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太赫茲（THz）科學技術(shù)既是重大的基礎科學問題，也是國家的重大需求。然而，作為一段全新的的電磁波譜，實現(xiàn)THz波傳輸與控制的相關(guān)器件極為匱乏，大大限制了THz科學技術(shù)的發(fā)展及應用。本項目提出了THz波物質(zhì)探測、低損傳輸、高速控制的新理論和新技術(shù)，研制出多種實用化THz功能器件。本項目的主要成果包括：(1) 提出了THz波吸收的理論模型，研制出吸收率達到85%以上的窄帶、多帶和寬帶太赫茲吸收材料，解決了傳統(tǒng)電磁波吸收材料無法有效工作于THz頻段的技術(shù)難題；(2)提出“人工電磁結(jié)構(gòu)”與“電子功能材料”相結(jié)合構(gòu)建可調(diào)諧太赫茲功能器件的思想，研制出開關(guān)速率達到0.1ms的太赫茲開關(guān)、調(diào)制速率達到10Mbps的太赫茲波調(diào)制器，帶內(nèi)透射達到80%的太赫茲帶通濾波器，以及高效太赫茲功率衰減器；（3）基于高阻Si的深能級摻雜技術(shù)和石墨烯二維晶體材料，研制出寬帶太赫茲波空間調(diào)制器，開關(guān)速率達到5MHz，空間調(diào)制面積達到3英寸，為提高太赫茲成像速率和分辨率奠定了基礎；(4)提出極化約束實現(xiàn)太赫茲波導低損耗傳輸?shù)男赂拍?。基于“聚合物空芯波導”與“周期性金屬光柵結(jié)構(gòu)”的集成，研制出一種雙面光柵聚合物空芯波導實現(xiàn)了單模的傳輸,大幅度降低太赫茲傳輸損耗到0.68dB/m，達到了實用化的要求。 這一研究成果既加深了對THz波譜特性和基本物理現(xiàn)象的理解，也解決了THz傳輸、控制、波譜識別和應用成像的多個關(guān)鍵科學問題。本項目成果的實施，可望實現(xiàn)載波300GHz以上高速無線通信，為太赫茲波無線通信、雷達探測、醫(yī)療診斷以及以及波譜成像等應用系統(tǒng)提供了重要的技術(shù)支撐。在Appl. Phys. Lett., Sci. Rep., Opt. Lett., Optics Express, J. Opt. Soc. Am.等國際主流期刊上發(fā)表SCI 論文66 篇。申請國家發(fā)明專利22 項，已授權(quán)專利7 項，獲得教育部自然科學一等獎1項。跟國內(nèi)外綜合比較，本項目的研究成果總體上處于國際先進水平，對推動太赫茲科學快速進入實際應用領域具有重要的科學意義。

微波毫米波大功率計主要完成微波/毫米波領域大功率測試，是監(jiān)測微波毫米波器件性能的關(guān)鍵測試儀器/設備。 團隊研制的微波/毫米波大功率計可以完成平均功率20kW以上電磁波能量的測定。

曲折波導行波管是傳統(tǒng)螺旋線和耦合腔行波管的折中，具有較寬的工作帶寬和較大的功率容量，在毫米波和太赫茲頻段具有獨特的優(yōu)點。為了進一步提高器件的性能，研制了新型慢波結(jié)構(gòu)，以及毫米波段新型慢波結(jié)構(gòu)真空電子器件。研制成功的Q波段連續(xù)波曲折波導行波管突破了高效率曲折波導慢波結(jié)構(gòu)設計、加工與裝配、大電流密度電子槍、大功率連續(xù)波輸出等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了大功率輸出

本項目提出了THz波物質(zhì)探測、低損傳輸、高速控制的新理論和新技術(shù)，研制出多種實用化THz功能器件。

本項目研發(fā)的紅外無損檢測設備通過超聲波、脈沖光源、連續(xù)光源等方式對被檢測物體進行熱激勵，以紅外熱成像方式檢測物體的內(nèi)部缺陷，具有單次檢測面積大、速度快、可單面檢測、無需拆卸被檢測部件、可在外場使用等優(yōu)點，適合于多種形狀固體材料結(jié)構(gòu)內(nèi)部裂紋、分層或脫粘缺陷檢測。其主要檢測對象有：材料內(nèi)部微裂紋，復合材料的分層、脫粘和撞擊損傷，熱障涂層和陶瓷部件上的微裂紋，管道內(nèi)壁的裂紋和腐蝕坑，C/C復合材料上的裂紋，固體發(fā)動機絕熱層脫粘，航天膠接結(jié)構(gòu)脫粘，焊縫內(nèi)部裂紋等多種材料內(nèi)部缺陷。

東南大學電磁環(huán)境效應研究中心相繼開發(fā)出橫電磁波室（TEM Cell）、非對稱橫電磁波室、吉赫茲橫電磁波室（GTEM Cell）、三極化橫電磁波傳輸室（TTEM Cell）等系列橫電磁波室場強裝置。創(chuàng)造性地采用異形結(jié)構(gòu)形式增大GTEM Cell的可用試驗空間，同軸輸入接頭獲國家發(fā)明專利。所研制橫電磁波傳輸室的電壓駐波比小于1.5，外形長度尺寸從0.2m到8m，工作頻率從9kHz到18GHz，最高脈沖工作電壓達80kV，連續(xù)波承受功率大于1kW。本成果可應用于信息技術(shù)設備、電力電子、汽車電子、醫(yī)療器械、集成芯片等產(chǎn)品的電磁兼容性試驗和場強探頭校準。

低聚糖、多糖具有較低的代謝能（1 kcal/g），在食品加工中可作為填充劑 部分替代脂肪、蔗糖或淀粉，提高產(chǎn)品的感官特性、儲藏性能及調(diào)節(jié)機體能量代 謝等功能特性，是一類具有促進腸道健康功能的益生元，可以調(diào)節(jié)腸道氧化應激， 促進益生菌增殖，提高體液免疫和細胞免疫功能，改善機體血脂代謝。 目前，聚糖的制備主要依賴于天然資源的提取、水解和衍生。天然資源的生5 長周期性和提取工藝的復雜性嚴重制約了聚糖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 微波技術(shù)在有機合成中已多有應用，我們研究發(fā)現(xiàn)微波輔助雜多酸催化技術(shù) 可用于制備低聚糖、巨寡糖，采用該技術(shù)在特定微波和物料條件下，10 分鐘內(nèi)快 速合成了高得率（90%以上）的低聚葡萄糖、低聚甘露糖、低聚木糖、葡-半乳聚 糖、類蟲草多糖等產(chǎn)品。比較分析目前食品加工中使用的聚糖化學結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)功 能，發(fā)現(xiàn)微波固相合成聚糖具有一致的化學和生物學性能。

微波毫米波大功率計主要完成微波/毫米波領域大功率測試，是監(jiān)測微波毫米波器件性能的關(guān)鍵測試儀器/設備。

由朱敏老師領銜的“面向6G的光載太赫茲通信”課題組，擁有一支包括教授、副教授4人，博士后10人、及數(shù)十位在讀博士、碩士研究生在內(nèi)的高水平科研團隊。本課題組在東南大學移動通信重點國家重點實驗室和網(wǎng)絡通信與安全紫金山國家實驗室（籌）支持下，已具備了開展本項目研究必需的脈沖信號發(fā)生器、帶通濾波器、分波/合波器、高速光開關(guān)、實時采樣示波器和光譜儀等器件，并在實驗室內(nèi)初步建成在國內(nèi)屈指可數(shù)的高速光相干通信實驗平臺。同時具備光通信仿真軟件VPI，為項目研究提供了可靠的工具。

H.264/AVC是ISO/IEC和ITU-T共同成立的聯(lián)合視頻組(Joint Video Team，JVT)制定的標準，它比MPEG-2提高了大約50%的壓縮率，具有優(yōu)異的壓縮性能。但隨著計算機網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字產(chǎn)品應用需求的多樣化，對視頻編碼技術(shù)的研究不再僅僅局限于壓縮性能的提高，而開始逐漸向網(wǎng)絡適應性、用戶交互性等方面轉(zhuǎn)移。 由于空域、時域、質(zhì)量、復雜度和分辨率的可擴展性，近年來，基于小波的編解碼器受到越來越多的關(guān)注。它不僅特別適合于網(wǎng)絡視頻傳輸，而且滿足視頻監(jiān)控中資料的存儲、檢索和分析等種種特殊需求。本課題正是以小波視頻編碼性能的提高和高度的可擴展性為目標，深入研究其中涉及的諸多關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了一個性能優(yōu)越的視頻編解碼器原型系統(tǒng)，其率失真性能超過H.264/AVC，具有高度的可擴展性，設計的視頻編解碼器的復雜度明顯低于H.264/AVC。