“先进光纤传感技术”专题征文通知北大核心

随着光电子器件、光纤通信和人工智能技术的发展与进步,光纤传感器因其具有灵敏度高、体积小、寿命长、易安装、抗电磁干扰能力强、方便大规模组网分布测量等技术优势,在智能制造、智能系统和智慧城市等方面展现出巨大的应用前景。具有交叉学科特点的光纤传感技术为各方面的工程应用技术提供了新的科学理论、方法和途径,对推动我国经济的快速发展具有重要意义。《半导体光电》拟在2022年第四期推出“先进光纤传感技术”专题,报道有关在光纤传感及器件方面的最新研究成果、发展现状和趋势,以期为相关领域的专家、学者提供一个学术技术交流平台,推动先进光纤传感技术的发展。     

我国光纤传感技术现状和展望

光纤通信和光纤传感是光纤技术两大应用领域.光纤传感由于具有良好的抗电磁干扰、高电磁绝缘性、本质安全和可成网等诸多优点,因而对科学技术和国防建设的发展都有很大地促进作用,文中对我国光纤传感技术现状进行了介绍和分析。     

我国光纤传感技术现状和展望

光纤通信和光纤传感是光纤技术两大应用领域，光纤传感由于具有良好的抗电磁干扰、高电磁绝缘性、本质安全和可成网等诸多优点，因而对科学技术和国防建设的发展都有很大地促进作用，文中对我国光纤传感技术现状进行了介绍和分析。     

富有特色的烽光通信光纤产业

烽火通信是我国最早从事光纤研究的单位，从20世纪80年代初期就开始了光纤技术的研发，迄今共承担了国家20余项重要课题的研究，完成了国家几乎所有的光纤通信示范工程。经过多年的发展，烽火通信依靠自己的技术力量，逐步形成了一套完整的光纤光缆研制、开发、生产、营销等体系，构成了具有自主动知识产权的民族光纤产业。     

飞秒脉冲孤子光纤激光器

飞秒脉冲光纤激光器是目前激光技术研究领域中最具活力的研究课题之一,其产生的飞秒脉冲可用于高速大容量波分复用(wDM)、时分复用(TDM)光纤通信系统和作为传感光源等,有着巨大的应用前景.掺杂光纤作为光纤激光器增益介质的研究始于20世纪60年代.自从20世纪80年代低损耗掺铒光纤研制成功以后,由于其在1.55μm附近的激射波长落在光纤低损耗窗口,掺铒光纤激光器倍受关注.     

长周期光纤光栅

长周期光纤光栅作为一种重要的光无源器件，与所有光纤传感器一样具有抗电磁干扰、耐腐蚀、灵敏度高、体积小、与光纤系统兼容等优点，在光纤传感与光纤通信领域都有广泛的应用。本文对长周期光纤光栅的模式耦合原理、理论分析方法、光栅制备技术及其在光纤传感与光纤通信领域的主要应用进行了总结分析，其中制备技术主要总结了激光制备技术（包括紫外激光、二氧化碳激光、飞秒激光制备技术）与非激光制备技术（包括电弧放电、机械微弯、包层腐蚀、熔融拉锥、离子注入、超声调制技术），分别介绍了长周期光纤光栅在温度、应变、弯曲、扭转和环境折射率、生化传感等方面的应用，对于光纤通信领域的应用则侧重于全光纤滤波器、模式转换器、起偏器、模式耦合器等方面。本文是按照教程论文的形式撰写的，旨在为相关领域的学生、科研工作者提供一个系统的介绍。     

光纤传感器的技术发展动向

光纤传感器是随着光纤通信发展而出现的新一代传感元件。它与传统的传感元件相比,具有不受电磁干扰、没有噪声、灵敏度高、反应速度快、体积小、重量轻以及可以实现远距离的非接触传感等许多特点。光纤传感器大致可以分为两类,一类是把光纤作为传输线路来使用,另一类是把光纤既作传输线路使用,同时又作传感元件使用,前者称为传输型光纤传感器,后者称为功能型光纤传感器。国外对光纤传感器的研究是从1977年开始活跃起来的,至今已公开报导的光纤传感器超过了100种,并已在工业、军事、医疗     

混合型光纤传感器

混合型光纤传感器综合了传统传感器已经验证的传感可靠性以及光纤数据传输的优点,易于实现传统传感器的光纤遥感、遥测。本文评述的混合光纤传感器类型范围涉及;电源驱动,光源驱动、硅微技术,特别应值得注意的是利用光纤通信网络传输传感数据的途径。     

光纤通讯技术及其发展

自1966年开始,随着光纤通信理论的问世促使越来越多的学者投入到对该技术的研究当中来.由此开启了现代光纤通信技术的序幕.20世纪70年代,低损耗光纤通讯技术问世,光纤通讯开始替代电缆通讯,表明光纤通信技术已经进入崭新的发展阶段.20世纪80年代开始,光纤通讯技术开始应用于商业通信领域.如今,光纤通讯技术已经成为主导的通讯技术,因此,有必要对其进行研究.     

全光纤电流传感器研究新进展

用于电力系统电流测量的全光纤电流传感器南于具有传统电流互感器无法比拟的优点，具有广阔的应用前景。本文首先介绍了光学电流传感器的发展状况和主要问题，然后综述了全光纤电流传感器的基本原理和研究现状，重点讨论了减小和消除双折射效应的新型传感头材料以及传感头结构设计的研究，最后介绍了其与光纤通信和现代数据处理技术等相结合应用的最新进展。     

光纤光栅、全光纤器件及其集成与光纤通信

光纤光栅技术的发展将可能在光纤通信、光纤传感等诸多高技术领域引起一场新的技术革命。为此，本文对光纤光栅的机制、制作工艺以及基于光纤光栅的全光纤光子线路与器件等作了简要介绍，并进一步提出和阐述了全光纤一维光子集成的构思。本文认定，光纤光栅技术的出现将是光纤通信领域继光纤放大器之后又一个具有里程碑意义的伟大事件。由此产生的全光纤光子线路及其集成将对光纤通信的发展产生巨大的推动作用。     

光纤传感技术

传感技术是现代信息社会的神经中枢,光纤传感则是一种新兴的现代传感技术,由于它具有灵敏度高、响应速度快以及抗干扰、抗各种恶劣条件等一系列优点而成为传感领域的姣姣者,因而在光学与光电子学科中占有重要地位。光纤传感划分为非功能型和功能型两大类:前者简单易行、无需特殊技术,因此巳被广泛研究,并有相当数量进入实用化;功能型传感则要求条件苛刻,多数仍处于研制阶段,但因其具有极高灵敏度,属于高性能传感类,故仍为光纤传感的主要发展方向。文中以表格形式概要列示了这两类光纤传感的基本状况,表明光纤传感有广泛应用前景。 光纤传感器今后的发展趋势是:加速光纤传感器的实用化进程;大力开展光纤传感技术的集成化研究;积极开展多功能光纤传感及其网络化研究,以及不断推出新型光纤传感器并开拓新的应用领域等。     

基于光纤光栅的钢板拉伸应变监测研究

光纤布拉格光栅(FBG)是一种国际上新兴的在光纤通信、光纤传感等光电子技术领域有着广泛应用前景的基础性光纤器件。本文首先介绍FBG传感原理,然后用光纤布拉格光栅应变传感器和高精度电阻应变片同时监测钢板拉伸应变变化,并对实验获得的数据进行分析。结果表明FBG应变传感器测得的应变和高精度应变片测得的很接近,反射波长和应变具有很好的相关性,相关系数达到0.9995。基于光纤布拉格光栅的应变测方法可行,并具有良好的应用前景。     

100Gbps DP-QPSK光纤通信系统技术研究

自20世纪90年代我国互联网与国际接轨以来,我国的互联网技术不断发展,经历了一个革新换代比较频繁的时代。就国际光纤通信系统来讲,其发展历程很有研究意义。从20世纪60年代发轫开始,它从未停下前行的脚步,本文欲从光纤通信系统的发展和现状开始行文,进而着重讨论本文的研究课题100Gbps DP-QPSK光纤通信系统技术的技术核心。     

我国光纤通信技术的现状及发展趋势

随着光缆运用的拓宽,它在我国通讯领域已有20多年的运用历史,在这20年期间光纤光缆和光通讯技术都得到了大力的发展。光纤通信与其它通讯方式相比,具有大的传输容量和传输速率,另外体积小、损耗低、重量轻、传输频带宽、抗电磁干扰能力强这些都是使得光纤通讯迅速发展的原因。本文分别从普通光纤、核心网光缆、接入网光缆以及室内光缆等方面入手,对我国的光纤通信技术现状进行分析,研究光纤通信技术的几种发展趋势。     

光纤传感技术的发展及应用

介绍了传光型光纤传感器与传感型光纤传感器的基本原理,阐述了强度调制型光纤传感器、干涉型光纤传感器、光纤光栅以及光纤声发射传感器的应用,提出了我国光纤传感技术存在的问题以及发展方向.     

光纤通信的关键技术及其发展趋势探讨

随着光缆运用的拓宽,它在我国通讯领域已有20多年的运用历史,在这20年期间光纤光缆和光通讯技术都得到了大力的发展。光纤通信与其它通讯方式相比,具有大的传输容量和传输速率,另外体积小、损耗低、重量轻、传输频带宽、抗电磁干扰能力强这些都是使得光纤通讯迅速发展的原因。本文分别从普通光纤、核心网光缆、接入网光缆以及室内光缆等方面入手,对我国的光纤通信技术现状进行分析,研究光纤通信技术的几种发展趋势。     

光纤传感技术的应用及发展

介绍了传光型与传感型光纤传感器的基本原理，阐述了强度调制型光纤传感器、干涉型光纤传感器、光纤光栅以及光纤声发射传感器的应用，指出我国光纤传感技术存在的问题以及发展方向。     

塑料光纤光栅：一种新的短程通信网的光学元件

自从1978年K.O.Hill等人首次发现了掺锗光纤的光敏性和由此产生的光纤光栅以来,人们对其特性进行了大量的理论分析和实验研究。随着紫外写入制作技术的日趋成熟,光纤光栅在光通信中的应用也越来越广泛。到了90年代,光纤光栅技术取得了迅猛的发展。由于光纤光栅具有体积小、插入损耗低、与光纤兼容性好以及独特的波长选择性等优点,该技术将对包括光纤通信、光纤传感和光学信息处理等在内的整个光纤领域产生     

光纤传感器的研究及应用

介绍了光纤传感器与其他传感器相比的优点,还介绍了传感型光纤传感器与传光型光纤传感器的基本原理.同时,文章阐述了强度调制型光纤传感器、干涉型光纤传感器、光纤光栅和光纤声发射传感器的应用.文章最后提出了我国光纤传感技术存在的问题以及发展方向.