光电磁一体化

光电感测与智能成像团队

一、团队简介

团队聚焦光电器件与核心模组和光机系统集成及智能化成像应用两大方向,致力于构建“材料—器件—模组—系统”全链条科研体系。团队现有教授/博士生导师、青年学者、博士后及科研骨干十余人,形成了以国家高层次人才为引领、青年才俊为主体、博士后和研究助理为支撑的高水平人才梯队。

研究方向涵盖:量子点光电探测器与红外芯片、多波长半导体激光器件、MEMS扫描模组与结构光成像、仿生复眼/人眼成像新体制、单像素成像与人工智能融合、面向低空经济与智慧城市的三维成像与应用、团队注重从基础研究到工程应用的完整链条建设,科研成果服务于国家战略与社会经济发展。

二、团队核心成员及联系方式

姓名 岗位、职责 联系方式
曹杰 责任教授,属地负责人 caojie@bit.edu.cn
胡慧成 属地联系人 huichenghu@bit.edu.cn
郑堃 属地联系人 zkun@bit.edu.cn

三、团队创新成果

1.片上集成胶体量子点短波红外成像

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针对新一代低成本、高性能短波红外成像需求,团队基于胶体量子点材料体系,构建了高一致性、高致密度的量子点薄膜制备工艺,并开发出稳定可靠的光电二极管器件架构,实现了覆盖紫外—可见—短波红外的宽光谱响应成像芯片。该技术采用溶液法低温制备路线,可直接片上集成,显著降低制造复杂度与成本,同时保留优异的光谱可调特性与器件性能一致性。目前,该胶体量子点短波红外成像芯片已完成应用验证,可提供芯片级与系统级产品形态,支持小批量生产与场景化部署。

2.全彩夜视模组(RM02CYSQC系列)

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突破昼夜限制,实现0.005lx超低照度条件下全天时彩色成像,告别“伸手不见五指”,实现黑夜清晰探测,分为短焦模组与长焦模组,适配不同探测距离需求,已通过中国计量科学研究院权威检测。

3.超分辨显微镜

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面向工业和生物领域日益增长的高分辨率观察检测需求,团队开展了storm-expansion microscopy和microscphere microscopy的研究。利用原位膨胀和过采样,可以实现生物荧光标记分子8-10nm的水平分辨率,~50nm轴向分辨率的观察。利用微球的近场效应和中继像操作,可以实现工业免标记样品~150nm-80nm的超分辨观察能力。

4.激光通信端机

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该产品0~10km轻小型激光通信端机专为机动平台及应急组网设计,集成了高灵敏度光电探测与快速控制模块。其核心优势在于智能化的自动捕获、对准与跟踪(ATP)系统,能在动态环境下秒级建立链路并稳定保持。在传输性能上,支持百兆至千兆级高速数据传输,误码率严格优于1e-6,确保语音、视频及指令的高保真送达。整机采用轻量化加固结构,具备低功耗、抗振动特性,无需复杂部署即可实现“开机即通”,是解决最后一公里宽带接入及复杂电磁环境下保密通信的理想方案。

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该星间激光通信系统专为大规模低轨星座组网设计,核心性能突破显著:在链路距离优于5000公里的超远距条件下,仍能稳定维持100Gbps的超高数据传输速率。系统集成了微弧度级高精度捕获、对准与跟踪(ATP)技术,有效克服卫星高速相对运动及空间背景噪声干扰,确保在长距离传输中误码率极低且链路高可用。

5.多模融合半实物仿真平台

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平台定位:

多用途虚实结合异构光电成像感知平台,为技术研发、产品测试、场景验证提供全流程仿真支撑,实现模拟与真实场景无缝衔接。

核心功能参数:

数据样式:支持2D图像+3D点云双数据格式,覆盖全类型感知数据;

支撑载荷:兼容可见、红外、激光等多类型探测载荷,适配性广;

数据获取:支持实时采集、历史回访两种模式,测试灵活;

扩展接口:模块化构建版图与场景,可自定义测试环境;

仿真场景:覆盖丛林、沙漠、城市、雪地等多类典型场景。

平台应用:

可实现目标探测与识别、无人机平台载荷测试、机载激光雷达三维点云重构等功能,为产品研发提供全流程验证,大幅降低研发成本、提升研发效率。