光纤传感具有感传一体、灵敏度高、抗电磁干扰、耐恶劣环境、能够大范围分布式组网等优点,已在工程结构监测、地质灾害预警、坚强智能电网等方面发挥出重要作用。然而,受限于其一维结构及材料特点,难以实现多理化参量传感及高时空分辨测量已成为制约光纤感测技术进一步发展的重大挑战。如何实现全光纤信号处理和高密度光机电功能集成,更是集源、感、传、控于一体的未来全光纤仪器系统的基础性难题。
本成果从以上关键瓶颈问题出发,在国家重点基础研究发展计划(973计划)、国家自然科学基金等资助下,充分挖掘光纤端面-侧面-内部多空间维度,设计特殊的几何构型及微纳结构,通过功能材料混合集成、局域光场操控增强等手段,突破了传统二氧化硅光纤内禀的结构与材料限制,研制出超小尺寸、高空间分辨、多理化场探测的新原理新结构的全光纤器件,为新一代传感与监测系统的若干核心探测模块奠定了理论、工艺与应用基础。
多空间维度设计:通过挖掘光纤端面、侧面和内部的多个空间维度,该成果充分利用了光纤的整体结构,实现了对多种理化参量的探测。这种多维设计为光纤传感技术提供了更大的灵活性和功能性。
新原理新结构的全光纤器件:通过设计特殊的几何构型和微纳结构,以及功能材料的混合集成和局域光场操控增强,该成果突破了传统二氧化硅光纤的结构和材料限制,研制出了全新原理和结构的全光纤器件。这些器件具有超小尺寸、高空间分辨率和多理化场探测的能力,为新一代传感与监测系统提供了重要的核心探测模块。
国家重点基础研究发展计划(973计划)和国家自然科学基金的支持:该成果得到了国家重点基础研究发展计划(973计划)和国家自然科学基金等资助的支持。这些资助项目为研究团队提供了必要的经费和资源支持,促进了该成果的研发和取得。
陆延青,南京大学副校长,长江学者特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者、“万人计划”科技创新领军人才、教育部创新团队带头人。1991年南京大学物理系本科毕业,1996年获南京大学物理系博士学位,后留校任教。 自2000年起,陆延青赴美并将工作转向应用工程技术领域。先后担任美国Chorum Technologies 的Optical Engineer & Leader of Optical Design and Development Group,CREOL, Univ. of Central Florida的Visiting Research Scientist,Defiant Photonics 的Principal Engineer, eGTran(EZconn)中国分公司(光圣科技宁波有限公司)CTO 等职,积累了不少光电子产品研制、生产的实际经验。2006年底陆延青获聘返回南京大学任职。
陆延青教授是IEEE光子学会高级会员、中国激光杂志社COL执行主编、中国物理学会液晶专业委员会主任、《液晶与显示》副主编。
评价单位:“科创中国”新材料产业科技服务团(江西) (中国材料研究学会)
评价时间:2023-11-14
综合评价
首先,市场需求存在,特别是在工程结构监测、地质灾害预警和坚强智能电网等领域,对多理化参量传感和高时空分辨测量的需求日益增长。其次,该成果在光纤传感领域拥有竞争优势,通过多空间维度设计和新原理新结构的全光纤器件,克服了传统技术的限制,实现了多项技术突破。商业模式的可行性也可通过与相关行业合作进一步提高。然而,仍需注意技术成熟度和可靠性的提升,以满足市场的高要求。此外,法律和监管环境的合规性以及可持续发展的考虑也是成功商业化的关键因素。综合而言,该科技成果在应用市场上具备良好的前景,但需要充分评估和解决上述因素,制定相应的市场推广策略和发展计划,以实现商业化成功。
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