职务

中国科学院沈阳自动化研究所研究员、辽宁省太赫兹成像感知重点实验室主任

近三年主要业绩

及所获荣誉

    祁峰，中国科学院沈阳自动化研究所特聘核心研究员、博士生导师、所学术委员会委员。本科毕业于浙江大学，硕士博士毕业于比利时鲁汶大学，先后于日本理化学研究所、德国法兰克福歌德大学、英国伯明翰大学从事太赫兹研究，担任辽宁省太赫兹成像感知重点实验室主任、广东省超材料微波射频重点实验室学术委员会主任、高技术领域主题专家组专家、工信部产业基础再造和制造业高质量发展专项“太赫兹无损检测技术开发及应用”项目专家组专家、教育部太赫兹技术重点实验室学术委员会委员、中国生物物理学会太赫兹生物物理学分会常委；作为项目负责人承担国家重点研发计划、高技术领域重点项目、科技部外专项目、自然科学基金等国家级项目多项，Defence Technology编委，以第一/唯一通讯作者发表发表包括Optica、IEEE Trans、APL、OL、OE、JOSA等在内的期刊论文50余篇，授权发明专利14项，国际会议Keynote Speech 5次，获得Global Symposium on   Millimeter Waves“Best Paper Award”、European Radar Conference “Student Grant”等奖励。

    祁峰长期从事太赫兹成像感知研究，带领团队研制出了包括太赫兹源、探测器、镜头、天线等在内的一批核心器件，部分器件性能可比肩国外同类进口产品，实现了国产化以及批量交付。2024年他在太赫兹探测研究中取得原创性成果，有效拓展了光谱范围，并大幅提升了探测灵敏度及动态范围，为大衰减、厚样品测量提供了可能性；他基于太赫兹技术在航空航天领域功能材料检测开展应用探索并取得了重要进展，解决了若干新型材料性能传统手段难以检测的难题，展现了太赫兹检测的优势和广阔应用前景，为我国高端装备制造过程中的自动检测提供了新的解决方案；他被Defence Technology期刊（SCI 2区）评为优秀编委。

（1）技术创新：针对太赫兹领域长期存在的“THz Gap”，提出了系统解决频率覆盖难题的频率变换技术，利用光放大效应大幅提升了脉冲信号的探测灵敏度，该研究达国际先进水平并为国内行业优势单位实现了样机交付。自上世纪九十年代发明太赫兹时域光谱技术以来，其在物质成分检测、工业无损检测以及半导体检测领域展现出了广阔的应用前景，但正如太赫兹频率变换技术发源地—日本理化学研究所（RIKEN）在2010年年度报告中指出“太赫兹信号非常难以产生，更不用说它的探测。”2021年祁峰研究员带领团队国际首次实现了基于BGSe晶体的频率变换灵敏探测，相关成果为央视、新华社、人民日报等主流媒体报道；经过三年的努力，现已全面实现了0.1～100THz的灵敏探测，目前对ns脉冲信号的探测灵敏度优于4K bolometer4个数量级以上、优于HgCdTe探测器5个数量级以上，在5μm以上频点最高可实现ns单脉冲10光子、动态范围150dB以上的极限测量能力。目前大功率太赫兹源在世界范围内仍属稀缺资源，该探测技术在光源功率受限的情况下保障了系统的测量能力，可用于当前难以测量的大吸收及厚样品，其室温工作特性易于实际使用，并且较现有探测器响应速度更快，可为当前物质成分识别、工业检测、半导体行业提供新的解决方案。

（2）应用开发：针对航空航天领域无损检测需求，从实际工况出发，自研核心器件及算法解决了功能材料的检测难题，经实际测试实现了检测效率、效果的双提升，可望应用于产线的在线监测。航空航天领域材料经常工作于极端条件，在实现强大功能的同时也为检测带来了难题。传统的X光、超声、可见光、红外等检测手段在应对绝缘绝热材料、尤其是近年来大量涌现的复合材料内部缺陷检测需求时显得力不从心。X光穿透力过强，但检测对比度不高；超声不适用于空气条件检测，且对该类材料的穿透力较弱；可见光大多用来进行表面检测；红外检测在测量信噪比以及透视方面能力不够理想。针对复杂工件细小缺陷及脱粘的实际检测需求以及太赫兹成像领域长期存在的分辨率难题，祁峰从太赫兹波动性出发，充分利用相位特性系统的将超分辨运算从实数域拓展至复数域，结合自研太赫兹镜头实现了超分辨成像，目前最佳分辨率小于0.3个波长，距离分辨率超越合成孔径雷达频域计算的10倍以上，不但超越了衍射成像的物理极限，也超越了基于傅里叶变换运算体系的经验极限；采用光学测量导引的方式解决了复杂面型测量的探头姿态控制问题，实现了高信噪比的稳定测量；从波动物理图像出发，自研算法系统的解决了薄膜以及介质测量中的干涉及色散问题，大幅提升了测量精度。最终在空气环境实现了无损、非接触、透视、精细成像，对若干功能材料实现了“测传统手段所不能测”，可望应用于实际产线的在线测试，解决功能材料、复合材料的检测难题。

获奖理由

检测及测量是工业智能的基础，太赫兹对非金属、非极性材料穿透力强且包含丰富的光谱信息，可作为分子级的识别手段，在诸多领域展现了广阔的应用前景并在工业检测被寄予厚望。长期以来，受限于光源及探测手段，太赫兹技术虽潜力巨大，但难走出实验室，THz Gap的长期存在意味着即使是最基本的信号生成和探测亦非常困难。

祁峰敢于面对科研领域的难题，从核心器件研制踏实做起、深耕细作，以十年之努力系统解决了该频段的频率覆盖问题，并开发了可对标国外同类产品的元器件，在频率变换探测技术方面已达国际先进水平。难能可贵的是，他能够主动走进产线，面向实际工业制造场景，思索如何解决具体问题，将太赫兹技术推向实际应用。目前祁峰采用太赫兹技术在若干重要功能材料检测场景取得了明显优于传统X光、超声等技术手段的检测效果，并以满足实际生产需求为目标反复改进，有效地推进了太赫兹技术的工业应用。光谱是重要的工业检测手段并在工业生产中取得了巨大的成功，祁峰大幅拓展了可用光谱范围，对检测意义重大，可望衍生出新的装备，提高生产效率、提升产品质量。