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(一)主要技术内容：该项目研制了一种FOD边灯式光学探测器，用于机场跑道等场景全自动异物检测。FOD探测器可应用在机场视场角3m-70m范围内，100m外看不到红曝，补光灯的光源照射视场范围内无杂斑、条纹、曝光。具备夜间、太阳逆光、灯光逆光等复杂光照条件下稳定成像能力，适应雾霾、大雾、降雨、降雪等恶劣天气环境，采用高效的图像采集处理算法，检测反应速度低于15s。 (二)授权专利情况：该项目取得1项授权中国发明专利，5项授权实用新型专利，4项软件著作权，分别是：1、发明专利《FOD光学探测器补光模块》，ZL202010797243.8；2、实用新型《一种车载视频图像采集设备用固定装置》，ZL202120817824.3；3、实用新型《一种车载智能视频图像处理设备》，ZL202120817835.1；4、实用新型《一种多光谱融合透雾光学探测器》，ZL202120857142.5；5、实用新型《一种高精度FOD光学探测器俯仰调节装置》，ZL202120857212.7；6、实用新型《FOD光学探测器温度控制模块》，ZL202021651573.8；7、软件著作权《机场跑道FOD边灯式光学探测器视频图像处理控制系统V1.0》，登记号2020SR0545462；8、软件著作权《基于Linux的车载FOD光学探测器视频图像采集控制系统V1.0》，登记号2021SR0567360；9、软件著作权《基于Linux的车载FOD光学探测器视频图像AI智能识别系统V1.0》，登记号2021SR0567373；10、软件著作权《融合透雾光学探测器信号处理控制软件V1.0》，登记号2021SR0436046。 (三)技术经济指标： 1、主要技术指标： (1)探测最大距离≥70m；(2)虚警间隔时间≤2次/天；(3)异物探测发现概率95%；(4)方位分辨率≤1.5m(70m处)；(5)距离分辨率≤0.5m；(6)识别异物最小尺寸≤2cm；(7)扫描周期＜1min(同扫)、＜15s(辅助)；(8)光源：红外线(安全性高)；(9)工作温度：-40℃～+75℃。 2、经济指标：该项目产品FOD光学异物探测器售价约2.5万元一台，一条机场跑道需要在不同位置配备若干台探测器。结合国内机场数量、跑道数量综合评估，该项目产品的市场缺口不低于50亿元。项目产品于2021年6月1日销售给民航成都电子技术有限责任公司，合同金额23.4万元，2021年FOD光学异物探测器及配套组件总销售额493.28万元，2022年总销售额1735.14万元，2023年截止6月末已实现销售额2191.15万元，预计2023年全年可实现销售4000万元，市场空间广阔且具备持续增长性。 (四)应用推广及效益情况：该项目产品FOD光学异物探测器首先在机场跑道异物检测场景进行应用，随着技术的不断成熟，也可向工业制造、航海领域及民用领域推广。项目产品改变了机场跑道异物巡检的工作模式，通过精准、全面的光学智能检测，代替传统的人工巡检，保障飞机起降过程安全性，具备明显的社会效益。

高功率激光光学元件包括输出耦合窗、聚焦透镜、反射镜、圆偏振镜等器件，用于激光切割、打孔、焊接、热处理等，是激光加工不可缺少的光学元件。高功率激光光学元件每年全世界需要几百万片，有数百亿美元的利润，若按利润１０００元／件计算，中国每年生产２０万件，利润可达数亿元。高功率光学元件是集现代数学，计算机辅助设计，固体物理于一体的高技术产品。与国外相比，他们的制备工艺简单，成本低，无毒和无放射性。１９９４年１０月，获国家教委科技进步二等奖。

该项目来源于中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所横向项目"红外探测器"和"红外探测器测试验证平台"。针对国内研发的红外辐射热成像探测系统使用的核心器件均是进口器件，且多是商业级探测器，存在温度分辨率较低，空间非均匀性大、衬底温度干扰强、功耗高等问题，该项目提出和设计实现了基于自主研发的核心探测器的高性能红外辐射热成像探测系统，其主要技术指标为：像元规模：640×512；像元尺寸：17μM×17μM；系统NEtd:48.5MK；系统MRtd:87MK；帧频：60Hz；视场角：12.47°×9.95°；功耗：1.0w。该项目瞄准新一代夜视、监控系统在安全监控、电力、医疗等国民经济领域的急需,显著提升了夜视、监控系统的技术水平，完成了主要创新内容包括：基于自主研发的氧化钒多层纳米复合敏感膜、大面阵自适应读出电路，研制成功了大阵列（640×512）、小像元（17μM×17μM）、高帧频(60Hz)的非制冷红外探测器。提出了数字电位器和网络反馈相结合的偏置电压源方法，设计实现了低噪声偏置电路，有效地降低了温度漂移和系统噪声（2/3）。提出了二叉堆统计和图像拉伸相结合算法与一种改进的神经网络校正算法，提高了算法效率和算法适应冗余度，大幅度减小了硬件开销，明显改善了目标退化和伪像的问题。提出了噪声抑制和本体与邻域的细节关系检测的方法，自动实时调整目标与背景的动态范围匹配系数，避免目标物体图像交叠区域的细节信息丢失的现象。提出非球面镜片组透射结构的光学设计方法，有效降低了大光圈条件下红外宽光谱色差，增强了图像锐度。建立了一套针对镜头的补偿算法，解决了红外图像失真问题。该成果与国外同类器件比较,综合技术指标达到国际先进水平(主要技术指标属国际领先)，申请发明专利51项，授权23项,发表论文82篇，经该单位产生直接经济效益9800多万，已在成都新宏基科技发展有限公司、无锡艾立德智能科技有限公司、成都晶华电子实业有限公司等公司使用，效果良好，累计产生经济效益3亿多元，随着高性能红外辐射成像热探测系统的进一步推广应用，将满足国民经济的发展需要，使中国在这一领域拥有完全自主知识产权体系，实现整套系统国产化，打破国外技术垄断和封锁，引领行业的科技进步以及产业的升级换代，为中国红外辐射热成像探测技术的全面推广应用奠定基础。

面向高端装备零件的激光切割(切孔、切槽)、焊接、熔覆/3D打印工艺与装备中的关键问题，开展深入系统的多场复合激光加工关键技术研究与装备研发。 主要技术内容：针对激光切槽、切孔、厚板切割过程中熔渣飞溅、挂渣、加工锥度问题，提出了发泡辅助、磁场辅助、电场磁场耦合辅助激光精密加工方法，开发了旋转聚焦镜渐进式变焦、实时测距运动式调焦、变曲率组合镜自动变焦距技术，实现了厚板、复杂构件的高精度切孔、切槽、切割加工；针对激光焊接接头的晶粒粗大和表面残余拉应力问题，开展焊接接头激光冲击后处理工艺、超声-电弧焊接新工艺研发，实现了熔合区和过热区的晶粒细化与残余压应力调控，显著提高了接头性能，高强钢焊接结构韧性提高80%；针对激光熔覆涂层制备及其关键技术的研发需求，开发出激光熔覆原位合成WC硬质合金，原位合成了六边形WC合金组织，其耐磨性较常规三角形WC组织提高6倍；发明了基于实时调控配比的多路粉末混合分配、离心力熔覆粉末均匀分配、激光束与粉末束相互位置动态调控、新型激光加工头等专利技术；针对多功能激光加工装备系统集成的高效优质加工与系统可靠性问题，基于机器人-视觉误差分析模型和激光传感测距模型，提出了初始焊接位置自主定位方法、三维复杂焊接路径规划与跟踪方法、空间焊缝轨迹恢复方法；研发了多功能激光柔性化加工系列关键单元技术与整机，实现了激光切割、打标、熔覆、焊接、热处理、强化等多功能激光加工与产业化应用。 项目共授权发明专利13件，授权实用新型33件，实审发明专利11件，发表论文76篇，其中SCI、EI检索55篇，培养博士研究生2名，培养硕士生36名(已毕业19名)。 所研发的激光、切割、熔覆关键技术及其系列装备整体水平达到国际先进，在激光装备生产企业和高端装备制造业企业转化与成功应用。近三年来新增销售879台套，新增产值22.599201亿元，新增利税2.615亿元，实现出口创汇764.03万美元。

航空红外细分光谱扫描技术是国外近年来发展起来的新技术，在与美国ＧＥＲ公司合作的基础上，成功地把２．０～２．５微米波段细分为带宽为０．１微米的六个波段，在总体设计、光机和电路设计、数据记录和处理等方面具有独到之处。该遥感器在美国西部地区和我国新疆地区进行了地质遥感飞机试验，取得了明显的效果，它将为地质遥感、特别是在找矿方面开拓新的技术途径有着很好的应用前景。扫描仪主要技术指标为：波段（中心波长）：２．０３５μｍ，２．０８７μｍ２．１４３μｍ；２．２００μｍ；２．２８０μｍ；２．３８０μｍ；波段带宽：０．１μｍ；扫描角：９０°；瞬时视场：ｂ毫弧度；；扫描速率８线／秒，灵敏度优于０．４％；探测器；６元线到硫化铅探测器；记录机上实时ＣＣＴ记录；达到八十年代国际先进水平。

该研究通过一个既含有加性噪声，又含有倍增噪声的单模激光模型，用首次通过时间的概念分析激光的瞬态过程，用激光强度的高阶相干度来研究激光中的饱和效应。在把随机过程中的郎之万方程作合理的变换后，可用解析函数来表示有关物理量，大大减小了计算的工作量，发现倍增噪声对瞬态激光涨落的影响在接近于定态时最大，而对激光定态强度涨落的影响在阈值附近远大于加性噪声；饱和效应则在激光远大于阈值时大大加强，提出了接近商用激光的理论模型。这些结果对提高高分辨率激光光谱的精确度，提高光通信中的信噪比，消除光计算机中的错误率，促进和完善激光理论的发展等提供了可靠的理论依据。

该项目基于飞秒脉冲激光技术，利用光学整流效应和超快高速光电导器件发射和探测太赫兹波，产生了时域持续时间超短、频域光谱宽度超宽的太赫兹辐射波；利用超快光学泵浦探测技术扫描太赫兹时域电磁场波形，测量出了高稳定度、高信噪比的太赫兹波形和光谱；利用时间频率分析技术对太赫兹波的时间和频率特性进行了精确的测量，产生了与国际报道数据一致吻合的结果，验证了自主研制太赫兹仪器的测量准确性。该项目在国内首次实现了太赫兹的自主产生和探测，推动了太赫兹技术在中国的研究发展；在国际上首次提出了时间分辨的太赫兹波谱分析技术，得到国内外的高度认可，并被同领域研究机构、组织广泛应用和引用。该项目取得了如下的创新成果：在国内首次实现了太赫兹的产生和探测，揭示了太赫兹波传播特性。太赫兹波介于毫米波与红外光之间相当宽范围的电磁辐射区域。长期以来，由于缺乏有效的太赫兹辐射产生和检测方法，人们对于该波段电磁辐射性质的了解非常有限，以致于该波段被称为电磁波谱中的太赫兹空隙，该波段也是电磁波谱中有待进行全面研究的最后一个频率窗口。该项目的研究自主实现了太赫兹的产生和探测，对于人们研究太赫兹波段电磁辐射特性提供了一个有力的工具，必将推动太赫兹技术在中国研究的发展。在国际上提出了用小波变换方法对太赫兹波时间频率特性作联合分析，揭示了太赫兹时间分辨的波谱信息。将小波变换应用于太赫兹波的频谱分析，对于水蒸汽的吸收谱线，得到了和文献报道数据相一致的结果。同时应用该方法可以揭示太赫兹波频谱的时域分布特性，这将有利于在时域和频域同时研究太赫兹波与物质作用的内在机理。该研究开创了利用小波变换分析太赫兹光谱特性的新领域。将太赫兹产生和测量技术应用于生物样品分子结构分析和水中生物大分子杂质检测识别，大量节约了企业资金并获得可观的利润。将提出的测量方法应用于芦荟胶生物样品分子结构、物理结构的快速鉴定分析，为北京百根康诺生物技术有限公司节约资金1150万元；应用于快速精确分析鉴定水中生物大分子杂质的组分和结构，为北京奥特美克科技股份有限公司创造利润达750万元。

该激光器采用电晕预电离技术。电容 空式放电电路，解决了高气压快速均匀放电问题。激光光源与激光腔体组装在一起，便于使用且能起到一定的屏蔽作用。具有体积小、能量高，转换效率高、稳定性好、波长短、脉宽窄等特点。是一种较理想的激光器泵浦源，由它泵浦的染料激光输出波长可以覆盖整个可见范围。可作为光刻、激光化学和激光医学的光源。

1.研究意义和需要解决的问题： 激光被誉为“第四代显示技术”具有高亮度、广色域、环保低能耗的特点，在影院投影专业领域，激光光源更可以解决传统汞灯与氙灯的亮度低、发热量大、故障率高、人员更换危险性大、特种气体环境污染的问题。 现有的三色激光光源，采用红绿蓝三色独立封装的方式，导致画面均匀性差，实现色彩白平衡矫正成本高，因此影响到画面效果，该项目采用三色激光一体封装输出白光激光的方式，可以解决激光光源在投影显示中的画面问题与散斑问题。 2.主要技术创新点： (1)关键技术的突破： ①将多波长激光集成到一个模块封装中，实现单模块输出混合激光到800um的光纤跳线中，不同颜色的光线在光纤中充分融合混光，实现了投影输出画面的高均匀性；②增强型多波长消散技术，激光光源由于其波长窄、带来高色域以及高亮度的优点，同样带来高散斑的特性，严重影响了画面效果与观影体验。该项目中白光激光技术，在3基色3波长的基础上，增加绿光与红光的波长，实现6波长的输出，从根本上加宽激光的波长，从而降低散斑。 ③自动白平衡技术。实现投影画面永久无偏色。自动白平衡技术已经可以做到即使某色光部分激光二极管损坏造成偏色，都可以通过自动调整其余两种色光的功率来达到白平衡。 ④半导体制冷技术。将TEC集成在光源模块内部，将制冷系统器件化，完全解决了结露的问题。 (2)解决的主要技术问题：激光散斑问题、激光显示匀场问题、偏色问题、制冷问题 (3)产品和关键技术已投入生产使用，技术指标全部满足要求，具备稳定的生产能力和客户服务能力。适用范围：在数字影院巨幕、建筑投影、工程投影等应用领域。 3.成果产生的价值： 1)已获批实用新型专利15项、外观专利4项，软件著作权1项。 2)推广应用情况：产品覆盖全国30个省级行政区，覆盖300多家影院，超过800块银幕。 3)经济效益：2017年-2018年，白光激光放映系统是镭创高科公司的主营业务，占到全年营业收入的90％以上，累计订单超过1250万元。 4)社会效益： 中国没有一家高亮度工程投影及数字放映机设备生产企业，全部依赖进口。原因是在产业链上，依旧依靠TI和SONY等大公司的DLP或Lcos核心成像器件，无法突破技术壁垒。白光激光放映系统是开展核心器件的开发、突破技术壁垒、创立投影机民族品牌迈出的第一步。

该激光器可用于激光化学和同位素分离，强光与物质相互作用，光泵远红外，非线性光学等许多方面。其原理是：在充满氮气和二氧化碳混合气的放电管内放置一对大面积放电电极，通过子电离等手段使气体大面积均匀放电从而将二氧化碳激发，再通过一对激光腔片使激光得以产生。该器件解决了无Ｈｅ稳定工作的问题，内部循环冷却问题，从而使运转费用大大低于国际上的有Ｈｅ消耗式工作器件。其指标为：１．单次最大输出８．５焦耳；选线最高输出４．８９焦耳；最高重复频率３０赫；脉宽８０毫微秒，一次充气寿命一百万脉冲。已取得百万元以上的经济效益，预计可能取得更大效益。该器件已为国内科研、教学、国防等单位的工作做了一定工作。