[01455582]新型海水温盐深光纤传感器理论与关键技术研究

1.课题来源 课题来源于国家自然科学基金项目：“基于慢光光纤干涉的新型波长检测技术研究”（61074170）,国家863计划项目：“高精度自容式光纤温盐深检测系统”（2007AA09Z102A）,国家自然科学基金项目：“基于闪耀光纤光栅解调方法新型纳米位移传感技术研究”（60704026）等国家计划项目。 2.创新点 （1）研究了用于海水温度、盐度和深度的检测的传感器方案和测量方法; 包括①提出并实现了一种用于海水盐度和温度同时检测的理论、结构和测量方法。传感器探头的结构和测量方法新颖独特,在国内外属原创性工作,该项成果很好地解决了盐度测量结果受温度影响的问题,有效提高了测量的精度。②提出并实现了一种基于光纤光栅传感原理的海水温度、盐度和深度剖面检测方案。基于水凝胶在盐度变化时产生膨胀从而引起光纤光栅的应变实现盐度测量,温度测量是光纤光栅本身的特性,深度测量是将深度信息转换成压力信息,压力的变化引起敏感不见的变形从而引起光纤光栅的应变。结合光纤光栅具有分布式测量的优点,以这三种传感器为一个测点,串联多个测点以实现海水剖面的温盐深信息。这项技术在海洋参数监测领域具有明显的创新性。将为海洋参数的“立体监测”提供一种有效的技术手段。 （2）研究了用于光纤光栅传感器信号的解调方法和系统; 光纤光栅的反射光谱解调技术是制约光纤光栅传感技术发展的瓶颈问题。本项目提出了①串联型光纤光栅自解调技术;这项技术的突出优点在于不用额外的解调环节和器件,仅仅利用参与传感的两只光纤光栅构成差点式测量方案,通过设计的串联式光路结构,即可实现传感和解调合二为一。这项技术的提出,几乎无需附加额外的解调成本变可以得到测量结果,在光纤光栅解调技术领域属原创性成果,其一经提出,变受到国内外的高度重视和引用。②基于闪耀光纤光栅的反射谱带宽解调技术。这项技术从一个崭新的思路提出了光纤光栅反射谱信号的解调方案,主要用于光纤光栅反射谱随被测量变化而产生带宽变化的解调场合。所提出的这项技术可以说填补了该方向技术领域的空白,解决了光纤光栅传感器反射谱带宽信号的解调问题。 3.历年获奖情况 在项目执行期间（2006年-2012年）,获得如下奖励。 （1）2007年,获国防科工委科学技术进步二等奖; （2）2007年,获北京市青年优秀科技论文一等奖; （3）2008年,获中国兵器工业集团公司科技进步二等奖; （4）2008年,入选“教育部新世纪优秀人才”奖励及称号; （5）2009年,获辽宁省自然科学学术成果一等奖; （6）2009年,获辽宁省自然科学学术成果二等奖; （7）2009年,入选“辽宁省百千万人才工程”百人层次; （8）2010年,获辽宁省自然科学学术成果一等奖; （9）2010年,获仪器仪表学会优秀论文奖; （10）2011年,获“辽宁省优秀硕士学位论文指导教师”奖励及称号; （11）2012年,获辽宁省自然科学学术成果一等奖; （12）2012年,获“辽宁省优秀硕士学位论文指导教师”奖励及称号。 此外,在项目研究期间,发表学术论文40余篇,其中被SCI检索的论文25篇,SCI他引200余次,其中单篇最高引用次数为75次;在美国、英国、韩国、台湾等地举办的国际学术会议上做大会报告12次。项目申报发明专利12项,目前已获批发明专利4项。