研究院新闻

感恩2025——上海理工大学太赫兹技术创新研究院

发布者：张慧萍发布时间：2025-12-31浏览次数：10

      2025年，上海理工大学太赫兹技术创新研究院在庄松林院士和朱亦鸣教授的带领下，依旧深耕科研与教学领域，大力推动科技创新和技术成果转化应用，深度融入学校推进高水平大学建设的全局之中。过去这一年，研究院全体成员始终保持着探索的热情，不断推陈出新，在科研成果产出、人才培养和平台建设等多个维度都收获了新成绩。展望新的一年，研究院将继续发挥优势与特色，为学校打造高水平大学添砖加瓦、再立新功。

平台篇                                               
1、获批上海市太赫兹探测技术融合创新中心。
奖项篇                                             
1、“机载太赫兹合成孔径雷达及成像方法”项目获得第五届上海知识产权创新奖专利三等奖。

获奖人：李银伟、丁丽、朱亦鸣、吴琦、储得苗
人才篇                                             
1、朱亦鸣教授获上海市东方英才团队（青潜）；
2、陈舒教授获批上海市曙光学者；
3、谢静雅副教授获批上海市东方英才青年项目；
4、谭知雨讲师获批第十届中国科协“青年人才托举工程”。
项目篇                                             
1、上海理工大学朱亦鸣教授主持国家自然科学基金卓越研究群体项目（延续资助）《太赫兹科学技术前沿》，经费1521万元。
2、上海理工大学李萍讲师主持XXX委基金项目，经费180万元。
3、上海理工大学周立国副教授主持XXX委基金项目，经费90万元。
4、上海理工大学李银伟教授主持XXX委基金项目，经费50万元。
5、上海理工大学谭知雨讲师主持国家自然科学基金青年项目《多频多偏振复用太赫兹半导体主动波前调控器件研究》，经费：30万元。
6、上海理工大学郭旭光教授主持横向项目《半导体量测/检测系统研发》，经费：80万元。
7、上海理工大学袁英豪副教授主持横向项目《太赫兹测厚探头设计》，经费：38.5万元。
8、上海理工大学李银伟教授主持横向项目《一体化软件系统集成框架》，经费：20万元。
9、上海理工大学李银伟教授主持横向项目《星载高分宽幅SAR系统方案设计》，经费：15万元。
10、上海理工大学李萍讲师主持横向项目《特殊物品数量查验成像数据库》，经费：14.7万元。
论文篇                                             
     2025年度，研究院共发表SCI论文40篇，其中1区18篇，2区15篇，ESI高被引论文1篇。
1、研究院与德国德累斯顿工业大学、马普高分子研究所、西班牙巴斯克纳米科学合作研究中心等单位的研究者们合作，在国际上首次合成了二维导电聚苯胺材料。利用前期发展的高性能THz s-SNOM成像系统，对首次合成的二维导电聚苯胺进行太赫兹-红外近场成像和光谱研究，获得如下结果：1）二维导电聚苯胺在红外-太赫兹频段呈现出显著的载流子Drude进行光响应行为，在中红外频段呈现出显著的载流子共振强吸收，通过发展近场理论模型，实现了对聚苯胺的纳米光电导测量，电导率高达，远高于当前的一维聚苯胺电导率；2）由范德华力结合形成的二维导电聚合物具有三维的导电通道，并且具有各向异性的特点。二维导电聚苯胺材料的实现有望为太赫兹光电探测器的提供新颖材料体系。相关研究成果以“Two-dimensional polyaniline crystal with metallic out-of-plane conductivity”《具有金属性面外导电性的二维聚苯胺晶体》为题，发表在《自然》（Nature）上（IF=48.5，中科院一区，ESI）。
2、研究院联合东方理工大学丁飞教授课题组，提出了一种实现偏振可选择的衍射神经网络（PS-DNNs）新方法。通过联合相位和偏振多自由度调控，实现了偏振可控的单向与双向网络功能切换，从而同步达成信息加密与共享的目的。研究成果以“Polarization-selective unidirectional and bidirectional diffractive neural networks for information security and sharing”为题发表于《Nature Communications》期刊（IF=15.7，中科院一区）。该研究成果将为全光计算，全光信息处理和通信安全提供新的思路。国家自然科学基金委员会在其网站首页“资助成果”栏目，以“我国学者在偏振选择性衍射神经网络方面取得进展”为题，报道了该项研究成果。
3、研究院提出了一种用于实现室温高灵敏快速太赫兹探测的新型器件及其应用。该研究成果以题为《金属-半金属界面热载流子介导的巨大室温太赫兹光热电响应》“Giant room-temperature terahertz photothermoelectric response mediated by hot carriers at the metal-semimetal interfaces”发表在《Science Advances》上（IF=12.5，中科院一区）。该工作将有助于指导开发具有高灵敏度、超宽带、快速响应的室温通用太赫兹探测器，并且在下一代高性能太赫兹传感和高速太赫兹通信技术领域具有重要的应用前景。
4、研究院联合英国赫瑞瓦特大学陈献忠教授课题组，提出了一种新颖的方向性衍射神经网络（D-D2NN）架构。基于自旋解耦型超构表面的镜像双极性特性，通过联合改变光的传播方向和多层超构表面的层间距，实现了在传播方向上的多功能全光智能信息处理。研究成果以“High-capacity directional information processor using all-optical multilayered neural networks”为题发表于《Science Advances》期刊（IF=12.5，中科院一区）。该研究为大规模并行处理，光计算，信息安全和人工智能系统开辟新的应用前景。
5、研究院联合东方理工大学丁飞教授课题组，提出了一种集成偏振、距离与旋转多自由度的衍射神经网络(Multi-DoF D2NNs)处理器。该全光处理器通过调控三层超构表面的偏振、距离和旋转三个自由度，实现了分类识别、图像转换、逻辑运算的八通道（多任务）处理功能。进一步，联合利用多自由度的八通道输入以及摩尔斯码间的图像转换实现了高容量与高安全的信息加**输。研究成果以“Integrated Polarization, Distance, and Rotation for Multi-DoF Diffractive Processor and Information Encryption”为题发表于《Advanced Materials》期刊（IF=26.8，中科院一区）。相关研究为光存储、隐私保护和网络通信提供了新范式。
6、研究院联合香港城市大学，粤港澳大湾区量子科学中心，苏州纳米所等单位，成功研制出一种基于VO₂ 复合梯形结构的电控可调太赫兹全息超表面。通过将梯型结构结合太赫兹焦平面成像系统，实现了信息加密与全息成像的可逆切换。研究成果以“Electrically controlled real-time terahertz ‘microladder’ integrated with VO₂ patches for broadband holographic encryption” 为题发表在《Advanced Photonics》期刊上（IF=18.8，中科院一区）。未来可通过像素级**寻址、热管理优化及人工智能辅助设计，进一步提升其动态调控能力与集成度，为下一代太赫兹通信、信息安全与防伪技术开辟了新路径。
7、针对太赫兹深纳米检测难题，创新性提出了基于转角双层石墨烯结构的新型等离激元超表面设计方案。该超表面利用等离激元层间电磁耦合效应，构建出具有极高局域能力的声学等离激元纳腔，其模式体积低至10⁻¹³λ₀³，首次理论上实现了1纳米厚度（约单个分子层）生物样品的太赫兹指纹光谱检测。该研究为太赫兹纳米检测提供了创新思路，助力太赫兹传感技术向单分子检测迈进。相关研究成果以“Twist-engineered acoustic plasmon nanoc**ities enable deep-nanoscale terahertz molecular fingerprinting”为题发表在《PhotoniX》（IF=19.1，中科院一区）。该研究成果为极端尺度下探索太赫兹波与物质相互作用提供了新思路，有助于推动太赫兹光谱技术逐步迈向深纳米乃至单分子检测的新阶段。
8、研究院与山西大学量子光学与量子光学器件国家重点实验室合作，提出基于迁移学习的连续域准束缚态太赫兹超表面多指标优化设计方法，成功攻克太赫兹生物传感器的传感性能指标协同优化的技术难题。研究成果以“Transfer Learning Empowered Multiple-Indicator Optimization Design for Terahertz Quasi-Bound State in the Continuum Biosensors”为题发表于《Advanced Science》期刊(IF=14.1，中科院一区)。该研究可进一步拓展至生物传感之外的其他多指标优化领域，将加速智能传感器与光电器件的发展，推动新一代智能材料的设计与应用。
9、研究院联合国科大杭州高等研究院陈效双教授课题组，提出了一种具有内置加密功能的新型片上超构材料增强型中红外光电探测器。这项研究以“On-Chip Metamaterial-Enhanced Mid-Infrared Photodetectors with Built-In Encryption Features”为题发表在《Advanced Science》期刊上（IF=14.1，中科院一区）。该项研究不仅为高性能自供电光电探测器的发展提供了切实可行的解决方案，还为光通信系统中实现信息传输的高效性和安全性开辟了新路径。
10、研究院提出了一种新颖的模块化衍射神经网络（MDNNs）架构，基于自旋解耦型超构表面的正交偏振转换能力及镜像双极性特性，通过引入模块化编程概念，实现了类似乐高的空间可组装模块化全光神经网络架构。研究成果以“Modular Diffractive Neural Networks Using Cascaded Metasurfaces”为题发表在《Laser & Photonics Reviews》期刊上（IF=10，中科院一区）。该研究成果将为智能光子系统实现实时多任务处理和高效资源利用开辟新的可能，有望推动下一代全光计算技术的发展。
11、研究院提出了一种可在室温下工作的自供电宽带快速响应的柔性太赫兹探测器。该探测器充分利用柔性材料聚酰亚胺的低损耗和石墨烯的高电子迁移率，并引入Ω型劈裂环（OSR）天线，实现基于光热电效应的宽带和超灵敏的太赫兹响应。该研究成果以“Giant Broadband Electric Field Enhancement Mediated by Ω–Shaped Antenna and Its Application on Ultrasensitive Terahertz Detectors”为题，发表在《Laser & Photonics Reviews》杂志上（IF=10，中科院一区）。
12、研究院联合复旦大学等单位，提出了一种基于结构特征自表示学习的多时相SAR影像变化检测方法，实现了对复杂场景变化信息的精准稳健提取。研究成果以“Unsupervised SAR Image Change Detection via Structure Feature-Based Self-Representation Learning” 为题发表在《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》期刊上（IF=8.6，中科院一区）。该项成果在典型遥感对地观测任务如灾害监测、建筑变化提取等领域获得了应用。
13、研究院与国科温州研究院合作研究，利用4-硝基苯基辛酸酯（PNPO）在乙酸乙酯中的水解反应为模型体系，在FP微腔内成功构建了反应物与溶剂分子的协同振动强耦合（VSC）环境，实验证实VSC可使PNPO水解反应的表观速率常数提升一个数量级（从0.47 × 10⁻² min⁻¹ 增至 3.80 × 10⁻² min⁻¹）。通过创新性地构建了集成光谱实时监测的连续流动FP腔反应系统，该系统先实现了VSC在分子水平上对化学反应的调控，进而达成VSC催化PNPO水解反应的目的；同时，研究还发现了影响VSC系列化学实验重现性的关键实验细节——必须严格控制金反射镜和反应液的隔绝。研究成果以“Continuous-Flow Fabry-Pérot C**ity for Enhanced Catalysis via Cooperative Vibrational Strong Coupling”为题发表在《ACS Photonics》期刊上（IF=6.7，中科院一区）。该项成果有望在需要精确控制反应条件的化学合成、反应工程及新物质创制领域带来创新性进步。
14、研究院提出了一种基于激光光斑横向遮挡制造非对称激光电场，从而增强激光等离子体辐射太赫兹波的新方法。这项研究以“Enhancement of Terahertz Radiation from a Transversely Asymmetric Femtosecond Laser Filament”为题发表在《ACS Photonics》期刊上（IF=6.7，中科院一区）。这项研究不仅补充了激光等离子体非对称理论最后的空域拼图，并已被证实可同时应用于单、双色两种激光电场，还为太赫兹辐射增强提供了一种“大道至简，少即是多”的新思路。
15、研究院提出了一种基于偏振诱导多模的太赫兹超材料传感器，实现高灵敏、无标记的痕量药物监测。该研究成果以题为“Polarization-Induced Multimode Terahertz Metamaterial for High-Sensitivity and Label-free Drug Monitoring” 发表在《Analytical Chemistry》期刊上（IF=6.7，中科院一区）。该研究结果表明偏振诱导多模太赫兹超材料传感器在灵敏度、准确性与检测效率之间实现了兼顾，展现出在临床TDM及个性化用药管理中应用的巨大潜力。
16、研究院与天津工业大学合作，成功利用超快太赫兹发射光谱研究了 Co/Zr/Al2O3异质结中光诱导轨道流的产生与调控。研究成果以“Generation and manipulation of light induced orbital transport in Co/Zr/Al2O3 heterostructure probed with ultrafast terahertz emission”为题发表于《Communications Physics》期刊（IF=5.8，中科院一区）。该研究工作为设计自旋/轨道电子学器件和太赫兹辐射源提供了新的研究方案，展现了基于Zr的异质结构在超快轨道流驱动太赫兹发射器件中的应用潜力。
17、研究院联合西安理工大学侯磊教授团队，成功研制出一种基于飞秒激光烧蚀微结构的砷化镓（GaAs）光导天线太赫兹发射器。研究成果以“Carrier Dynamics and Enhanced Terahertz Generation in GaAs Photoconductive Emitters with Microstructures” 为题发表在《Chinese Physics Letters》期刊上（IF=4.2，中科院一区）。该项研究通过激光烧蚀构建的微结构兼具减反射与缺陷辅助复合功能，提升太赫兹发射强度，不仅为高效宽带太赫兹发射器件的优化提供了全新物理机制与低成本技术路径，还为太赫兹成像、通信及光谱分析等领域的实际应用奠定了基础。
18、近年来，微流控技术与太赫兹波的结合展现出了显著优势。这种结合不仅能够缩短太赫兹波与流体之间的作用距离，从而大幅降低水对太赫兹波的吸收，还能将微流控平台与太赫兹功能器件、新材料进行集成，进而实现对太赫兹波的有效操控。在此背景下，研究院对先进的太赫兹微流控技术进行了全面综述。一方面，讨论了基于液体的高灵敏度太赫兹微流控设备和系统，涵盖这些设备系统所使用的材料、与不同太赫兹功能器件集成过程中的技术创新，以及复杂的微流控制造工艺。另一方面，探讨了微流控在太赫兹波段的创新应用，如利用光声效应、实现粒子捕获、开展主动幅度控制、达成频率可调多路复用、进行成像以及信号处理等。此外，展望了太赫兹微流控在生物化学传感领域的应用前景。以 “ Biochemical sensing with terahertz microfluidics: Recent  progress and future prospects”为题发表于《Trends in Analytical Chemistry》期刊上，（IF=12，中科院一区）。
教学篇                                             
1、由金钻明（第二完成人）、游冠军（第三完成人）参与的课程《光电子学（双语）A》获得教育部认定线上线下混合式一流课程。
2、由彭滟、刘炳伟、吴旭指导的学生参赛团队项目《基于太赫兹技术的中草药三七AI智能识别研究》获第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛人工智能+专项赛一等奖。
3、由李银伟参与指导的学生参赛团队项目《Water Testing Wizard-Real-time multi-parameter on-line testingspecialists》获中国国际大学生创新大赛铜奖。
4、由赵佳宇、金钻明、彭滟指导的学生参赛团队项目《飞秒激光电离辐射太赫兹波产生多频点凹陷的机理研究》获第十九届“挑战杯”上海市大学生课外学术科技作品竞赛三等奖。