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塑料激光焊接技術是通過激光產生高溫溶解，對兩件產品進行固定的技術。塑料激光焊接技術主要用于連接敏感性的塑料制品，例如 PCB 電路板、精密塑料零件電子感應器、真空塑料制品，以及無菌醫療器械等要求密封及潔凈度高的塑料制品。塑料激光焊接的優點是：焊接速度快，適用于精密器件焊接；能產生真空密封結構，防水防塵；焊接牢固，能夠制造出超過原材料強度的焊接縫；焊接過程中樹脂降解少，熱損壞和熱變形小，無飛邊，焊縫嚴密，沒有殘渣。目前已有的塑料激光焊接采用的是10.6μm 的CO2激光器、1064nm的Nd：YAG激光器的和808nm的半導體激光器。但是對于某些材料如聚合物， 對1μm或0.8μm的光吸收太少，而對10μm或紫外線（UV）的吸收太強， 1.645μm是更合適的激光波段。此外， 1.645μm屬于人眼安全波長，相對其它波長對人眼更安全（視網膜安全）。1.645μm激光器的應用包括透明塑料焊接，塑料面板的嵌入式或多層打標以及精密的聚合物薄膜焊接和切割。許多塑料材料在可見光中本質上是透明的，在1μm左右也有很高的透射率，但是在1.6μm附近的波長卻沒有。比如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），聚碳酸酯（PC），環烯烴共聚物（COC）和丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS），這四種不同類型的透明塑料透射光譜顯示在1.645μm附近有很強的吸收峰，可以形成更好的焊接。

本成果提出大模場光纖的系列解決方案，基于新型環形纖芯、非對稱型微結構包層、以及模式正交耦合及分離技術獲得新型大模場光纖，光纖同時具有大模場、低損耗、單模傳輸特性，實現高質量光束輸出。已申請發明專利9項，其中已授權發明專利4項（ZL201010589053.3、ZL201010590795.8、ZL201110356877.0、ZL201210391185.4）。性能指標 （1）模場面積可達1500μm2以上。 （2）光纖可在彎曲半徑為20~30cm的條件下

本發明提供了一種材料強度分布獲取方法，通過材料的強度試驗獲得若干個材料強度樣本（ｉｍｇ　ｆｉｌｅ＝＇ＤＤＡ０００１５９５２６８０００００００１１．ＴＩＦ＇　ｗｉ＝＇６０＇　ｈｅ＝＇５９＇／）確定基于試驗數據的強度隨機變量樣本：（ｉｍｇ　ｆｉｌｅ＝＇ＤＤＡ０００１５９５２６８０００００００１２．ＴＩＦ＇　ｗｉ＝＇１７９＇　ｈｅ＝＇１２８＇／）將強度隨機變量η采用混沌多項式展開，根據高斯采樣計算得到各階混沌多項式基函數樣本（ｉｍｇ　ｆｉｌｅ＝＇ＤＤＡ０００１５９５２６８０００００００１３．ＴＩＦ＇　ｗｉ＝＇１５６＇　ｈｅ＝＇６６＇／）采用馬爾科夫鏈?蒙特卡洛算法獲得各階混沌多項式系數γ的后驗分布樣本（ｉｍｇ　ｆｉｌｅ＝＇ＤＤＡ０００１５９５２６８０００００００１４．ＴＩＦ＇　ｗｉ＝＇７７＇　ｈｅ＝＇６０＇／）根據重構的混沌多項式系數樣本（ｉｍｇ　ｆｉｌｅ＝＇ＤＤＡ０００１５９５２６８０００００００１５．ＴＩＦ＇　ｗｉ＝＇４７＇　ｈｅ＝＇５５＇／）和混沌多項式基函數樣本（ｉｍｇ　ｆｉｌｅ＝＇ＤＤＡ０００１５９５２６８０００００００１６．ＴＩＦ＇　ｗｉ＝＇１２６＇　ｈｅ＝＇６３＇／）確定強度隨機變量的后驗分布樣本：（ｉｍｇ　ｆｉｌｅ＝＇ＤＤＡ０００１５９５２６８０００００００１７．ＴＩＦ＇　ｗｉ＝＇３６４＇　ｈｅ＝＇１２０＇／）根據強度隨機變量的后驗分布樣本（ｉｍｇ　ｆｉｌｅ＝＇ＤＤＡ０００１５９５２６８０００００００１８．ＴＩＦ＇　ｗｉ＝＇３３＇　ｈｅ＝＇５３＇／）計算強度的后驗分布樣本：（ｉｍｇ　ｆｉｌｅ＝＇ＤＤＡ０００１５９５２６８０００００００１９．ＴＩＦ＇　ｗｉ＝＇２４７＇　ｈｅ＝＇６２＇／）最終采用區間統計的方法獲得材料的強度分布。本發明方法僅需完成少量強度試驗即可獲得材料的強度分布，且不需要假設材料的強度分布類型，節約了大量的試驗時間和經費，同時，也避免了因材料強度分布模型的錯誤選取而引入的誤差。

目前，訓練機器學習模型依賴于海量的數據，當以集中方式訓練時，會帶來很大的計算成本。因此，現在普遍的共識是，未來的機器學習應該以分布式方式實施。通常，分布式學習是以server-worker模式中進行的，其中server利用從workers收集的信息更新學習參數，然后將這些參數廣播給workers。 但是，隨著worker數量的增加，通信開銷也會大幅

團隊已完成退役鋰電池帶電破解分選回收生產線、移動式拆解車等技術成果轉化，實現了“1+N”鋰電分布式帶電拆解新模式，解決退役動力鋰電池分布散亂、難以集中無害化處理的難題。 一、項目進展 已注冊公司運營 二、企業信息 企業名稱 銳鋒智鋰（陜西）科技有限公司 企業法人 張志杰 注冊時間 2022.5.16 注冊所在省市 陜西省西安市 組織機構代碼 91610113MABLKTJR6C 經營范圍 技術服務、技術開發、技術咨詢、轉讓及推廣 企業地址 陜西省西安市雁塔區雁翔路99號博源科技廣場C座1401 獲投資情況 海沃能量盒子1000萬投資意向 三、負責人及成員 姓名 學院 入學時間 張志杰 能源與動力工程學院 2021 陳博 能源與動力工程學院 2019 董梓竣 管理學院 2019 宋自遠 電氣學院 2019 陳昊煊 能源與動力工程學院 2019 黃嘉慧 人文社會科學學院 2019 羅寒非 化學學院 2019 陳楷林 能源與動力工程學院 2019 師鳴遙 生命科學與技術學院 2019 四、指導教師 姓名 學院 職務/職稱 研究方向 丁書江 化學學院 教授/院長 電化學儲能 楊國銳 化學學院 副教授 鋰電回收 延衛 能源與動力工程學院 教授 污染控制 五、項目簡介 隨著新能源汽車產銷量逐年爆發時增長，大量退役動力鋰電池涌入報廢市場。一方面，鎳鈷鋰元素作為電池極粉生產的關鍵性材料，而我國長期以來嚴重依賴進口，面臨巨大的材料供給缺口；另一方面，退役電池因含有余能，在堆積、運輸及拆解過程易發生起火爆炸（相當于1/8同質量TNT的爆炸威力），危害操作人員安全，同時造成不可逆的鎳鈷鋰產物損失。 因此，預放電步驟是傳統工藝中的必經之路，而在預放電過程中又存在嚴重的環境污染問題，致使傳統拆解企業難以進駐工業園區，大大壓縮了行業的發展空間。針對上述痛點，本團隊研發的項目： （1）首創性實現了對退役動力鋰電池的帶電拆解，避免了傳統拆解高濃鹽水預放電工藝，降低拆解成本，單條產線可年減少20萬噸高濃鹽水的排放； （2）通過自研高效吸附劑與先進的廢水處理工藝，實現生產線三廢零排放，年減少超百萬元的治污成本，獲得準入工業園區的資格； （3）內置余熱回收系統回收電池殘余電能，年減少超1萬噸標準煤燃燒，減少超4萬噸的CO2排放。 經過學生團隊技術攻關和基礎實驗研究，我司已獲得了成套的動力鋰電池破解分選技術，已申技術專利20余項。其中負責人已獲5項核心授權專利，實審專利11項，對技術、產品形成全方位保護。經過多次技術升級，已成功調試安裝了退役動力鋰電池破解分選成套設備生產線，該生產線完全達到工業生產要求，鋰電池年處理量提升到5000噸，處理能力里超同行10%，產品回收率超同行20%，產品價值率領跑同行30%，并可入駐工業園區。 此外，團隊已完成退役鋰電池帶電破解分選回收生產線、移動式拆解車等技術成果轉化，實現了“1+N”鋰電分布式帶電拆解新模式，解決退役動力鋰電池分布散亂、難以集中無害化處理的難題。公司已獲得海沃能量盒子1000萬投資意向，并與多家智能化設備供應商達成代工生產合作，研發的生產線已在云南云天化集團、陜西全通集團完成中試驗收，即將投入大規模生產使用。 

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近日，北京大學物理學院馬仁敏研究員課題組實驗發現了拓撲能帶反轉光場限制效應，將拓撲態的利用由拓撲邊緣態擴展至拓撲體態，并基于此實現了一種高性能的拓撲體態激光器。這種新型激光器具有垂直出射、高方向性、小體積、低閾值、窄線寬、單橫模、單縱模和高邊模抑制比等優異特性。相關工作被《Nature Nanotechnology》雜志以標題 “A high-performance topological bulk laser based on band-inversion-induced reflection” 進行長文報道。 激光器的發明加深了人們對光與物質相互作用的認識，并對現代科學與技術的發展起到了巨大的推動作用。至激光器發明以來，激光微型化始終是一個重要的研究方向。半導體激光器因為易于電泵浦和規模生產與集成等優點，是激光微型化的首要選擇。經過幾十年的發展，半導體激光器的微型化已經取得了巨大的成就。尤其是具有垂直出射特性的垂直腔面發射激光器（VCSEL），目前已有數以百億計的該型激光器被廣泛應用于數據通訊、激光雷達、人臉識別、數據存儲與醫療手術等領域。圖1：拓撲體態激光器原理和示意圖。(a) 用于構造能帶反轉的拓撲態和拓撲平庸態光子晶體示意圖。(b) 實驗中發現能帶反轉可用來實現光場的反射和限制。(c) 垂直發射拓撲體態激光器示意圖。拓撲體態激光器出射方向垂直于光學腔反饋平面。 馬仁敏研究員與合作者提出并實現了一種新型垂直發射激光器—拓撲體態激光器。這種新型激光器直徑只有數微米，具有良好的垂直發射方向性, 窄線寬，單橫模、單縱模，能夠在室溫下以千瓦每平方厘米閾值穩定工作，單模輸出邊模抑制比超過36 dB。這些性能與商業化激光二極管相當，根據IEEE以及相關工業標準，指標滿足多數應用領域需求。 該類激光器的實現有賴于實驗中發現的一種新型光反射和限制機制：能帶反轉光場限制效應。圖1給出了能帶反轉光場限制效應和基于其實現拓撲體態激光器的原理和示意圖：實驗中首先通過對二維光子晶體進行變形操作，分別獲得了具有拓撲態和拓撲平庸態的能帶結構；相較于拓撲平庸態，拓撲態的光子晶體能帶結構中發生偶極子和四極子能帶間的能量反轉；實驗和理論計算發現頻率靠近能帶邊緣的光場雖然在拓撲態和拓撲平庸態中都可以自由傳播，但是在兩者的界面處會發生能帶反轉引起的光場發射；該能帶反轉引起的光場反射和限制效應僅發生在布里淵區中心附近，越靠近布里淵區中心，光場反射和限制越有效，使得利用該類型反射機制構建的拓撲體態激光器具有單橫模、單縱模、面內反饋、垂直出射等優異特性。圖2：拓撲體態激光器件與性能。(a-b) 拓撲體態激光器諧振腔（a）和拓撲界面處（b）的電鏡圖。（c）隨功率變化的光譜。（d）激射光譜。（e）激射實空間近場分布。（f）激射角分辨遠場分布。 能帶反轉光場反射和限制效應為激光物理提供了一種新穎的激光模式選擇和出射光場調控機制。基于該原理構建的新型拓撲激光器各項性能均達到了可商業化應用的水平（圖2）。新的光場反射和限制機制將拓撲態的利用由拓撲邊緣態擴展至拓撲體態，同時該原理可以拓展到電子學、聲學和聲子學等領域。 該工作發表于Nature Nanotechnology (DOI: 10.1038/s41565-019-0584-x)，馬仁敏研究員為論文通訊作者；北京大學博士后邵增凱、博士生陳華洲和王所為共同第一作者；其他作者包括北京大學博士生冒芯蕊、楊振乾、訪問學生王少雷，以及日本國立材料研究所教授胡曉，學生王星翔。這項工作得到國家自然科學基金委、科技部、北京市自然科學基金、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等的支持。