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光纤进行相关的资讯

  • 清华团队:基于多模光纤模式色散和深度学习的高速全光纤化成像技术
    多模光纤成像技术因其超细微型探头和柔性结构带来的灵活性优势,在生物体内成像、工业检测等领域具有广阔的应用前景,获得了业界广泛的关注。目前,多模光纤成像技术主要分为两类,一类通过在光纤远端产生聚焦点进行扫描成像,另一类通过探测光纤近端的散斑场来恢复光纤远端被探测的全场图像。这两种技术途径已有较完善的理论支撑,能得到较清晰的探测图像,但同时也具有一些难以弥补的劣势。例如:受限于空间光调制器、CCD或CMOS器件的刷新速度,成像帧率较低,难以对高速的事件进行成像;结构中包含自由空间光学元件,因此需要精密的光学对准,无法与传像主体集成实现全光纤化,限制了其应用范围;成像波长受限于CCD或CMOS器件的感光光谱范围,限制了其在红外波段的成像能力。上图 高速多模光纤成像系统示意图。a:实验原理图;b:以神经网络进行图像恢复的流程图;c:光纤探头示意图;d:照明光(黄色箭头)侧面注入探测光纤的示意图,信号光(红色箭头)在纤芯中传播;e:探测光纤远端照片,端面通过烧球来更好地聚焦照明光,比例尺500微米。为此,清华大学精密仪器系先进激光技术研究团队基于十多年来在光纤激光器、光纤器件和光纤传感的技术积累,提出了基于多模光纤模式色散和深度学习的高速全光纤化成像技术。该技术采用皮秒脉冲光纤激光照明被测物,利用多模光纤的模间色散特性将被探测图像的空间信息在时域上展开,时域信息通过单像素探测器进行探测,并借助神经网络训练的方法,由一维时域信息恢复出二维图像信息,整体结构和原理如图1所示。图2 被探测图像与其对应的波形和恢复结果该技术通过一个光纤侧面耦合器将皮秒脉冲光纤激光耦合到探测光纤中,然后从光纤的远端出射照到物体上,反射光进入探测光纤后紧接着进入与之连接的一公里长的50/125微米直径多模阶跃光纤中传播。由于模间色散的存在,进入多模光纤的脉冲光会产生分裂形成脉冲串。如图2所示,不同的光纤横模具有不同的群速度,因此在时域上会彼此分离,而这些横模包含了被探测图像的空间信息,通过模式色散便可将被探测物体的空域信息在时域上展开。图3 不同类型图案的成像效果通过超快光电探测器可以获得脉冲串波形,经神经网络模型进行训练后,可以直接从不同的脉冲波形中恢复出被探测图像。图3展示了来自不同数据库中图案的成像效果。该系统的成像帧率主要取决于脉冲光的重频,目前实验中已实现高达15.4Mfps帧率的成像,并实验验证了达到53.5Mfps帧率的可行性。系统在高帧率成像的同时具备连续采集一万帧图像(大帧深)的能力。如果采用重复频率更高的激光照明源,并搭配更快的光电探测器和时域波形采集设备,其帧率可以持续提升。团队所提出的新技术的突出优点是:帧率主要由脉冲光源的重频决定,成像帧率高;全光纤化的系统结构紧凑,细如发丝的探头大大增加了灵活性;单像素成像,探测波段不再受限于可见光,可扩展到近红外、甚至中波红外等其他波段;采集时域信号而非空间分布,抗干扰能力强。该系统在某些高速成像场景中比如体内高速细胞成像,或工业场景下对难以开放系统的内部高速成像检测等领域具有巨大应用潜力。该研究成果近日以“深度学习赋能全光纤高速图像探测”(All-fiber high-speed image detection enabled by deep learning)为题,发表在《自然通讯》(Nature Communications)上。该论文通讯作者为清华大学精密仪器系副教授肖起榕,第一作者为精密仪器系2018级博士生刘洲天。该研究得到了国家自然科学基金资助。 清华大学精密仪器系先进激光技术研究团队学术带头人为系主任、教授柳强,团队以现代化强国建设与国家重大需求为导向,着眼于光电子技术领域的科学与技术发展前沿,围绕固体激光、光纤光学、自适应光学、激光探测等方向,开展基础科学探索、应用基础研究和系统技术研发,全面覆盖高功率激光光源、光束控制、光电探测等技术领域。团队承担国家科技重大专项、国家重点研发计划、“973”计划、“863”计划、重点验证、专项配套型号研究等一系列重大项目,形成了从高功率激光光源到微弱光电信号测控的整套技术链条,具备完整的激光光电和测控技术能力,在相应研究方面取得了重要进展。2018年获批建设光子测控技术教育部重点实验室,2019年入选重点领域科技创新团队。
  • 美国研发出新型光纤 光纤技术将突破玻璃限制发展
    北京时间2月28日上午消息 由美国宾夕法尼亚州立大学的化学家John Badding带领的一组科学家,研发出了一种由硒化锌为核心材质的光纤,可用于半导体的淡黄化合物。  这种新型光纤,可对光进行更高效更自由的操作,将为激光雷达技术开拓更多应用打下基础。这种技术可进一步改进医疗激光手术,为军队提供更先进的激光器,用于测量检测污染物,探测恐怖主义的化学药物传播,科学家们的这项研究成果已经登载在材料科学顶级期刊Advanced Materials。  Badding说:“我们都知道光纤是现代信息时代的发展基石,新研制出的这种长而细的光纤,只有三根人类头发那么细,却可以每秒传输太字节的数据,相当于250个DVD里刻录的信息。而且,仍然有各种方法可以改善这个技术。”  Badding解释说,现有的光纤技术总是受限于玻璃材质,他说:“玻璃的原子排列是偶然性的,而新材质与之相反,硒化锌晶体物质是高度有序的,这种有序性非常有利于光在长波中的传输,特别是在中红外中的传输。”  Badding说:“和石英玻璃传统上用于光纤不同,硒化锌是一种化合物半导体,我们一直都知道,硒化锌是一种有用的化合物,可以对光进行多种操作,这是石英玻璃无法做到的。特殊之处是让硒化锌变成纤维结构,这是以前从未做到的。”  科学家们发现,由硒化锌合成的光纤有两大用途,首先他们发现新的光纤在颜色转换时更有效率,Badding解释说:“传统的光纤用于信号、显示以及艺术上,但并不能保证时刻都能得到想要的颜色,硒化锌利用非线性频率转换,在颜色变化上能力非常好。”  其次,科学家们发现,新光纤不仅在可见光谱中提供更多功能的应用,在红外线中也可以,波长的电磁辐射比可见光更长。
  • 电子探针丨带您走进光纤的微观世界-低损耗光纤
    导语信息关乎一切,为满足信息化数字化支撑新质生产力的创新发展目标和要求,国家层面在算力枢纽、大数据和云计算集群、“东数西算”等工程作了资源调配和长远的规划。用户层面对高质量视频和数据传输需求、对低时延的更苛刻要求、5G技术使用的接入,以及千兆光纤入户规划,对超高速互联网接入的追求似乎永无止境。低损耗光纤的研究正是为了满足高质量的数据接入需求。岛津电子探针通过搭配52.5°高取出角和全聚焦晶体波谱仪,具有高分辨率和高灵敏度的特征,可以为光通信企业及研究院的产品生产、研发、技术突破等方面,如未来的多芯或空芯的研究提供坚实的数据支持。光纤损耗小科普光纤损耗是指每单位长度上的信号衰减,单位为dB/km。光纤损耗的高低直接影响了传输距离或中继站间隔距离的远近,对光纤通信有着重要的现实意义。光纤之父高锟博士提出:光纤的高损耗并不是其本身固有的,而是由材料中所含的杂质引起的。之后,科研人员和光通信企业开始致力于光纤损耗降低的课题研究。根据光纤损耗,把光纤大致分为普通光纤、低损耗光纤、超低损耗光纤三类,其中,&bull 普通光纤衰减为0.20dB/km左右,&bull 低损耗光纤衰减小于0.185dB/km、&bull 超低损耗光纤的衰减小于0.170dB/km。长久以来,国外厂商在低损耗和超低损耗光纤的研究中保持领先地位。现在国内新建主干网络以及骨干网的升级改造中已有大规模低损耗光纤的部署。岛津电子探针的特点岛津电子探针EPMA通过配置统一四英寸罗兰圆半径的、兼具灵敏度和分辨率的全聚焦分光晶体,以及52.5°的特征X射线高取出角,使之对于微量元素的测试更具优势,不会错过微量元素的轻微变化。【注:从微米级别空间尺度产生的元素特征X射线经过全聚焦晶体衍射后还会汇聚到微米级别范围,不会有检测信号的损失,也无需在检测器前开更大尺寸的狭缝,从而具有更高的特征X射线检测灵敏度和分辨率。】【注:高取出角可获得特征X射线试样在基体内部更短的穿梭路径,减少基体效应的影响,即更少的基体吸收更少的二次荧光等,从而具有更高的特征X射线检测灵敏度。】在远距离传输中,由于光纤材料的吸收(材料本征的紫外和红外吸收以及金属阳离子和OH-等杂质离子吸收)和散射、光纤连接以及耦合等方面造成的衰减问题难以避免,低损耗光纤的推出则为解决这一难题提供了新的思路。在骨干网改造、超高速宽带网络的建设过程中,低损耗(Low-loss optical fiber, LL)、超低损耗(Ultra-low-loss optical fiber, ULL)光纤已有大规模部署。我们使用岛津电子探针EPMA-1720测试了两种低损耗光纤。&bull 第一种光纤为单模光纤,纤芯直径10μm,掺杂Ge+F。低损耗光纤元素分布情况测试结果如下:&bull 第二种光纤纤芯为比较高纯度的SiO2,在包层区掺氟降低折射率,未掺杂常规元素Ge。定量元素线、面分布特征分析见以下系列图。超低损耗光纤元素分布情况测试结果如下:结语信息通信是重要的国家级基础设施,通信光纤建设也是重要的民生工程,对高质量数据通信要求都在不断提高。目前骨干超高速400G、800G乃至1T的工程规划都给光通信企业带来机遇和挑战,研发和生产亦是永无止境。岛津电子探针有着高灵敏度和高元素特征X射线分辨率的特性,能够为光通信企业及研究院的产品开发、技术突破等方面提供可靠的检测和分析手段。本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 光纤传感器助力物联网发展市场容量将近万亿
    近年来,传感器朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能 尽缘、无感应的电气性能 耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区或者对人有害的地区,如核辐射区),起到人的线人作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。  基本工作原理及应用领域  光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送进调制器,使待测参数与进进调制区的光相互作用后,导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化,称为被调制的信号光,在经过光纤送进光探测器,经解调后,获得被测参数。  光纤传感器的应用于对磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、转矩、光声、电流和应变等物理量的丈量。光纤传感器的应用范围很广,几乎涉及国民经济和国防上所有重要领域和人们的日常生活,尤其可以安全有效地在恶劣环境中使用,解决了很多行业多年来一直存在的技术困难,具有很大的市场需求。主要表现在以下几个方面的应用:  1、市建设中桥梁、大坝、油田等的干涉陀螺仪和光栅压力传感器的应用。光纤传感器可预埋在混凝土、碳纤维增强塑料及各种复合材料中,用于测试应力松驰、施工应力和动荷载应力,从而评估桥梁短期施工阶段和长期营运状态的结构性能。  2、电力系统,需要测定温度、电流等参数,如对高压变压器和大型电机的定子、转子内的温度检测等,由于电类传感器易受电磁场的干扰,无法在这类场合中使用,只能用光纤传感器。分布式光纤温度传感器是近几年发展起来的一种用于实时丈量空间温度场分布的高新技术,分布式光纤温度传感系统不仅具有普遍光纤传感器的优点,还具有对光纤沿线各点的温度的分布传感能力,利用这种特点我们可以连续实时丈量光纤沿线几公里内各点温度,定位精度可达米的量级,丈量精度可达1度的水平,非常适用大范围交点测温的应用场合。  在实际生活中,光纤传感器种类是非常多的,但是,我们将这些传感器类型归结为两大类型,即传感型与传光型。和传统电传感器进行比较,光纤传感器具有很多的优点,例如抗干扰能力较强、绝缘性好、灵敏度偏高,所以,当前在各个领域都有光纤传感器的身影。  光纤传感器助力物联网发展市场容量将近万亿  自出现光纤传感器后,它的优势与应用引起了各个国家人们的高度关注。并且对光纤传感技术进行了深入的研究。现如今,通过光纤传感器可以对位移、温度、速度、角度等物理量进行测量。现如今,很多西方发达国家将对光纤传感器研究的重点放在光纤控制系统、核辐射监控、民用计划等多个方面,同时已经取得了可喜的成绩。  我国对光纤传感器的研究起步较晚,有很多研究所、企业等对光纤传感器的深入研究促进了光纤传感技术的发展。在2010年,张旭平的关于&ldquo 布里渊效应连续分布式光纤传感技术&rdquo 通过了专家的鉴定。专家组都认为此技术有很强的创新性,技术已达到世界先进水平,因此,有广阔的发展前景。此技术的发展主要是应用了物联网技术,从而加速了我国物联网的发展。  传感器成为物联网极其重要的一组成部分。因此,传感器性能好坏决定了物联网的性能好坏。可以说,物联网获得信息的主要手段为传感器。这样一来,传感器所采集信息的可靠性与准确性都会对控制节点处理和传输信息产生一定影响。由此看来,传感器的可靠性、抗干扰性等都会对物联网应用性能发挥举足轻重的作用。  光纤传感技术在物联网中的应用  通过上述分析得知,物联网的发展必须要借助大量传感器获得各种环境参数,从而为物联网更可靠的数据信息,再经过系统的处理,得到人们需要的结果。以下是对光纤传感技术在物联网中的应用进行详细的探讨。  目前应用最广的光纤传感器有四种,分别是光纤陀螺、光纤水听器、光纤光栅传感器和光纤电流传感器。其中,光纤陀螺有干涉型、谐振型和布里渊型三种类型,干涉型光纤陀螺是技术上很成熟的第一代商品化阶段,谐振光纤陀螺是处于实验室研究阶段的第二代,布里渊型光纤陀螺是在理论研究阶段的第三代光纤陀螺传感器 光纤水听器是在光纤、光电子技术基础上的一种水下声音信号传感器,这种传感器通过高度灵敏的光纤相干检测,把水中的声音信号转换成光信号,再通过光纤传到信号处理系统转换为声音信号,这种传感器按原理可以分为干涉型、强度型、光栅型等类型 在光纤光栅传感器的产品中包括应变传感器、温度传感器和压力传感器,其中光纤bragg光栅传感器是这几年的研究热点,它们大部分属于光强型和干涉型,并且各有利弊。自今年来电力的发展是突飞猛进的,这种情况下,面对着强大电流的测量问题,光纤电流传感器可以很好的避免一些由于电力过强而引发的事故。
  • 微型光纤光谱仪的选型有哪些注意事项?
    光谱学是测量紫外、可见、近红外和红外波段光强度的技术。光谱测量被广泛应用于多种领域,如颜色测量、化学成份的浓度测量或辐射度学分析、膜厚测量、气体成分分析等领域。  在上世纪九十年代以来,微电子领域中的多象元光学探测器(例如CCD,光电二极管阵列)制造技术迅猛发展,使生产低成本扫描仪和CCD相机成为可能。美国海洋光学公司的微型光纤光谱仪使用了同样的CCD(CCD光谱仪)和光电二极管阵列探测器,可以对整个光谱进行快速扫描,不需要转动光栅。  微型光纤光谱仪通常采用光纤作为信号耦合器件,将被测光耦合到光谱仪中进行光谱分析。由于光纤的方便性,用户可以非常灵活的搭建光谱采集系统。其优势在于测量系统的模块化和灵活性,且测量速度非常快,可以用于在线分析。而且由于采用了低成本的通用探测器,降低了光谱仪的成本,从而也降低了整个测量系统的造价。  微型光纤光谱仪基本配置包括包括一个光栅,一个狭缝和一个探测器。这些部件的参数在选购光谱仪时必须详细说明。光谱仪的性能取决于这些部件的精确组合与校准,校准后光纤光谱仪,原则上这些配件都不能有任何的变动。那么微型光纤光谱仪在选型时有哪些必须要注意的呢?  ① 光学分辨率  光学分辨率是配置微型光纤光谱仪时经常被考虑的主要因素之一。当用户为了追求微型光纤光谱仪的高分辨率时,在选型时会选择具有尽可能多像元数探测器的微型光谱仪。而实际上光学分辨率不仅仅由探测器的像元数决定,还与狭缝宽度和光栅的刻线密度有关。所以当讨论分辨率时,通常用色散或用波长范围除以像元数。  半高全宽值(FWHM),即最大峰值光强一半处所对应的谱线宽度是一种表述分辨率更好的方法(见上图)。用FWHM可以对不同光谱仪的实际光学性能进行直接对比。用这种表示方法可以避免一些缺陷,例如:有的光栅并没有用到全部像元 采用交叉式Czerny-Turner光路设计的光谱仪中,光学系统不能把狭缝清晰地成像在探测器上,这是由于光路中过大的反射角和固有的系统放大倍率造成的。   ② 灵敏度  灵敏度是配置光谱仪时所需要考虑的另一个因素。现在的主流微型光纤光谱仪都采用线阵探测器,所以灵敏度跟像素数没有任何关系。但面阵探测器例外,因为面阵探测器在垂直方向的每个像素都会被累积,在某种意义上垂直方向上的所有像素的累积可以被看成一个更大的像素。因此,在考虑某种应用对灵敏度的要求时,更重要的是看探测器的响应曲线。下图中给出了海洋光学微型光纤光谱仪采用的两种典型探测器的灵敏度响应曲线。  ③信噪比  信噪比也是选配微型光纤光谱仪的一个因素。对于CCD光谱仪,较高的灵敏度导致了较低的信噪比。在一定范围内,可以通过对光谱进行多次平均来提高信噪比。平均次数的平方根恰好是信噪比提高的倍数。例如,光谱平均100次,信噪比能提高10倍。有些应用需要较高的信噪比,此时用户应当比较在光谱仪中的光学平台和探测器的综合信噪比。需要强调的是,用户一定要搞清楚厂家给出的信噪比是不是整个光谱仪系统的信噪比,因为只有整个光谱仪系统的信噪比才是最重要的。一个信噪比高的探测器配一个性能不高的光路,那么它的高信噪比就没有实际意义。比较不同探测器和微型光纤光谱仪间的信噪比的比较好的方法是:测量100次,然后对每个像元计算平均值和标准偏差,信噪比等于平均值除以标准偏差。测量信噪比时,信号强度应当接近饱和,并设置正确的平滑值(如果需要的话)。  ④ 光栅选择  光栅选择是最比较复杂的。通常有两个因素决定了光栅的选择:波长范围和光学分辨率。波长范围受限于所选择的探测器或光栅,或二者都有。光学分辨率不仅受限于光栅,还受限于狭缝宽度和探测器的像元数和像元尺寸。还要考虑第三个因素,即光栅还会影响系统的灵敏度,这是因为不同的光栅的闪耀波长(即最高效率)位置各不相同。当对系统进行最优化配置时,最好查看一下光栅的效率曲线。下图中是海洋光学微型光纤光谱仪采用的几种典型的600线/mm光栅的效率曲线,效率最高点从紫外区到近红外区。  ⑤ 狭缝  狭缝了也是选配微型光纤光谱仪的一个因素。微型光纤光谱仪有多种狭缝尺寸供您选择,狭缝安装在光纤接头处(见图),并且被永久的固定在光谱仪上。有两点需要记住,狭缝越小,光学分辨率越高 狭缝越大,进入光学平台的光通量越多,即灵敏度越高。从本质上说,需要折中兼顾光谱仪的分辨率和灵敏度。    ⑥ 其他  选择微型光纤光谱仪的其他选项会相对容易一些。例如可以选择升级UV4探测器后,探测器上的标准BK7窗片将会被石英窗片替代,用来增强海洋光学微型光纤光谱仪在波长340nm以下紫外区的响应能力。而其它探测器,比如薄型背照式CCD或CMOS则不需要这个选项。而为了避免二、三级衍射效应的影响,可以通过在位于狭缝与消包层模式孔之间的SMA905连接器中安装长通滤光片或在探测器的窗口处安装OFLV消除高阶衍射滤光片。  正如上面介绍的几个因素所表明的,通过一些简单的步骤就就可以配置好满足您应用的微型光纤光谱仪。除了光谱仪,我们可能还需要考虑种类纷杂的光源和采样附件。
  • 高速氟素塑料光纤技术联合实验室成立
    4月15日讯 AGC(旭硝子株式会社)日前在北京举办了世界上最快的塑料光纤“FONTEX”的技术论坛。AGC宣布,将从今年7月起,开始在中国地区销售“FONTEX”。“FONTEX”是世界首创的可以进行10千兆比特每秒(Gbps)大容量数据通信的塑料光纤,与现有的石英光纤相比,具有能在弯折、卷曲状态下保持通信的特点。未来有望在“全高清电视”、“3D电视”等民用信息家电布线等领域得到进一步的推广和应用。  AGC与北京邮电大学还宣布,成立旨在进行“FONTEX”应用研究的“BUPT-AGC超高速氟素塑料光纤技术联合实验室”。该实验室将在“FONTEX”涉及中国市场的电视线路、电视机内布线、室内网络线路、通信线路、电力行业等领域,从事标准规格的应用开发和调查研究等工作。  此外,日本庆应大学小池康博教授的“世界上最快的塑料光纤”研究课题,在今年3月被日本政府最尖端研究开发援助项目列为扶持对象。作为这项研究课题的核心企业,AGC公司为了实现“以来自日本的光纤技术开创新市场”的目标,正在积极进行着40Gbps以上超高速产品以及缆线、接头等各类应用产品批量生产的技术开发工作。  “全高清电视”、“3D电视”最近受到了社会的广泛关注,预计不久的将来,这些产品的新一代显示屏布线、个人电脑周边机器的接续等都将促使大容量数据的高速传输成为市场需求的热点。另外,数据中心和医疗领域为了实现高速度、低耗电的数据通信,也已经开始在服务器、存储器等机器间使用光纤布线。今后,民用光纤布线市场也将迅速扩大,预计2015年,将在全球范围内开创超过1500亿日元(约合人民币115亿元)的新市场。
  • 西安光机所成功推出三维光纤激光加工系统
    近日,西安光机所瞬态光学与光子技术国家重点实验室成功进行了三维光纤激光加工系统的演示试验,得到在场专家的好评。该系统所使用的500W光纤激光器是由中科院西安光机所新孵化企业西安中科梅曼激光科技有限公司研制。该企业致力于高功率光纤激光器的研发、生产和销售,并可为光纤激光加工系统提供全套的解决方案。现已具备200W~1000W光纤激光器的生产能力,所推出的光纤激光器在切割速度、切割质量等方面与国外同类产品相比具有较强的竞争优势。  三维光纤激光加工系统  500W光纤激光器
  • 我国高功率拉曼光纤激光器研究取得进展
    近期,中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息技术研究中心冯衍研究员领衔的课题组,在高功率拉曼光纤激光器研究中取得新进展。提出了一种镱-拉曼集成的光纤放大器结构,有效地解决了拉曼光纤激光器功率提升的主要技术瓶颈问题,在1120nm波长,首次获得580W的单横模线偏振拉曼光纤激光和1.3kW的近单模拉曼光纤激光输出。  近年来,高功率光纤激光器发展迅速。1&mu m波段的掺镱光纤激光器,近衍射极限输出功率可达20kW,多横模输出功率可达100kW。尽管如此,稀土掺杂光纤激光器的输出波长,因稀土离子能级跃迁的限制,仅能覆盖有限的光谱范围,限制了其应用领域。基于光纤中受激拉曼散射效应的拉曼光纤激光器是拓展光纤激光器波长范围的有效手段。  该项研究中,在一般的高功率掺镱光纤放大器中注入两个或多个波长的种子激光,波长间隔对应光纤的拉曼频移量。处于镱离子增益带宽中心的种子激光率先获得放大后,在后续光纤中作为泵浦激光对拉曼斯托克斯激光进行逐级放大。初步的演示实验获得了300 W的1120nm拉曼光纤激光输出 接着采用较大包层(400&mu m)的光纤,获得了580W的单横模线偏振拉曼光纤激光和1.3kW的近单模拉曼光纤激光输出。结果发表于《光学快报》(Optics Letters)和《光学快讯》(Optics Express) [Opt. Lett. 39, 1933-1936 (2014) Opt. Express 22, 18483 (2014)]。鉴于目前高功率掺镱光纤激光器均采用主振放大结构,新提出的光纤放大器结构可用于进一步提升拉曼光纤激光的输出功率。初步的数值计算也表明,该技术方法有望在1~2&mu m范围内任意波长获得千瓦级激光输出。  该项研究得到了中国科学院百人计划、国家&ldquo 863&rdquo 计划、国家自然科学基金等项目的支持。   千瓦级掺镱-拉曼集成的光纤放大器结构示意图  输出功率随976 nm二极管泵浦功率的变化曲线,其中的插图为最高输出时的光谱。
  • 岛津应用:应用电子探针测试通信光纤
    光纤及光导纤维(Optical Fiber)。光纤通信是现代信息传输的重要方式之一。它具有重量轻、通信容量大、信号损耗小、传输距离长、保密性能好、不受电磁干扰及原材料丰富等优点,发展势头强劲。我国已成为全球最主要的光纤光缆市场、全球最大的管线光缆制造国和全球第二大光纤净出口国。 使用岛津电子探针EPMA可对不同类型的光纤进行线、面分析测试。从单根光纤试样的横截面的元素线分布和面分布的测试结果可以观察掺杂元素的含量及扩散分布情况。岛津公司在电子探针领域拥有50多年研发和制造经验,EPMA搭配52.5°高取出角和全聚焦晶体的波普仪WDS系统兼具高分辨率和高灵敏度特性,凭借其在微区分析的强大能力,可以在光纤预制棒、烧缩工艺后质量控制和最终成品光纤复核检验的整个开发及生产流程、残次品的失效分析中发挥重要作用。 了解详情,敬请点击《岛津电子探针测试通信光纤》 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。岛津微信平台
  • 定制附件|紫外分光光度计的光纤附件
    在光电或建筑领域中,会有一些尺寸较大、形状不规则的样品,如滤光片、钢化玻璃等,以及一些需要在样品仓外部进行反应的液体样品,由于样品仓体积或样品支架不合适,测试它们的反射率和透过率给用户带来困难。建筑玻璃日立基于这类样品的测试,凭借专业的知识,开发了用于日立紫外可见近红外分光光度计UH4150直射光检测系统的光纤附件,可以将光引出样品仓,到达样品,通过光纤收集样品反馈的信号,利用检测器获得样品的反射率或透过率。具体如何利用从样品仓导出来的光,取决于客户自身的需求。光纤附件介绍这是用来连接光纤和UH4150直射光检测系统的附件,用于大尺寸样品的反射率和透过率测定。其主要部件是将光纤与UH4150主机连接的附件和光学系统,但不包括光纤和样品室部分。光纤附件** U-3900/U-3900H也可配置光纤附件 日立紫外分光光度计凭借优异的光栅技术,为客户带来更精准的解决方案,同时搭配多样化的定制附件,满足客户的特定需求。关于光纤附件的更多信息,请直接与我们联系。定制附件公司介绍:日立科学仪器(北京)有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景,始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新,积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括:各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备,以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户,公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构,直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务,从而协助我们的客户实现其目标,共创美好未来。
  • 我国随机光纤激光研究成果入选2014年全球光学重要进展
    电子科技大学饶云江教授(杰出青年基金获得者、OSA/SPIE Fellow)团队、国防科技大学周朴研究员(优秀青年基金获得者)团队在国家自然科学基金重大项目课题(61290312)与青年基金项目(61205048)支持下,在随机光纤激光器领域取得突破性研究进展,相关成果入选由美国光学学会(OSA:Optical Society of America)组织评选的2014年全球光学重要进展。近日,该学会旗舰杂志《Optics & Photonics News》(OPN)2014年12月专刊《Optics in 2014》以&ldquo Random Fiber Laser: Simpler and Brighter&rdquo 为题对该成果进行了亮点报道。  OPN每年年末会出版一期专刊,以亮点形式报导由OSA评选出的该年度全球光学领域最突出的30项研究成果。今年参与竞争的成果数量达到了创纪录的200项(包括为数众多的发表在Nature及其子刊上的成果),竞争十分激烈。随机光纤激光器是今年中国大陆作为第一单位入选的两个成果之一,也是OPN历史上中国大陆第二次入选(上一次在2008年),这次成果入选显著提升了我国在光学和光子学领域的国际影响力,标志着我国光纤随机激光器的研究已经步入国际一流行列。  该研究成果主要来自上述两个科研团队2014年发表在《IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics(JSTQE)》和《Laser Physics Letters(LPL)》发表的学术论文。两篇论文的第一作者分别为王子南副教授、博士生张汉伟。JSTQE论文首次提出了实现高功率光纤激光器的新思路,实现了结构更简单、性能更稳定、光转换效率更高的连续随机光纤激光器 LPL论文实验展示了基于标准通信光纤的高功率光纤随机激光器,创造了随机光纤激光器输出功率的世界纪录。  上述工作为实现新一代高功率光纤激光器开辟了一个新的研究方向。  光纤随机激光器相比传统光纤激光器最大的不同之处在于无需腔镜,具有波长可调、结构简单、转换效率高、可靠性高、功率可定标放大等突出优点,有望形成新一代的无纵模高功率光纤激光器,在光纤传感、光纤通信、3D打印、激光手术、激光成像、高能激光等多个领域具有重大应用价值。  注:  Optics in 2014专刊链接:http://www.osa-opn.org/home/articles/volume_25/december_2014/features/optics_in_2014/#.VH6iKHExiV8  IEEE JSTQE论文链接:http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=6868231&tag=1  IOP LPL论文链接:http://iopscience.iop.org/1612-202X/11/7/075104
  • 我国随机光纤激光研究成果入选2014年全球光学重要进展
    电子科技大学饶云江教授(杰出青年基金获得者、OSA/SPIE Fellow)团队、国防科技大学周朴研究员(优秀青年基金获得者)团队在国家自然科学基金重大项目课题(61290312)与青年基金项目(61205048)支持下,在随机光纤激光器领域取得突破性研究进展,相关成果入选由美国光学学会(OSA:Optical Society of America)组织评选的2014年全球光学重要进展。近日,该学会旗舰杂志《Optics & Photonics News》(OPN)2014年12月专刊《Optics in 2014》以&ldquo Random Fiber Laser: Simpler and Brighter&rdquo 为题对该成果进行了亮点报道。  OPN每年年末会出版一期专刊,以亮点形式报导由OSA评选出的该年度全球光学领域最突出的30项研究成果。今年参与竞争的成果数量达到了创纪录的200项(包括为数众多的发表在Nature及其子刊上的成果),竞争十分激烈。随机光纤激光器是今年中国大陆作为第一单位入选的两个成果之一,也是OPN历史上中国大陆第二次入选(上一次在2008年),这次成果入选显著提升了我国在光学和光子学领域的国际影响力,标志着我国光纤随机激光器的研究已经步入国际一流行列。  该研究成果主要来自上述两个科研团队2014年发表在《IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics(JSTQE)》和《Laser Physics Letters(LPL)》发表的学术论文。两篇论文的第一作者分别为王子南副教授、博士生张汉伟。JSTQE论文首次提出了实现高功率光纤激光器的新思路,实现了结构更简单、性能更稳定、光转换效率更高的连续随机光纤激光器 LPL论文实验展示了基于标准通信光纤的高功率光纤随机激光器,创造了随机光纤激光器输出功率的世界纪录。  上述工作为实现新一代高功率光纤激光器开辟了一个新的研究方向。  光纤随机激光器相比传统光纤激光器最大的不同之处在于无需腔镜,具有波长可调、结构简单、转换效率高、可靠性高、功率可定标放大等突出优点,有望形成新一代的无纵模高功率光纤激光器,在光纤传感、光纤通信、3D打印、激光手术、激光成像、高能激光等多个领域具有重大应用价值。  注:  Optics in 2014专刊链接:http://www.osa-opn.org/home/articles/volume_25/december_2014/features/optics_in_2014/#.VH6iKHExiV8  IEEE JSTQE论文链接:http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=6868231&tag=1  IOP LPL论文链接:http://iopscience.iop.org/1612-202X/11/7/075104
  • 海洋光学光纤光谱仪飞往火星
    三种海洋光学仪器已经开始了它们前往火星的八个月的旅程。美国国家航空和航天管理局(NASA)火星科学实验室于2011年11月26日在佛罗里达州卡纳维尔角发射了“好奇号火星探测车”,定制的HR2000光谱仪是该探测车上的ChemCam仪器的一部分。  海洋光学提供了三套标准的HR2000高分辨微型光纤光谱仪,经过设置可以使用激光诱导击穿光谱(LIBS)检测分析火星岩石和土壤成分。ChemCam仪器天线杆组件上安装的激光器可以对9米之外的目标开火,产生一系列的激光脉冲,并收集产生的光用于激光诱导击穿光谱检测。   HR2000高分辨微型光纤光谱仪  HR2000的传感器、光栅和入口孔径(裂隙)都是可选的,这使得其成为了该航天任务的理想选择。每一个ChemCam光谱仪经过设置都可以检测不同光波长度的基本特征:240-336纳米,380-470纳米和470-850纳米。由于三种仪器的很多正在研究中的组件在不只一个光谱范围具有光谱线,因此三种光谱仪的使用简化了设计,还创造了重复组件。  选择HR2000的另一个原因是它的可靠性。可靠性是在无法进行维护的远程太空操作中的必备因素。因为此光谱仪不包含任何可能发生故障的移动组件,因此它可以抵抗太空航行产生的G力。此外,光谱仪经调整可处理极端的温度变化、辐射、撞击以及震动。  “好奇号火星探测车”已经被NASA称为“用于火星表面探测的最先进的科学仪器”。由于采用海洋光学仪器,样本分析速度呈立体式增长。在以前的航天任务中,需要花费两三天时间确定单一样本的成分 而ChemCam预计每天可输出12项成分测定。  这不是海洋光学仪器第一次进行太空。在2009,公司使用ALICE光谱仪与NASA进行合作,对探测月球上是否存在固态水起到了重要作用。其他NASA的研究者也已经将海洋光学光谱仪用于地球和太空的研究中。
  • 科技引领!植入光纤传感器为电池做“体检”
    手机爆炸、电动汽车行驶或充电过程中的火灾事故在生活中经常可见,让人们在享受锂电池带来的便利的同时,也担心其在安全方面的重大问题。如何降低这一风险?近日,中国科学技术大学教授孙金华、研究员王青松团队与暨南大学教授郭团团队研制出一款可植入电池内部的高精度光纤传感器。相关研究成果日前在线发表于《自然-通讯》。“这款高精度光纤传感器可以在1000摄氏度的高温、高压环境下正常工作,同步测量出电池热失控全过程内部温度和压力,为快速切断电池热失控链式反应提供预警手段。”王青松向《中国科学报》介绍。破解国际性科学难题手机、笔记本电脑、电动自行车、电动汽车中都有一个关键部件——锂离子电池。随着全球范围内能源危机的出现、“双碳”目标的驱动,锂离子电池产业迅速发展。然而,锂离子电池常常会发生爆炸,也就是热失控,这是威胁电池安全的“癌症”,是制约电动汽车与新型储能规模化发展的瓶颈。研究表明,电池热失控源于电池内部一系列复杂且相互关联的“链式反应”。“这可以从电池内部和外部两方面讨论。从内部来看,电池由正负极、电解液、隔膜等组成,其中电解液和隔膜都是易燃物,正负极和电解液在一定温度下又会产生化学反应,进而产生热量和可燃气体。也就是说,电池内部本身就是一个热不稳定的体系。”王青松说。从外部来看,电池在使用过程中容易出现各种外部滥用:电滥用,如过充、过放等;热滥用,如高温、局部发热等;机械滥用,如撞击、挤压等。这些外部滥用会造成电池内部材料发生一系列连锁化学反应,电池内部温度快速提升,最高可达800摄氏度,导致电池起火或爆炸。如何科学、及时、准确地预判电池安全隐患,是当前电池安全领域的国际性科学难题。为攻克这一难题,研究团队提出一种可植入电池内部的高精度光纤传感器,在国际上率先实现对商业化锂电池热失控全过程的精准分析与提早预警。《自然-通讯》的一位审稿专家评价道,“该研究有助于电池健康状态监测,并在不可逆损害前发出预警信号。”小巧光纤实时监测电池健康状态将光纤植入电池,并非王青松等人首创。因光纤传感器具备体积小、重量轻、耐受高温高压、耐受电解液腐蚀等优势,前人将其植入电池。但他们主要测量的是电池循环过程中的内部参数,从未涉足电池热失控监测领域。于是,王青松等人想将光纤植入电池内部,以监测电池热失控过程,并探索电池内部参数能否为电池热失控预警提供新思路。研究思路有了,做起来却非常难,因为现有的大多数光纤传感器无法在热失控过程中“幸存”。王青松解释说,电池热失控过程中,内部压力高达2MPa、温度高达500至800摄氏度,在这种高温高压的冲击下,光纤信号会中断,无法测得电池内部温度和压力数据。研究的关键是开发一款“健壮”的光纤传感器。他们与郭团团队联合攻关,多次改进光纤结构,开展热失控实验,反复修改和验证,最终通过对光纤进行套管保护,在保证内部信号传输的同时解决了光纤容易断的难题。“这款高精度光纤传感器总长度12毫米、直径125毫米,能够植入商业18650电池,实时监测电池热失控期间的内部温度和压力影响。”王青松向《中国科学报》介绍了光纤传感器的结构。相比现有的外部监测技术,内部光纤传感技术更具有及时性、灵活性。“就好比人们患病,当感知到疼痛时,往往为时已晚。这就像电池外部特征的变化一般都是滞后的。”王青松解释道,“而去医院体检,可以通过CT等看到内部器官变化,从而预知疾病的发生,并通过治疗手段阻止疾病进一步发展。但这种大型设备体积庞大,无法随时随地监测内部状态变化。如果在人体内植入芯片,就可以做到实时跟踪预警。就像在电池内部植入光纤传感器,可以做到实时监测预警。”值得一提的是,该研究通过解析压力和温度变化速率,首次发现温度和压力变化速率的转变点可作为电池热失控早期预警区间。该发现适用于不同电量的电池,能够在电池内部发生“不可逆反应”之前发出预警信号,保证了电池后续的安全使用。用于同时监测电池内温度和压力的FBG/FPI传感器工作原理适合大规模推行量产在王青松看来,光纤传感器尺寸小、形状灵活,具有抗电干扰性和远程操作的能力和适合大规模生产的标准制造技术,并且可以实现一根光纤在电池的多个位置同时监测温度、压力、气体组分、离子浓度等多种关键参数。光纤传感技术与电池的结合将在新能源汽车、储能电站安全监测等领域发挥重要作用。为此,研究团队将探索光纤传感器在大容量储能电池中的应用。“大容量储能电池热失控相比此次研究中的18650电池更加剧烈,并且其热失控特性和机理与小电池有所差异,这将是对我们研究的进一步考验。”王青松说。另一方面,团队将与电池制造商合作,希望在电池制作过程中植入光纤传感器,避免对电池二次破坏,加快光纤传感在储能和新能源汽车电池管理系统中的应用进程。相关论文信息:https://www.nature.com/articles/s41467-023-40995-3
  • 西安光机所等在表面功能化光纤传感器研究中获进展
    近日,中国科学院西安光学精密机械研究所与西北大学合作,在表面功能化光纤传感器研究方面取得重要进展。研究基于通信单模光纤开发出一种免标记、高灵敏度、高选择性的法布里-泊罗(Fabry-Perot)型干涉探针。该探针具有测试便捷、成本低、温度稳定性高等特点,在生物大分子光谱检测方面具备广泛应用前景。   胆固醇是细胞膜、脂蛋白、神经细胞和脑细胞中的重要脂质大分子,其浓度与心脏病、高血压、动脉硬化、中风等疾病密切相关。因此,胆固醇水平检测备受关注。与目前常用的电化学法、酶分析、液相色谱、质谱等检测方法相比,光纤光谱检测方法具有体积小、抗电磁干扰、成本极低、免标记等突出特点,在生物化学检测领域备受关注。   传统的光纤光谱检测器件(如长周期光栅、倾斜光栅、表面刻蚀布拉格光栅等)受到制备仪器要求严格、温度及形变交叉敏感等困扰,在实用性上有较大局限。   该团队从光纤干涉理论及光与物质的相互作用理论出发,采用单模光纤和光纤插芯制备光纤光谱检测器件,通过范德瓦耳斯力在光纤插芯端面依次贴覆环氧树脂-氧化石墨烯(GO)-β环状糊精多层功能膜,基于最外层β环状糊精的疏水型空心分子结构与胆固醇的靶向性吸附结合原理,实现对胆固醇分子的高灵敏度光谱浓度检测,并在尿素、葡萄糖、抗坏血酸、人体血红蛋白等生化分析领域常见干扰物作用下可以呈现出强选择性,具备可重复制备和可重复检测特性,检出限达到3.5M, 灵敏度为3.92 nm/mM。该成果为表面功能化光纤器件在生化光谱分析领域的应用提供了新的思路和手段。   此外,研究通过X射线光电子能谱(XPS)探究EDC/NHS活化GO羧基对分子间键合相互作用影响以及β环状糊精和胆固醇分子的成键作用特性,对检测机制进行了验证分析。   相关研究成果发表在Analytica Chimica ACTA上。西安光机所为第一完成单位及通讯单位。图1.(a)为实验装置,(b)(c)为干涉结构。图2.(a)胆固醇检测光谱;(b)参杂/未参杂样本检测波长的Langmuir拟合;(c)选择性;(d)器件制备重复性测试。图3.XPS结果。(a) EDC/NHS未活化/活化羧基传感器的XPS光谱;(b)活化羧基传感器的N 1s光谱;(c)(d)分别为经过/未经过EDC/NHS活化羧基传感器的C1s光谱,(e)(f)分别为其O1s光谱EDC/NHS处理的传感器 (g)EDC/NHS活性羧基示意图。
  • 黄正宇:用“实业报国”的心领跑全球光纤传感技术
    有一段时间,缺钱购买黑体设备,黄正宇和他的伙伴们用太阳作为黑体源,每天坐等阳光,下午3点到5点,阳光斜射办公室,一帮人抄起工具抓紧做实验。  黄正宇本可以不用如此“窘迫”。如果4年前他不选择回国创业,而是留在美国,他所需的设备只需打个报告,就能随时送到。  但是,黄正宇放弃了在美国的优厚生活,归国创业。那年,他31岁。  在清华科技园的一个小办公室,他和文进创立北京蔚蓝仕科技有限公司,从事光纤传感器及光纤传感系统的研发、生产和销售。4年的时间,公司业务蓬勃发展,注册资本从50万元发展到1710万元,当初的6人团队也发展成现在的73人。公司已拥有多项光纤传感的自主核心技术,其中4项具有世界领先性。  回首4年的创业史,黄正宇丝毫没感到艰辛,支撑他一路走来的,是一颗家族传承的“实业报国”心。  想好的事情,就不给自己留后路  1999年,黄正宇毕业于清华大学精密仪器系,2000年8月,赴美国弗吉尼亚理工大学留学,2005年12月,获得电子工程系光博士学位。  毕业后,他进入美国某知名光学公司,成为首席光学专家。一上任,他就有惊人之举:在4个月的时间里,帮助公司完成了花5年时间、耗费4000万美元没有解决的难题。  谈及此事,黄正宇轻描淡写。他说,“我发现公司的基础技术方案出了问题,我到了公司之后,在技术方案上进行了一些调整,帮公司攻克了一些封装、材料、工艺、算法层面的问题。节省了大笔费用。”  在美国的生活无忧无虑,他完全可以拿着高薪,舒舒服服地过一生,但是创业的愿望始终在心中涌动。“如果我想留在美国,或者给自己留后路,我会申请绿卡,但是我一直没那么做。”黄正宇说。  谈到创业,黄正宇提到一个重要的缘由:家族的传承。  黄正宇出生在上海。从他记事起,姥爷就是自己的偶像。他听姥爷讲过很多故事,印象最深的就是实业报国。  家人常说,在抗战时期,姥爷在上海经营一家很大的棉纺厂,家境殷实,曾有人提出让姥爷为日军做军服,老人家断然拒绝,因此还吃了不少苦头。建国前,老人曾有机会携全家去台湾,但是为了工厂和员工,他选择留在上海。  老人家重视教育,四个孩子,两个上了清华,两个上了北大。临终前,老人家对子女说了两个遗愿,一是希望未来子孙能继续办实业,二是希望后代能出钱办教育。  黄正宇铭记在心:“他老人家一辈子都在实业报国,这也在我心中种下了一颗创业的种子。”  在美工作一年后,黄正宇找到了必须马上归国的理由。  “美国的光纤传感技术,在世界上是最先进的。我慢慢地发现,公司研发的一半产品,是以军事用途为直接目标的,而其产品的目标可能就有中国。”黄正宇说,“作为一个中国人,我怎么能帮他们做这样的研究呢?”  2007年8月,他果断放弃高薪,回到了北京,没有丝毫的犹豫,“我做事情的风格就是果断,想好的事情,从不给自己留后路。”黄正宇说。  艰苦的环境一样能搞研发  在清华东门的一个小办公室,黄正宇和文进拿出了全部积蓄50万元,开创了北京蔚蓝仕公司,第一批员工只有6人,公司的目标是光纤传感器及光纤传感系统的研发、生产和销售。当时,国内也有开展相同业务的公司,但是在技术上与美国和欧洲的公司相差10年以上。  缺少研发资金是黄正宇当时面临的最大问题。  弗吉尼亚理工大学拥有世界上最大的光纤传感实验中心。黄正宇介绍,从1997年到2010年,该中心的实验经费就高达3000万美金。在读博士的时候,如果黄正宇想买一台实验仪器,只需打个报告,就能很快批复下来。可是回到北京之后,这样的条件就完全不存在了。  讲创业的艰难故事,黄正宇面带微笑,没有丝毫的抱怨。他说,艰苦的环境一样能搞研发。  黄正宇张开两只手,并在一起,上下搓动,“当初,我们没有钱,为了做一些光学实验,连手都用上了。这样搓动,为的是用指缝的交错对光源进行斩波调制。我们甚至还用电风扇的叶片旋转来做光学斩波器,来做光学实验”。  就是在如此艰难的环境下,黄正宇带领团队,完成了一些看似不可能完成的任务。2008年,黄正宇获得国家级留学人员择优资助;2008年公司承担国家十一五科技重大科技专项子课题“智能完井关键技术研究”;2009年,黄正宇入选“千人计划”,并当选中关村高端领军科技创新创业人才和北京“海聚工程”首批海外高层次人才。  蔚蓝仕公司已拥有多项光纤传感的自主核心技术,其中4项具有世界领先性,在国内光纤传感器领域具有巨大的技术优势。公司已申请专利11项,其中发明专利7项、实用新型两项、外观设计两项,软件著作权登记6项,另有60多项国内外专利正在申请中。  “如果我的教授知道我在这样的条件下,取得现在的成绩,他会感到非常惊讶的。”黄正宇说。  展望未来,黄正宇充满希望,公司目前已经研发出六条产品线,第七、八条产品线预计在明年下半年完成。黄正宇说,“我们基本上已经把光纤传感过去40年内验证过的有市场潜力的东西都做出来了”。  蔚蓝仕的目标是什么?  黄正宇说,“要成为全球光纤传感技术的领先者”。
  • 必达泰克公司推出新型光纤拉曼探头
    由于目前市面上现有的光纤拉曼探头只能简单的控制激光光路的开关,而无法控制采样检测,因此在实际的野外和现场检测采用手持采样时,往往需要一边将探头对准样品,一边在电脑上操作软件进行检测。为了克服这个缺点,必达泰克公司推出了一种新的拉曼光纤探头,在该探头上增加了一个电子触发开关,可以与本公司的全系列便携式拉曼光谱仪共同使用,直接利用该电子触发开关控制采样检测,从而使得手持采样更为方便稳定,大大提高了光纤拉曼探头在野外和现场检测的便利性和实用性,非常适用于考古,地质勘探,危险物检测或其他的野外和现场检测应用。  该探头需要在拉曼光谱仪上有一个控制接口,因此无法应用于本公司早前销售出的便携式拉曼光谱仪上,如要使用该探头需要对早期的拉曼光谱仪进行升级。如客户需要进行升级,请与必达泰克光电科技(上海)有限公司联系,电话: 021-64515208,Email: info@bwtek.cn
  • 上海凯来展出Pion光纤溶出系列产品
    仪器信息网讯 上海凯来已经是第六次参加慕尼黑分析生化展了,可谓是慕尼黑上海分析生化展的老朋友了。上海凯来表示,希望通过这次展会的平台与客户有面对面的交流机会。  上海凯来在本次展会中带来了很多新的产品:CobaltRapID空间位移拉曼光谱仪、Pion光纤溶出系列产品等。  其中,CobaltRapID空间位移拉曼光谱仪可以测量带包装的物料,比如牛皮纸、塑料桶、玻璃瓶甚至有颜色或荧光的容器等,不用拆开此类包装就能检测到包装内的物料。  Pion光纤溶出系列产品利用光纤技术进行紫外在线检测,可以实现实时的数据收集和分析,为用户量身定做多套溶解度和溶出度的终极光纤解决方案。  此外,上海凯来还展出了ICP、ICP-MS等仪器配套产品。仪器展示  据介绍,2014年,上海凯来基本达到了预期的营业目标,对2014年底完美收官非常有信心。  对于未来的规划,上海凯来表示会在巩固好老产品的基础上,把更多的精力放在开发新产品上,为广大客户提供更好、更全、更卓越的解决方案和更优质的售后服务。展位照片
  • 新型光纤传感仪创新方法研讨会在京召开
    由中国仪器仪表学会主办的中国科协前沿高端学术交流活动——“新型光纤传感仪器设备中创新方法应用学术研讨会”于8月20日在北京京仪大酒店隆重召开,清华大学金国藩院士、中国石油化工研究院陆婉珍院士、科技部条财司马晋并处长、科技部条财司郑健博士、中国仪器仪表学会副理事长吴幼华先生及来自高校、研究所、企业的代表共计50余人参加了此次研讨会。仪器信息网作为特邀媒体也参加了此次研讨会。  图一 研讨会现场  研讨会由金国藩院士主持。首先中国仪器仪表学会副理事长吴幼华先生致欢迎辞,他表示很荣幸负责主办此次科协前沿的高端学术交流活动,并且对参会的来宾表示感谢,预祝此次研讨会能够圆满召开。  图二 清华大学金国藩院士图三 中国仪器仪表学会副理事长吴幼华先生  随后科技部条财司马晋并处长作了题为《创新方法与仪器创新》的报告,报告就以下三方面进行了介绍:一、方法研究与自主创新的一些认识。方法研究是科学仪器创新的重要源泉,也是科学仪器创新促进成果转化的必然选择,目前我国存在科学仪器研发与应用脱节的情况,由此阻碍了创新仪器的推广。二、自主创新方法的工作。近年来,科技部联合多部委大力推进自主创新方法的工作,并且在财政部的支持下建立了“创新方法专项基金”重点支持科学仪器设备新原理、新方法、新技术研究,力争催生一批原创性科学仪器设备 支持科学仪器设备成果产品针对具体领域的应用方法研究,拓展现有科学仪器的应用范围。三、围绕自主创新开展的主要工作的设想。    图四 科技部条财司马晋并处长  复旦大学贾波教授就光纤传感技术研究及基于此技术的仪器设备进行了介绍。贾教授认为光纤传感技术具有分布式传感、长距离、无辐射、抗电磁干扰、无源等优势,可以在军事、基础建设、基础设施安全、公共安全及地震等突发灾害预警等领域应用,前景十分广阔。贾教授所带领的团队在科技部创新方法专项的支持下,已经开发出全新的光纤振动传感技术,并且已经开发出相关的应用产品,如高g值加速度测试仪、舰船光纤振动监测系统、光纤语音监听系统、通讯干线监控系统及光纤周界安防系统等,目前这些设备已经投入到军队、地质、奥运会花游比赛等领域的应用中。最后,贾教授呼吁,希望有更多有此方面需求的用户与其联系,使他们能够将技术应用到实际中,更好地完善技术。  图五 复旦大学贾波教授  天津大学刘铁根教授作了《新一代光纤智能传感网语关键器件基础研究》的报告。报告就课题研究的依据、光纤传感的发展方向与趋势及光纤传感关键科学问题研究等内容进行了介绍。光纤传感理论与技术分为三方面:1、光纤传感器 2、光纤传感技术 3、光纤传感网。目前,三项技术都有各自的瓶颈的问题。课题的总体目标是实现光纤传感技术在国家安全、重大工程及生物制药领域的应用。构建分立式光纤智能传感网和连续分布式光纤智能传感网2个实验平台。  图六 天津大学刘铁根教授  最后来自企业的代表杭州聚光科技的闻路红博士就其企业基于光纤传感技术的产品进行了介绍,并就企业自身的经验介绍了产学研方面的问题。 图七 杭州聚光科技的闻路红博士  报告结束后,与会代表们就新型光纤传感技术及仪器进行了热烈的讨论。讨论的焦点在:如何将此技术及设备应用于石油传输管道中,以防止偷油行为 如何解决外界因素对光纤传感的干扰,解决误报率的问题 能否将光纤传感技术与传统的光学仪器相结合等。
  • 定制光纤品牌“飞博盖德”为双子南座望远镜设计顶级光纤阵列
    飞博盖德为双子南座天文望远镜制造光纤阵列。2016年2月18日,美国新泽西州的斯特灵市传来消息,英国豪迈的定制光纤品牌“飞博盖德”(www.fiberguide.com.cn)已经在新双子南座天文望远镜(GHOST)中制造光纤阵列。澳洲天文台(AAO)是该项目的建造商和领导机构。飞博盖德的光纤阵列采用了最先进的制造技术,此次项目中的光纤阵列采用的就是这项技术。由飞博盖德生产的高质量、高性能的光纤阵列成为该项目成功的关键。届时,双子南座天文望远镜将配备双目标大面积全波长光谱望远镜,其覆盖范围介于363~950 nm,分辨率介于50000~75000。新的双子南座天文望远镜由澳洲天文台建造。每根飞博盖德的光纤均携带一部分来自星体的光束,从而尽量减少了因大气模糊造成的损失。通过采用飞博盖德专有的制造技术,以及其在天文学、安全和数据通信类型光纤阵列的丰富经验,可以减少传统光纤的指向误差和插入损耗等问题。新的天文观测仪器可使观察者更高效地观测夜空。双子南座天文望远镜的项目负责人安德鲁?舍伊尼斯说:“双子南座望远镜是世界上最大也是最成功的世界级双子望远镜仪器,而飞博盖德的光纤一直是澳洲天文台在望远镜科技发展中不可或缺的组成部分。一旦该项目交付,双子南座望远镜将为我们提供更多了解宇宙的机会,例如发现与研究太阳系外行星”。双子南座天文望远镜能够为了解双子南座天空提供无与伦比的便利,并进一步加强认识宇宙的机会。欲详细了解飞博盖德的应用于天文的产品,或光纤阵列和光纤束建设的专门知识,请访问飞博盖德的中文官方网站。关于飞博盖德和英国豪迈:美国飞博盖德工业有限公司(Fiberguide)生产多种工业标准的和按需定制的高传输光纤和超精密光阵列。公司经过美国食品和药品管理局登记注册,被确定为合同制造商和定制设备制造商。飞博盖德的光纤工厂位于美国新泽西州的斯特林(Stirling),同时在爱达荷州的卡德维尔(Caldwell)也有制造/装配厂。飞博盖德是英国豪迈(Halma)的子公司,隶属于豪迈的环境与分析事业部。1894年创立的英国豪迈如今是全球安全、医疗、环保产业的投资集团,伦敦证券交易所的上市公司,富时指数的成分股。集团在全球有5000多名员工,近50家子公司,在中国的上海、北京、广州、成都和沈阳设有代表处,并在多地建立了工厂。欲了解更多公司信息,请关注英国豪迈官方微博(www.weibo.com/halma)和官方微信(HALMACHINA)。业务合作联系人:谈理(Teddy Tan)飞博盖德大中华区销售经理电话:021 - 60167698邮箱:ttan@fiberguide.com媒体联络联系人:陆瑶 (Lucas Lu)英国豪迈中国区公关经理电话:021 - 60167667电邮:lucas.lu@halma.cn
  • 小身材大作为:光纤传感器应用前景及场景剖析
    p  光纤传感器是近年来势头正猛的“科技新贵”,因为它有极高的灵敏度和精度、抗电磁干扰、高绝缘强度、耐腐蚀、能与数字通信系统兼容等优点,已被广泛应用于电网系统、道路监控、轨道交通、食品安全等领域。/pp  紧贴时代发展趋势,由中国光学工程学会光纤传感技术专家工作委员会、中国光纤传感技术及产业创新联盟组织的2019第八届中国(北京)国际光纤传感技术及应用大会暨展洽会将于2019年8月5日-7日在北京国家会议中心组织召开。/ppstrong  科技新贵之光纤传感器/strong/pp  光纤传感技术是一种新型传感技术。通过光的反射、折射和吸收效应,光学多普勒效应、声光、电光、磁光和弹光效应等,可使光波的振幅、相位、偏振态和波长等参量直接或间接地发生变化,因而可将光纤作为敏感元件来探测各种物理量。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 404px height: 263px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/b0818f87-2205-4c37-9840-bd1f8c595af5.jpg" title="113.jpg" alt="113.jpg" width="404" height="263"//pp  中国已成为全球光纤传感器消费最大国,在国产化进程有一定的突破。据了解,以南京大学、深圳中科传感为代表的大学及研究院等机构,基本掌握了全套的光纤传感器方案。而在光纤传感系统的核心部件上,厦门彼格的窄带光源、世维通的铌酸锂波导等为代表相关的器件,都不甘落后争相实现自主研发。/pp  纵观整个行业市场,目前中国光纤传感器的自主研发仍是“短板”,总体市场化水平仍落后外国。据统计,中国传感器新品研制率落后美日等国近10年,产业化水平落后10-15年。未来,中国光纤传感市场产业化格局有待提升,物联网技术的加持,将推动中国光纤传感市场走向新一轮发展高峰。/pp  strong光纤传感器应用场景分析/strong/pp  物联网俨然已经成为光纤传感器国产化的重要推手。物联网的发展必须要借助大量传感器获得各种环境参数,从而为物联网提供更可靠的数据信息,再经过系统的处理,得到人们需要的结果。可见,光纤技术在物联网中有很广阔的应用前景。/pp  正是敏锐捕捉到光纤传感器技术在上述领域日益紧密的行业风向,第八届中国(北京)国际光纤传感技术及应用大会暨展洽会致力于全面拓展光纤传感器科技应用领域终端,聚焦智能电网、矿山安全、轨道交通、海洋与环境、地质与水利等各个应用行业,展现国内巨头企业相应的创新综合解决方案。/pp  光纤传感器在智能电网领域起到重大作用。利用光纤传感技术对输电线路进行安全监控,通过对输电线路上发生的触碰光缆、接头盒、光芯等扰动的实时监测,采集和分析信息,判定扰动发生的位置、类型、强度,以帮助线路维护人员及时发现输电线路的破坏行为,有效解决对线路损毁的预警监测,为电力系统提供告警、智能分析和辅助决策支持。/pp  光纤传感器也同样发力道路安全领域。伴随着工业与交通运输的发展,桥梁的跨度增加以及结构的复杂趋势,使得其安全隐患受到更多的关注。把光纤传感系统埋入水泥结构形成能够感知应力和断裂损伤的能力。同时,利用张力传感器感受隧道容易发生塌方的局部的变形情况,这些信息可以与互联网相结合,实现对这些基础设施的长期稳定的实时监测,减少事故的发生。/pp  光纤传感器在轨道交通领域的作用也不容小觑。以中国自主研发的高铁列车代表作——和谐号380AL为例,一辆列车里的传感器数量多达1000多个,平均每40个零部件里就有一个是传感器。它们承担着状态监视、故障报警、车载设备控制等功能。中国工程院院士、中车株洲所总经理丁荣军曾一语道破光纤传感器的重大作用,它对于收集列车的运行状态信息、高速综合检测列车、钢轨探伤、轨道状态远程监测、室内外环境综合传感等方面都起到了不可或缺的作用。/pp strong 行业翘楚荟萃 看点十足/strong/pp  第八届中国(北京)国际光纤传感技术及应用大会暨展洽会目前已进入倒计时,诚邀您八月相聚北京国家会议中心,感受这个绽放出耀眼科技光芒的盛会!/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 514px height: 295px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/f9808917-ffd1-4382-89fa-a8893f2e65a4.jpg" title="115.png" alt="115.png" width="514" height="295"//pp strong 看点一:大咖领衔名企云集 定义光智造未来/strong/pp  会议将邀请清华大学教授廖延彪、北京航空航天大学张惟叙教授、加拿大皇家科学院院士鲍晓毅及国内光纤传感领域的优秀研究团队等亲临现场助阵。会议内容涉及光纤传感系统在轨道交通、海洋与环境领域应用、矿山安全、智能电网、地质与水利工程中的应用等。/pp strong 看点二:匠心巨制 同期展会争奇斗艳/strong/pp  会议现场将同期举办第十一届光电子· 中国博览会,会议还将呈现激光智能制造、全球高校· 研究所· 重点实验室创新技术、红外微光技术及应用、智能信息、光学制造、精密光学与光电检测六大主题展,吸引了从光学元器件到终端用户应用的众多行业龙头企业及科研机构参展。/pp  strong看点三:精准孵化采购新商机尊享高端定制贵宾服务/strong/pp  第十一届光电子· 中国博览会将为光电行业的高管及专业买家提供新产品、新资讯、新方向、新商机贵宾导向服务,提升买家参观体验感,使买家豪享高端定制上中下游产品的一站式采购服务。/pp  本届光博会展商参展/参观登记/参会注册均已全面上线,欢迎登陆展会官网或官方微信预约登记。/pp  展会报名地址:http://www.cipeasia.com//ppbr//p
  • 光纤照明系统应用于空间站舱内的分析探讨
    光纤照明系统应用于空间站舱内的分析探讨引言:照明系统是空间站内一个重要的子系统,配套舒适的照明能为航天员的舱内生活、作业提供良好的照明环境,保障航天员的人身安全。同时,照明的功耗控制也对整个航天任务的顺利实施起到重要作用。目前绝大多数空间照明系统的供电来源于太阳能电池阵/蓄电池供电系统。在航天器光照区,通过太阳能电池的光伏效应把太阳能转换为直流电能供给负载,并将部分电能转化为化学能储存于蓄电池组中。当航天器进入地球阴影区时,则由蓄电池通过控制单元中的调节装置向负载供电。太阳能电池主要时基于光电转换实现的,其基本原理是利用电池将收集到的光能根据一定的原理转化成为可以直接使用或者可以储存的电能,目前太阳能电池的转换效率一般在10%-20%之间。当前这种技术的应用范围很广阔,但其局限性是如何提高这种光能向电能转换的效率。近年来,虽然越来越多的飞行器开始采用功率较低、性能更优的LED光源代替传统的荧光灯,但是长时间不间断的照明仍会产生较大的功耗。为了充分利用太阳光以达到节约资源的目的,基于地面上应用的光纤照明系统,提出了一种应用于空间照明的太阳能光纤照明方案,直接利用太阳光进行舱内照明。图1.空间站内的照明系统一、光纤照明可行性分析以位于赤道上空35860 Km的同步轨道为例,卫星绕地球一周的时间为23 h 56 min 4 s,与地球自转周期相同,卫星相对地球来说是静止的,一年中仅在春分和秋分前后45天,而且每天最多只有72 min被地球遮挡,其余时间内,卫星可受到太阳光的连续照射。和地面相比,用同样的面积的太阳能电池板,在同步轨道可获得6-11倍的太阳能。如果卫星处于圆形日心轨道,则不存在地球遮挡时间。如果我们能充分利用这段时间的太阳光直接进行照明,将大大节省飞船的照明用电,因此分析和探讨光纤照明系统在飞船和空间站内的应用是非常有意义的。事实上,早在1995年,美国物理科学公司和道格拉斯宇航公司在NASA的资助下,就曾对太阳光照明系统进行过相关的研究。当时这个系统是作为空间材料处理实验的热源为另一个项目研制的,将其中一部分用于空间植物照明实验。这一系统主要包括了可自主聚光镜、次级聚光镜、光纤、植物照明器和检测仪器,效率约为32%,通过采用高效率部件,系统效率可达到65%,其聚光比为1000-75000。由此可见,太阳光光纤照明系统有望于应用于未来的空间站照明。图2.空间站内的收光系统二、空间光纤照明系统关键技术典型的光纤照明系统主要由聚光装置、光纤束、末端发光装置以及辅助装置等部分组成。其中光纤束及光线跳线作为重要的组成部分,起到了光线传输何承载的重要作用。我们提供各种光纤束,并根据要求为客户定制各种光纤束。可选的标准接口及护套铠甲。40,000小时不间断测试实验表明我们光纤束可以长期保持透过率稳定。 此外,传统的光纤束均采用环氧胶来交合光纤,这一方式使光纤束的传输效率变低,我们PowerLightGuide FUSED-END BUNDLES 抗紫外光纤束(Optran UVNS光纤)则采用输入端熔融工艺从而减小光纤间的空隙,极大的提供光纤束的透过效率。在保持光纤的NA不变的情况下,PowerLightGuide FUSED-END BUNDLES传输效率提高50%。因为不含任何环氧胶,PowerLightGuide FUSED-END BUNDLES在摄氏1500度的情况下依然可以正常工作。PowerLightGuide FUSED-END BUNDLES(光纤束,光纤光导管)相对于传统的液芯光导管(Liquid Light Guide,液芯光纤)有着极大的优势,主要包括以下几点: 1.PowerLightGuide FUSED-END BUNDLES在160~1200nm范围内提供极高的透过率, 2. PowerLightGuide FUSED-END BUNDLES长度不想液芯光纤一样受限制, 3. PowerLightGuide FUSED-END BUNDLES的传导性能不会随时间而退化。 主要应用:工业及科学方面: 替换 UV液芯光纤光谱学 传感器 紫外光刻 激光焊接/锡焊/打标 激光能量传送 核等离子体诊断 分析仪器 激光二极管尾纤 Thomson散射 紫外照明及监测 紫外拉曼光谱 紫外固化 超高温应用医疗方面: 医疗诊断 激光传输 光动力疗法 医学治疗高精度定制型光纤束-昊量光电 (auniontech.com)系统的工作原理:聚光装置将入射的太阳光进行会聚,会聚后的太阳光通过光纤束传输到任何需要照明的场所,再通过合理的配光设计使传输过来的太阳光均匀地散射出去。当无太阳光照射或太阳光不足时,利用辅助照明装置进行补充照明,以保证高质量的照明环境。太阳光光纤照明系统应用于空间照明的关键技术为:聚光装置的设计;聚光装置与光纤的耦合;末端发光装置的设计;辅助照明装置的设计。研究上述应用的技术难点,将对光纤照明系统应用于空间照明并节约照明功耗具有很大作用。同时,对空间站照明的研究,也可以将其技术应用在空间植物的培养方面,未来随着人们对宇宙空间的不停探索,光纤照明将不仅仅 限于空间站的生活照明,同样可以应用在空间站内植物培养照明,为人类能够探索更遥远的宇宙提供可能性。结语:目前,地面上的太阳光光纤照明系统与传统照明技术的有机结合使得太阳能被广泛的应用,大大的节约了照明供电系统的资源和成本,具有较高的学术价值和重要的应用价值。而且,国内外关于太阳光照明与传统照明结合的性能更优的系统和新装置不断被研制出来,各国科研人员对太阳光光纤照明实用系统的开发研究正在进一步深入,各种新方案、新器件不断被运用到系统的设计和制作当中,太阳光光纤照明系统将是未来照明的一个大趋势。关于昊量光电昊量光电 您的光电超市!上海昊量光电设备有限公司致力于引进国外先进性与创新性的光电技术与可靠产品!与来自美国、欧洲、日本等众多知名光电产品制造商建立了紧密的合作关系。代理品牌均处于相关领域的发展前沿,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,所涉足的领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及前沿的细分市场比如为量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等。我们的技术支持团队可以为国内前沿科研与工业领域提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等优质服务,助力中国智造与中国创造! 为客户提供适合的产品和提供完善的服务是我们始终秉承的理念!
  • 海底滑坡光纤监测系统港池试验成功
    记者从南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)获悉,近日,该实验室徐景平教授团队自主研制的海底滑坡光纤监测系统在广州南沙海洋地质码头圆满完成港池试验工作,为下一步开展海上试验奠定了坚实的基础。  该海底滑坡光纤监测系统包括柔性光纤形变传感器和配套的座底式海床液压贯入装置。本次港池试验成功完成了海底滑坡光纤监测系统的拆卸、组装、布放、监测、回收和数据处理与解释等工作,验证了该监测系统的总体工作性能和各项技术指标,检验了监测系统在港池条件下的可靠性、稳定性和环境适应性。  海底滑坡是海洋地质灾害研究中最具挑战性的研究主题之一,能够对海洋工程设施与装备和沿海地区人民生命财产安全造成重大损失。我国南海地区海洋油气产区多与海底滑坡区重合,因而海底滑坡的研究关系着南海能源资源的可持续开发利用。目前国内外海底滑坡研究仍多限于对其最终沉积产物的地质地球物理特征认知,而对于海底滑坡预警的最关键环节——海底失稳破坏形变过程,这一滑坡初始状态的研究非常薄弱。  徐景平教授团队研制的基于光纤形变传感技术的海底滑坡监测系统,具有结构简单、灵敏度高和环境适应性好的优势,可用于对海底数米厚沉积物的形变失稳过程进行高精度的观测,获取长期、连续、有效的原位观测数据,进而为海洋工程安全保障及防灾减灾提供强有力的科技支撑。  据了解,参与此次港池试验的人员包括南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)首批人才团队引进重大专项“南海海底灾害过程与机理研究”项目的徐景平教授、宋章启研究员、陈宇中、钱学生等人。在项目负责人徐景平的领导下,全体工作人员齐心协力,克服高温酷暑,顺利完成了本次港池试验任务。
  • 西安光机所在中红外空芯反谐振光纤研究方面取得进展
    近期,西安光机所光子功能材料与器件研究室郭海涛研究员团队在中红外空芯反谐振光纤(HC-ARF)研究方面取得重要进展。科研团队基于自研的硫系玻璃材料研制出一款“七孔接触式”HC-ARF,理论成功预测并通过实验验证光纤在中红外波段存在多个低损耗传输通带,兼具优异的高阶模抑制特性,并且存在进一步降低光纤损耗至0.01 dB/m的空间(比目前实芯阶跃型硫系光纤损耗低1个数量级以上)。相关研究成果发表在Optics Express。论文第一作者为西安光机所博士生张豪,通讯作者为郭海涛研究员。21世纪以后,中红外光纤激光器的功率/脉宽不断突破,但红外光纤材料的本征缺陷也越来越突出,如非线性、色散、光致损伤、材料吸收损耗等,这在传统实芯光纤中很难获得实质性突破,这些特征也就成为了制约中红外光纤技术发展的瓶颈。近年来,基于反谐振效应的HC-ARF因其传输带宽、激光损伤阈值高、传输损耗低和模式纯度高等优异特性而逐渐获得关注。虽然HC-ARF应用领域在不断扩张,但光纤拉制难度也成为了笼罩在研究人员头顶的一朵乌云,实际光纤损耗一直徘徊在几个dB/m水平。诸多国际知名公司或科研机构都在集中力量攻克这一难题,国内也鲜有光纤实际制备的相关报道。该成果团队怀着“解放光纤技术应用中的材料限制”的梦想,开始了对中红外空芯反谐振光纤的探索。他们从实际制备和应用角度出发,基于红外玻璃材料特点,创新性提出“七孔接触式”结构,利用有限元法对光纤的限制损耗、弯曲损耗、材料损耗和高阶模抑制等光纤性能进行理论仿真,基于As40S60硫系玻璃结合堆积拉制法和双路气压控制技术,成功制备出结构复现性良好的HC-ARF。测试数据表明,该光纤具有高阶模式抑制特性和多个低损耗传输通带,在4.79 μm激光波长处损耗仅为1.29 dB/m。此外,研究团队还深入研究了不同工艺参数下光纤结构的演化规律,分析造成额外光纤损耗的关键因素,并对该结构光纤的理论损耗极限进行了预测,为HC-ARF的结构设计和拉制提供理论支撑。图(a)堆积拉制法和双路气压控制技术(b)光纤预制棒 (c)光纤的理论损耗与实测损耗该项研究得到了国家自然科学基金、陕西省自然科学基金、广东省光纤传感与通信技术重点实验室开放基金的资助。光子功能材料与器件研究室的主要研究方向是西安光机所的优秀传统学科,它围绕高科技领域对光子功能材料和器件的需求,开展光子功能玻璃、特种光纤及器件的制备和应用技术研究,建立了“玻璃-光纤-器件”全链条一体化研究平台,研制了覆盖“可见-近红外-中红外-太赫兹”波段的增益、通信、传能及成像光纤和器件,性能优良,是国内特种玻璃、光纤材料研制的优势单位之一。
  • “高性能掺镱激光光纤制备技术及应用”项目通过科技成果评价
    2023年6月16日,陕西省技术转移中心组织对中国科学院西安光机所完成的“高性能掺镱激光光纤制备技术及应用”进行科技成果评价。陕西省技术转移中心主任曹永红主持会议。中国科学院西安光机所所务委员冯玉涛、综合科研处及光子功能材料与器件研究室相关人员参会。   评价专家组由中国科学院院士、西北工业大学副校长张卫红,西安电子科技大学教授张琰,中国电子科技集团有限公司第二十三研究所研究员任军江,武汉长盈通光电技术股份有限公司教授廉正刚,陕西师范大学教授李晓辉,西安邮电大学教授惠战强,西安工业大学教授王伟7位专家组成,张卫红担任组长。   冯玉涛首先对专家组和陕西省技术转移中心来所表示欢迎。他介绍,研究所自1962年建所以来,激光光纤的发展就始终与研究所一同壮大,尤其近年来在高性能掺镱激光技术方面取得了一定突破。他希望借助此次评价机会,专家组在能力提升方面能给予相关的建议和指导。   成果评价环节,光子功能材料与器件研究室侯超奇研究员对“高性能掺镱激光光纤制备技术及应用”成果进行详细汇报。该成果瞄准光子暗化效应导致激光稳定性差、光纤热效应引起模式不稳定现象以及光纤强度不足不利于小型化集成等核心难题,提出并突破了掺镱激光光纤光暗化抑制、低损耗高吸收预制棒制备、高强度光纤拉丝等成套关键技术,研制经历近十年。累计获授权国家发明专利16项,发表论文27篇,开发的系列高性能掺镱激光光纤产品,成功应用于行业内领先企业的高功率连续、超快光纤激光器产品,应用效果良好。   评价专家组听取项目组的研制报告,审查了测试报告、科技查新报告、用户使用情况报告和社会经济效益报告等相关材料,经过质询和讨论,认为“研制的系列掺镱激光光纤产品,总体性能达到国际先进水平,其中抗光暗化性能和光纤损耗指标达到国际领先水平”,极大促进我国高性能激光光纤“卡脖子”难题技术攻关,具有重要的科学意义与工程应用价值。评价组一致同意该成果通过科技成果评价。   最后,光子功能材料与器件研究室郭海涛代表项目组对评价专家组的肯定致谢,他表示项目组会认真吸收专家组建议,加大技术攻关力度,争取进一步扩大应用。
  • 国际光纤微弯损耗测试标准明年有望出台
    在近期举办的“国际光纤微弯损耗测试方法研讨会”上,帝斯曼光纤材料研发总监史蒂夫施密德向记者透露,帝斯曼在2009年提交了光纤微弯损耗测试方法和标准的立项工作,有望在2011年出台初步的测试标准。  随着光纤网络的不断发展,光纤微弯耗损已变得不容忽视。光缆的损耗,是导致网络故障发生的主要原因,网络故障很大程度上提升了运营商网络成本。  Telcordia公司的首席顾问奥斯曼盖比兹利奥卢博士在会上表示,中国通信业经过这么多年的发展,越来越多的光纤网故障证明了由于微弯和其他材料造成的损耗,对整个网络造成非常严重的损失。因此,在采购过程中必须建立一个光纤微弯测试标准,以此来保证所用光纤的性能。  据史蒂夫施密德透露,帝斯曼一直致力于光纤微弯标准制定,在北美,光纤微弯测试标准已提交TIA组织,目前在搜集及提交相关的数据 在欧洲,帝斯曼重新启动了微弯标准测试方法的探讨工作,工作有望与北美地区同步进行 而目前在国内,帝斯曼在2009年已向通信标准化协会提交了相应的测试方法和标准的立项工作,在2011年有望出台初步的测试标准。  另外,据帝斯曼迪索亚太区销售总监、总经理林为斌透露,目前帝斯曼在全球涂料市场的占有率已经达到了80%,抗微弯涂料的市场占有率目前也在50%以上。
  • 中泰阶梯光栅光纤光谱仪顺利通过检测验收
    2014年5月1日和2日,在中国科学院南京天文光学技术研究所召开了泰国阶梯光栅光纤光谱仪的出所测试验收会。来自泰国国家天文研究所(NATIONAL ASTRONOMICAL RESEARCH INSTITUTE OF THAILAND)的Suparerk,David和Christophe等专家们参加了此次验收会。  会上,南京天文光学技术研究所项目组详细介绍了光机系统的设计方案、研制过程和各项性能测试结果,讨论了包装运输方案,会后进行了光谱仪光机性能的现场测试。与会专家进行了认真的讨论,一致认为光谱仪各项指标满足设计要求,同意出所验收。   该台光谱仪将安装在泰国国家天文台2.4米光学望远镜上用于进行科学观测。在该科学仪器研制过程中,中泰双方研究所建立了良好的合作关系。泰国方面派专家参与了光谱仪调试和测试的全部过程,并计划在将来继续派员工前来工作学习,泰方专家表达了希望能在天文技术研究的更多方向上和南京天文光学技术研究所开展合作研究。出所测试验收会现场泰国阶梯光栅光纤光谱仪研制项目组主要成员
  • 国内首台油井光纤高温高压传感器研制成功
    日前,山东省科学院激光研究所在国内首次自主研发的固定式高精度光纤压力传感器获得成功。这台光纤高温高压传感器可在油井下温度220℃和压力100MPa下长期作业,解决了常规电子传感器和光纤压力传感器受油井下高温高压干扰而无法正常工作的难题。光纤高温高压传感器的研发成功,不仅打破了国外对此技术的长期垄断,更将对我国油气井的科学开采发挥出重要作用。  据山东省科学院激光研究所副所长王昌博士介绍,这台光纤高温高压传感器通过对油井状态在线实时监测,可以及时探测到井内诸如漏水等状态变化的详细信息。根据这些信息,对油井采油工艺进行优化和调整,可提高油气采收率5%—10%。  山东省科学院激光研究所从2005年开始从事光纤油气井温度压力在线监测的研究。2006年,该所研究的《光纤高温高压井筒测试技术》被列为国家863项目和山东省技术攻关项目。通过对胜利油田、中海油、辽河油田的示范应用表明,光纤高温高压传感器不仅探测准确,其敏感元件的耐高温高压和耐腐蚀的保护技术等均优于国外技术,价格仅是国外进口设备的1/3。油田专家认为,这项新技术的推广应用,将为我国油井实现智能化监控打下良好基础。  王昌介绍说,据不完全统计,全国现有生产油井约15万口,按照每口井提高采油率5%,推广普及1%计算,年可提高油气产量超过9万吨。这项先进技术除高温高压油井监测应用外,在电力、化工、矿山等许多领域都有着非常广阔的应用前景,可产生巨大的经济效益和社会效益。
  • 光纤激光器技术市场份额2013有望增长到30%。
    过去的10年,大功率光纤激光器技术快速从实验室向商业化转移。同传统的二氧化碳激光器技术相比较,光纤激光器技术可以提供高质量、更完美和远距离的激光束,额外的优势还包括高效低能耗、低运营成本、工业化维修和便于生产工艺的自动化。在快速增长的世界激光技术应用市场中,光纤激光技术的市场份额已从2006年的占8%增长到2008年的占10%,2013年有望增长到中30%。  先进的光纤激光器技术,以毫微微秒(Fentosecond,10-15秒)量级产生激光脉冲,自诞生之日起就以复杂、昂贵和不稳定的特点而闻名。欧盟第七研发柜架计划(FP7)资助1000万欧元,总研发投入1600万欧元,由德国科技人员进行总协调,欧盟7个成员国及联系国德国、瑞士、英国、法国、芬兰、丹麦和瑞典21家机构科技人员参与的欧洲LIFT研发团队,成功地研制出新型的、稳定的和价格合理的大功率毫微微秒光纤激光源,为光纤激光技术的推广应用奠定了基础。研发团队能在相对较短的时间内开发出基于光纤的短脉冲激光发生器和被称作“冷处理”的超短脉冲激光发生器,完全得益于研发团队科技人员的构成及相互协调配合。研发团队的科技人员来自广泛的学科领域,覆盖激光技术科研机构、激光源供应商和光学仪器组件生产企业的科研、实验和工程研究人员及工程师。  研发团队在开发光纤激光器技术上的成功,将继续保证欧盟在激光技术及激光制造业的世界领先水平和竞争力。目前,研发团队的主要目标已转向光纤激光技术的商业化应用,包括:利用新一代光纤激光技术的运程切割与焊接工艺的开发 应用于医学的痤疮及粉刺技术已申请发明专利 应用于部分癌症治疗技术的开发 应用于太阳能电池组件制造技术的开发等。
  • 长春光机所吴一辉团队在光纤生物传感方面取得重要研究进展
    生物传感器由于其快速、准确、简便的特点,并且借助于目前微流控分析技术可实现高通量分析,在生命科学研究、疾病诊断和预后监控、环境质量监控、生物安全等领域具有广阔的应用前景。目前的研究主要集中在即时检测(POCT)、无创分析、在线检测、现场监测、细胞生物学应用等方面。光纤生物传感器由于其独特的高灵敏度、集成度高、抗电磁干扰、远程传输等特点受到了广泛关注。 长春光机所吴一辉研究团队致力于这一研究领域近10年,目标是为了实现癌症标志物的超低浓度检测,以期待对癌症的早期筛查和预后监测提供技术支撑降低癌症的发病率及死亡率。针对这一目标,该研究团队近期在光纤传感器的高灵敏度、高重复性、高特异性等方面取得重要研究进展,实现了从“能测”到“能用”的跨越。 针对微纳光纤耦合器的重复性差问题,提出结合熔融拉伸法和湿法腐蚀法的复合制备方法。在折射率为1.333的水和折射率为1.365的氯化钠液体介质中,通过该复合制备方法均可实现微纳光纤耦合器的色散转折点位置从1600nm至900nm的精确调控,精度优于1nm。并且通过制备色散转折点位置一致的光纤耦合器解决其重复性问题。该研究工作发表在国际期刊Journal of Lightwave Technology (JCR 1区,DOI:10.1109/JLT.2020.3033660,2021)上。 900-1600nm宽谱范围色散转折点精确可控调节 在高灵敏度色散转折点检测原理方面,提出一种全新的Z形锥形微纳光纤结构,,通过优化两种该结构微纳光纤的尺寸参数可以实现折射率的超高灵敏度检测,目前实现的灵敏度与微纳光纤耦合器灵敏度相当。相关的研究工作发表在国际光学期刊Optics Express(JCR 1区,https://doi.org/10.1364/OE.441874,2021)上。 Z型微纳光纤结构示意图 临床应用过程中,面对血清等复杂样本最大的挑战是血清中干扰蛋白产生的非特异性吸附,为了解决这一问题,该团队提出血清预吸附的方法,并在空白血清重合的前提下,实现了微纳光纤耦合器免疫传感器在宽动态范围的稀释血清中进行肿瘤标志物的无标检测。并且为了实现临床样本的无标定量检测,提出了一种基于标准血清波长偏移的方法来减少个体差异的影响。与吉大二院合作,首次展示了基于微纳光纤耦合器免疫传感器的人血清中CEA的无标记定量检测,检测结果与临床检查非常吻合。相关研究工作发表在国际传感领域权威期刊ACS Sensors(JCR 1区,https://doi.org/10.1021/acssensors.1c01031,2021)上。 无标定量检测方法 微纳光纤生物传感与临床化学发光法对临床癌症病人检测结果对比 针对微纳光纤传感器中获得高重复性、高灵敏度、高特异性的研究方法或结构目前已经申请国家发明专利,上述三篇论文的共通讯作者为长春光机所周文超副研究员和吴一辉研究员,该部分研究工作得到国家基金委重大科研仪器研制项目、国家自然科学面上项目、中科院青促会等项目的支持。
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