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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委員會主任、高技術領域主題專家組專家、工信部產(chǎn)業(yè)基礎再造和制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展專項“太赫茲無損檢測技術開發(fā)及應用”項目專家組專家、教育部太赫茲技術重點實驗室學術委員會委員、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、高技術領域重點項目、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；他基于太赫茲技術在航空航天領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）技術創(chuàng)新：針對太赫茲領域長期存在的“THz Gap”，提出了系統(tǒng)解決頻率覆蓋難題的頻率變換技術，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。”2021年祁峰研究員帶領團隊國際首次實現(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，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，將太赫茲技術推向?qū)嶋H應用。目前祁峰采用太赫茲技術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。