面向分布式传感的散射增强光纤研究进展

基于光纤后向散射的光纤传感技术具有全分布、长距离等特点,在诸多领域受到广泛关注,被认为是一种变革性技术。散射光随着传输距离增加逐渐减弱,信噪比降低导致感知性能下降,成为限制其在长距离应用的主要因素。通过光纤掺杂、写入弱光栅等方式增加光纤散射强度可以有效缓解该问题。然而对于数千米的超长距应用,散射增加意味光纤损耗的增强,通过增加散射来提升信噪比的方法失效。本课题组提出一种增加光纤后向散射强度但不增加光纤本征损耗的散射收集能力增强光纤。本文分别从增强光纤散射能力和增强后向收集能力两个方向总结了散射增强光纤的几种方法,论述了各种方法的优缺点,并进行了简要展望。

基于光纤布拉格光栅的残余应力测试技术研究进展

残余应力广泛存在于材料和构件的加工制造过程中,其对材料和构件的工程性能,特别是疲劳寿命、变形、尺寸稳定性、耐蚀性和脆性断裂有显著的影响。为了给材料和构件的强度分析和加工变形预测提供理论依据,残余应力的测试和评估一直是当前制造业研究的重点,随着新型材料及其加工工艺的发展,对残余应力测试技术也提出了更高的要求。简述现有残余应力测试技术,重点聚焦光纤布拉格光栅在残余应力测试应用的进展,分析了存在的问题,展望了未来发展的趋势。

增材制造在特种石英光纤制备中应用的研究进展

光纤构成了当今世界通讯的主干网络,已成为人类活动的底层构架。近年来,物联网万物互联对光纤传输带宽的需求急剧增加,光纤功能更是从单一的信息传输扩展到了信息传输和感知一体化,特种石英光纤是实现该目标的一个重要组成部分,其研发成为了热点。特种光纤的复杂结构和多组分掺杂给其高效制造提出了挑战。本文围绕增材制造技术在特种石英光纤高效制备方面的难题、探索及进展进行总结梳理,首先重点报告在基于紫外光固化的增材制造技术路线下,如何克服大尺寸石英增材制造中陶瓷化和塌缩的难题,发展适合的增材技术用于制备特种石英光纤预制棒,以拉制出所需的特种光纤。然后介绍直接墨水书写与选择性激光熔融等不同增材技术用于石英光纤预制棒制造的近期进展。最后对增材制造在石英光纤制造中存在的问题和未来发展趋势进行简要讨论与展望。