科研成果与社会服务-特种光纤及光电信号处理

发布时间:  2020-11-19  投稿:陈杰   浏览次数:

序号

成果名称

实验室成果/技术

中试成果/技术

可产业化成果/技术

授权或申请专利数

论文数(三大检索)

获奖

情况

成果归属团队

名称

联系人及联系方式

内容简介

1

城市高压电力电缆光纤在线监测关键技术及应用

10

10

2019年上海市科技进步二等奖

特种光纤团队

庞拂飞ffpang@shu.edu.cn

电网是支撑城市快速发展的核心基础,而高压电力电缆是整个电网高效运行的命脉,如何实现城市高压电缆运行故障预警,对其安全性进行在线监测,一直是电力行业亟待解决难题。基于局部放电引发声发射监测是实现电力系统安全监测的重要技术手段之一,光纤声发射传感技术因其抗电磁干扰、本质安全、可远程在线实时测量、灵敏度高、成本低等优势,是支撑高压电力安全在线监测的新兴技术产业。该项目提出了高灵敏度局部放电声发射振动传感头技术,基于高泊松比硅橡胶弹性体增强了光纤感

测灵敏度,进而突破了光纤直接感测微弱局放声发射信号的核心难题,实现了高压电缆局放预警。还提出了相位敏感光时域反射传感系统的相位准确提取技术,突破了系统衰落误报信号识别难题,实现了局放声发射信号精准测试该项目是针对高压电力电缆局部放电安全参量在线监测的需求。该项目得到了国家自然科学基金、上海市科委重点项目、国网上海市电力公司科技项目等资助,从特种传感光纤、传感器设计制备、光电探测系统及软件开发及工程应用开展研发,形成了具有自主知识产权的高压电力电缆安全监测光纤传感技术体系,解决了在线监测中实际难题,在城市电网安全监测中发挥了重要作用。

2

窄线宽光纤激光器

单频光纤激光器

2

3

特种光纤团队

文建湘

wenjx@shu.edu.cn

利用掺杂离子的局域配位结构与微晶化处理技术提高掺杂离子的发光特性,研制高光-光转换效率的有源光纤,制备高光束质量窄线宽光纤激光器与单频光纤激光器。可作为一种高精密光源应用于高能激光的“种子光源”,也可以应用于高速相干光纤通信和空间相干激光通信的信号载波光源、相干激光雷达、空间站冷原子物理与原子频标等前沿科学;同时,还可应用于北斗导航定位系统的空间激光通信链路、深海探测光纤水听器与高精度光纤传感应用系统等国家重大战略需求。此外,还可以包括分布式光纤声波传感系统与周防安全,石油和天然气勘探系统、管道监控、气体泄露检测等方面的应用。

3

小型特种光纤拉丝涂覆机

3

特种光纤团队

陈振宜

zychen@shu.edu.cn

自行设计研制小型特种光纤拉丝涂覆机具有整体结构紧凑、美观,铸铁浇注主床体可确保该设备工作时的稳定可靠,采用精密直线导轨、滚珠丝杠、伺服控制系统可保证其高低速旋转、低速送棒、慢速拉丝等功能实现的精度和稳定度。该设备同时具备温度控制范围(6502200℃)、旋转控制速度(06000rps)、预制棒尺寸(412mm)、丝径控制(0.11.0mm)、紫外二次UV光固化涂覆等性能。

4

特种空芯光纤耦合谐振腔及传感系统应用

2

10

特种光纤团队

张小贝

xbzhang@shu.edu.cn

从传感与模式耦合机理出发,提出谐振腔嵌入特种空芯光纤并内耦合回音壁模式的新方法,研制了系列高稳定空芯光纤内耦合谐振腔,传感器性能长期保持不变,集成度、稳定度和实用性显著提升,结合新材料、新结构和芯光纤,传感器适用于恶劣环境中高灵敏、高稳定和高集成度的温度/湿度/振动/液位/磁场等关键参量在线监测。

5

高功率光纤激光光场调控技术及应用

3

10

特种光纤团队

曾祥龙zenglong@shu.edu.cn

光场调控通过调制光场的振幅、相位或偏振态空间分布,将传统的基模高斯光场转换为空间特殊分布的结构光场,新型结构光场包括具有螺旋相位的涡旋光场和偏振态非均匀分布的矢量光场,已经在光显微成像、微纳加工、光信息存储和光通信领域中有着重要的应用。然而传统方法受限于空间器件的损伤阈值和光能量利用率等,所能产生的新型光场平均功率、脉冲能量和峰值功率等性能指标,已经遇到难以克服的瓶颈。在光纤激光系统中研究基于光纤本征模式的光场传输和调控产生,为新型结构光场调控提供了新思路。尤其在大模场有源光纤和泵浦包层抽运技术出现后,光纤模式不稳定效应不仅制约高质量光束光纤激光器功率提升的重要技术瓶颈,而且也是实现光纤激光中光场调控和模式相干控制的需要解决的关键科学问题。为了在光纤激光中实现本征模场光场调控和多模式相干控制,解决高功率光纤激光器和多模光纤激光器中横模模式不稳定问题,开展对高功率光纤激光中的高阶模式进行主动模式控制、光场调控、多模式放大理论和本征模场调控机理进行研究,实现高功率光纤激光器中高阶模式激光放大及多模式锁模激光特性实验研究。



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