在医疗、金融、交通、公共安全、食品等至少3个领域的联盟机构进行应用验证。考核指标:针对区块链多模态数据管理共享协同需求,研究区块链数据管理关键技术与方法,实现区块链环境下的高效数据管理系统;研究在全节点与轻量化节点混合架构下,支持数值、文本、序列、视频等4种模态以上的数据共享、轻量化存储方法,并支持PB级数据规模应用;提供支持复杂查询以及溯源查询的可信查询算法,响应时间达到百万条/秒级;多模态数据共享负载下区块链数据管理系统吞吐率达到60,000TPS以上;支持4种以上可验证索引自适应构建方法;在医疗、金融、交通、公共安全、食品等至少3个领域进行高性能区块链数据存储与管理应用验证;申请发明专利15项以上。2.2区块链智能合约语言关键技术(共性关键技术类)研究内容:针对我国在智能合约编程语言方面缺失的现状,研究简洁、安全的智能合约编程语言,支持复杂业务逻辑的抽象和表达;研究针对该编程语言的编译器,实现词法分析、语法分析、代码生成、代码优化等功能;研究针对该智能合约语言的执行引擎,使智能合约的部署和执行具有性能高、资源开销小等优势;研究针对该智能合约语言的验证工具,可基于模型检验或定理证明方法对智能合约的正确性、安全性进行验证;研究针对该智能合约语言的智能化开发环境,构建支撑智能合约开发、管理的软件平台。考核指标:设计1种新型智能合约编程语言,支持常规数据结构,支持常规数据结构的序列化与反序列化,支持循环、递归等操作,支持常用密码算法(含国家密码管理部门认可的密码算法),支持安全的智能合约版本升级,支持并行执行,支持异步函数调用,支持周期性自动事务,支持原生交易索引语义,支持异常捕获与处理机制,支持定义合约事件,支持跨合约调用;研发针对该智能合约语言的编译器,支持智能合约代码按级别优化,支持智能合约ABI生成,支持生成智能合约代码调试符号;定义智能合约语言的基础算子及指令集,研发针对该智能合约语言的执行引擎,支持用户输入参数调用执行智能合约中的方法,记录合约执行的结果、事件、异常和执行所消耗的资源并支持高效响应和处理机制,支持限定合约执行的资源消耗上限,引擎执行性能达到单线程每秒1亿次整数操作,执行内存消耗不超过状态及输入参数总量的2倍,支持自动垃圾回收;研发针对该智能合约语言的验证工具,支持基于智能合约功能规范和智能合约代码实现的正确性验证,支持基于通用漏洞和用户自定义漏洞的安全性验证;研发针对该智能合约语言的智能化开发环境,支持智能合约在线编译、调试、测试、管理,支持多人协作开发模式;在不少于3个区块链平台上集成执行引擎,在金融、政务、民生等领域落地不少于5个示范应用;申请发明专利15项以上。2.3区块链链上链下数据可信交互关键技术(共性关键技术类)研究内容:针对区块链系统无法保证链下数据来源真实性、传输可靠性、隐私安全性、上链及时性等问题,研究区块链与物联网、边缘计算、大数据、隐私计算等技术的融合创新,保障链上链下数据的可信交互;研究低时延高安全自适应可监管的链上链下网络通信方案,支持在多类型终端大数据容量和复杂网络环境下数据的高效安全传输,以及区块链系统与其他系统之间的数据交换;研究支持国家密码管理部门认可密码算法的隐私保护算法及标准化工程实现,提高数据的隐私保护能力,支持可验可查但敏感数据不上链、隐私数据不泄露场景;研究跨行业通用的链上链下互操作方案,支持多层级跨系统大规模的链上链下数据交互并进行应用验证。考核指标:研究1套通用的区块链链上链下数据可信交互技术框架,实现数据来源真实、网络传输可靠、执行过程可信及敏感信息安全,支持不少于3种异构链架构适配,适用于不少于5类多源数据;提出不少于5种保障数据可信性的方法,支持权威监管机构对数据传输的全程可追溯和审计,并验证存在虚假来源、传输干扰等不可靠环境中的有效性;提出不少于3种支持国家密码管理部门认可密码算法的链上链下数据隐私保护方法,实现敏感数据链下存储链上映射,有效保障使用过程中敏感数据的正确性、隐私性和安全性;提出不少于1种低时延高安全自适应的链上链下网络通信方案,实现千万级数据量下数据上链时延不超过1秒,数据传输过程安全可靠,具备网络异常情况下的主动容错能力;在金融、农业、交通、工业互联网、智慧城市、能源等不少于3个行业中选择至少10类区块链典型应用场景验证万级数据终端TB级数据量下的平台技术成果;申请发明专利15项以上;提交国际/国家/行业标准草案1项以上。2.4安全弹性的区块链网络关键技术(共性关键技术类)研究内容:针对底层网络的可靠和健壮对于区块链应用和系统的安全可信与执行效率的重要性,研究提升区块链承载网络传输性能的关键技术以及对常见网络攻击的安全防护机制;设计区块链网络的安全架构,具有较强的故障容忍性;研究新型的网络拓扑结构,区块链网络数据的通信和转发算法,网络数据的编码和压缩方法,以降低区块链数据在全网转发的时延,提高通信的有效带宽利用率,同时保证区块链系统的安全性,即对各种网络协议攻击的抵御能力;研究区块链网络的端到端确定性传输技术,保证各区块链节点之间的有限时延抖动;研究流量调度和拥塞控制技术,对不同类型的上层服务提供效率支持,避免底层网络的时延波动及拥塞丢包现象;研究基于内生安全的DDoS防御技术,结合真实源地址验证,防止基于伪造地址的多类DDoS洪泛攻击,并提出对异常安全行为的事后追溯机制。考核指标:针对先进的区块链系统体系结构提出并实现高性能高可靠的网络通信系统架构。(1)在受限可控的网络环境下,新型区块链承载网络能够保证在节点数500,带宽1Gbps的条件下,端到端的交易时延小于500毫秒,网络抖动小于100微秒,且该抖动不受地理距离和转发跳数影响;区块链承载网络能避免网络拥塞造成的丢包现象,保障覆盖网络的高质量通信,实现零拥塞丢包目标;可防御不少于5种常见DDoS攻击,不少于2种DDoS洪泛攻击。(2)在开放公有的网络环境下,在单分片的架构下,在节点数不小于5000,带宽40Mbps以及全球节点部署的条件下,网络通信系统能够支撑至少10,000TPS的区块链转账交易吞吐率(可在仿真环境中测试,如在实际区块链系统中部署更佳);平均95%的区块或交易数据能够在15s内传播至95%的节点,网络传输的数据冗余度小于10%;网络具有较强的故障容忍能力,网络系统能够抵御日蚀攻击,DDoS攻击,交易转发协议及编码中的哈希碰撞攻击,以及不诚实转发行为等网络攻击。申请发明专利15项以上。2.5高性能自适应跨链互通关键技术及试验验证(共性关键技术类)研究内容:研究可扩展自适应跨链互通架构,支持大规模同构/异构区块链动态接入,实现多种链间互通模式、多种跨链传输验证机制等的自适应配置,满足不同接入区块链在性能、安全、隐私等方面的差异化需求。研究高性能跨链交互机制,设计实现跨链交互协议栈,实现高效、高并发的跨链传输验证与事务处理,满足链间信息与信任传递的高通量与低时延;研究跨链应用的跨平台实现与部署机制,支持跨链应用在异构接入区块链中的灵活便捷部署与发现,研究跨链资源发现机制,实现跨链资源的快速定位与发现;研究跨链治理与监管技术,实现细粒度的跨链资源访问控制、跨链隐私保护与多层级监管接入机制,解决跨链技术落地与实际应用中的管理难、定责难等问题。考核指标:提出可扩展自适应异构跨链架构,其中异构是指区块链的共识机制等底层实现不同;设计实现高性能跨链交互协议栈,支持读请求和写请求的确认时延与跨链交互的确认时延保持在同一数量级;提出面向跨链体系的治理与监管机制,包括链的接入准入、跨链资源访问控制、跨链隐私保护、跨链监管技术等;构建1套跨链验证平台,具备支持不少于5种100条区块链动态接入的能力,并实现任意接入平行链间的跨链互操作,支持5种以上链链互通模式、3种以上跨链验证方法,支持不同接入区块链间的按需自适应配置,支持国家密码管理部门认可的密码算法;设计5种以上跨链应用,每种应用至少在3种以上异构区块链部署实现,并在金融、政务、民生、工业、农业等领域选取具有多链跨链需求的典型应用场景开展试验验证;申请发明专利15项以上,提交国际/国家/行业标准草案1项以上。2.6区块链可证明安全隐私保护技术(共性关键技术类)研究内容:针对区块链数据公开透明、无中心节点管控、隐私保护困难的问题,研究区块链系统的隐私安全风险,研究通用的安全可重组的隐私安全模型与形式化验证方法;研究监管友好的区块链交易隐私保护机制,研究基于零知识证明和账号匿名的可证明安全身份隐私保护方案,以及基于同态加密和安全多方计算的可证明安全内容隐私保护方案,在保护交易身份和交易内容等敏感的交易信息的同时实现对异常交易的识别和追踪溯源;研究基于国家密码管理部门认可的密码算法的隐私交易平台并开展示范应用。考核指标:区块链协议具备在并发混合使用场景下的安全性,提供严格的形式化等证明,实现区块链交易隐私保护机制的功能正确性和规范一致性证明,满足可追溯性和可验证性;提出不少于3种区块链交易隐私保护方法,保护交易身份和内容等敏感信息并支持权威监管机构对异常交易信息的识别和追踪溯源;区块链隐私交易平台支持用户账户数量不低于10亿,支持日交易量不低于10亿笔,链上存储量可弹性扩展;基于平台技术成果落地不少于3类应用;申请发明专利15项以上,提交国际/国家/行业标准草案2项以上。3.区块链安全监管与治理技术3.1基于区块链的社会治理与风险防控技术及应用(共性关键技术类)研究内容:针对疫情防控、反洗钱、反电信诈骗、网络信息风险防控等社会治理与风险防控中的精准、可信、智能、实时等需求,研究融合区块链、大数据、人工智能、物联网等技术的社会治理与风险防控技术体系;研究基于区块链的分布式数字身份、数据安全可控流转的数字化社会治理可信服务关键技术;研究基于区块链、机器学习和图计算的社会风险防控规则智能化构建技术;研究融合高性能区块链、实时大数据、人工智能和物联网的社会风险实时监测、分析、预警和存证技术;研发基于国产自主知识产权技术的区块链社会治理与风险防控技术平台,并在社会风险防控典型应用场景进行应用验证。考核指标:提出融合区块链、大数据、人工智能、物联网的社会治理与风险防控技术架构;构建面向数字化社会治理可信服务支撑技术体系,包含分布式数字身份管理、隐私数据可信安全共享等功能,支持10亿规模分布式数字身份账户,支持不少于10种隐私数据可信共享算法;提出社会风险防控规则智能化构建技术和自动化部署方案,支持知识规则、特征规则、神经规则和图规则等3类以上规则的智能化构建技术;构建实时、智能的社会风险监测、分析、预警、存证技术能力,风险关联数据同步存证,日均数据存储量达TB级,支持图片、音视频等数据类型,社会风险监控流量不低于每秒1,000,000条,每项风险监控指标计算时延小于100毫秒;实现基于国产自主知识产权技术的区块链社会治理与风险防控技术平台,在疫情防控、反洗钱、反电信欺诈、网络信息风险防控等2个以上社会风险防控典型应用场景得到应用验证;申请发明专利15项以上,提交国际/国家/行业/团体标准草案2项以上。4.区块链基础平台4.1非开源联盟链基础平台(基础平台类)研究内容:构建具备自主知识产权的、能满足国家重要核心领域非开源要求的高可控、高安全隐私、高性能可扩展、监管友好联盟链基础平台(简称“非开源自主可控联盟链平台”);研究支撑海量用户与应用场景的弹性可扩展区块链架构;面向国家密码管理部门认可的密码算法、多维度隐私保护技术、区块链安全态势感知技术、区块链隐蔽通信及其检测技术、身份安全与密钥管理技术、智能合约安全度量与漏洞检测技术,构建国家商用密码级的安全隐私体系;面向联盟链以链治链分布式监管技术、沙盒式/嵌入式/穿透式监管技术、链上链下协同监管技术,构建面向异构多层级区块链平台的监管监测体系,提高监管感知、管控与溯源能力。考核指标:非开源自主可控联盟链平台应支持国家密码管理部门认可的密码算法,并在自主可控联盟链先进的平台架构、安全隐私保护、监管监测等方向具备完全自主知识产权,平台自主代码比例不低于60%,关键核心组件自主代码比例不低于90%;平台每日可处理交易10亿笔以上,支持用户账户数量10亿以上,性能峰值吞吐率100,000TPS以上,交易平均时延小于1秒,链上存储量可弹性扩展;支持区块链身份认证安全保护机制、分级访问控制机制、隐私数据和隐私合约保护机制、隐蔽通信及检测机制、国产加密及数据密态运算机制,实现全链路多层级安全隐私保护,支持不少于5种的区块链安全保护机制,检测和抵御5种以上的恶意隐蔽通信方法;实现监管友好的区块链隐私保护系统,支持权威监管机构对异常交易信息的追踪溯源,支持以链治链监管框架,具备3种以上区块链监管能力手段,识别不少于10种异常行为模式,建立非法行为识别信息库,识别准确率不低于95%,形成涵盖金融监管、行业监管和内容监管的区块链协同监管体系;在金融、政务、民生、工业、农业等关键领域选择不少于3个落地示范应用,每个示范应用的注册用户规模不少于10万个;申请发明专利30项以上,软件著作权5项以上,提交国际/国家/行业标准草案3项以上。5.重点领域示范应用5.1基于区块链的卫生健康数据可信共享技术及示范应用(应用示范类)研究内容:针对卫生健康数据的可信共享、深度利用等需求,研究基于区块链技术的信息平台,促进标准化、要素化、安全性、隐私保护下卫生健康数据的有效流通及价值发掘。研究区块链适用的多类型卫生健康数据标准、存储机制和链上链下协同交互机制,支持数据的规范上链、可靠存储与可信共享,提升数据存储与协同共享效率,提高链上数据的可用性;研究高协同卫生健康数据的可信共享与查询审计机制,保证数据使用全流程可稽查、可追溯,促进区块链技术在即时质控、精准评估中的应用;研究基于区块链临床路径全生命周期监管体系,加强治疗过程中的程序化,有效促进事故定责、医疗监管应用;研究多角色主体间多方协作机制,并设计面向卫生健康数据的要素化语义网络及电子病历语义质量评估标准,运用区块链技术解决身份认证、访问控制、权限管理、确权鉴权、价值评估、权利分配等问题;研究基于区块链卫生健康隐私保护下的用户对齐、协同分析、同态加密等技术,在防范卫生健康数据泄露、滥用、侵权等风险的前提下,实现跨机构卫生健康数据的深度利用;研究基于区块链的卫生健康数据可信联邦学习范式及数据治理方法;开展基于区块链的卫生健康数据示范应用,有效支撑卫生健康数据的可靠存储以及在多角色主体间的可信共享。考核指标:提出基于区块链的卫生健康数据可信存储和链上链下协同交互机制与算法,构建覆盖卫生健康领域15种以上国际标准的医学语言系统,包含500万以上医学概念,提升数据共享效率与可用性;提出面向高协同卫生健康数据的可信共享与查询机制,研发相应软件系统与工具;提出多角色医疗主体间的多方协作机制,形成1套支持卫生健康数据要素定义及规则推理的知识图谱,至少包含3000万概念关系,1000条推理规则,解决身份认证、访问控制、权限管理、确权鉴权、价值评估、权利分配等问题;提出不少于3项卫生健康区块链隐私保护技术,研发不少于8种密文等效机器学习和深度学习方法,防范卫生健康数据泄露、滥用、侵权等风险;构建融合区块链与联邦学习的可信分析系统,支持不少于5种分布式统计分析方法,构建至少10个病种的数据治理方法;建成覆盖至少3个城市、不少于3000万患者链上数据索引的示范应用平台,有效支撑PB级卫生健康数据在多角色医疗主体间的可信共享,产生显著的经济社会效益;开发软件工具30项以上,申请发明专利20项以上,提交国际/国家/行业/团体标准草案3项以上。5.2基于区块链的可信碳交易与碳中和管理示范应用(应用示范类)研究内容:贯彻国家碳达峰碳中和的重大战略决策,针对构建高比例清洁能源和多主体低碳资源可信交易与电碳协同运行的应用需求,利用自主可控的区块链底层开放框架平台,建立支持全域碳排放可信监测的高性能区块链体系架构;研究区域碳排放源在线感知辨识、融汇、溯源技术,构建清洁能源生产、交易、消费关键环节和碳足迹全生命周期可信追踪模型、履约执行及实时监管的机制与方法;研究适应低碳清洁能源市场主体低成本接入认证技术和分级安全防护方法;研究基于区块链技术的企业与个人碳数据记录装置与核算交易机制,实现用户大规模参与的情况下碳交易市场的可靠、高效、稳定运行;构建精准的多维碳排放和碳减排追踪、核查、确权和优化系统,并形成基于区块链的碳交易示范应用。考核指标:提出1套面向清洁低碳能源交易的区块链体系架构方案,部署区块链公共服务平台,节点不少于30个,交易并发处理性能达到国内先进水平,可为每一笔低碳清洁能源交易的真实性提供可信标记和追踪溯源;研制1套基于区块链的区域碳排放可信管控平台,支持区域碳排放流的全景、精确、可信监测,以及电碳联合市场协同运行,形成涵盖申报、核查、配额分配、交易、清算等环节的智能合约数不低于10类,业务响应验证时间满足实际应用需求;选取2~3个省级示范园区规模的典型应用场景,开展碳交易与碳中和管理示范应用,绿电交易量电量不低于3000万千瓦时,减少碳排放不少于3万吨;开发软件工具30项以上,申请发明专利20项以上,提交国际/国家/行业标准草案3项以上。03、“微纳电子技术”重点专项(启动19个任务;拟国拨2.36亿,其中青年科学家13项)“微纳电子技术”重点专项2022年度项目申报指南为落实“十四五”期间国家科技创新有关部署安排,国家重点研发计划启动实施“微纳电子技术”重点专项。根据本重点专项实施方案的部署,现提出2022年度项目申报指南。本专项总体目标是:抓住微纳电子技术的重大变革机遇,聚焦集成度、能效和设计效率三大瓶颈问题,重点突破微纳电子技术领域的前沿基础问题和关键共性技术,通过新器件、新方法、新电路和新集成的多维协同创新,形成一批具有世界先进水平的创新成果,通过关键核心技术突破带动相关技术领域的全面进展,支撑战略性新应用。专项实施周期为5年(2022—2026年)。2022年度指南部署坚持问题导向、分步实施、重点突出的原则,拟围绕超越摩尔的微纳器件技术、智能与敏捷设计方法、新应用驱动的电路技术、模块化组装与集成等四个技术方向,按照基础前沿、共性关键技术、青年科学家项目三个层面,启动19项指南任务,拟安排国拨经费2.36亿元。其中,青年科学家项目拟安排国拨经费3900万元,每个项目300万元。共性关键技术类项目配套经费与国拨经费比例不低于1:1。项目统一按指南二级标题(如1.1)的研究方向申报。申报项目的研究内容必须涵盖二级标题下指南所列的全部研究内容和考核指标,实施周期不超过4年。基础前沿类项目下设课题数不超过4个,参与单位不超过6个;共性关键技术类项目下设课题数不超过5个,项目参与单位总数不超过10家。项目设1名项目负责人,项目中每个课题设1名课题负责人。青年科学家项目不再下设课题,项目所含参与单位总数不超过3家。项目设1名项目负责人,项目负责人年龄要求,男性应为1984年1月1日后出生,女性应为1982年1月1日后出生。原则上团队其他参与人员年龄要求同上。除指南中特殊说明外,每个指南任务拟支持项目数为1~2项。“拟支持项目数为1~2项”是指:在同一研究方向下,当出现申报项目评审结果前两位评价相近、技术路线明显不同的情况时,可同时支持2项。2个项目将采取分两个阶段支持的方式,第一阶段完成后将对2个项目执行情况进行评估,根据评估结果确定后续支持方式。1.超越摩尔的微纳器件技术1.1后端兼容的二维半导体晶圆、器件与电路研究(基础前沿类)研究内容:面向集成电路先进工艺节点和三维异质集成的发展需求,研究二维半导体单晶晶圆制备;开发后端兼容的关键器件工艺,包括无损转移、欧姆接触、介质集成、三维堆叠,实现高性能二维半导体晶体管;开发基于二维半导体的垂直堆叠互补场效应晶体管(CFET)工艺,实现三维堆叠的静态随机存储器原型电路;发展基于非冯诺依曼架构的二维半导体感存算融合新器件;研制数模混合的二维半导体微处理器芯片,并实现示范性应用验证。考核指标:实现不少于2种二维半导体材料的4英寸单晶晶圆并转移至硅衬底,单晶覆盖率大于99%。后端兼容关键器件工艺,温度低于350摄氏度(℃),二维半导体晶体管接触电阻≤100欧姆微米(Ωμm),逻辑门延迟时间≤100皮秒(ps)。二维半导体感存算融合器件比特数不少于8位,开关功耗≤1飞焦(fJ)。实现4位数模混合二维半导体微处理器芯片。1.2片上集成的高性能磁存储器研究(共性关键技术类)研究内容:面向数据中心、高性能终端设备对高性能、低功耗、长寿命存储器的发展需求,研究片上集成的新型嵌入式磁存储器(MRAM)技术;研究新一代高性能MRAM存储器件的材料、结构、工艺、器件、模型、设计、评测等关键技术,建立新型高性能MRAM解决方案,研制高性能、长寿命原型存储芯片,实现存储功能演示。考核指标:设计新型嵌入式MRAM器件结构;完成关键材料工艺与器件集成,核心器件特征尺寸≤100纳米(nm)、访问速度≤2纳秒(ns)、写入功耗≤1皮焦/比特(pJ/bit)、可擦写次数≥1×1013;研发兼容互补金属-氧化物-半导体(CMOS)工艺的新型MRAM片上集成技术,实现全电控64千字节(KB)高性能MRAM原型芯片,数据保持时间≥10年、存储数据抗磁场干扰能力大于1特斯拉,并演示其读写功能及抗磁场干扰能力。1.3新原理超低功耗存储器件与电路研究(青年科学家项目)研究内容:面向集成电路对高速度、低功耗、高能效、高可靠性的需求,研究基于极化翻转新原理的超低功耗存储器件与电路。内容包括研究新原理超低功耗器件在物理、材料、动力学和可靠性层面的机制;研究新型材料技术和器件结构,可制备基于硅基和新材料的超低功耗器件;协同优化器件的能耗、速度、工作电压、耐久性与保持性;研究基于新原理超低功耗器件的非冯诺依曼架构的电路设计方法,并探索基于CMOS工艺平台的集成方法。考核指标(下述两项考核指标完成1项或多项):(1)制备基于硅沟道的新原理超低功耗存储器件,栅长≤30纳米(nm),单比特操作功耗≤1飞焦(fJ),读写速度≤10纳秒(ns),循环耐久性≥108,数据保持性≥10年;(2)制备基于新材料的新原理超低功耗存储器件,单比特操作功耗≤10飞焦(fJ),读写速度≤30纳秒(ns),循环耐久性≥1010,数据保持性≥10年。2.智能与敏捷设计方法2.1芯片可靠性和良率导向设计方法研究(共性关键技术类)研究内容:针对先进工艺芯片,从器件可靠性机理出发,研究影响芯片可靠性的各类物理机制和可靠性模型;开发可靠性导向设计方法和EDA技术,包括可靠性模型快速提取方法、可靠性快速仿真技术;开发良率导向设计方法和EDA技术,包括新型高良率分析方法、新型灵敏度分析方法和良率快速仿真技术。研制2种EDA工具并在实际产品中应用验证,形成1套联动芯片可靠性、良率、性能和功耗的芯片设计流程。考核指标:研制快速可靠性仿真和良率分析EDA工具,其中:(1)可靠性仿真工具,支持客户自定义,和国际主流仿真工具相比,在仿真精度一致的情况下,对百万门以上电路的后仿速度提升100%以上;(2)良率分析工具,支持100000以上设计变量,支持3sigma以上的良率评估分析,快速瞬态仿真的灵敏度分析方法比传统蒙特卡洛方法速度提高10倍以上。以上2种工具在存储器和SoC芯片等产品中实现应用验证。2.2寄存器传输级安全分析方法研究(青年科学家项目)研究内容:针对芯片在寄存器传输级(RTL)代码开发或者第三方IP核中存在的设计缺陷以及恶意逻辑,研究RTL层级安全漏洞分析方法,包括关键链路抽取技术、低活性节点定位技术、状态空间重构及分析技术、动态安全检测技术、硬件安全形式化验证技术和恶意逻辑精准定位技术,开发相关EDA工具。考核指标:研制RTL层级安全漏洞分析工具,关键链路分析深度≥500等效门/bit,低活性节点提取覆盖率≥95%,有限状态机重构率90%,安全形式化建模支持规模100000门,支持5种以上安全属性自动提取,在线动态检测准确度≥95%,恶意逻辑定位精度达到bit级。2.3基于强化学习的布图规划设计方法研究(青年科学家项目)研究内容:面向集成电路规模呈指数级增长对布图规划(Floorplan)智能化的需求,研究基于强化学习的布图规划方法,设计布局状态空间和动作空间的有效表示和交互关系;研究设计奖励函数以及策略优化算法,在保证有效学习宏模块布局策略的同时,降低运行时间和算力要求;研究领域自适应策略,满足算法在不同工艺节点,多种类型设计的可迁移性。考核指标:研制基于强化学习的布图规划算法,实现1000个宏模块以上的布图规划,相比于2021年Google公司发表的方法,线长、拥塞和时延等主要性能指标均提升10%以上。3.新应用驱动的电路技术3.1面向下一代移动通信基站的高性能毫米波收发机芯片研究(共性关键技术类)研究内容:面向5G/6G毫米波无线通信基站端应用需求,研制支持多频点大带宽的高性能毫米波基站收发机芯片;研究毫米波多频点大带宽可重构多通道收发机前端架构,研究毫米波芯片关键电路宽带化技术,研究毫米波高精度幅相控制技术,研究大带宽/多频带低噪声接收机前端方案,研究大带宽功率放大器线性化技术,研究高性能大带宽频率变换技术,探索大带宽/多频带多通道发射机方案,研究阵列前端多波束赋形技术,研究毫米波封装与系统集成等关键技术研究,研究高速数字基带处理技术。考核指标:实现1款支持多频点大带宽的高性能毫米波基站收发机芯片;芯片工作频率覆盖26/28/37/39GHz频段,通信数据传输率不低于5Gbps,可支持基带带宽不低于400MHz,最高支持256-QAM高阶调制方式;基于该芯片完成通信样机及其演示系统,通信距离大于100米。3.2处理器宽电压弹性设计关键技术研究(共性关键技术类)研究内容:面向处理器高性能、高能效需求,开展宽电压弹性设计技术研究。研究宽电压单元、宽电压存储器等关键电路;研究PVTA(工艺偏差、电压波动、温度和老化效应)监测电路,通过片上实时监测PVTA及自适应时钟电路,在快速偏差发生时,实现电压-频率调节;研究自适应高能效架构技术,实现误差容忍/补偿的计算。并将上述技术应用于高能效AI处理器设计。考核指标:研制宽电压弹性设计关键技术,并应用于高能效AI处理器:(1)宽电压工作,逻辑和存储器工作电压范围是标准电源电压的0.6~1.2倍;(2)支持片上实时PVTA监测,其中电压陡降(droop)监测的电压测量精度≤10mV,最高采样率2GHz,支持自适应电压-频率调节,近阈值区时钟频率提升80%,自适应时钟调节速度≤2个周期;(3)动态PVT自适应计算架构,硬件电路可根据PVT和任务变化灵活重构数据通道;(4)应用于高能效无人系统AI处理器,峰值计算能效≥50TOPS/W。3.3超低功耗后量子密码处理芯片技术研究(共性关键技术类)研究内容:围绕后量子密码(PQC)芯片技术在物联网(IoT)领域的应用需求,开展从算法、架构到电路3个层次的超低功耗实现和抗攻击技术研究:研究基于多变量/编码/格的硬件友好型后量子核心密码算法;研究适用于后量子算法的超低功耗专用处理器架构创新技术,包括超低功耗取指结构、运算结构与存储结构等;针对后量子密码处理器关键电路的需求,研究包括数字化攻击检测和真随机数发生器(TRNG)在内的关键电路超低功耗设计技术;研究超低功耗后量子密码处理器的汇编器与模拟器设计技术。基于上述研究工作,构建面向5G边缘应用的后量子安全的软硬件应用系统。考核指标:完成3款不同类型的后量子密码(PQC)处理芯片研究,并实现基于后量子密码芯片的应用示范系统。(1)基于格的后量子密码处理芯片:支持至少3种格密码算法,最低工作功耗小于500μW@10MHz。有效检测至少3种故障注入攻击,检测精度能够达到99%。(2)超低功耗后量子密码处理器芯片:针对国内外至少4种主流算法,最低工作功耗小于10mW@10MHz,并提供自主开发的处理器汇编器与模拟器。(3)集成真随机数发生器(TRNG)的后量子密码处理芯片,其中TRNG最高原始数据率不低于1.6Gbps,最低内核工作能耗不高于6pJ/bit,通过国内外标准测试,具备抵抗电压、温度、频率之中至少1种物理攻击的能力。(4)后量子密码处理器芯片示范应用:面向5G边缘计算的IoT网关安全服务应用,执行密钥封装协议的延时低于100ms,执行签名协议的延时低于60ms。3.4高精度多模态电信号采集芯片与集成系统研究(共性关键技术)研究内容:面向高分辨率智能传感的应用需求,研发高精度多模态电信号采集专用芯片及其集成系统:兼顾精度、功耗、多模态、智能化的微弱电信号传感电路实现技术;高精度阻抗测量模拟前端电路实现技术;大动态输入范围光电传感模拟前端电路实现技术,低功耗片上电信号特征分类和提取算法与电路实现技术;高精度模数转换器设计技术;高能效全集成电源管理技术。考核指标:实现高分辨率多模态微弱电信号智能传感集成芯片,支持通道数≥128,电压采集通道,噪声≤1μVrms,ADC的SNDR≥90dB;阻抗采集通道输入阻抗≥50MΩ@50kHz,噪声≤5mΩVrms;光信号采集通道输入动态范围≥120dB;片上实现不少于3种微弱电信号特征分类提取算法;集成3路输出的能量转换器,峰值效率90%,实现多模态微弱电信号采集SoC芯片集成和示范应用。3.5液氮77K低温处理器芯片研究(青年科学家项目)研究内容:面向高性能/智能计算应用需求,探索液氮77K低温环境中计算/存储芯片技术路径。研究液氮77K器件模型、电路和片上存储器等关键技术,开发低温CMOS器件SPICE模型、标准单元电路和SRAM存储器,研制77K低温微处理器芯片;突破液氮77KDRAM芯片架构、器件模型、电路等关键技术,开发低温器件SPICE模型、DRAM存储电路及接口电路,研制77KDRAM芯片。考核指标:采用先进工艺,设计低温77KAI处理器原型芯片,4比特整数型主流神经网络下峰值能效超过20TOPS/W。设计低温77KDRAM芯片,访问能效较常温设计提升5倍以上。3.6高密度毫米波太赫兹多波束芯片研究(青年科学家项目)研究内容:实现工作在100GHz以上的,面向未来5.5G/6G通信的高效率集成太赫兹多通道收发机系统。探究太赫兹硅基高精度时延/移相设计技术,研究太赫兹低插损高速开关结构,研究发射机系统高效率技术和提升功率回退效率的方法;研究发射机系统快速波束赋形技术;研究接收机前端系统低功耗技术;研究高性能太赫兹无源器件结构与优化设计方法;研究上下行非对称太赫兹收发机架构。考核指标:研制基于CMOS工艺、工作频率在100GHz以上的通信收发芯片,发射机芯片通道数不低于8个,收发机前端数据传输率不低于10Gbps,接收机单通道功耗小于200mW,支持E/H平面+30/-30°单波束赋形扫描,发射机EIRP20dBm。3.7高能效整数/浮点存内计算技术研究(青年科学家项目,拟支持2项)研究内容:针对片上通用边缘端网络推理和高能效训练应用,突破存内计算支持高能效整数型计算或者浮点型计算关键技术,研究存内计算芯片高能效整数型计算或浮点型计算范式的新机制,设计高能效整数存内计算电路或高能效存内浮点计算电路,研制基于SRAM的高能效整数型或浮点型计算的存内计算芯片。考核指标:研制基于SRAM的高能效整数型存内计算芯片,支持边缘端通用神经网络,在28nm工艺下,8比特整数型主流神经网络下峰值能效超过35TOPS/W,面积效率超过100GOPS/mm2。或研制基于SRAM的高能效浮点型存内计算芯片,支持推理和训练,在28nm工艺下,16比特浮点型主流神经网络下峰值能效超过3TFLOPS/W,面积效率超过60GFLOPS/mm2。3.8智能物联网芯片自供电技术研究(青年科学家项目,拟支持2项)研究内容:面向智能物联网(AIoT)的能量供应,围绕大幅增加电池寿命,突破低阈值下能量采集效率受限等瓶颈问题,基于标准CMOS工艺,开展如下研究:压电能量采集器阵列架构、高效率压电能量翻转技术、超低输入电压情况下的压电采集器自启动技术;片上太阳能采集和电压转化技术、多源共同采集互惠技术;高功率动态范围、高能效片上直流电压转化技术,低功耗最大功率点追踪技术,将采集到的能量高效转化输出;完成上述关键技术的系统解决方案,实现集片上太阳能采集和压电能量采集一体的超低功耗多源能量收集芯片应用演示系统。考核指标:压电能量功率提升率(输出功率较标准全桥整流器输出功率的提升率,MOPIR)7,压电采集器启动电压120μW/mm2。采用全集成片上直流电压转化和最大功率点追踪技术,实现太阳能和震动能同时采集,并且能实现多输入和多输出功能,压电系统输入能量源数量≥3并且系统输出电平数量≥3,输出功率动态范围(最大输出功率与最小输出功率之比)≥103。3.9面向芯粒的高密度功率转换器电路研究(青年科学家项目,拟支持2项)研究内容:聚焦Chiplet应用的高密度功率转换器系统架构、系统集成及控制方法,研究高密度转换器混合拓扑架构技术,提升转换器功率密度极限;研究转换器快速响应大负载切换关键技术,优化供电余量,实现系统级效率提升;研究高密度功率转换器的系统集成方法,实现系统级功率密度提升。考核指标:采用商用硅基CMOS/BCD工艺研制出高密度高效率功率转换器芯片及系统,输入电压5V,输出电压范围0.6~1.0V,实现输出电流10A以上,峰值效率达到93%,芯片面积功率密度超过3A/mm2,在60ns内负载切换6A时输出瞬态欠压小于100mV。3.10面向芯粒的数字化宽频锁相环电路研究(青年科学家项目,拟支持2项)研究内容:面向Chiplet集成应用,聚焦研究宽频超低功耗锁相环IP核共性支撑技术。研究全数字锁相环系统与架构,包含高效率数字滤波器系统架构、环路噪声算法抑制技术;研究低电压低功耗宽频数字化模拟集成电路技术,包含宽带低压数控振荡器、低压高精度时间域量化器;研究低噪声全频带时钟分布和低噪声传输等技术。考核指标:基于国内纳米级集成电路工艺,研制低压低功耗全数字宽频锁相环IP核。芯片频率输出范围覆盖50MHz~6GHz,频率分辨率≤200kHz;积分范围1kHz~1GHz内抖动≤200fs;功耗≤20mW;芯片总面积≤0.5mm2。4.模块化组装与集成4.1多芯片三维集成射频微系统研究(共性关键技术类)研究内容:面向高集成度射频微系统需求,开发频谱感知多功能融合的异质多芯片三维集成技术,研究多芯片异质异构三维集成架构及标准接口设计方法;研究三维集成系统多物理场耦合协同设计与仿真方法;研究硅通孔(TSV)晶圆埋置重构、多腔异构转接板与堆叠的低损耗射频三维集成工艺技术;研究高效热管理与散热技术;依托自主可控规模三维集成工艺平台,开发多功能集成融合射频微系统模块规模制造方法。考核指标:在12英寸工艺平台实现射频前端芯片、封装天线(AiP)、硅基微流道等异质异构微系统集成,堆叠层数≥4;Ka波段工作频段27~40GHz,正交一致性≥40dB;V波段工作频段57~66GHz,瞬时带宽≥2GHz;V、Ka波段阵列规模均不低于64;总功率≥1000W,热流密度≥500W/cm2。利用12英寸晶圆加工和生产平台,完成2种硅基射频微系统产品中试。4.2晶圆级芯片系统级开发环境设计与验证研究(共性关键技术类)研究内容:面向软件定义晶圆级芯片的快速开发与高效应用的需求,研究涵盖计算、存储和网络的基础算核库构建技术,设计领域专用的软硬件协同计算模型与系统架构;开展系统级仿真模型与验证方法、预制件选取及生成技术的研究,支持软硬件协同的系统架构设计与评估;研究启发式算法和强化学习结合的任务自动调度机制,研究基于主动认知的任务资源高效映射,构建面向异构资源的软件定义晶圆级芯片系统级开发环境。考核指标:完成基础算核库的构建,支持仿真规模≥50个芯粒预制件、芯粒预制件种类不少于4种、算力性能不小于P级的软件定义晶圆级芯片架构设计;研制1套软件定义晶圆级芯片开发环境,支持系统级仿真、验证与评估,并完成3种以上典型算法的高效部署实现;针对典型应用,相对于主流的GCC编译器,效率提升5倍以上。4.3芯粒集成的统一网络架构和接口规范研究(共性关键技术类)研究内容:面向软件定义晶上系统中晶圆互连基板的物理设计与逻辑开发标准化,研究高带宽、高灵活、高能效和低延迟的软件定义晶上互连网络架构,构建软件定义晶上互连网络通信模型与评估体系;研究支持计算、存储等异构芯粒多种通信需求的芯粒间互连接口规范,研究基于统一数据包格式的软件定义协议映射方法,实现灵活互连与高效集成;研制基于芯粒互连接口规范的晶上互连网络原型验证系统。考核指标:基于国内自主工艺,晶圆互连网络支持≥100个芯粒节点,支持2种以上层次化互连拓扑,支持容错寻路和拥塞控制机制;支持高、中、低3种间距密度的微凸点平面布局,间距密度≥120μm,相邻芯粒互连间距≤200μm;相邻芯粒互连延迟≤30ns,单通道互连带宽≥6Gbps,互连能效≤2pJ/bit,支持软件定义通道划分与链路绑定,支持软件定义IO方向,支持常用片内总线协议与接口规范的软件定义映射。晶圆级芯粒互连接口行业标准提案1项;标准验证原型系统1套。04、“先进计算与新兴软件”重点专项(启动8个任务,拟国拨2.15亿,其中青年科学家3项)“先进计算与新兴软件”重点专项2022年度项目申报指南为落实“十四五”期间国家科技创新有关部署安排,国家重点研发计划启动实施“先进计算与新兴软件”重点专项。根据本重点专项实施方案的部署,现提出2022年度项目申报指南。本专项总体目标是:针对新型计算系统结构、新型存储架构、新兴软件与新兴计算场景,构建神经元计算系统、图计算系统、存算一体系统、拟态计算系统等新型计算系统,系统效能相比传统计算技术提升至少一个数量级;针对大规模数据存储与新型计算需求,研制内存池化与分布式存储、近数据处理与智能存储、持久数据存储系统等新型存储系统与关键技术,存储性能提升一个量级;突破软硬协同关键技术,在晶圆级集成、数据流、机密计算、云边端协同、自然人机交互等领域取得支撑技术突破,构建新型架构上的系统软件、人机物融合系统、软件智能化开发等生态体系,支撑我国信息技术和产业平稳快速发展。专项实施周期为5年(2022—2026年)。2022年度指南部署坚持需求导向、问题导向,拟围绕新型计算系统结构与系统、新型存储系统、领域专用软硬件协同计算系统、新兴软件与生态系统等4个技术方向,按照共性关键技术、青年科学家项目两个层面,启动8项指南任务,拟安排国拨经费2.15亿元。其中,青年科学家项目拟安排国拨经费1200万元,每个项目400万元。共性关键技术类项目配套经费与国拨经费比例不低于1:1。项目统一按指南二级标题(如1.1)的研究方向申报。申报项目的研究内容必须涵盖二级标题下指南所列的全部研究内容和考核指标,实施周期不超过3年。共性关键技术类项目下设课题数不超过5个,项目参与单位总数不超过10家。项目设1名项目负责人,项目中每个课题设1名课题负责人。青年科学家项目不再下设课题,项目所含参与单位总数不超过3家。项目设1名项目负责人,项目负责人年龄要求,男性应为1984年1月1日后出生,女性应为1982年1月1日后出生。原则上团队其他参与人员年龄要求同上。除指南中特殊说明外,每个指南任务拟支持项目数为1~2项。“拟支持项目数为1~2项”是指:在同一研究方向下,当出现申报项目评审结果前两位评价相近、技术路线明显不同的情况时,可同时支持2项。2个项目将采取分两个阶段支持的方式,第一阶段完成后将对2个项目执行情况进行评估,根据评估结果确定后续支持方式。1.新型计算系统结构与系统1.1感存算一体的神经元计算机系统(共性关键技术类)研究内容:研究感存算一体的神经元计算模型及范式;设计并研制多感知融合和多模态信息处理的感存算一体芯片;研究动态可高度扩展的神经元计算机体系结构;研究神经元计算机计算资源调度与管理的软件技术;研制支撑神经元计算机运行的基础软件;研究基于多模态融合的神经计算算法;开展在“云-边”协同与边缘应用场景下的典型应用。考核指标:研制感存算一体化的神经元计算机系统,包括神经元计算模型及范式、专用的感存算一体处理芯片、神经元计算机硬件系统、神经元计算机操作系统及其应用开发环境、面向神经元计算机的编程语言等,神经拟态硬件电路实现的神经元数量不少于1亿,实现3类以上感知信号的多模态处理能力,能效比现有系统提升10倍以上,峰值计算能力达到每秒1P突触运算。实现2个以上典型边缘应用场景。1.2面向近似计算的高效神经元计算系统(青年科学家项目)研究内容:研究面向神经元芯片实现的神经元与突触近似计算单元架构;研究面向近似计算的神经元计算模型优化技术;研究高度动态可扩展的神经元近似计算框架;研究面向不同硬件实现、不同计算模型的高效容错机制;研究面向计算机视觉、自然语言处理等典型应用场景的高效神经元计算原型系统。考核指标:在相近精度与同等算例规模下相比传统计算设备计算功耗降低50%以上、计算效率提升100倍以上;容错机制提供原型系统支持;支持动态调整任务精度-性能-功耗杠杆;支持CNN、SNN、Transformer等多个主流智能计算模型,并能够应用于3种以上主流神经元计算应用场景。1.3面向科学计算的量子计算算法与验证(青年科学家项目,拟支持2项)研究内容:针对复杂科学计算快速高精度模拟需求,探索科学计算量子算法加速理论,研究量子有限体积法、量子牛顿法等科学计算技术,研究面向大规模数据的量子随机存储器,研究基于量子虚拟机的科学计算仿真应用,研究基于真实量子计算机的复杂科学计算算法验证。考核指标:完成2种以上专用量子计算算法的软件实现,加速性能两个数量级以上;优化软硬件环境,实现高效量子计算模拟加速器,能够对1000节点以上的大规模网格进行流体仿真,为典型仿真提供支撑,计算精度满足应用需求;提供基于真实量子计算芯片的验证专用量子计算算法;提供2种量子虚拟机验证专用量子计算软件;提供1种可用于构建、优化、编译量子程序的量子编程框架。2.新型存储系统2.1面向分布式异构计算系统内存池化关键技术(共性关键技术类)研究内容:研究分布式异构内存池化技术提升数据密集型应用场景的效率和性能,实现计算架构从以CPU为中心到以数据为中心多计算引擎架构的变革,支持计算、内存解耦,实现独立扩展。研究分布式异构内存架构,实现单节点多层级混合内存扩展,具备跨节点内存数据高可用性能力,跨节点基于RDMA或自主协议的分布式异构内存池化,数据计算在内存池的计算引擎中完成;研究自主的高性能总线网络,实现CPU、加速器和I/O设备由一致性高速互连网络连接,为内存池化提供互连保障;研究异构算力与数据处理模型间的亲和性,设计高效的任务调度机制和数据放置策略,充分发挥计算侧、存储侧、通信侧的多样化算力实现高通量数据处理,支持数据库、数据分析等应用,支持文件、块、对象存储服务。考核指标:构建1套基于分布式异构计算内存池化为关键技术的计算系统,基于自主研发的网络支持超过128节点的集群规模,异构计算、分布式异构内存池可独立扩展,支持加速器计算引擎独立进行内存扩展,分布式异构内存池系统带宽可扩展,节点间包含系统软件开销和传输开销的端对端通信延迟平均低于2μs,99.9%的长尾延迟不超过20μs,比现有的分布式内存系统通信延迟降低3倍以上。提交CPU、加速器和I/O设备高速互连网络相关接口的标准1篇。实现多层级内存架构以及分布式内存池化技术使能规模化应用在百TB级内存中完成数据近实时性处理,支持持久化键值对存储系统、大型AI模型训练等典型数据密集型场景的应用验证。键值对存储系统读操作不低于1亿ops,写操作不低于2000万ops,比现有的分布式键值对存储系统吞吐率提高5倍以上。对比传统分布式计算架构,同等算力下百TB级大数据的大型AI模型训练等典型数据密集型应用性能提升5倍以上。3.领域专用软硬件协同计算系统3.1超异构软硬件协同计算统一框架(共性关键技术类)研究内容:针对通用计算能力增长放缓、现有架构-工艺迭代下晶体管性能还未充分挖掘问题,研究超异构模式下的“算法-架构-工艺”跨层协同优化设计工具链,实现领域算法集合硬化成专用电路进行验证,包括:面向共性操作集合的参数化负载特征表达和提取工具、领域专用架构和算法参数空间的联合探索方法、领域专用架构设计描述、RTL级别硬件电路的自动生成系统。超异构支持变结构计算,具备结构自适应及运行时动态优化特性。开展领域专用加速系统的示范应用。考核指标:共性操作集合涵盖高性能计算、大数据、人工智能等三个应用领域,形成不少于3个超异构可重构计算架构,能够变结构支撑不少于30种关键算法,相比通用处理器性能功耗比加速2个数量级以上;形成包括领域专用语言设计、面向超异构资源池的高效编译以及支持静态重构与动态优化的智能管理调度在内,能够实现不同算法高效部署与运行的全栈式软件工具链,领域专用架构描述语言和计算编程语言能够表达功能、结构和物理3个层面,设计开发周期缩短50%以上;负载提取算法支持混合静态分析和动态分析2种分析方法;设计空间探索技术同时考虑计算、存储、通信3类资源,支持连续变量空间和大量离散的整形变量空间的快速搜索。3.2多通道融合的自然人机交互系统(共性关键技术类)研究内容:研究人-机-物融合环境中多通道融合自然人机交互的生理心理机制;研究舒适型类人感知的多模态动作和意图协同感知技术;研究支持无需穿戴设备的裸手触觉自然交互的视听触多感官时空一致融合高沉浸呈现技术;研究支持虚实融合操作的自然人机交互软件支撑环境;研制多通道融合多人协同的自然人机交互系统,并在虚实融合高沉浸式典型场景下开展示范应用。考核指标:研制多通道融合的自然人机交互系统。支持双手十指协同自然交互手势和裸手触力觉反馈呈现;眼动跟踪精度0.5度,主观眼动意图识别正确率75%以上;支持柔软度、摩擦、纹理、温度、振动、形状等5种以上模态的多元融合裸手触觉呈现装置;支持多元触觉、三维力、三维力矩的融合呈现硬件平台;支持50平米大空间自由移动裸手触力觉交互;触力觉交互平均时延小于10毫秒;支持视听触多通道时空一致融合呈现;虚实融合操作软件所能支持的同步联动协同交互模式不少于3种,协同交互操作的语义理解准确率不低于90%,协同交互响应延迟小于30毫秒;在虚实融合高沉浸式的智慧教育、智慧医疗、文旅等典型场景应用。4.新兴软件与生态系统4.1服务器无感知计算系统软件技术(共性关键技术类)研究内容:研究以服务器无感知计算(Serverless)模式为核心的新一代微服务开发模式,研发面向新型服务器无感知计算模式的分层云原生系统软件栈,覆盖编程与开发模型、数据存储、资源管理、任务调度、基准测试等多层次;研究云原生环境下支持服务器无感知计算下多类型异构硬件资源的高效管理和分配,显著提高系统吞吐量,并降低服务时延;研究支持无状态函数和有状态函数的高性能运行时系统,根据应用需求提供多层次的一致性保证,在保证一致性前提下提高系统性能;研究面向多租户资源竞争场景的云原生性能隔离技术,保障多租户运行无感知计算时的性能隔离,提高资源利用率;探索服务器无感知计算模式下的新型微服务运营模式,为科学计算、大数据、人工智能、Web应用等多类型长、短服务场景提供高层函数服务开发接口,提高云服务的易用性;关键技术在大型云服务提供商验证并形成标准。考核指标:针对特定典型负载的函数启动时延,其中冷启动降低2个数量级,热启动降低1倍以上。典型应用服务器无感知计算云原生计算模式相比传统计算模式端到端时延增幅不超过20%、系统吞吐量降幅不超过20%。突发流量场景下函数实例千倍自动扩展的时间开销达到秒级。典型云原生服务器无感知计算软件的开发过程中提供有状态和无状态的管理。提供至少10个以上服务器无感知计算基准,覆盖人工智能、Web服务、大数据等多个领域。与同平台其他服务混部情况下,通过性能隔离方式提高20%吞吐量。可防御同平台不同实例间的信息泄露。关键技术验证服务规模不少于10万,形成2项服务器无感知计算相关标准。4.2基于云际计算的云监管与治理系统软件(共性关键技术类)研究内容:针对云际计算全时全域的多样化存算和数据确权流通等复杂性需求,研究契约式横向跨域、由点及面协调地理分布资源的多方磋商机理,支持先进计算生态系统可持续成长演化的动态重构;研究多目标优化的动态任务分配机制和接入资源并行调度方法,最大化释放计算基础设施效能,满足新兴应用工作流的多样化需求;研究大规模资源跨域协同交互的监控、度量和监管等支撑机制,形成联邦式多方计算治理体系;在突破上述关键科学问题和核心瓶颈技术基础上,形成云际计算系统软件的参考实现并开展示范应用。考核指标:建立云际契约式横向跨域的分布连接模型,形成面向云际多样化场景需求的深度并行调度体系,设计1组面向关键环节技术的验证逻辑与评估方法;物化沉淀1组开源框架、工具和服务;在以全国一体化大数据中心协同创新体系为代表的数字经济产业中形成3个云际计算系统软件示范应用;云际计算覆盖的云服务主体10个以上,管理的计算节点不低于105量级,综合算力规模接近1Eflops,支持PB级云际存储资源协同;形成3项云监管与治理系统相关标准。05、“信息光子技术”重点专项(启动27项任务,拟国拨3.59亿,其中青年科学家8项)“信息光子技术”重点专项2022年度项目申报指南为落实“十四五”期间国家科技创新有关部署安排,国家重点研发计划启动实施“信息光子技术”重点专项。根据本重点专项实施方案的部署,现提出2022年度项目申报指南。本专项总体目标是:积极抢抓新型光通信、光计算与存储、光显示与交互等信息光子技术发展的机遇,重点研发相关核心芯片与器件,支撑通信网络、高性能计算、物联网等应用领域的快速发展,满足国家战略需求。专项实施周期为5年(2021—2025年)。2022年度指南部署坚持需求导向、问题导向和应用导向,拟围绕光通信器件及集成、光计算与存储、光显示与交互三个技术方向,按照基础前沿、共性关键技术、青年科学家项目三个层面,启动27项指南任务,拟安排国拨经费3.59亿元。其中,青年科学家项目拟安排国拨经费2800万元,除指南任务1.16和1.17各500万元外,其余项目均为300万元。共性关键技术类项目配套经费与国拨经费比例不低于1:1。项目统一按指南二级标题(如1.1)的研究方向申报。申报项目的研究内容必须涵盖二级标题下指南所列的全部研究内容和考核指标,实施周期不超过3年。基础前沿类项目下设课题不超过4个,项目参与单位总数不超过6家;共性关键技术类项目下设课题数不超过5个,项目参与单位总数不超过10家。项目设1名项目负责人,项目中每个课题设1名课题负责人。青年科学家项目不再下设课题,项目所含参与单位总数不超过3家。项目设1名项目负责人,项目负责人年龄要求,男性应为1984年1月1日后出生,女性应为1982年1月1日后出生。原则上团队其他参与人员年龄要求同上。除指南中特殊说明外,每个指南任务拟支持项目数为1~2项。“拟支持项目数为1~2项”是指:在同一研究方向下,当出现申报项目评审结果前两位评价相近、技术路线明显不同的情况时,可同时支持2项。2个项目将采取分两个阶段支持的方式,第一阶段完成后将对2个项目执行情况进行评估,根据评估结果确定后续支持方式。1.光通信器件及集成技术1.1硅基异质光子集成关键工艺及集成技术开发(共性关键技术类)研究内容:针对单一材料光芯片性能受限且异质光子集成工艺平台欠缺的现状,建立硅基异质光子集成工艺平台,提供新型光电集成芯片的研发和工艺验证能力。重点研究超低损耗、超高集成密度氮化硅波导工艺及其与硅波导的高效耦合技术,以及氮化硅波导器件与III-V族激光器的高效耦合技术;研究与CMOS工艺兼容性良好的低损耗氮化硅3D波导制备工艺;开发III-V族激光器和硅光波导阵列的晶圆级集成(键合方式或直接外延方式)和高效耦合工艺;开发与硅光波导集成的薄膜铌酸锂或电光聚合物调制器工艺;研究多材料体系下异质集成器件的多场耦合仿真技术;开发标准化的硅基异质光子集成芯片的射频封装技术;探索硅基单片光电集成工艺。考核指标:建立硅基异质集成光子芯片工艺研发平台,并开发出一系列高性能硅基异质集成光器件和芯片。具体指标包括:(1)在低损耗光通信波长窗口,典型硅光波导损耗≤1.5dB/cm,在晶圆上的良率≥80%。(2)在低损耗光通信波长窗口,开发绝缘体上硅(SOI)与氮化硅波导集成工艺,氮化硅波导损耗≤0.1dB/cm,与硅波导层间耦合损耗≤0.1dB,在晶圆上的良率≥80%;研制出与SOI集成的氮化硅阵列波导光栅波分复用器件,8通道,通道频率间隔100GHz,插入损耗≤2.5dB,通道间串扰≤-20dB。(3)实现III-V族激光器与多路硅光波导阵列的晶圆级高效耦合和集成,通道数≥8,单路耦合损耗≤2dB;激光器耦合至硅波导的光功率≥1mW,边摸抑制比≥35dB。(4)研制与硅光波导集成的薄膜铌酸锂或电光聚合物(电光系数≥50pm/V)高速电光调制器,带宽≥60GHz,Vπ≤3V,片上插损≤3dB。(5)开发国产化硅基异质器件仿真设计工具,可实现不少于3种材料体系(氮化硅、III-V族、薄膜铌酸锂、聚合物)的硅基异质器件性能仿真,仿真设计结果与本项目所制备器件的实测性能偏差≤10%,结合工艺线建立工艺开发套件(PDK)。(6)开发标准化的硅基异质光子集成芯片的射频封装技术,封装器件带宽≥50GHz。(7)基于本项目所开发工艺,研制出一款硅基光电单片集成样品,并完成动态功能演示。申请发明专利30项以上,技术就绪度不低于7级,相关行业技术标准或MSA提案不少于5项,本项目所开发工艺的用户数不少于30家(以加工合同和加工费拨付凭证为准),支撑3项以上“信息光子技术”专项项目的研发,为国内行业骨干企业和设计单位提供流片服务。1.2III-V族光子集成关键工艺及集成技术开发(共性关键技术类)研究内容:针对当前欠缺III-V族光子集成芯片加工工艺平台的问题,建设开放共享的III-V族光子集成工艺平台。研究高质量外延、二次外延和选区外延技术,建设和完善III-V族光电器件工艺线;研究无源波导的传输损耗和偏振等问题,研制偏振分束、偏振旋转、光混频器等各类无源器件;研究集成化激光器的波长调谐与稳定性控制技术,研制集成化窄线宽激光器;研制III-V族激光器、调制器和探测器的光子集成芯片;研究新型中介层、电镀和倒装键合等异构集成技术,形成高密度封装方案。支撑国家重点研发任务的实施,为我国关键科研院所和企业提供流片服务,为产业界和学术界提供开放共享的芯片加工平台。考核指标:建设III-V族光子集成芯片加工工艺平台,实现稳定的工艺流程,对社会开放共享。具体考核指标包括:(1)开发出III-V族波导的标准化制备方法,加工精度达到40nm,波导宽度误差≤20nm,刻蚀深度误差≤10nm,波导传输损耗≤1dB/cm,工艺可重复性优于90%,外延缺陷密度≤10cm-2。基于III-V族波导研制3dB耦合器、偏振分束器、偏振旋转器、光混频器等无源器件,3dB耦合器损耗≤1.0dB,偏振分束器消光比≥25dB,偏振旋转器损耗≤3.0dB,偏振消光比≥10dB,90度光混频器相位精度优于±4度,建立工艺开发套件(PDK)。(2)研制出集成化窄线宽激光器,线宽≤200kHz,输出功率≥10mW@150mA。研制出集成化可调谐激光器,调谐范围≥5nm,输出功率≥7mW@150mA。研制出高稳频激光器,稳定度标准方差≤5×10-8@100s,输出功率≥2mW@150mA。(3)开发出III-V族调制器和探测器的标准结构与工艺参数,研制出III-V族调制器,3dB带宽≥50GHz,半波电压≤1.5V,损耗≤1.0dB。研制出III-V族平衡探测器,3dB带宽≥50GHz,暗电流≤10nA,响应度≥0.8A/W,平衡探测器阵列内响应度一致性优于±2.0%。(4)开发标准化的III-V族有源/无源器件的仿真设计软件,仿真设计结果与本项目所制备器件的实测性能偏差≤10%。(5)研制出400Gb/sIII-V族光子集成收发芯片。(6)开发标准化的III-V族光子集成芯片的射频封装技术,封装器件带宽≥50GHz。申请发明专利30项以上,技术就绪度不低于7级,相关行业技术标准或MSA提案不少于5项,平台外单位的用户数不少于30家(以加工合同和加工费拨付凭证为准),支撑3项以上“信息光子技术”专项项目的研发,为国内行业骨干企业和设计单位提供流片服务。1.3光电融合集成基础理论与关键技术研究(基础前沿类)研究内容:面向大规模光电融合集成发展趋势,研究光电融合集成基础理论与关键技术。研究单片光电集成芯片的光电一体化建模理论;针对光电一体化协同设计难题,研究单片集成光电子器件和微电子电路融合新架构,以及电-光-电全链路仿真设计新方法;研究微电子-光电子异构集成工艺的物理基础,开发微电子-光电子集成工艺,攻克气相沉积低损波导和器件集成技术;研制高速硅光调制器、探测器及与微电子驱动芯片、跨阻放大器(TIA)芯片等多种功能元件的单片融合集成技术;研制光电混合闭环反馈控制和单片光电融合集成收发芯片。考核指标:研制出单片光电融合集成芯片,掌握基础理论和关键技术。具体考核指标包括:(1)完成光电融合一体化设计和建模,开发仿真软件1套并获得软件著作权。(2)气相沉积的硅薄膜材料的光学传输损耗≤0.1dB/cm,电子迁移率≥100cm2/(Vs),工艺温度≤450℃,波导光传输损耗≤1dB/cm。(3)研制出低功耗高密度8通道光收发芯片,互连速率≥1Tb/s,实现高速硅光调制器、探测器等多种功能元件及与微电子驱动芯片、TIA芯片、自动偏振控制和波长锁定电路的融合集成,每个通道发射波特率≥50GBaud,发射机功耗≤5pJ/bit,调制器带宽密度≥1Tbps/mm2。实现典型示范应用,申请发明专利50项以上,相关行业技术标准或MSA提案不少于1项,技术就绪度不低于4级。1.4大动态超宽带微波光子器件与集成(基础前沿类)研究内容:面向未来卫星通信、宽带移动通信、航天遥感测控等应用,开展大动态、超宽带、高线性的微波光子收发器件及相关集成技术研究。开展多材料体系微波光子集成芯片全流程设计环境、高效率高精度多物理场仿真建模以及光电联合仿真设计技术研究。研制出大动态、超宽带、阵列化光收发芯片,包括高功率低噪声激光器、阵列化高线性电光调制器、超高精细光学幅相调控器件和高饱和光功率光电探测器等核心微波光子器件。研究微波光子阵列芯片的封装集成技术及系统应用,研制基于集成微波光子芯片的同时多波束相控阵系统样机。考核指标:研制出高性能微波光子阵列芯片与小型化功能模块。具体指标包括:(1)微波光子多材料体系仿真设计平台:支持绝缘体上硅、氮化硅、二氧化硅、薄膜铌酸锂和铟磷基等5种以上材料体系,支持光电芯片器件设计、链路分析、版图绘制、工艺模拟全流程设计,支持仿真器件规模≥500个,器件模型误差≤5%,仿真结果偏差≤5%,微波光子核心元器件IP数≥30个,支持工具参数化调用。(2)高功率低噪声激光器:输出光功率≥200mW,边模抑制比≥35dB,相对强度噪声≤-160dBc/Hz。(3)超宽带电光调制器阵列芯片:3dB带宽≥70GHz、射频半波电压≤3V、通道数≥8。(4)光电探测器阵列芯片:3dB带宽≥70GHz、饱和光功率≥13dBm、响应度≥0.6A/W、通道数≥8。(5)微波光子可重构光芯片:片上可编程单元数≥100,消光比≥30dB,具备灵活可重构能力,实现路由、功分、滤波、延时等功能。(6)研制基于微波光子集成芯片的同时多波束演示系统一套,阵列规模≥4×4,瞬时带宽≥4GHz,波束扫描范围≥90°×90°,波束旁瓣抑制比≥15dB。实现典型示范应用,申请发明专利20项以上,相关行业技术标准或MSA提案不少于1项,技术就绪度不低于4级。1.5可见光通信核心芯片与技术(基础前沿类)研究内容:面向未来无线通信拓展新频谱资源需求,研究自主知识产权的高速泛光通信系列单元器件、集成阵列器件和单芯片多功能集成器件。研究可见光发射单元器件及其材料和结构,包括非相干和相干两类光源,进行集成化设计和制备;研究可见光波段外调制器,提升发射模块的调制效率和响应速度;研究可见光接收器件及其新材料和结构,设计出在可见光波段具有高外量子效率和高响应度的材料,并进行接收单元器件的制备;研究可见光接收集成阵列,设计和实现具有柔性曲面的接收器,增大接收视场角,提升接收灵敏度;搭建可见光通信系统测试平台并进行示范应用。考核指标:(1)发射端非相干光源的绿光和黄光的发光效率分别达到50%和30%,相干光源在450nm波长的电光转化效率达到30%,两类光源在450nm波长时的输出光功率均达到10W以上。非相干光源预均衡后的3dB调制带宽达到500MHz,相干光源预均衡后的3dB调制带宽达到5GHz。(2)高速高灵敏可见光通信接收氮化镓单元器件的响应度达到300mA/W,研制出规模达到3×3的阵列芯片,速率不低于10Gbps。(3)可见光通信收发模块与信号处理模块的频谱效率不低于7bit/s/Hz,集成接收模块的响应时间不大于0.1微秒。(4)高速可见光通信离线测试系统在通信距离大于1m时,传输8路波长,实现总共100Gbps的通信速率,传输误码率小于3.8e-3;高速可见光实时通信测试系统的单波长通信速率不小于10Gbps。(5)实现不低于1000个用户的商用示范,并探索在国家重大工程中的定制化应用。申请发明专利≥30项,相关行业技术标准或MSA提案不少于2项,技术就绪度不低于4级。1.6城域单载波1.2Tb/s相干光传输集成芯片与模块(共性关键技术类)研究内容:面向城域高速大容量通信应用需求,研究超高速集成相位调制器和相干接收机,研究支持单通道128Gbaud的电光调制器及驱动器、光电探测器及跨阻放大器的集成技术;研究高波特率、高频谱效率的先进调制及解调算法;研究高速信号的光电芯片间互连技术,光芯片和电芯片协同设计、制备与集成封装技术;研制单载波1.2Tb/s相干光传输集成芯片与模块,并在城域光通信网中实现示范应用。考核指标:(1)工作波长覆盖C波段,电光调制器芯片速率≥128Gbaud,静态消光比≥30dB,静态插损≤8dB。(2)光电探测器芯片速率≥128Gbaud,混频器相位误差≤±5°,相干接收芯片的共模抑制比≥30dB。(3)电光调制器芯片和驱动器芯片共封装后带宽≥65GHz,光电探测器芯片和跨阻放大器芯片共封装后带宽≥65GHz。(4)1.2Tb/s相干光收发集成模块,单载波传输净荷速率≥1.2Tb/s,传输距离≥80km;实现1.2Tb/s相干光模块在城域光通信网络中的示范应用。申请不少于20项发明专利,相关行业技术标准或MSA提案不少于2项,技术就绪度不低于5级。1.7跨波段可调谐激光发射与调制接收集成芯片技术(共性关键技术类)研究内容:面向跨波段大容量传输的应用需求,研究新型C+L波段可调谐窄线宽单片集成激光器芯片,研究用于激光器的宽范围调谐和高精度控制技术,研究C+L波段可调谐激光器的小型化封装技术;研究C+L波段硅基相干光收发集成芯片,包括高速调制器阵列、高精度90度混频、宽带探测器阵列;研究高速驱动器芯片和跨阻放大器芯片与光芯片的光电共封装技术,研究收发集成器件的控制技术;研制符合商用标准的小型化可插拔模块,实现典型示范应用。考核指标:(1)研制出C波段(1529.16~1567.13nm)和L波段(1570.01~1610.06nm)的可调谐激光器集成芯片,洛伦兹线宽≤300kHz,波长锁定精度ITU±1.5GHz,并实现C+L波段可调谐激光器的小型化混合集成封装。(2)C+L波段400Gb/s单片集成相干光收发芯片,工作波长范围覆盖C波段和L波段,调制器静态消光比≥22dB,混频器相位误差≤±5°,探测器响应度≥0.6A/W,偏振隔离度≥30dB,芯片3dB带宽≥35GHz,通道波特率≥64Gbaud,波长切换/锁定时间≤5s,激光器功耗≤2.5W。完成光收发模块光电共封装并实现C+L波段≥400km的系统示范应用,申请不少于20项发明专利,相关行业技术标准或MSA提案不少于2项,技术就绪度不低于6级。1.8400GE短距离多模光互连芯片与模块(共性关键技术类)研究内容:面向高性能计算或数据中心高速光互连应用需求,研究高速率面发射激光器(VCSEL)芯片设计和制备工艺技术;研究高速率、高响应度、低暗电流的面接收探测器芯片设计与制备工艺技术;研究多模4×100Gb/s驱动控制电路技术;研究多模4×100Gb/s跨阻放大及时钟恢复电路技术;研制多模400Gb/s芯片板载封装(COB)光收发模块技术与系统应用。考核指标:(1)研制出工作波长840~860nm的VCSEL激光器芯片,3dB调制带宽≥27GHz,阈值电流≤1.5mA,RIN≤-145dB/Hz,出光功率≥2mW,斜效率≥0.3mW/mA。(2)研制出接收波长达到830~870nm的探测器芯片,3dB探测带宽≥28GHz,响应度≥0.5A/W,暗电流≤10nA。(3)实现4通道集成化光收发模块,封装尺寸和带宽密度符合QSFP112标准,传输速率达到400Gb/s(4×106.25Gb/s),发射机色散眼图闭合代价(TDECQ)≤4.5dB,总功耗≤10W;实现多模光纤传输,传输距离≥70米。实现多模4通道集成光收发模块在高性能计算或数据中心中的典型示范应用,申请不少于35项发明专利,相关行业技术标准或MSA提案不少于2项,技术就绪度不低于6级。1.92.5D/3D共封装1.6Tb/s光电融合集成芯片与模块(共性关键技术类)研究内容:面向高性能计算或数据中心高速光互连应用需求,研究2.5D/3D共封装1.6Tb/s光电融合集成芯片与模块技术。研究光电共封装技术,替代可插拔光模块产品形态,实现高能效、高密度的超大容量数据交换;研究小型化低偏压、低插损硅基电光调制器阵列芯片、硅基光电探测器阵列芯片、小型化低插损波分复用及解复用芯片,实现上述3种芯片的多路单片集成;研究多通道光纤阵列与硅光芯片的高效率耦合技术,研究多波长集成式光源技术;研制高集成度、低抖动和高能效的驱动和跨阻放大芯片;研究光电共封装的高密度互连和高精度组装技术,以及光电紧耦合的多场协同设计技术,实现高密度光电集成互连功能模块与系统验证。考核指标:(1)电光调制器芯片单通道速率≥112Gb/s,3dB带宽≥40GHz,驱动电压≤2.0Vpp;光电探测器芯片单通道速率≥112Gb/s,3dB带宽≥40GHz,响应度≥0.9A/W。(2)多波长集成式光源器件,单波长输出光功率≥16dBm,偏振消光比≥16dB,光源中心波长为1271±5.75nm,1291±5.75nm,1311±5.75nm,1331±5.75nm。(3)O波段4通道CWDM波分复用/解复用器插损≤2.5dB,通道间串扰≤-20dB,光谱3dB带宽≥6nm;驱动器芯片单通道速率≥112Gb/s,跨阻放大器芯片单通道速率≥112Gb/s。(4)高密度光电集成互连功能模块总工作速率≥1.6Tb/s,单通道速率≥112Gb/s,调制消光比(ER)≥3.5dB,发射机色散眼图闭合代价(TDECQ)≤3.4dB,通信容量密度≥50Gbps/mm2,光链路功耗≤10pJ/bit。完成无误码光互连功能验证,单模光纤传输距离≥100m,申请不少于20项发明专利,相关行业技术标准或MSA提案不少于2项,技术就绪度不低于5级。1.10高速相干空间激光通信光电子芯片(共性关键技术类)研究内容:面向更高带宽、更大容量的空间激光通信光子芯片的迫切需求,研究高速相干通信发射芯片、高速相干通信接收芯片、光子器件混合集成设计与制备等关键技术,解决空间激光通信终端体积过大、功耗过高、通信带宽不够的难题;研究空间激光通信演示验证试验,解决空间激光通信大数据采集、处理、传输、分发等关键核心问题,在空间激光通信、智能成像等重大应用领域形成应用示范。考核指标:(1)高速相干通信发射芯片:通信速率≥40Gbps,激光线宽≤10kHz,调制方式QPSK,激光波长1550nm,输出光功率≥2W,光束质量M2≤1.1,偏振消光比≥15dB;通过振动、高低温、抗辐射等空间应用测试。(2)高速相干通信接收芯片:本振激光线宽≤10kHz,激光功率≥15mW,IQ正交相位误差≤5°,锁相精度≤5°,共模抑制比≥25dB,接收灵敏度≤-37dBm@40Gbps;通过振动(20~2000Hz)、高低温(-55~85℃)、抗辐射(0.1rad(Si)/s~50rad(Si)/s)等空间应用测试。(3)激光通信演示验证:研制2套激光终端工程样机,开展链路距离千公里级演示验证,实现空间激光通信试验,通信速率≥40Gbps,捕获时间≤60s。申请不少于20项发明专利,相关行业技术标准或MSA提案不少于2项,技术就绪度不低于7级。1.11面向下一代宽带移动通信的前传光电子芯片与技术(共性关键技术类)研究内容:研究面向下一代超大容量宽带移动通信前传关键光电子芯片的设计制备、功能集成和系统测试技术;研究T比特量级的相干光载波聚合光电子集成芯片;研究多信道高质量相干光源、大带宽调制器、波长复用聚合器和全带宽相干探测器;研究集成高速数字信号处理、智能性能监测和软件定义自适应速率的移动前传的光电子与微电子集成模块;研究奈奎斯特和超奈奎斯特光子信号处理核心算法、系统集成和应用测试。考核指标:(1)集成高质量多波长光源,光源波长数不少于10,总输出功不少于13dBm。(2)调制器芯片及模块,支持子载波复用,单波长支持复用支路不小于8,单波长峰值速率不低于1Tbit/s。(3)相干探测芯片及模块,支持相干载波聚合,载波聚合探测数量不少于8,探测峰值速率不低于1Tbps。(4)T比特量级的相干光载波聚合系统,支持10波×150GHz总频谱带宽,传输距离不小于25km。实现典型应用示范,申请不少于30项发明专利,相关行业技术标准或MSA提案不少于2项,技术就绪度不低于5级。1.12面向光纤通信网络光模块的专用核心IC芯片(共性关键技术类)研究内容:针对光纤通信网络高速光模块需求,研究面向50G接入网光模块专用核心IC芯片,包括突发型跨阻放大器(TIA)芯片、激光器驱动(Driver)芯片、突发型限幅放大器(LA+CDR)芯片;研究面向400G城域网相干传输光模块专用核心IC芯片,包括线性跨阻放大器(TIA)芯片和高线性调制器驱动(Driver)芯片;研究骨干网800G/1.2T相干光模块专用IC芯片,包括高带宽复杂调制下的线性放大芯片和低失真调制器驱动芯片。突破高带宽、高摆幅和高线性度等关键设计技术,形成覆盖光纤通信网络应用场景的整套专用IC芯片。考核指标:(1)研制出50G接入网光模块专用IC芯片:通道速率达到50Gb/s;TIA的3dB带宽≥30GHz,跨阻增益≥70dBΩ;激光器驱动电压幅度≥1.9Vpp,偏置电流≥80mA,LA+CDR芯片突发响应时间≤400ns。(2)研制出400G城域网相干传输光模块专用IC芯片:通道速率达到64Gbaud,通道数≥4;其中,线性TIA芯片6dB带宽≥45GHz,跨阻增益≥60dBΩ;驱动器芯片输出电压幅度≥3.0Vpp,驱动器芯片6dB带宽≥45GHz,非线性失真THD≤5%。(3)研制出800G/1.2T骨干网相干传输光模块专用IC芯片:通道速率达到128Gbaud,通道数≥4;线性TIA芯片6dB带宽≥60GHz;驱动器芯片输出电压幅度≥3.0Vpp,驱动器芯片6dB带宽≥60GHz,非线性失真THD≤5%。构建支撑接入、城域、骨干光通信网络专用光模块配套高速电路芯片的自研能力。实现典型示范应用,申请不少于20项发明专利,相关行业技术标准或MSA提案不少于2项,技术就绪度不低于6级。1.13面向数据中心光互连模块的专用核心IC芯片(共性关键技术类)研究内容:针对超大规模数据中心400G/800G光互连模块需求,研究面向400G短距光互连模块的专用IC芯片,包括线性跨阻放大器(TIA)芯片、高速调制驱动(Driver)芯片和数据与时钟恢复(PAM4CDR)芯片;研究800G短距光互连模块的专用IC技术,包括高带宽PAM4格式接收端跨阻放大器芯片、多路解复用芯片、发射端多路复用芯片和高速调制驱动芯片。突破高灵敏度、高带宽、大摆幅和高线性度等关键设计技术,形成覆盖数据中心光互连应用场景的整套专用IC芯片。考核指标:(1)研制出400G短距光互连的光模块专用IC芯片:通道速率达到56Gbaud,PAM4调制格式,通道数≥4;线性TIA芯片的3dB带宽≥35GHz,跨阻增益≥60dBΩ;驱动器芯片输出电压幅度≥2.0Vpp,驱动器芯片的3dB带宽≥35GHz,PAM4CDR芯片偏置电流≥80mA。(2)研制出800G短距光互连的光模块专用IC芯片:通道速率达到112Gbaud,通道数≥4;线性TIA芯片3dB带宽≥45GHz;驱动器芯片输出电压幅度≥2.0Vpp,驱动器芯片的3dB带宽≥45GHz。构建支撑数据中心光互连专用光模块配套高速电路芯片的自研能力。实现典型示范应用,申请不少于20项发明专利,相关行业技术标准或MSA提案不少于2项,技术就绪度不低于6级。1.14高功率低噪声半导体激光器(青年科学家项目)研究内容:面向激光雷达、光学传感、微波光子学等需求,研制高功率低噪声半导体激光器芯片。研究高功率半导体激光器增益材料及结构设计和半导体激光器噪声抑制方法,掌握相关材料生长、器件设计、工艺开发和器件制备以及噪声等性能表征技术。考核指标:工作波长1525~1550nm,出光功率≥200mW,相对强度噪声≤-170dBc/Hz,实现蝶形封装,满足实际应用要求。激光器功率和噪声综合指标达到国际领先水平,实现典型示范应用,申请不少于5项发明专利。技术就绪度不低于5级。1.15光反馈与温度不敏感半导体激光器(青年科学家项目)研究内容:面向高性能光子集成与低成本光模块等应用需求,研制光反馈与温度不敏感半导体激光器。研究光反馈对半导体激光器腔内谐振影响的物理机制,研究突破半导体激光器抗反馈能力的机理与方法,研究提升半导体激光器温度稳定性的机理与方法。从外延生长、器件结构、工艺制备等方面研究光反馈与温度不敏感半导体激光器的可靠实现方法,掌握激光器有源区和限制层等材料生长关键技术、激光器的系统优化设计和制造工艺。探索面向硅光子集成的光反馈与温度不敏感半导体激光器。考核指标:实现O或C波段激光出射功率≥15mW;光反馈容忍度≥-10dB,边模抑制比≥35dB;工作温度范围覆盖-40℃~85℃,激光器特征温度(T0)900K。抗光反馈指标达到国际领先水平,实现无光隔离器封装验证和典型示范应用,申请不少于5项发明专利。技术就绪度不低于5级。1.16超大带宽电光调制器(青年科学家项目)研究内容:面向未来超高速通信系统的需求,研究电光调制器的新材料和新机理,突破基于现有电光效应的传统调制器的带宽性能极限,显著提升电光调制器带宽;研究超大带宽电光调制关键技术,包括可增强电光转换效率的新型波导结构、电学结构和驱动器集成方案,降低调制器尺寸和驱动电压。考核指标:研制出突破传统极限带宽的超大带宽电光调制器和集成发射机,具体指标包括:实现O和C波段电光调制器3dB带宽≥200GHz,半波电压≤5V@40GHz,总体性能达到国际先进水平。实现典型示范应用,申请不少于5项发明专利。技术就绪度不低于5级。1.17超大带宽光电探测器(青年科学家项目)研究内容:面向未来超高速探测系统的需求,研究半导体光电探测器中光场/电场耦合及光生载流子高速输运过程,研究光电探测器带宽的综合制约因素和实现突破的系统性途径和方法;从材料生长、器件结构、测试表征技术等方面出发,探索复合光波导超模式等新原理,研究超大带宽光电探测器的基础理论与实现方法,突破关键制作工艺,实现超大带宽光电探测器。考核指标:研制出O或C波段的光电探测器,3dB带宽≥200GHz,探测响应度≥0.4A/W。总体性能达到国际领先水平,实现典型示范应用,申请不少于5项发明专利。技术就绪度不低于5级。1.18基于低维材料的视觉本能反应型光电子器件(青年科学家项目)研究内容:面向物联网中数据密集型前端的高速图像信号处理需求,基于低维材料优异的光电响应特性,研究感算一体的神经形态人工视觉系统,简化硬件架构的同时提高数据处理效率。开发基于低维材料的大规模智能像元阵列设计、加工和集成技术;探索感算一体硬件与先进智能算法高效耦合的技术方案;针对空间光形态下的图像数据,研究基于神经网络算法的模拟域加速计算方法。考核指标:研制基于低维材料的感算一体神经形态光电子器件,阵列像元规模不小于8×8,器件响应速度不小于100Hz,重构开关功耗小于10pJ;在前端硬件层面,支持可自定义操作数的模拟域图像卷积计算,使用器件对三类噪声图像的平均分类精度大于90%。实现典型示范应用,申请不少于10项发明专利。1.19光子引线键合混合集成光收发芯片(青年科学家项目)研究内容:针对异质异构混合光子集成中的光互连挑战,研究基于双光子吸收聚合的光子引线键合(PWB)光互连技术,研究双光子吸收固化材料及其光学折射率调控方法,验证其环境适应性和长期稳定性;研究典型应用场景中光子引线键合的建模仿真、波导设计与制备技术;研究III-V族、硅基、氮化硅和薄膜铌酸锂等多种材料体系光电子芯片的低损耗光子引线互连技术,研制多通道混合集成光收发芯片。考核指标:3D打印光子引线波导传输损耗≤3dB/cm;芯片与芯片间光子引线连接损耗≤2dB,包含III-V族、硅基、氮化硅和薄膜铌酸锂等4种以上材料体系芯片;光纤与芯片间光子引线连接损耗≤1.5dB;实现基于光子引线键合技术的8通道400Gb/s(8×50Gb/s)混合集成光收发芯片及模块,满足距离2公里以上光通信需求;满足-40℃~85℃环境温度,湿度≤85%条件下使用,长期可靠性不小于5000小时。实现典型示范应用,申请不少于5项发明专利,技术就绪度不低于5级。1.20基于谷自由度调控的偏振探测器件(青年科学家项目)研究内容:研究高温无外场下实现对单层过渡金属硫族化合物高效自旋注入和谷自由度有效调控的机理和实现方法,研究基于单层过渡金属硫族化合物异质结的谷光开关器件和片上灵活调控的全斯托克斯矢量光电探测器。考核指标:在高温无外场下实现自旋注入效率≥80%,谷光开关器件开关比≥20dB;全斯托克斯矢量光电探测器室温下工作波长覆盖可见到近红外波段(600nm~1600nm),线偏振光测量误差≤5%,圆偏振光测量误差≤8%,研制出原型光电偏振探测器件。实现典型示范应用,申请不少于5项发明专利,技术就绪度不低于5级。1.21超宽带捷变频光电振荡器(青年科学家项目)研究内容:面向电子信息系统对超宽带捷变频微波信号源的需求,开展超宽带捷变频光电振荡器技术研究。研究光电振荡器的模式调控和非线性机理,突破传统光电振荡器模式难以超宽带捷变频调控的限制,研制超宽带捷变频以及低相噪的光电振荡器。考核指标:研制出超宽带捷变频光电振荡器,频率切换时间≤100ns,单频相位噪声≤-130dBc/Hz@10kHz,频率捷变覆盖范围:1~65GHz,信号输出功率≥10dBm。实现典型示范应用,申请不少于5项发明专利,技术就绪度不低于5级。2.光计算与存储技术2.1晶圆级硅光互连片上计算系统(基础前沿类)研究内容:面向数据中心、高性能计算等应用场景,研制高性能与高能效的晶圆级光电融合硅光互连片上计算系统。研究面向硅光互连的数据流驱动、功能优化等软硬件协同计算架构关键技术;研究光电融合的硅光信号传输的芯粒互连接口标准及计算芯粒设计技术;研究晶圆级计算系统的硅光互连网络技术;研究晶圆级封装技术,开展晶圆级大功率供电、晶上长距离低损耗硅光互连、超高热流密度晶上系统散热等关键技术研究;研究软件编译环境下,实现任务在片上资源的高效灵活映射,并在数据中心及高性能计算等领域开展示范应用。考核指标:(1)研制计算系统专用的软硬件协同的晶圆级光电融合集成芯片,晶圆尺寸8寸或12寸,计算系统可实现远端海量数据实时高密度计算功能,支持计算、存储、互连、I/O等4种以上不同功能的光电芯粒互连,计算性能不低于P级,能重比提升不低于5倍。(2)研制高带宽、低延迟、低开销的光电互连接口电路,单通道光电互连速率≥56Gbps,相邻芯粒互连延迟≤10ns,光电融合交换容量≥25.6Tbps,功耗≤10pJ/bit。(3)芯粒间互连密度≥10000pin/cm,集成芯粒数量≥50,互连密度≤20μm/20μm(线宽/线距);供电散热密度≥0.3W/mm2。(4)研制配套软件,任务配置生效时间≤500ms。实现典型示范应用,申请不少于30项发明专利,相关行业技术标准或MSA提案不少于1项,技术就绪度不低于5级。2.2光电混合通用计算系统(基础前沿类)研究内容:传统电子计算机系统在算力和功耗等方面存在瓶颈问题,光电混合逻辑计算是指输入数字信号以光和电两种载体导入光电子集成芯片中执行相应逻辑运算的新型计算方式,有望极大地提升数字计算的算力和降低能耗。研究新型光电混合逻辑计算的通用计算系统架构,探索智能化可编程光电混合逻辑芯片的机理,实现高并行度、集成化和可编程的逻辑门阵列;研究光电混合逻辑的集成光子回路,通过多逻辑级联、光电混合逻辑架构、电路系统辅助实现通用计算系统,实现多比特位的加法、减法、比较器等光学数字电路系统,突破光子逻辑运算的扩展性和级联性难题;开发光电混合逻辑计算系统样机,结合电路控制系统研制具有扩展性的多比特位光学四则运算(加法、减法、乘法、除法)等通用计算原型机。考核指标:(1)研制出超大容量可编程光电混合逻辑计算芯片,实现光学逻辑功能任意重构(两输入对应16种全套光逻辑门)、复用波长数≥10、输出端口数≥4的并行逻辑计算芯片,单芯片计算能力达1TOPS以上。(2)研制出多逻辑单元级联的光电混合逻辑芯片,展示单通道速率25Gbit/s以上的2比特光学全加器、全减器、数字比较器等演示验证系统。(3)结合电路控制系统,开发光电混合逻辑计算系统样机且具有演示功能,展示不少于4比特位光学四则运算等通用计算功能。实现典型示范应用,申请不少于20项技术发明专利,相关行业技术标准或MSA提案不少于1项,技术就绪度不低于5级。2.3TB级光存储技术及光盘库研制(共性关键技术类)研究内容:面向大容量数据的低功耗、长寿命存储应用需求,研究超分辨光信息存储技术,突破衍射极限,实现50纳米及以下分辨率的超分辨记录与读取。突破单张标准光盘1TB及以上容量的光信息存储技术,研制超大容量光盘库;研发新型高精度高稳定性光盘材料和光盘结构;研发伺服和信号分离检测技术,降低层间干涉,降低相邻信号干扰;研发新型高速多值信号处理、编解码及数据组织技术,提高光盘读写实时校正能力及数据恢复能力,保证系统的可靠性。考核指标:(1)光记录与读取比特等效分辨率≤50nm,信道间距≤180nm;开发多值(≥3)光信息存储技术;(2)实现双面多层刻录和读取,单张标准光盘存储容量≥1TB;(3)研制出超大容量光存储光盘库,光盘库单机柜存储容量≥6PB;精密机芯技术的D-MLSE(最大似然序列估计)值≤15%,双光头同时读写与传输速度≥1Gb/s,光盘寿命≥100年。实现典型示范应用,申请不少于30项技术发明专利,相关行业技术标准或MSA提案不少于3项,技术就绪度不低于7级。3.光显示与交互技术3.1感存算一体光电融合芯片技术(共性关键技术类)研究内容:面向视觉图像大数据边缘实时处理需求,研究智能化三维堆叠型视觉信息光电感存算芯片技术,包括:研究灰度、深度兼容成像并具备速度感知功能的多维度视觉信息传感技术;研究多维度视觉信息处理器架构及电路设计技术;研究面向多维度视觉信息处理的软硬件协同设计技术、智能处理算法技术;研究多层芯片三维堆叠集成技术以及相关可靠性问题;研制出智能化三维堆叠型视觉芯片,具备图像信息智能化识别、检测、追踪及图像语义理解等功能,在先进显示、人机交互等场景实现应用。考核指标:研制出多维度视觉信息传感器,二维视觉图像分辨率不低于200万像素、成像帧率不低于100fps,深度图像分辨率不低于100万像素、深度图像生成速率不低于60fps,速度场分布图分辨率不低于100万像素、生成速率不低于30fps。研制出面向多维度视觉信息处理的视觉处理器芯片,芯片算力不低于4TOPS@8-bit;智能化识别、跟踪、检测处理任务达到实时,在特定数据集上的Top-5目标识别率不低于85%。实现TSV孔径不高于15μm、TSV深宽比不低于6:1、层数不低于3层的多维度视觉信息传感器、处理器、存储器的三维堆叠集成,研制出面向先进显示与交互应用的感存算一体光电融合系统芯片。实现典型示范应用,相关行业技术标准或MSA提案不少于2项,申请发明专利20项以上,技术就绪度不低于6级。3.2光电混合集成的激光雷达芯片技术(共性关键技术类)研究内容:面向移动平台的智能感知需求,研究半导体激光器芯片及其一维二维兼容阵列,实现阵列在多物理场中的光耦合、热控制和电信号的加载;研究半导体光放大器及其与硅基光波导异质集成结构和工艺;研究线性调频连续波激光器及其线性化控制;研究激光雷达光束的光学扫描机制,包括光学相控阵、焦平面开关阵、波长扫描、微振镜等;研究大范围扫描、窄光束发射的光学扫描和接收芯片;研究适用于激光雷达应用的新型光电混合集成技术和相关封装工艺。考核指标:(1)多波长可调谐单模激光器阵列芯片,单管功率大于60mW,阵列波长覆盖范围大于80nm。(2)线性扫频连续波激光器功率大于100mW,扫频带宽大于3GHz,线宽小于100kHz,线性度优于99%,扫频周期小于10μs。(3)光学扫描芯片实现水平视场扫描角度大于120°,垂直视场扫描角度大于15°,光束发散角小于0.2°;激光雷达扫描帧率大于10fps。(4)光电探测器阵列规模不小于128×32或等效探测点云规模不小于132×28。(5)实现激光雷达的集成化和小型化封装,盲区≤0.5m,测程高于100m@10%反射率,测距精度≤5cm,测量速度范围≥±100km/h,测速精度≤0.1m/s。实现典型示范应用,相关行业技术标准或MSA提案不少于2项,申请发明专利20项以上,技术就绪度不低于6级。3.3基于VCSEL的三维图像识别与感知芯片技术(共性关键技术类)研究内容:面向移动终端的低功耗高精度三维感知的需求,研究低功耗和高精度垂直腔面发射激光器,建立多节芯片结构新技术和阵列化驱动电路,实现垂直腔面发射激光器阵列的高电光转换效率、高发光功率密度及阵列发光的高一致性;研究高速二维及三维兼容视觉传感器,和多模式三维探测机制,包括结构光、间接飞行时间(iToF)或直接飞行时间(dToF);研究光场调控新原理和新技术,实现高光学效率、高保真度的光学元件;研究亚毫米精度三维图像重建技术,以及高性能的三维重建算法。考核指标:(1)研制出高电光转换效率、高出光功率密度、高一致性和高可靠的垂直腔面发射激光器阵列芯片,电光转化效率(PCE)不小于55%,斜率效率不小于1.9W/A,发散角全角不大于22°,输出光功率大于4W,阵列发光一致性大于95%,波长温漂小于8nm(-40℃~85℃)。(2)研制出大像素规模、大动态范围、高探测效率和精度的多模式高速传感器,分辨率大于30万(或CMOS传感器分辨率大于200万),兼容二维三维探测成像,三维探测输出XYZ数据、PDE大于10%(940nm波段),二维探测输出灰度图像、灰度阶数大于8bits,三维帧率不低于30fps、二维帧率不低于60fps;研制出高质量衍射光学元件,视场范围大于25°×25°;研制出高精度三维图像识别系统,目标距离1~2m@10%反射率,成像距离精度小于1mm;目标距离5~10m@10%反射率,成像距离精度小于1cm。实现典型示范应用,申请发明专利20项以上,相关行业技术标准或MSA提案不少于1项,技术就绪度不低于6级。
  • “毫米波与太赫兹(50GHz~500GHz)测量系统”获国家科学技术进步奖二等奖
    p  1月8日上午,2018年度国家科技奖励大会在人民大会堂隆重举行。由中国电子科技集团公司首席科学家年夫顺主持完成的“毫米波与太赫兹(50GHz~500GHz)测量系统”荣获2018年度国家科学技术进步奖二等奖。项目主要完成单位为中国电子科技集团公司第四十一研究所、中国电子科技集团公司第十三研究所,主要完成人有年夫、姜万顺、邓建钦、王亚海、范国清、常庆功、陈卓、赵锐、邢东、姜信诚。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/dcdb2c4b-7092-4c1d-9f34-158f6a9802cb.jpg" title="81f1a960b79d415d9a9433eeff4d7513_副本.jpg" alt="81f1a960b79d415d9a9433eeff4d7513_副本.jpg"//pp  历经十年的辛勤耕耘,中电仪器太赫兹测试技术研发团队依托国家863、预研、型号和科学仪器重大专项等一系列重点项目的支持,研制出频率至0.5THz的太赫兹矢量网络分析仪、太赫兹信号源、太赫兹频谱仪和太赫兹功率计等系列化产品,并突破0.75THz核心芯片、关键电路、关键部件、精密加工等关键技术,同时也对1.1THz核心芯片及电路进行了技术攻关并取得良好进展,使得中电仪器太赫兹测试技术步入国际领先水平。/pp  基于太赫兹测试技术开发的110GHz高灵敏度太赫兹接收前端已批量应用于国内太赫兹人体安检仪,为国内安检领域的发展提供核心技术保障,全面实现了太赫兹安检仪核心器件国产化 太赫兹系列测试仪器已广泛应用于清华、北邮、华为、中电科10所、54所等国内众多知名企业和科研机构,很好地满足了我国毫米波与太赫兹技术快速发展对大动态和高灵敏度太赫兹测试仪器和装备前端的迫切需求。/p
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