本网讯(通讯员 杨雄波)近日,三峡大学理学院罗志会博士团队成功研制出模块化的超弱光纤光栅温度/应变解调仪、声波级微振动(DAS)解调仪。该类设备接入特种光纤光缆,可以大范围捕获被测对象上的温度场、应变场、声场等的分布,能对隧道、桥梁、滑坡、大坝、管廊、大型场馆、重型机械等的工况进行在线监测,有望在土木、水利、地质、电力、机械等多个工程领域获得推广应用,标志着三峡大学在新一代光纤传感技术的核心装备研制方面取得突破。全新的设计方案大幅提升了仪表的综合性能,方便野外布设和快速组网,赢得了国内外多家企业及科研院所的青睐,为新技术的推广应用奠定了良好的基础。
超弱光纤光栅传感技术是光纤传感领域近年来的重大突破之一,被称为光纤传感技术的2.0,其单光纤上允许复用上万个传感单元,可以实时、大范围检测温度、应变、振动等多个传感参量,是工程物联网中智慧感知的重要组成部分。超弱光纤光栅解调仪涉及光学、机械、电子、计算机等多个学科,属于光纤传感领域的核心技术。
该团队经过6年的技术攻关,引入最新的Zynq嵌入式平台,开发出业内领先的模块化解调仪表。其中,温度/应变解调仪的体积为 230mm×170 mm×45 mm,解调精度达到0.2℃/ 1με,最高工作频率突破1 kHz,值机功耗小于13 W;DAS解调仪的体积为 250mm×170 mm×45 mm,灵敏度优于1nε,值机功耗小于20W,能高保真地拾取光纤上的声场信息,有效解决了海量数据的冗余问题。
据悉,三峡大学是国内最早将光纤传感技术应用于水利工程监测的高校之一,在分布式拉曼温度场(DTS)监测技术方面取得了显著成绩。罗志会博士师从姜德生院士,长期从事先进光纤传感技术的研究,在超弱光纤光栅解调方面取得突出的成绩,已授权传感光纤/光缆、解调仪表等相关的发明专利约15项,相关进展先后在《光学快报》(Optic Express)《测量科学与技术》(Measurement Science and Technology)和《应用光学》(Applied Optic)期刊上发表。该团队将继承和发扬学校在光纤传感技术研究领域的优势和底蕴,强化自主核心技术的研发,加快成果转化,积极开展工程应用和产业化推广。