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職務

中國科學院沈陽自動化研究所研究員、遼寧省太赫茲成像感知重點實驗室主任

近三年主要業(yè)績

及所獲榮譽

    祁峰，中國科學院沈陽自動化研究所特聘核心研究員、博士生導師、所學術(shù)委員會委員。本科畢業(yè)于浙江大學，碩士博士畢業(yè)于比利時魯汶大學，先后于日本理化學研究所、德國法蘭克福歌德大學、英國伯明翰大學從事太赫茲研究，擔任遼寧省太赫茲成像感知重點實驗室主任、廣東省超材料微波射頻重點實驗室學術(shù)委員會主任、高技術(shù)領(lǐng)域主題專家組專家、工信部產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造和制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展專項“太赫茲無損檢測技術(shù)開發(fā)及應用”項目專家組專家、教育部太赫茲技術(shù)重點實驗室學術(shù)委員會委員、中國生物物理學會太赫茲生物物理學分會常委；作為項目負責人承擔國家重點研發(fā)計劃、高技術(shù)領(lǐng)域重點項目、科技部外專項目、自然科學基金等國家級項目多項，Defence Technology編委，以第一/唯一通訊作者發(fā)表發(fā)表包括Optica、IEEE Trans、APL、OL、OE、JOSA等在內(nèi)的期刊論文50余篇，授權(quán)發(fā)明專利14項，國際會議Keynote Speech 5次，獲得Global Symposium on   Millimeter Waves“Best Paper Award”、European Radar Conference “Student Grant”等獎勵。

    祁峰長期從事太赫茲成像感知研究，帶領(lǐng)團隊研制出了包括太赫茲源、探測器、鏡頭、天線等在內(nèi)的一批核心器件，部分器件性能可比肩國外同類進口產(chǎn)品，實現(xiàn)了國產(chǎn)化以及批量交付。2024年他在太赫茲探測研究中取得原創(chuàng)性成果，有效拓展了光譜范圍，并大幅提升了探測靈敏度及動態(tài)范圍，為大衰減、厚樣品測量提供了可能性；他基于太赫茲技術(shù)在航空航天領(lǐng)域功能材料檢測開展應用探索并取得了重要進展，解決了若干新型材料性能傳統(tǒng)手段難以檢測的難題，展現(xiàn)了太赫茲檢測的優(yōu)勢和廣闊應用前景，為我國高端裝備制造過程中的自動檢測提供了新的解決方案；他被Defence Technology期刊（SCI 2區(qū)）評為優(yōu)秀編委。

（1）技術(shù)創(chuàng)新：針對太赫茲領(lǐng)域長期存在的“THz Gap”，提出了系統(tǒng)解決頻率覆蓋難題的頻率變換技術(shù)，利用光放大效應大幅提升了脈沖信號的探測靈敏度，該研究達國際先進水平并為國內(nèi)行業(yè)優(yōu)勢單位實現(xiàn)了樣機交付。自上世紀九十年代發(fā)明太赫茲時域光譜技術(shù)以來，其在物質(zhì)成分檢測、工業(yè)無損檢測以及半導體檢測領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣闊的應用前景，但正如太赫茲頻率變換技術(shù)發(fā)源地—日本理化學研究所（RIKEN）在2010年年度報告中指出“太赫茲信號非常難以產(chǎn)生，更不用說它的探測?！?021年祁峰研究員帶領(lǐng)團隊國際首次實現(xiàn)了基于BGSe晶體的頻率變換靈敏探測，相關(guān)成果為央視、新華社、人民日報等主流媒體報道；經(jīng)過三年的努力，現(xiàn)已全面實現(xiàn)了0.1～100THz的靈敏探測，目前對ns脈沖信號的探測靈敏度優(yōu)于4K bolometer4個數(shù)量級以上、優(yōu)于HgCdTe探測器5個數(shù)量級以上，在5μm以上頻點最高可實現(xiàn)ns單脈沖10光子、動態(tài)范圍150dB以上的極限測量能力。目前大功率太赫茲源在世界范圍內(nèi)仍屬稀缺資源，該探測技術(shù)在光源功率受限的情況下保障了系統(tǒng)的測量能力，可用于當前難以測量的大吸收及厚樣品，其室溫工作特性易于實際使用，并且較現(xiàn)有探測器響應速度更快，可為當前物質(zhì)成分識別、工業(yè)檢測、半導體行業(yè)提供新的解決方案。

（2）應用開發(fā)：針對航空航天領(lǐng)域無損檢測需求，從實際工況出發(fā)，自研核心器件及算法解決了功能材料的檢測難題，經(jīng)實際測試實現(xiàn)了檢測效率、效果的雙提升，可望應用于產(chǎn)線的在線監(jiān)測。航空航天領(lǐng)域材料經(jīng)常工作于極端條件，在實現(xiàn)強大功能的同時也為檢測帶來了難題。傳統(tǒng)的X光、超聲、可見光、紅外等檢測手段在應對絕緣絕熱材料、尤其是近年來大量涌現(xiàn)的復合材料內(nèi)部缺陷檢測需求時顯得力不從心。X光穿透力過強，但檢測對比度不高；超聲不適用于空氣條件檢測，且對該類材料的穿透力較弱；可見光大多用來進行表面檢測；紅外檢測在測量信噪比以及透視方面能力不夠理想。針對復雜工件細小缺陷及脫粘的實際檢測需求以及太赫茲成像領(lǐng)域長期存在的分辨率難題，祁峰從太赫茲波動性出發(fā)，充分利用相位特性系統(tǒng)的將超分辨運算從實數(shù)域拓展至復數(shù)域，結(jié)合自研太赫茲鏡頭實現(xiàn)了超分辨成像，目前最佳分辨率小于0.3個波長，距離分辨率超越合成孔徑雷達頻域計算的10倍以上，不但超越了衍射成像的物理極限，也超越了基于傅里葉變換運算體系的經(jīng)驗極限；采用光學測量導引的方式解決了復雜面型測量的探頭姿態(tài)控制問題，實現(xiàn)了高信噪比的穩(wěn)定測量；從波動物理圖像出發(fā)，自研算法系統(tǒng)的解決了薄膜以及介質(zhì)測量中的干涉及色散問題，大幅提升了測量精度。最終在空氣環(huán)境實現(xiàn)了無損、非接觸、透視、精細成像，對若干功能材料實現(xiàn)了“測傳統(tǒng)手段所不能測”，可望應用于實際產(chǎn)線的在線測試，解決功能材料、復合材料的檢測難題。

獲獎理由

檢測及測量是工業(yè)智能的基礎(chǔ)，太赫茲對非金屬、非極性材料穿透力強且包含豐富的光譜信息，可作為分子級的識別手段，在諸多領(lǐng)域展現(xiàn)了廣闊的應用前景并在工業(yè)檢測被寄予厚望。長期以來，受限于光源及探測手段，太赫茲技術(shù)雖潛力巨大，但難走出實驗室，THz Gap的長期存在意味著即使是最基本的信號生成和探測亦非常困難。

祁峰敢于面對科研領(lǐng)域的難題，從核心器件研制踏實做起、深耕細作，以十年之努力系統(tǒng)解決了該頻段的頻率覆蓋問題，并開發(fā)了可對標國外同類產(chǎn)品的元器件，在頻率變換探測技術(shù)方面已達國際先進水平。難能可貴的是，他能夠主動走進產(chǎn)線，面向?qū)嶋H工業(yè)制造場景，思索如何解決具體問題，將太赫茲技術(shù)推向?qū)嶋H應用。目前祁峰采用太赫茲技術(shù)在若干重要功能材料檢測場景取得了明顯優(yōu)于傳統(tǒng)X光、超聲等技術(shù)手段的檢測效果，并以滿足實際生產(chǎn)需求為目標反復改進，有效地推進了太赫茲技術(shù)的工業(yè)應用。光譜是重要的工業(yè)檢測手段并在工業(yè)生產(chǎn)中取得了巨大的成功，祁峰大幅拓展了可用光譜范圍，對檢測意義重大，可望衍生出新的裝備，提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量。