研究团队
光电技术与光纤传感研究团队

光电技术与光纤传感实验室

团队简介:

团队在国家973计划光纤传感项目首席科学家刘铁根教授带领下,主要从事光纤传感和光电检测技术等方面的基础和应用研究工作,包括光纤压力传感、光纤扰动传感、光纤声振动传感、光纤气体传感、光纤应变温度传感、光纤偏振技术、光微流体传感、光互连器件、光互连系统以及光纤智能传感网等。团队深入开展光纤力热等多参量测试技术研究,以满足“深空、深海、深地”领域的尖端需求为目标,同时面向航空、航天、安全、水利、电力、建筑等多个涉及经济命脉与国家安全的重要领域应用。以光电技术与光纤传感实验室为主体,成立了天津大学光纤传感研究所、全国光学和光子学标准化技术委员会光纤传感分技术委员会、航天光纤传感研究协调联络组,并建有天津大学-中航工业凯天光纤传感联合研究中心和天津大学-浦口光纤传感协同创新中心,开展产学研的深度合作与区域合作,推动技术成果转化。

团队科研队伍实力雄厚,包括教授6人、副教授/高工6人、讲师1人,其中包含中科院院士1人,国家级人才1人,教育部新世纪优秀人才2人,北洋青年学者/北洋青年骨干教师计划5人,天津市创新人才推进计划“青年科技优秀人才”2人;目前在读博士/硕士生月60人,多人次获得“全国优秀博士论文”提名及“天津市优秀博士论文”、研究生“国家奖学金”、“华为奖学金”等,形成了一支由在国内外有一定知名度的学术团队。同时,广泛开展国际交流与合作,先后与美国亚利桑那光学中心、美国中佛罗里达光学中心、英国曼彻斯特大学、日本大阪大学等进行科研合作与学术交流,并进行人员交流互访。


研究方向简介:

1. 航空光纤压力传感技术:结合光纤技术和微加工技术研制了新型光纤压力传感器,基于偏振技术和低相干技术实现了高稳定性光纤解调模块,提出了单色频率绝对相位解调算法和任意极值算法,有效地增强干涉条纹畸变能力,从而提高了解调精度。压力是飞机的重要监测参数,直接关系到飞机飞行性能和安全。本研究对满足国家这一重大需求具有重要的意义。

2. 航天光纤应变、温度、声振动传感技术:针对航天热真空环境,通过研究新型封装技术、高灵敏度光纤声振动传感高器,在高真空度、冷黑环境实现光纤温度、应变和声振动传感。航天结构健康监测是降低卫星等航天器在轨故障、保证长寿命的重要保证,温度、应变等是重要的航天结构健康监测参数。本研究为光纤传感技术进一步在航天的应用奠定了基础。

3. 光纤有源内腔气体传感:通过将气室放入激光谐振腔内,微弱光信号在谐振腔内往返振荡形成激光的过程中,多次经过待测气体,从而将较小的长度气室实现成为很大的有效吸收光程,极大的提高了气体传感灵度。

4. 光纤传感与传输技术。包括光子晶体光纤传感器新机理和新效应、有源光子晶体光纤传感器技术、高性能压力/温度/气体光纤传感器、海水氯离子浓度传感器等。

5. 光纤旋转连接技术:该技术可用于制作通过一个相对旋转的耦合面来传输信号的连接装置,广泛应用在军事、航天和工业领域,如海底机器人与控制船之间、雷达天线和它的车载信号处理系统之间、战车的旋转塔台与车体内控制台之间、焊接机器人与控制台之间、远程机械的输入输出设备与控制台之间的连接及航天器追踪、火箭导航等等。目前实验室已经研制出多种形式的光纤旋转连接器。

6. 白光保偏光纤检测技术:采用白光干涉技术对应力场引起的双折射保偏光纤内部的分布式偏振模式耦合进行理论分析和定量检测。由偏振模耦合的强度计算应力的大小,由双折射引起的两个正交的偏振模的光程差计算应力的位置。根据保偏分布的情况,该系统可设计成分布式应力传感器。

7. 探索基于新材料和新原理的光纤磁场传感器。针对光纤对电、磁场不敏感的问题,利用磁流体、超磁致伸缩材料、特种光纤等来实现光纤对磁场的增敏,通过设计合理的结构和检测方法来提高探测的灵敏度,实现对电流、磁场等的高灵敏度光纤传感。


 团队主页:

 http://jyxy.tju.edu.cn/Precision/Fibresensing/index.html