科研奖励

 

 

广东省光学学会光学科技奖一等奖2022年度)


D3F03


项目名称:光纤力热传感增强机理与方法

项目完成人:王义平、廖常锐、靳伟、刘申、何俊、徐锡镇

项目简介:极端环境力热多参量实时感知在航空航天、深海探测等领域具有重要需求,是保障高超声速飞行器、航空发动机、深潜器等重大装备研制、实现故障诊断及预警的必要前提。常规光纤传感器存在力学灵敏度低、高温稳定性差、力热交叉敏感等技术瓶颈,不能满足智能工程结构的实时原位监测需求。近20年来,本项目围绕高温多物理场耦合极端条件下力热原位感知机理与传感性能增强方法这一核心科学问题,以新型光纤微结构器件(光栅、微腔等)为研究手段,系统研究了极端环境光纤力热传感增强机理与关键技术,解决了力学传感增敏(应变增敏229倍、压力增敏328倍)、高温传感性能增强(1612 ℃)、多参量解耦等关键问题,实现了高灵敏、超高温、多参量力热实时原位感知。重要科学发现如下:

发现点一:非对称光纤光栅应变传感增敏新方法。揭示了非对称结构增强光栅应变灵敏度和空气孔结构降低温度敏感性的物理机理;提出了高频CO2激光制备高应变灵敏度非对称光纤光栅的方法;成功研制了第一支空气芯光子带隙光纤光栅,实现了抗干扰能力极强的高灵敏应变传感器,解决了应变和温度之间的交叉敏感问题。

发现点二:纳米薄膜光纤微腔压力/应变传感增敏新方法。揭示了光纤微腔力学传感增敏机理,建立了微腔力学传感模型;提出了电弧放电制备纳米石英薄膜的新方法,研制了多种耐高温光纤微腔力学传感器,实现了高灵敏度压力和应变传感及性能增强。

发现点三:蓝宝石光纤光栅高温传感性能增强新方法。揭示了飞秒激光与光纤材料的相互作用机理;提出了飞秒激光逐线刻写高质量蓝宝石光纤光栅的新方法,实现了1612 ℃超高温传感;发明了飞秒激光直写大规模光纤光栅阵列的新方法,实现了高分辨率分布式高温传感和矢量弯曲传感。

发现点四:光纤高温力热传感多参量解耦新方法。发现了高温多物理场耦合条件下的力热交叉敏感机制,提出了温度不敏感光纤力学增强方法和高温力热多参量解耦方法,实现了极端环境下的温度、应变、压力多参量同时测量。

5篇代表性论文SCI他引710次,单篇最高SCI他引302次;研究成果被同行大篇幅引用和正面评价,成功应用于航天三院、中国航发、航天工程大学、海军潜艇学院、华为等单位的国防装备研制和试验验证。获全国优秀博士学位论文奖、全国光学工程学科优秀博士论文提名奖、深圳市自然科学奖一等奖;完成人入选国家杰青、长江学者、国家特支计划领军人才,国家优青、OSA Fellow、中国高被引学者、全球前2%顶尖科学家终身科学影响力排行榜。0901国家科技重大专项总设计师冯志高专程到深圳大学现场调研本项目研究成果,成立了“飞行器智能结构联合研究中心”,致力于解决我国高超声速飞行器研制中的卡脖子问题。相关成果已被香港文汇网、深圳商报、广州日报、晶报等多家媒体报道。姜德生院士、房建成院士、罗先刚院士等7位专家组成的成果评价委员会鉴定为:“总体上达到了国际领先水平,有助于解决我国航空航天、深海探测等国家重大战略需求中极端环境下的结构健康实时监测难题”。

 



深圳市自然科学奖一等奖2017年度)


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项目名称:光纤微结构器件的制备方法及传感机理研究

项目完成人:王义平、廖常锐、何俊、王东宁、靳伟

项目完成单位:深圳大学、香港理工大学

项目简介:本项目研究了光纤微结构器件的制备方法及传感机理,研究内容包括:(1)长周期光纤光栅的CO2激光制备方法及传感机理;(2)光纤布拉格光栅的超快激光制备方法及传感机理;(3)光纤微结构干涉仪的制备方法及传感机理。研究成果达到国际领先水平,成功制备世界上第一支空气芯光子带隙光纤光栅,领先国外同行三年;突破了无光敏性光纤上制备光纤布拉格光栅的难题,成功制备世界上第一支微纳光纤布拉格光栅;揭示了光纤微腔干涉仪的导模与被测量之间的高效耦合机理。项目负责人王义平是深圳大学特聘教授、国家杰青、国家万人计划科技创新领军人才。本项目增强了我国在国际光电子学领域特别是光纤传感领域的领先地位,促进了深圳市物联网光纤传感产业的快速健康发展。





全国光学工程学科优秀博士学位论文提名奖


 



                                


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