成果简介:
本项目聚焦光纤传感与通信领域对高性能、高密度光栅阵列的迫切需求,突破传统制备技术瓶颈,成功研发大规模光纤光栅阵列飞秒激光全自动制备技术、成套装备及系列光栅阵列产品,实现从核心技术到产业化应用的全链条创新,为智能电网、油气勘探、大型基建健康监测等领域提供关键器件支撑。
项目具有三大核心特点:一是全自动化,整合飞秒激光精密调控、光纤自动走线与定位、在线质量检测模块,实现无人化连续生产;二是大规模制备,单根光纤可制备数千个光栅单元,阵列密度较传统技术提升10倍以上;三是高一致性,依托飞秒激光超短脉冲特性,光栅反射率、带宽等参数偏差控制在±2%内,稳定性显著优于传统紫外写入技术。
项目重点解决四大技术难题:传统紫外写入技术制备效率低、无法实现大规模阵列;手动操作导致光栅参数一致性差;高温、强辐射环境下光栅性能衰减;成套装备依赖进口、成本高昂。
关键技术指标达国际领先水平:单台装备日产能超5000个光栅单元;光栅反射率范围10%-99%可调;工作温度-100℃-1100℃;波长稳定性±1pm/℃;阵列通道数最大支持1000。
技术创新点突出:首创飞秒激光“逐点-线扫描”复合写入模式,兼顾制备效率与精度;研发光纤张力-温度协同控制系统,解决阵列制备中参数漂移问题;自主设计多通道并行检测模块,实现光栅质量实时反馈与工艺动态优化;突破高精度定位与走线技术,装备定位精度达±1μm,为大规模阵列制备奠定基础。
成果应用:该成果已在北京、沈阳、秦皇岛等多地应用,与中海油研究总院、沈阳达能电气股份有限公司等企业合作紧密。产品销往国内多家大型高科技企业与科研院所,成功服务于航空航天、油井勘探等领域。已实现小规模量产,打破国外技术壁垒,降低进口依赖,节约大量采购成本。其提升分布式光纤传感技术关键指标,为大型基建安全监测等提供保障,有力推动相关产业技术革新,创造了显著经济与社会效益。
成果转化方式:技术转让、技术许可、技术开发、技术咨询、技术服务