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光學(xué)超構(gòu)材料（Metamaterials）的快速發(fā)展為人類提供了在亞波長(zhǎng)尺度下調(diào)控光的傳播的豐富手段。很多新奇的光物理現(xiàn)象，例如負(fù)折射、超分辨透鏡和隱身斗篷等都可以通過(guò)設(shè)計(jì)功能基元的有效介電常數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在光波段，三維納米加工的困難和金屬結(jié)構(gòu)的光損耗不利于超構(gòu)材料的廣泛應(yīng)用。自二維超構(gòu)表面（Metasurface）概念提出以來(lái)，超構(gòu)表面在降低三維超構(gòu)材料加工難度、提高光學(xué)效率方面，特別是控制光的功能基元的幾何位相等方面取得了眾多突破性進(jìn)展。近來(lái)，超構(gòu)表面在高效率全息成像、超薄光學(xué)波片、高數(shù)值孔徑的平面透鏡等領(lǐng)域已經(jīng)表現(xiàn)出極高的應(yīng)用潛力。超構(gòu)表面的研究進(jìn)展極大豐富了利用超構(gòu)功能基元實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁場(chǎng) (可見(jiàn)光、近紅外光，太赫茲、微波等波段) 進(jìn)行調(diào)控的手段，為設(shè)計(jì)新型光學(xué)元件提供了新技術(shù)。 當(dāng)前，超構(gòu)表面的研究主要集中在線性光學(xué)的范疇。但毫無(wú)疑問(wèn)，非線性光學(xué)響應(yīng)例如倍頻、三倍頻、光致折射率變化等過(guò)程，將為光學(xué)超構(gòu)表面的功能基元賦予新的可調(diào)控自由度。此綜述文章從非線性光學(xué)超構(gòu)表面的材料選擇、對(duì)稱性，非線性手性光學(xué)超構(gòu)表面，非線性光學(xué)相位調(diào)控，非線性光光束調(diào)控，光開(kāi)關(guān)與調(diào)制五個(gè)方面詳細(xì)介紹了非線性光學(xué)超構(gòu)表面的最新進(jìn)展。文章最后對(duì)非線性光學(xué)超構(gòu)表面在太赫茲非線性光學(xué)、量子信息處理等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用的前景作了展望。

檢測(cè)技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)之一，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，許多傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)已不能滿足其需要，主要表現(xiàn)在：現(xiàn)代制造產(chǎn)品種類越來(lái)越多，制造精度越來(lái)越高，很多場(chǎng)合要求實(shí)時(shí)、在線、非接觸檢測(cè)；現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展需要更快速、有效的產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)。視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)是建立在計(jì)算機(jī)視覺(jué)理論基礎(chǔ)上的一門(mén)新興檢測(cè)技術(shù)，具有非接觸、速度快、精度高、現(xiàn)場(chǎng)抗干擾能力強(qiáng)等許多優(yōu)點(diǎn)，能很好地滿足現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)檢測(cè)的需求，在實(shí)際中正取得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，如零件外形尺寸測(cè)暈、零件的缺陷檢查、零件裝配、機(jī)器人的引導(dǎo)和零件的識(shí)別等。 浙大團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)軸承表面視覺(jué)在線檢測(cè)系統(tǒng)，被檢軸承在機(jī)械運(yùn)動(dòng)工作平臺(tái)上，在計(jì)算機(jī)的控制下，以一定的速度和節(jié)拍在傳輸帶上運(yùn)動(dòng)，軸承在光源的照射下，其影像被投射到光學(xué)成像系統(tǒng)，CCD攝像頭將其接收的光學(xué)影像轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)輸出到圖像采織卡，圖像采媒卡再將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信息供計(jì)算機(jī)處理。計(jì)算機(jī)運(yùn)用各種算法對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、軸承圖像分割、定位以及計(jì)算等，最終判斷所檢軸承是否為合格品，為合格品者則計(jì)算并輸出圖像的相對(duì)轉(zhuǎn)角，由機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)（比如機(jī)械臂）根據(jù)此轉(zhuǎn)角完成軸承生產(chǎn)的下一工序。

合作的企業(yè)類型等。簡(jiǎn)介請(qǐng)圖文并茂，字?jǐn)?shù)1000字以內(nèi)。）    在工件表面制備具有規(guī)則幾何造型的微觀形貌，即依照陣列排布的微坑或微凸起結(jié)構(gòu)，可顯著改善其摩擦性能，延長(zhǎng)使用壽命，減少能耗，對(duì)提高機(jī)械零件摩擦副性能有明顯工程價(jià)值，對(duì)于節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。    采用微細(xì)特種加工技術(shù)制作微凸起、微坑陣列表面結(jié)構(gòu)，是基于微凸起和微坑的對(duì)應(yīng)幾何關(guān)系，如采用形狀各異的陣列凸電極，依據(jù)反拷

動(dòng)態(tài)表面海洋防污材料由華南理工大學(xué)海洋工程材料團(tuán)隊(duì)研發(fā)，主要用于海軍裝備、船舶、海洋能源裝備等的生物污損防治。該材料具有獨(dú)特的主鏈降解性，在海水中形成不斷變化的動(dòng)態(tài)表面，避免污損生物的附著。涂層在靜態(tài)條件下仍可不斷穩(wěn)定拋光，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境友好防污劑的控制釋放，可靜態(tài)、長(zhǎng)效防污。此外，該材料在海水中可降解為無(wú)毒小分子，避免海洋微塑料的產(chǎn)生，對(duì)海洋環(huán)境友好。該成果打破了歐美日在該領(lǐng)域的長(zhǎng)期技術(shù)壟斷。 已應(yīng)用于軍/民用船舶（數(shù)百艘）、南海島礁用波浪發(fā)電平臺(tái)、水下探測(cè)器等海洋工程裝備，并在核電站試用，防污效果優(yōu)異。

? 鈣鈦礦具有優(yōu)異的非線性特性，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了具有特定諧振波長(zhǎng)的光柵式超構(gòu)表面，從而增強(qiáng)了鈣鈦礦三光子上轉(zhuǎn)換發(fā)光(three-photon luminescence, TPL)過(guò)程。深入研究發(fā)現(xiàn)，這種共振增強(qiáng)的三光子發(fā)光同樣適用于4周期超構(gòu)表面，只有當(dāng)入射波長(zhǎng)是共振波長(zhǎng)時(shí)，編碼信息“NANO”才可見(jiàn)。這一研究成果拓展了鈣鈦礦超構(gòu)表面在高分辨率非線性彩色納米印刷和

非線性光學(xué)效應(yīng)在頻率轉(zhuǎn)換、全光開(kāi)關(guān)、電光開(kāi)關(guān)等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用，傳統(tǒng)非線性光學(xué)晶體在激光頻率轉(zhuǎn)換領(lǐng)域已取得巨大成功。然而，隨著光學(xué)計(jì)算、量子光學(xué)芯片等領(lǐng)域的不斷發(fā)展，如何將非線性光學(xué)功能集成于微小尺寸的芯片上是光電集成領(lǐng)域的重要科學(xué)技術(shù)問(wèn)題。近年來(lái)，光學(xué)超構(gòu)表面的出現(xiàn)為設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)特定光場(chǎng)調(diào)控功能的新型非線性微納光學(xué)元件提供了很好的契機(jī)。

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)汽車保有量迅速增加，對(duì)高品質(zhì)汽車板的需求日益旺盛。目前，板材表面光潔性、涂漆性能是影響汽車外板關(guān)鍵因素，尤其是中高檔轎車，外板材料必須達(dá)到 O5 級(jí)表面水平（O5 級(jí)別要求鋼板表面無(wú)任何缺陷）。因此，控制汽車板材表面質(zhì)量是鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)中最重要的技術(shù)之一。當(dāng)前高等級(jí)的汽車板生產(chǎn)難度極高，主要是存在以下三個(gè)難題：（1）汽車板澆鑄過(guò)程中水口結(jié)瘤物嚴(yán)重，影響汽車板質(zhì)量與正常生產(chǎn)；（2）連鑄結(jié)晶器液面波動(dòng)引起的界面卷渣缺陷；（3）大尺寸夾雜物及液態(tài)保護(hù)渣易出現(xiàn)在鑄坯表層。當(dāng)前普遍采用鑄坯表面扒皮方法降低缺陷概率，然而此種方法耗費(fèi)大量人力、物力，且不能從根本上解決高等級(jí)的汽車面板缺陷問(wèn)題。因此，控制汽車板表面缺陷是打造高端 O5 板、實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能穩(wěn)定生產(chǎn)需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。 （1）汽車板鋼連鑄浸入式水口結(jié)瘤控制技術(shù)。汽車板鋼 RH 精煉過(guò)程加入鋁粒，脫除鋼中[O]含量，生產(chǎn) Al 3 O 2 夾雜物，在后續(xù)工藝中采用控制精煉渣系、提高軟吹時(shí)間、防止二次氧化等手段，減少鋼液中夾雜物含量。在實(shí)際連鑄生產(chǎn)過(guò)程中，Al 2 O 3 仍頻繁的造成水口結(jié)瘤，影響正常澆鑄。在水口結(jié)瘤物中發(fā)現(xiàn)，水口內(nèi)壁結(jié)瘤物中普遍存在大量的凝固鋼，從而加劇水口堵塞的速度。本項(xiàng)目提出水口結(jié)瘤控制技術(shù)，在浸入式水口附近采用電磁加熱技術(shù)，通過(guò)調(diào)整電流頻率和強(qiáng)度，在水口內(nèi)部附近產(chǎn)生高頻交變磁場(chǎng)，誘導(dǎo)此區(qū)域產(chǎn)生大量的焦耳熱，提高水口內(nèi)壁溫度，避免由于鋼液滯留造成的凝鋼現(xiàn)象，降低水口堵塞幾率，避免由于偏流現(xiàn)象導(dǎo)致的界面卷渣行為，改善鑄坯表層質(zhì)量，提高高端汽車板生產(chǎn)節(jié)奏的穩(wěn)定性。 （2）連鑄結(jié)晶器界面卷渣控制技術(shù)。通過(guò)改變浸入式水口類型、浸入深度、吹氬流量等操作參數(shù)可以改變連鑄結(jié)晶器內(nèi)單環(huán)流—雙環(huán)流流動(dòng)行為，從而改善界面波動(dòng)，降低卷渣概率。當(dāng)前研究吹氬條件下結(jié)晶器鋼液流動(dòng)行為，普遍通過(guò)水模型進(jìn)行物理模擬，而對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中鋼渣界面的波動(dòng)行為研究很少。因此在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，仍頻繁出現(xiàn)卷渣現(xiàn)象，遺留至鑄坯表層附近，嚴(yán)重影響汽車板的正常生產(chǎn)。本項(xiàng)目采用插釘板實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)測(cè)量澆鑄過(guò)程中鋼渣界面形狀和流速分布，確定獲得鋼渣界面的傳輸行為。通過(guò)優(yōu)化操作工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)連鑄結(jié)晶器界面卷渣的有效控制。與國(guó)內(nèi)研究相比，能夠?qū)崿F(xiàn)連鑄結(jié)晶器液面波動(dòng)行為的實(shí)際測(cè)量，測(cè)量結(jié)果更為準(zhǔn)確直觀，有效指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。 （3）初始凝固鉤尺寸控制技術(shù)。連鑄結(jié)晶器彎月面附近，高溫鋼液與結(jié)晶器銅板接觸良好，大量的凝固潛熱瞬時(shí)釋放，凝坯殼快速形成。在結(jié)晶器往復(fù)震動(dòng)作用下，初始凝固坯殼被液態(tài)保護(hù)渣擠壓向鋼液內(nèi)部彎曲，病形成初始凝固鉤。在非正常澆鑄條件下，初始凝固鉤尺寸較大，對(duì)上浮的大尺寸夾雜物和液態(tài)保護(hù)渣有較強(qiáng)的捕獲作用，造成鑄坯表層夾渣而遺留至鑄坯內(nèi)部，并在后續(xù)軋制過(guò)程中極易形成汽車板表層缺陷。目前國(guó)內(nèi)對(duì)彎月面附近初始凝固行為研究較少，開(kāi)展凝固鉤捕獲大尺寸夾雜物與保護(hù)渣研究很少。本項(xiàng)目采用實(shí)驗(yàn)檢測(cè)與數(shù)值模擬手段，研究結(jié)晶器彎月面附近凝固行為，研究凝固鉤形成過(guò)程及大尺寸夾雜物遷移、捕獲行為，分析關(guān)鍵工藝參數(shù)初始凝固行為影響，實(shí)現(xiàn)凝固鉤尺寸的有效控制，降低凝固鉤對(duì)夾雜物和保護(hù)渣捕獲概率。

該技術(shù)完成核心技術(shù)突破，形成了高效環(huán)保系列產(chǎn)品，全流程無(wú)廢綜合利用，且對(duì)施工人員無(wú)危害；打破了現(xiàn)有技術(shù)影響人體健康并造成大量廢酸排放的技術(shù)弊端。 該技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品主要包括：金屬表面處理劑、除油除污劑及清洗劑等，可用于金屬制品酸洗預(yù)處理、五金件清洗、壓濾陶瓷板清洗及日常油污清除等行業(yè)。 市場(chǎng)預(yù)期：金屬表面酸洗預(yù)處理行業(yè)在全國(guó)已形成萬(wàn)億產(chǎn)業(yè)規(guī)模，產(chǎn)品已經(jīng)過(guò)上百家現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，市場(chǎng)需求迫切，具備產(chǎn)業(yè)化推廣基礎(chǔ)，一旦技術(shù)得以在業(yè)內(nèi)推廣，其經(jīng)濟(jì)、環(huán)保及社會(huì)效益巨大。 成果發(fā)布時(shí)間：2019 年

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