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北京大學物理學院“科技部極端光學創新研究團隊”肖云峰研究員和龔旗煌院士領導的課題組利用超高品質因子回音壁模式光學微腔，極大地增強了表面對稱性破缺誘導的非線性光學效應，得到的二次諧波轉換效率提升了14個數量級。相關研究成果在線發表在《自然?光子學》(Nature Photonics)上，文章題為“Symmetry-breaking-induced nonlinear optics at a microcavity surface”。左圖：表面二次諧波效應示意圖；右圖：光學微腔增強表面非線性效應。 二階非線性光學效應是現代光學研究與應用中最基本、最重要的非線性光學過程之一，被廣泛地用于實現頻率轉換、光學調制和量子光源等。由于結構反演對稱性的限制，常用的硅基光子學材料往往不具備二階非線性電偶極響應。借助材料的表面或界面，這種反演對稱性可以被打破，進而誘導出二階非線性光學響應。然而，傳統的表/界面非線性光學研究存在兩個重要挑戰：一是非線性轉換效率極低，即使在高強度的脈沖光激發下也僅能產生極少量的二階非線性光子；二是體相電四極響應嚴重地干擾表面對稱性破缺誘導的非線性信號分析。 該項工作中，北京大學課題組利用超高品質因子回音壁光學微腔極大增強光與物質相互作用的優勢，在二氧化硅微球腔中獲得了高亮度的二次諧波和二次和頻信號。為了充分發揮微腔“雙增強”效應，研究人員發展了一種動態相位匹配方法，利用光學微腔中熱效應和光學克爾效應的相位調制，高效地實現了基波和諧波信號同時與微腔模式共振。實驗上獲得的二次諧波轉換效率達0.049% W-1，相比傳統表面非線性光學，該效率增強了14個數量級。左圖：實驗獲得的激發光和二次諧波光譜圖；右圖：動態相位匹配過程二次諧波功率變化。 研究人員進一步通過對基波偏振和二次諧波模式場分布的測量分析，成功提取得到只有表面對稱性破缺誘導的非線性信號，排除了體相電四極響應的干擾。這種表面對稱性破缺誘導的非線性信號有望作為一種超高靈敏度的無標記“探針”，用來檢測和研究材料表面分子的結構、排布、吸收等物理與化學性質，為表面科學研究與應用提供了一個全新的物理平臺；同時，該項研究發展的動態相位匹配機制具有普適性，可進一步推廣到不同材料、不同形狀的光學諧振腔中，有望在非線性集成光子學中發揮重要作用。 研究論文的共同第一作者是張雪悅和曹啟韜同學，現分別在美國加州理工學院應用物理系和北京大學物理學院攻讀博士學位，通訊作者為肖云峰研究員。論文合作者包括新加坡國立大學仇成偉教授和王卓博士、清華大學劉玉璽教授、圣路易斯華盛頓大學楊蘭教授等。 研究工作得到了國家自然科學基金委、科技部、人工微結構和介觀物理國家重點實驗室、量子物質科學協同創新中心和極端光學協同創新中心等的支持。

高性能的相干光源是基礎光物理研究和集成光子學應用的關鍵前提之一。近年來，具有超高品質因子的回音壁模式光學微腔已經成為研究各種新型高效光源的重要平臺，實驗上已經獲得了包括宇稱-時間反演對稱激光、軌道角動量激光和微腔光學頻率梳等。然而，回音壁微腔模式存在的固有手征對稱性導致腔中激光場通常是等強度相向傳輸的，嚴重阻礙了諸多光子學器件應用的發展，例如單向光發射、全光寄存器和非互易光傳輸等。迄今，要獲得具有單向性的回音壁微腔手征激光，通常需要直接打破光學諧振腔的幾何手征對稱性。這種方法得到的激光方向性是固定的，難以動態調控其出射性質，且對諧振腔的形狀設計和工藝制備要求較高。

半導體激光器由于體積小、效率高、結構簡單、便于調諧等優點，在工業、軍事、科研以及家電等領域發揮越來越重大作用，已成為重要的基礎器件。 項目研制和開發了半導體激光器系列產品，主要包括: 1、可調諧外腔半導體激光器 激光器二極管(LD)發出的光經準直透鏡后平行入射到外腔閃耀光柵上，經光柵分光得到一級衍射光和零級光。一級衍射光反饋回外腔與有源區光場相互作 用，實現壓窄線寬、降低噪聲目的;零級光經聚焦透鏡后作為輸出光，調整光柵 的角度可實現波長的調諧。產品覆蓋從 762 到 795 納米(nm)各種波長，輸出功 率 50~100 毫瓦(mW)，線寬<500 kHz，可用于工業測量、光通信、光信息處理、 激光光譜學等。2、外腔半導體激光器穩頻系統通過調制激光器的外腔、激光管的注入電流等得到激光光譜信號，處理后得 到參考譜線中心頻率兩側極性相反的穩頻誤差控制信號，將激光頻率鎖定在參考 譜線中心附近。激光穩頻在精密干涉測量、光頻標、光通信、激光陀螺及其精密光譜研究等 領域中有廣泛應用。產品可實現三種激光穩頻，將線寬限制在 100kHz 左右。主 要有:(1)飽和吸收鎖——鎖峰: 產品精度高且易于操作。利用飽和吸收峰將激光 器精確鎖在某一固定頻率上。(2)FP 腔鎖——鎖峰:產品使用非常方便。通過改變 FP 腔的腔長實現一定 范圍的波長掃描。(3)PID 電路鎖——鎖邊:產品簡單易用，用于對精度要求不高的鎖頻應用。 3、外腔半導體激光放大器 放大器可對入射激光進行放大，同時保持注入光的偏振、線寬和波長等物理特性不變。產品輸入光功率 10 mW~50 mW, 放大倍數 13dB, 輸出功率 500mW~ 1000mW,增益帶寬 30nm。

本實用新型涉及一種雙囊多腔導尿管，包括導尿管、內固定氣囊腔、外固定氣囊腔;所述導尿管包 括內固定氣囊腔、外固定氣囊腔、引流腔和膀胱沖洗腔;所述導尿管頭端沿其長度方向依次設置有離頭 端較近的內固定氣囊和離頭端較遠的外固定氣囊;所述內固定氣囊腔與內固定氣囊相通;所述外固定氣 囊腔與外固定氣囊相通;所述引流腔和膀胱沖洗腔中段均設置有負壓容納腔，所述沿液體流動方向，負 壓容納腔出液端與引流腔之間、負壓壺出

XM-CS350超聲引導下羊膜腔穿刺技能訓練考核模型 ? 功能特點： ■ XM-CS350超聲引導下羊膜腔穿刺技能訓練考核模型用于醫學院校和教學醫院進行超聲引導下羊膜腔穿刺技能訓練及考核，抽取羊水標本及利凡諾羊膜腔注射引產培訓。 ■ 半身軀干的孕婦模型設有肋弓、骨盆、仿真皮膚，腹盆腔內設有中期妊娠子宮和1個18周大的胎兒、連接臍帶、胎盤及一個完整的充滿模擬羊水的模擬羊膜囊，可通過觸診檢查及真實的超聲診斷儀掃描來確定內部的結構。 ■ 可采用真實的穿刺針通過觸診法及超聲引導選擇進針位置，抽取羊水標本或注入引產藥液進行引產。 ■ 仿真皮膚、子宮、羊膜囊、胎兒、胎盤等，所用材質可形成超聲聲像圖有利于掃描出羊水池垂直羊水深度或羊水池，規劃出穿刺針插入的區域，找出適合下針的位置。 ■ 經多次抽取羊水模擬羊水缺乏時，可用配套的微型潛水泵自動向羊膜囊注入模擬液體。

XM-523-1鼻、口、咽、喉腔模型（帶數字標識） ? XM-523-1帶數字標識鼻、口、咽、喉腔分解模型由頭頸部、喉腔正中矢狀切面左、右側半，上、下兩部分，以及游離的舌和咬肌、咽縮肌等10個部件組成，并顯示表情肌肉、顱骨、鼻、口、咽、喉腔正中矢狀切面、鼻中隔、面肌、咽肌、游離舌等結構，帶有多個部位數字指示標志和對應的文字說明。 尺寸：放大約2倍，36×30×23cm 材質：PVC材料

XM-CS350超聲引導下羊膜腔穿刺技能訓練考核模型 ? 功能特點： ■ XM-CS350超聲引導下羊膜腔穿刺技能訓練考核模型用于醫學院校和教學醫院進行超聲引導下羊膜腔穿刺技能訓練及考核，抽取羊水標本及利凡諾羊膜腔注射引產培訓。 ■ 半身軀干的孕婦模型設有肋弓、骨盆、仿真皮膚，腹盆腔內設有中期妊娠子宮和1個18周大的胎兒、連接臍帶、胎盤及一個完整的充滿模擬羊水的模擬羊膜囊，可通過觸診檢查及真實的超聲診斷儀掃描來確定內部的結構。 ■ 可采用真實的穿刺針通過觸診法及超聲引導選擇進針位置，抽取羊水標本或注入引產藥液進行引產。 ■ 仿真皮膚、子宮、羊膜囊、胎兒、胎盤等，所用材質可形成超聲聲像圖有利于掃描出羊水池垂直羊水深度或羊水池，規劃出穿刺針插入的區域，找出適合下針的位置。 ■ 經多次抽取羊水模擬羊水缺乏時，可用配套的微型潛水泵自動向羊膜囊注入模擬液體。

苯系物（苯、甲苯、二甲苯等）的污染極大地威脅到人體的健康和生命安全，迫切需要高效、低成本苯系物氣體傳感器。然而，苯系物由于化學鍵較強而導致傳統的半導體氣敏材料難以對其高效檢測。本成果利用“催化-氣敏”串聯策略，通過設計CeO2/ZnO雙層結構，實現半導體氣敏材料對苯系物高效檢測。

本研究以多元低維碳材料為發熱主體，構建由不同形態的碳材料之間協同作用，搭建三維立體載流子傳輸通道的水性電熱油墨體系。通過理論分析與實驗數據相結合的方式，揭示導電填料的微觀形貌、粒徑、導電性以及流變性與油墨電熱性能的關聯關系。 一、項目分類 顯著效益成果轉化 二、成果簡介 創新性： 本研究以多元低維碳材料為發熱主體，構建由不同形態的碳材料之間協同作用，搭建三維立體載流子傳輸通道的水性電熱油墨體系。通過理論分析與實驗數據相結合的方式，揭示導電填料的微觀形貌、粒徑、導電性以及流變性與油墨電熱性能的關聯關系。根據發熱器件的實際使用需求，指導油墨配方的調整，明確提高電熱轉化效率的關鍵因素，并以此為指導得到高電熱轉化效率、低成本、低功耗、可大規模生產制備的碳系水性電熱油墨。 先進性： 進入二十一世紀以來，國內外許多公司和科研機構都致力于研發低成本高電熱效率的電熱膜，快速的加熱性能和低驅動電壓是其核心目標；大規模低成本的制備工藝、均勻的加熱分布、電熱膜的耐用性及其規模化生產仍然是一個挑戰；良好的柔韌性以及動態穩定性是實現其大范圍應用的關鍵；環保無毒害是未來發展的必然趨勢。針對上述問題，本項目構建了一種多元碳體系水性電熱油墨。該油墨以水為溶劑，炭黑、納米級石墨片、少層石墨烯和碳納米管等碳系材料作為導電發熱填料，水性樹脂作為連接料，利用不同形態碳材料之間的橋接效應和協同作用，降低電熱油墨的滲流閾值并提升電加熱性能。該電熱油墨具備低功耗、低成本、低單位面積使用量的特性。研究了碳材料本身的結構和性能、不同配合體系油墨的導電、導熱機理，優化制備方法，形成高電熱轉化效率、適用于各種復雜場景使用的多元碳體系電熱油墨，具有較高理論和實踐意義。 獨占性 針對目前市場上的碳體系電熱油墨工作電壓高（220 V）、實際電熱轉化率低、功耗大、發熱性能難以滿足復雜多變的應用場景、難以規模化生產等問題。本項目擬以低成本、大規模制備、高電熱轉化效率、綠色環保為目標，構建多元碳體系電熱油墨。利用機器學習方法揭示額定條件下油墨的電熱轉化效率與體系中碳材料的形貌結構、碳材料與連接劑和分散劑等的配比以及制備工藝之間的關聯性；探討界面處發生的各種熱力學和動力學問題；研究多元碳材料之間的協同作用。構建了在24 V~220 V條件下均可使用且能量內耗低、電熱轉化效率大于90 %、油墨用量少的環保性碳系水性電熱油墨。并實現絲網、凹版一次印刷即可滿足24 V工作電壓的使用需求，提高了生產效率，拓寬了應用范圍和領域。

本實用新型涉及一種智能茶園自動灌溉系統。該系統基于電子技術、通訊和傳感器技術設計，通過多深度土壤水分傳感器、光照度傳感器以及空氣溫濕度傳感器監測茶樹的生長環境狀態，由CPU采集、處理數據信息，并及時做出合理的灌溉決策，實現智能自動灌溉。環境參數可由液晶屏實時顯示或通過GPRS網絡發送至上位服務器系統，便于茶園管理人員準確了解茶樹生長環境狀態，進一步優化管理方法或采取相應措施。智能茶園自動灌溉系統不僅能提高水資源的利用效率、提升現代茶園的管理水平，而且還可以實現增加茶葉產量和優化茶葉品質的目的。