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应用电子学研究所

所长:刘濮鲲 教授

研究所简介

应用电子学研究所成立于2008年,涵盖电磁场与微波技术、电路与系统两个二级学科,均为电子学系建系初期最早建立的学科。现有在职教师11人,其中教授4人(教育部“长江学者奖励计划”特聘教授及国家杰出青年科学基金获得者2人)、研究员及新体制副教授2人、副教授3人、高级工程师2人。

电磁场与微波技术专业主要致力于微波/太赫兹电子学、计算电磁学、电磁成像以及通信与导航定位等方面的研究。早在上世纪60-70年代,就成功研制出我国第一只返波管,为我国大功率微波源的自主研发作出了重要贡献;改革开放初期,又开展了新型大功率毫米波回旋管的研究,并在电子注-波互作用机理和结构、波导型开放式谐振腔理论等方面取得了系统性的成果,获得2项国家教委科技进步二等奖。近年来,面向国家科技重大需求和国际学术前沿,承担了国家科技重大专项、国家重点研发计划、国家863计划以及国家自然科学基金重点项目等国家和部级科研项目数十项。近10年来,在微波/太赫兹电子学、基于电磁超材料/超表面的太赫兹波操控、先进电磁成像、海洋目标的准静态电磁探测以及超高动态多系统导航接收机等方面开展了一系列的工作,在Nature Communications、Advanced Optical Materials、ACS Photonics、Physical Review以及OSA和IEEE系列期刊上发表了高水平SCI论文120余篇,出版英文和中文专著3部,授权国家发明专利20余项;获国家科技进步二等奖和教育部高等学校科技进步一等奖各1项;多项科研成果向国防和社会转化,已有多种设备通过型号鉴定。

电路与系统专业主要开展电路系统分析与设计、非线性电路与系统理论等方面的研究工作。自上世纪70年代以来,研制的水文遥测系统已实现产品化,占有全国市场份额的40%,为我国洪水防御做出了重要贡献。近10年来,承担了国家科技重大专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等国家和部级科研项目数十项,并与企业广泛开展合作,在与原子物理相结合的射频电子学技术、与新兴交叉学科相结合的神经拟态电路等方面开展了一系列的研究工作,实现了实用化芯片级原子钟(与美国最新型芯片级原子钟技术水平相当),并初步实现了作为守时型光钟基础的光梳直接激发铷原子的双光子频标,在Nature Methods、Physical Review、Optics Letters和Optics Express等本领域主要SCI期刊上发表学术论文50余篇,获授权多项国家发明专利。

主要研究方向

l微波、毫米波与太赫兹电子学

面向高分辨率雷达、卫星通信、生物医学、材料科学与工业应用等领域的需求,研究电子注与电磁波在新型高频结构中相互作用产生微波、毫米波和太赫兹波的理论及关键技术,发展新一代功率器件;研究毫米波和太赫兹波与物质的相互作用,以及毫米波和太赫兹波的应用系统等工作。

l太赫兹波的操控与超分辨率成像

发展基于电磁超材料/超表面的亚观域太赫兹波操控技术,包括太赫兹人工超表面、太赫兹人工表面等离子激元以及太赫兹超分辨成像等的相关研究,探索太赫兹超分辨率成像技术在生物医学等领域的应用。

l计算电磁学及其应用

利用先进的数值算法研究复杂目标的电磁散射、复杂环境中的电磁波传播、目标分类与识别、天线、微波器件、微波遥感以及生物电磁学等。

l高分辨微波成像与目标识别

将电磁学、超材料与数据科学等多学科先进技术有机融合,构建电磁波束波形控制与高速波束扫描新方法,实现任务驱动数据采集和物理层数据处理新方法,形成电磁成像新体系;研究成像与特征挖掘一体化模型与方法,将电磁成像与深度学习有机结合,将图像分析与认知的结果反馈到成像过程,在增强成像质量同时提高图像分析的精度。

l通信与导航定位

研究通信体制、系统设计、软件无线电和自组织网络技术,卫星移动通信的链路、多址、切换与信道分配、无线ATM技术,高动态多模式高速信号处理技术,多模一体化导航定位、高动态导航定位、导航接收机芯片、卫星导航与卫星通信融合技术等。

l电路系统分析与设计

主要研究方向为与原子物理相结合的射频电子学技术,主要包括高稳微波信号的产生、处理和转换以及高稳定时频信号的分配和传输,主要包括基于光梳的微波频率合成技术、精密时频传输技术以及高稳定度芯片钟技术等。

l非线性电路与系统理论

与新兴交叉学科相结合,主要研究振子网络的稳定性与同步、神经拟态电路的原理与学习机制、神经计算及其硬件实现等。

联系方式

电磁场与微波技术

地址:北京大学理科2号楼2428房间

电话:86-10-6275 5693

传真:86-10-6275 5693

电路与系统

地址:北京大学理科2号楼2543房间

电话:86-10-6275 4253