仿生表面织构起源 传统摩擦学认为光滑表面具有较低摩擦力和磨损，反之，非光滑表面会带来较大的摩擦力和磨损。而自然界进化过程中，某些生物的表面微观结构具有优异的自润滑和抗磨减磨性能，如鲨鱼皮表面微沟槽表现的超低流体阻力，穿山甲表面微结构的优异耐磨抗磨性能。因此，如能掌握其机理，则可进行工业应用。 钻头轴承及压裂泵柱塞密封系统仿生织构润滑减磨设计及应用 织构化钻头轴承 钻头作为破碎岩石形成井眼的重要工具之一，在高温高压、冲击动载及贫脂润滑的恶劣环境下，其核心部件钻头滑动轴承易发生黏着磨损从而最终导致钻头整体失效破坏，亟需降耗增寿的新技术来为其安全、可靠使用和延寿经济运行保驾护航。 发明了基于多物理场耦合的超快激光精准高效制备的冰霜辅助超快激光刻蚀分束技术（US17026096，ZL202011229792.1），形成了钻头轴承轴径曲面仿生织构的纳秒/皮秒的激光加工与表征评价方法；目前正在与中国科学院上海光学精密机械研究所和中石化江钻石油机械有限公司开展钻头轴承织构工业化的超快激光加工与质量检测流水线建设和现场应用研究测试，可满足织构化钻头2000支的年产量需求。 建立了织构钻头轴承润滑减磨性能优化设计的理论研究与实验测试评价方法(ZL201310416270.6，ZL201710973537.X，.ZL201810946598.1）。以摩擦系数、磨损量、油膜厚度、温升和无量纲承载能力等为评价指标，基于理论研究、单元实验和全尺寸的台架实验，模拟测试工况下初步优选的圆形、椭圆形、人字形沟槽织构可使钻头轴承减磨性能和寿命提升50%以上。 织构化柱塞密封系统 柱塞动密封系统是油气增产压裂作业实施中压裂泵装备的关键部件之一，其在超高压、冲击动载及交变往复运动工况下，压裂泵柱塞动密封系统易发生磨损失效而导致密封刺漏等失效，是制约压裂泵工作性能、可靠性和作业成本的关键因素， 亟需创新的设计方法来提升压裂泵柱塞动密封系统的寿命及可靠性。 发明了柱塞表面仿生织构大尺寸拼接刻蚀工艺规划及参数优化设计方法（ZL201910892024.5）， 创新研发了柱塞织构批量化激光分束加工的软件控制系统和配套夹具系统。 发明了表面织构化压裂泵柱塞及其动密封系统性能抗磨减磨性能优化设计的理论研究与试验测试评价方法(ZL201310423514.3)，基于理论模拟、单元及全尺寸台架实验，初步优选的圆形和椭圆形织构布置于压裂泵柱塞表面可实现柱塞动密封系统的摩擦系数和温升降低45%以上，寿命延长30%以上，目前正在与中石油第四石油机械有限公司和中油国家钻井装备工程技术研究中心有限公司开展现场应用试验测试。 未来应用前景及市场规模预测 该技术垂直应用领域为油气勘探开发装备、油气集输装备、通用机械装备的润滑、密封、抗冲蚀与减阻等领域，摩擦消耗了一次能源的1/3以上，80%的装备失效是由磨损引起的。两者造成的损失相当于GDP2%-7%，2019年我国的GDP为99万亿元，按5%计算约为4.95万亿元。

本发明公开了一种基于纳秒-皮秒-飞秒激光技术的金属制品 3D 打印方法，该方法采用集成光纤激 光器提供纳秒激光对金属原材料进行烧结熔化及固化，同时，使用皮秒或飞秒激光对精加工区域进行 精加工。实时监测系统可采用多种宏观和微观检测手段，具体选用哪些检测手段取决于待制作产品所 需精度。本发明可实现更精确的尺寸控制，提高了打印效率，省去了传统 3D 打印后所需的清

一种双芯光纤微环谐振器的制作方法，涉及光纤通信、光纤传感、光学信号处理、微波光子、光滤波器、光开关技术。其制作方法是使用微加工激光器（5）对包含了第一纤芯（11）和第二纤芯（12）的双芯光纤的内包层（21）进行切割，切割成所需要形状的微腔（3）。在微腔（3）周围的内包层（21）以及第一纤芯（11）和第二纤芯（12）构成环形波导，形成了一种微环谐振器，第一纤芯（11）为微环谐振器的上通道，第二纤芯（12）为微环谐振器的下通道。本发明全部采用标准光通信器材，具有结构简单、性价比高、性能稳定、与现有光通信系统兼容性好等优点。

光载边比自适应的光纤无线单边带调制系统，涉及到光纤通信、长周期光纤光栅、微波光子技术领域，该系统包括：连续波激光器（1）、双电极马赫增德尔调制器（2）、正弦波本地振荡器（3）、90度功分器（4）、偏置稳压源（5）、动态偏振控制器（6）、偏振分束器（7）、第一长周期光纤光栅（81）、第二长周期光纤光栅（82）、偏振合束器（9）、Y分器（10）、光纤（11）、第一光检测器（121）、光交织器（13）、第二光检测器（122）、第三光检测器（123）、电流比较器（14）。以上各器件依次相连。该发明可以使得单边带调制信号的光载边比自适应系统参数的变化，始终保持在0dB，维持系统性能在最优状态。

其他成果/n提供了基于光纤传感器的水产品冷链测温系统及方法，该系统包括光纤光栅阵列、测温控制终端和监控计算机，光纤光栅阵列与测温控制终端相连，测温控制终端通过局域网与监控计算机相连。本发明利用光纤传感探头与采集控制电路分离的特点，避免电子元件在低温环境下工作，实现了对水产冷链各位置温度的准确测量。

项目简介 本成果提出基于微结构芯填充技术和非对称耦合理论的光纤折射率传感器，可以检 测水溶液等低折射率样本的成份、含量、比例等特性，具有灵敏度高、适用液体范围广、 检测极限低的特点。已授权发明专利 1 项（ZL201110356530.6）。 性能指标 （1）灵敏度达到 1×104 nm/RIU。 （2）检测极限达到 1×10-7 RIU。 适用范围、市场前景 适用范围：生物、医学等领域对微量成分的检测与分析，基于温度调谐的超灵敏度 滤波器。 市场前景：光纤

本发明公开了一种基于偏振态调节的单模光纤电流传感器，其 包括依次相连接的超辐射二极管、起偏器、保偏耦合器、偏振控制器、 检偏器、光电探测器及降噪放大器、以及法拉第反射镜。所述单模光 纤电流传感器还包括两端分别连接所述法拉第反射镜及所述保偏耦合 器的单模光纤，所述单模光纤绕待测件的中心轴缠绕形成单模光纤环， 所述待测件穿过所述单模光纤环。

本发明公开了一种基于光谱拟合与差分算法的光纤传感动态信 号解调方法，包括：扫描得到光谱纹波；对光谱纹波进行拟合获得静 态光谱；将光谱纹波与静态光谱进行差分处理获得差值信号；对光谱 纹波的极值点进行拟合获得上下边缘包络曲线；对上下边缘包络曲线 进行差分处理获得光谱变化函数，将差值信号与光谱变化函数进行归 一化处理，获得去包络后差值信号，根据扫描速度和初始波长将波长 换算为时间，获得去包络后时域动态信号。本方法对纹波光谱及其拟 合曲线进行差分获得动态信号，可以消除诸如温度、湿度等环境干扰， 且恢复的动态

本发明公开了一种基于微孔加工的多芯光纤耦合器制备方法， 包括如下步骤：光纤束制备与多芯光纤预处理，光纤束套管和多芯光 纤套管制备，制备光纤束端和多芯光纤端，对准封装；采用机械钻孔 或激光打孔方式在圆柱体套管中进行微孔加工以获得光纤束套管和多 芯光纤套，使套管中精密分布若干均匀微型通孔将经过腐蚀后的多芯 光纤和光纤束置于套管的微孔中，经紫外胶或热固化胶固定，由抛光 机抛光端面，再经六维调整平台对准，由玻璃套管经紫外胶固