极端环境(超高温、超高压、强辐射、强腐蚀和强电磁场等)下的智能感知在国民经济、国防安全和科学研究中具有重要的研究价值,广泛应用于航空航天、海洋工程、石油勘探、核能发电、冶炼化工等领域。本方向针对深空探测、深海探测、深地探测和核能安全等领域国家重大战略需求,沿着“先进材料 — 核心器件 — 系统集成 — 工程应用”的技术路线开展创新研究,目的是解决极端环境力热声振多物理场耦合条件下的多参量智能感知问题,具体研究内容包括:
(1)光纤光栅高温传感技术:研究蓝宝石光纤光栅多参量超高温传感技术,重点突破单模蓝宝石光纤光栅制备、多参量解耦与高精度解调、传感器与智能结构一体化集成等技术;研究光纤光栅阵列分布式高温传感技术,包括飞秒激光直写大规模集成弱反射光栅阵列、分布式波长解调、耐高温抗辐照封装等关键技术。
(2)光纤微腔力学传感技术:研究光纤微腔压力传感技术,重点研究耐高压光纤微腔和高灵敏光纤微腔制备技术、光纤微腔高温高压同时传感技术、混叠光谱高精度解调技术,突破传感器制备、封装、解调及应用环节的关键技术。
(3)光纤声波振动传感技术:研究基于相位敏感时域反射(φ-OTDR)的分布式声波/振动传感技术(DAS),突破窄线宽激光光源、啁啾脉冲调制、偏振分集接收、干涉衰落抑制、远距离在线光放大等关键技术,实现长距离、高分辨率、高精度、宽频响应的声波和振动信号探测。
(4)超长距离通感一体化技术:基于前向传输型解调的分布式振动传感技术和通感一体化研究,突破传感距离、多点振动定位、偏振分集接收、干扰衰落抑制等关键技术,以及超长距离在线光学放大,实现超长距离、高精度的多点振动信号检测。
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