之前两期我们介绍了SRT概况

也展示了第1~24个SRT项目

大家是否找到适合自己的项目了呢

没有找到也不用担心

今天让我们来看看第25~34个SRT项目吧

总有一个适合你！

我系开设的SRT项目

（向上滑动以查看详细内容）

25.芯片内光学超构材料

项目名称：芯片内光学超构材料

时 　　间：年3月-年3月

学 　　分：2

接纳人数：5

接纳对象及要求：无

项目内容：

20世纪中叶，基于电子管的电子计算机大约要占据房间尺度的空间。20世纪60年代，集成电子技术的涌现将最基本的电子器件，比如二极管和三极管，集成到了芯片内，将计算机小型化到了今天的尺寸，最终走进了千家万户。与20世纪中叶的电子计算机类似，目前的大部分光学系统依然基于自由空间光学，需要占据桌面尺度的空间，极大地限制了光学系统的应用场景。21世纪以来，集成光子学快速发展，实现了一系列在芯片内的光学器件和系统，比如半导体激光器、波导、电光调制器、光电探测器等，从而开启了集成光电子大规模应用的大门。

超构材料是人工复合材料，可呈现天然材料所不具备的光学特性，比如负折射率和零折射率。基于超构材料所提供的非常规光学特性，可实现一系列新颖的光学器件和系统，比如大面积单模激光器、任意形状的光耦合器、高隔离度的光隔离器等。当前绝大部分超构材料采用面外结构（光的传播方向与样品表面垂直），该结构限制了超构材料基集成光子器件的实现，进而限制了光学超构材料与集成光子学的结合。本项目立足于超构材料与集成光子学的交叉领域，引导学生探索超构材料的基本物理，并通过数值仿真，设计集成在芯片内的超构材料，并实验测试芯片内超构材料样品。

腔室结构，结合曳力、介电泳力等，可实现液滴的分类自动捕获、融合与释放。

本项目拟在实验室已有研究基础上，对以上芯片进行设计与实验，包括优化微液滴分选芯片的流道结构及电极构型等，在此基础上完成微流控芯片的设计、加工，优化现有实验系统，研究不同流速配比下液滴的生成与分选效果，实现完整的液滴检测与快速分选、融合。

该芯片将促进单细胞分析技术的进步，具有良好的应用前景。

教师信息

姓 　　名：李杨

邮 　　箱：yli

mail.tsinghua.edu.cn

26.芯片内集成铌酸锂光频梳

项目名称：芯片内集成铌酸锂光频梳

时 　　间：年3月-年3月

学 　　分：2

接纳人数：5

接纳对象及要求：无

项目内容：

在过去的十年间，针对集成光子学的研究蓬勃发展。相比于传统的光学器件，集成光子器件具有极低的功耗、重量和极小的尺寸，同时也可以大大提高光电器件的性能和可靠性。目前，基于硅、氮化硅、氮化铝、铌酸锂等材料的集成光子芯片已经逐步发展成为一个成熟的工业平台，能够以可扩展的方式在单个芯片上集成有源和无源光学组件，例如激光器、波导、谐振腔、调制器、探测器等。其中，铌酸锂因其优异的物理化学性质，如较宽的透明窗口、较高的二阶非线性系数和电光系数等而备受青睐，基于铌酸锂的光子芯片被广泛应用于光通信、精密测量、量子信息等诸多前沿领域。

光频梳在时域上为一系列等间隔的窄线宽脉冲，在频域上为一系列等间距、分立的谱线，如同一把具有精确刻度的光学尺子。得益于其这一特性，光频梳在测量领域展现出了空前的优势。近年来，自动化领域环境感知技术的飞速发展（如距离感知、环境监测、粒子探测），推动了人们对于测距系统和中红外光谱系统高精度、高稳定性、高测速的需求，光频梳可以同时很好地满足和实现以上的条件，这是传统光学器件无法比拟的。当前，绝大部分光频梳的产生采用锁模激光器或者具有三阶非线性的微环腔，这两种方法分别限制了光频梳的集成性和转换效率，基于二阶普克尔效应的电光频梳提供了一种解决上述问题的新途径。本项目立足于光频梳与铌酸锂集成光子学平台的交叉领域，引导学生探索光频梳的基本物理，通过数值仿真，设计集成在芯片内的光频梳源，实验加工和测量光频梳样品，并应用于测距以及光谱测量。

教师信息

姓 　　名：李杨

邮 　　箱：yli

mail.tsinghua.edu.cn

27.基于驻极体静电发电机的自供能无线传感节点

项目名称：基于驻极体静电发电机的自供能无线传感节点

时 　　间：年3月-年3月

学 　　分：3

接纳人数：2

接纳对象及要求：2-3年级同学

项目内容：无线传感节点作为物联网的关键组成部分，承担着信息获取及发送的重要功能。目前，电池是无线传感节点的主要供电方式，维护数量庞大、分布广泛的传感节点的电池，成本高昂且易造成污染，是限制物联网技术更广泛应用的主要瓶颈，从环境中收集能源，构建自供能的无线传感节点是解决该问题的重要途径。然而，目前基于驻极体发电机供能的无线传输方式面临较大不足：基于商用射频芯片(低功耗BLE等)的方式，由于协议栈等功能的存在，需十数个周期的能量实现初始化，较难实现数据传输的快速性；基于LC谐振回路的磁耦合方式，传输距离有限，且电感线圈庞大。在部分场合(如恶劣环境自供能报警)，实现传感信息的高效传输十分必要，因此，亟需一种具备精简冗余协议调制、远距离传输的无线传感方式。本项目拟基于驻极体静电发电机作为换能器及传感器，构建低功耗、与发电机输出特性匹配的自供能电路系统（包含能量管理、信号调制及射频发射），实现位移量、温度等多种物理参量的无线传感。

主要研究内容：

1.能量拾取-位移传感一体式驻极体静电发电机制备。基于接触-分离式驻极体发电机的基本原理，设计基于柔性印刷电路板的层叠式电极结构，制备、测试及优化电极上驻极体薄膜的性能。

2.高效率能量管理电路的设计、仿真及实现。包括实现基于开关形式的高转换效率能量管理电路，探索驻极体高输出阻抗的负载匹配方式。

3.低功耗信号调制及高效射频电路设计、仿真及实现。包括实现基于声表面波谐振器的振荡电路、低功耗的传感器信号调制电路、基于匹配贴片天线的功放射频电路。

4.无线传感节点测试系统的搭建，实现基于软件定义无线电(SDR)的接收测试终端，完成发射信号解调，分析及传感量标定等功能，探索多信道节点信号同步传输的实现及分析方法。

教师信息

姓 　　名：叶雄英

邮 　　箱：xyye

mail.tsinghua.edu.cn

28.蛋白质高温水解集成微反应器设计

项目名称：蛋白质高温水解集成微反应器设计

时 　　间：年3月-年9月

学 　　分：2

接纳人数：2

接纳对象及要求：对分析仪器或生物化学方向感兴趣的本科生，年级、专业背景不限，精仪系优先。

项目内容：

总体介绍：蛋白质酸水解方法是一种高效、无盐类添加的蛋白质特异性解离方式，产物适合连用质谱仪分析。蛋白质酸水解的过程需要高温环境等方法以提升反应效率。本项目的目标为实现微升级别体积的蛋白溶液的高温加热以及联用质谱检测。本项目的技术路线拟通过设计高压微管路，以及配套控温加热系统实现。预期收获为：质谱仪原理与使用、流体与微流体操控、电子电路设计、机电系统工程化设计经验。

背景：蛋白质是生命活动中起到多种生命动作功能的高分子，如催化、支撑、运输、免疫等。质谱通过鉴定离子质荷比，能够准确分析待测物的质量数，并进行结构推断。然而，蛋白质由几个至几千个氨基酸分子有序连接而成，其相对分子量过大（1-kDa不等）。因此，一般需要通过蛋白酶解离为Da以下的小分子肽链碎片以适合于质谱检测的分辨率。但是，酶解离过程将引入大量的与质谱分析相干扰的试剂，这些干扰物需要复杂的分离步骤除去。使用非酶方式对蛋白质进行解离是一种很好的替代性方案，反应在高温环境下能够大幅度提升效率，因此，设计蛋白质高温解离微反应器是极为关键的。

技术路线：设计两类不同的微反应器，评估用于实际检测中的可行性。1、使用微管与微阀的组合进行高温解离实验的初步验证；2、进一步地，使用微流控工艺，设计并验证蛋白质的片上解离效果；3、小批量生产并应用于实际样品的检测中。微反应器使用注射泵进样，并设计基于单片机的控温加热电路。

教师信息

姓 　　名：欧阳证

邮 　　箱：ouyang

tsinghua.edu.cn

29.非视域单光子成像技术基础和前沿探索

项目名称：非视域单光子成像技术基础和前沿探索

时 　　间：年3月-年3月

学 　　分：3

接纳人数：3

接纳对象及要求：有研究热情

项目内容：

日常生活中，由于光沿直线传播，我们无法观察到视线之外的场景（非视域），例如隐藏在拐角后、障碍物后的物体等。近几年新兴的非视域成像技术打破了这一限制，使非视域场景“映入眼帘”，我们的视野获得了前所未有的拓展。这一革命性技术在自动驾驶、灾难救援、安防反恐、遥感侦察等诸多领域具有重要的应用前景。然而，非视域成像的过程中，激光经多次漫反射后的回波极弱（仅为光子级），信噪比极低，同时非视域成像问题具有多解性，尤其对于快速探测场景，需要采用先进的单光子探测技术进行目标重建。

（1）理解：如何从杂乱的强噪声中提取单个光子携带的待测目标信息；

（2）学习：单光子探测原理、单光子探测器件特点；

（3）建模：信号多次漫反射的回波时域、空域分析；

（4）实践：对回波进行光子级探测，重建隐藏目标的三维距离像、反射率像；

（5）选做：基于先进正则化算法、深度学习算法的数学反问题求解探索

教师信息

姓　名：付星

邮　箱：fuxing

mail.tsinghua.edu.cn

30.智能无人车自主避障算法研究

项目名称：智能无人车自主避障算法研究

时 　　间：年3月-年3月

学 　　分：2

接纳人数：2

接纳对象及要求：相关专业本科生，具有良好的团队合作精神与积极乐观的工作作风。

项目内容：

（1）调研智能无人车自主避障（包括感知、规划、控制等）相关文献，了解该领域当前主流设计方法；

（2）学习MatlabSimulink自动驾驶工具箱，建立无人车动力学模型并开展仿真研究；

（3）设计无人车运动控制及自主避障算法，搭建避障仿真环境对算法进行验证；

（4）在实际无人车平台上开展试验研究，提出自主避障软件设计方案（可选）。

教师信息

姓　名：袁夏明

邮　箱：xmyuan

tsinghua.edu.cn

31.基于层析光场重构的近眼三维显示

项目名称：基于层析光场重构的近眼三维显示

时 　　间：年3月-年2月

学 　　分：1

接纳人数：3

接纳对象及要求：无

项目内容：

显示产业是信息产业中重要的战略性和基础性产业，也是我国国家战略性新兴产业发展规划的重要发展方向，相关行业产值规模已超过万亿元。三维显示技术由于可以提供丰富的深度信息和空间信息，具有重要的科学研究价值和市场应用价值。近眼三维显示技术可以为人眼提供更为丰富的深度信息，在军事、医疗、娱乐、制造等领域具有广阔的应用前景。

现有的近眼显示技术以二维视差形式为主，这种基于二维视差的三维显示方式具有固有的辐辏调焦矛盾，不符合人眼的视觉观察习惯，长时间的观察会导致明显的视觉疲劳现象。为了解决现有近眼显示中三维场景深度信息缺失的问题，本项目拟研究基于层析光场重构的近眼三维显示技术，通过液体透镜结合微显示器件对三维场景的光场信息进行层析扫描，通过显示内容和液体透镜的同步有效地对不同深度的光场信息进行空间重构，从而实现三维场景的连续深度再现。进一步地，结合衍射光波导将显示三维场景进行近眼耦合，实现增强现实三维显示。

教师信息

姓　名：张浩

邮　箱：haozhang

tsinghua.edu.cn

32静电电磁混合发电机及其应用.

项目名称：静电电磁混合发电机及其应用

时 　　间：年3月-年3月

学 　　分：3

接纳人数：3

接纳对象及要求：2-3年级。对科研有兴趣，能投入。

项目内容：

物联网（IoT），可穿戴电子产品和智能电器已经是现代生活中不可或缺的一部分，随之而来的是对微型供能设备日益增长的需求。近年来，自供能产品在市场上越发受到追捧，为了满足物联网和便携式电子设备的自供能需求，有效地收集环境能源显得尤为重要。

静电发电机由于能够把振动能、风能、海浪能等环境动能转换为高电压电能输出受到广泛 　　间：年3月-年3月

学 　　分：2

接纳人数：3

接纳对象及要求：无

项目内容：

本课题要设计一种多线结构光视觉三维测量方法，实现传感器模型的建立和标定以及光平面的标定，最终使系统到达规定精度要求：标定后的视觉系统在mm测量距离下，线结构光投影方向与深度方向相对精度达到±0.2mm。具体工作包括：

一、完成传感器数学模型的建立及标定。搭建单相机成像实验系统，并利用平面二维靶标完成相机参数的标定。

二、完成光条中心的准确提取。设计合适的光条中心提取算法，在MATLAB中编写代码实现多光条图像光条中心的提取。

三、完成多线结构光光平面标定。设计一种高效快速的方法，提取光平面与靶标交线上的任意标定点，拟合出任意光平面在相机坐标系下的方程，从而完成光平面的标定。

教师信息

姓 　　名：吴冠豪

邮 　　箱：guanhaowu

mail.tsinghua.edu.cn

34.血氧检测系统开发

项目名称：血氧检测系统开发

时 　　间：年3月-年9月

学 　　分：2

接纳人数：2

接纳对象及要求：大三或大四年级

项目内容：血氧饱和度是呼吸循环状态的重要生理指标，是多种疾病的诊断依据，同时也是科学训练的重要参考数据。项目内容主要包括：学习血氧测量基本原理，光电传感器与血氧系统方案调研，血氧信号调理电路与测试系统的开发。

教师信息

姓 　　名：罗川

邮 　　箱：luochuan

mail.tsinghua.edu.cn

排版｜张高垚

审核｜郑郑重

丁荣荣

谭奥雷

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