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光纤传感与监测系统关键器件

成果类型:: 新技术

发布时间: 2023-11-14 09:17:02

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 赵国栋 | 2023-11-14 09:17:02

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。

  1. 工程结构监测:光纤传感技术可以应用于桥梁、建筑物、隧道等工程结构的监测。通过在结构中布置光纤传感器,可以实时监测结构的应变、温度、振动等物理参数,及时发现结构的变形、损伤等异常情况,提供预警和安全评估。

  2. 地质灾害预警:光纤传感技术可以应用于地质灾害的预警和监测。通过埋设光纤传感器,可以实时监测地下水位、地表位移、地震波传播等参数,提前预警地质灾害的发生,帮助采取相应的防灾措施。

  3. 智能电网:光纤传感技术可以应用于智能电网的监测和管理。通过在输电线路或变电站中布置光纤传感器,可以实时监测电力设备的温度、负荷、电流等参数,进行线路状态监测、故障检测和负荷管理,提高电网的可靠性和安全性。

  4. 环境监测:光纤传感技术可以应用于环境监测领域。通过布置光纤传感器,可以监测大气中的温度、湿度、气体浓度等参数,实时了解环境的变化,并进行环境评估和污染监测。

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。

成果曾获得国家自然科学一等奖、江苏省科技一等奖、中国光学十大进展(2018、2019)和美国光学学会年度进展等奖励,培养的学生曾获中国光学学会王大珩光学奖、江苏省优秀博士论文、中国光学学会优秀博士论文等。近年来,与集萃液晶、华为、飞凯光电、熊猫电子、昆山龙腾等合作,提供光子技术应用解决方案,取得了一定的效果。

该成果以技术入股的方式进行转化和技术合作,以下是可能的目标、希望和要求:

  1. 目标:将该成果的技术转化为商业化产品或服务,实现商业化运作和市场推广。通过技术入股和技术合作,希望能够吸引具有相关行业经验和资源的合作伙伴,共同推动技术的商业化发展。

  2. 希望:希望能够与合作伙伴建立长期稳定的合作关系,共同开发和推广基于该成果的新产品和解决方案。合作伙伴可以提供市场渠道、销售网络、资金投入等方面的支持,促进技术的快速落地和商业化应用。

  3. 要求:在技术入股和技术合作方面,通常会有一些要求,例如:合作伙伴需具备相关行业经验和资源,能够为技术转化和商业化发展提供支持。合作伙伴需有一定的研发和生产能力,能够参与产品开发和生产制造。合作伙伴需有良好的商业信誉和合作意愿,能够与技术提供方建立互信和共赢的合作关系。合作伙伴需确保对知识产权的保护和合理使用,遵守合作协议中的技术保密和知识产权规定。