本成果重点开展多材料集成的特种传感功能光纤、微纳尺度及高性能光纤传感器研究，重点开展半导体、晶体、金属、纳米粒子材料混合集成传感功能光纤制备、三维微结构光纤传感器件等理论和核心技术研究，在电力系统特种传感光纤技术方面达到国际领先水平，实现了从“传感机理”到“特种光纤研制”、“关键传感器件”再到“光电探测系统”及“工程化应用技术”的原创性整体突破。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 针对高温、高压、强辐射等恶劣环境及微纳尺度环境的微弱多参量检测中的关键科学问题，本成果重点开展多材料集成的特种传感功能光纤、微纳尺度及高性能光纤传感器研究，重点开展半导体、晶体、金属、纳米粒子材料混合集成传感功能光纤制备、三维微结构光纤传感器件等理论和核心技术研究，在电力系统特种传感光纤技术方面达到国际领先水平，实现了从“传感机理”到“特种光纤研制”、“关键传感器件”再到“光电探测系统”及“工程化应用技术”的原创性整体突破。 针对高压局部放电微弱荧光可靠探测难题，首次提出了铈铽掺杂石英荧光光纤传感技术，研制出铈铽共掺荧光增强石英光纤，解决了荧光探测灵敏度低、传感材料可靠性差的问题。针对高压环境下高灵敏温度探测难题，首次提出了硫化铅纳米掺杂温敏传感光纤技术，并研制出高灵敏度光纤光栅温度传感器，实现了对电力系统关键装备的在线监测及故障预警。研制出高压电缆及关键设备的局部放电在线监测系统，攻克了信号衰落误报、局部放电声发射信号增敏检测等难题。

技术参数光纤激光器输出功率：500W/750W/1000W/1500W/2000W波长：1070-1080nm光束质量（M2):≤1.2机器人型号：STAUBLI  ABB  川崎Fanuc工作范囤：工作半径1400mm-2010mm重复定位精度：±0.05mm（根据机器人不同参数不同）安装方式：地面安装、吊顶安装、倾斜角安装

项目简介 本成果提出大模场光纤的系列解决方案，基于新型环形纤芯、非对称型微结构包层、 以及模式正交耦合及分离技术获得新型大模场光纤，光纤同时具有大模场、低损耗、单 模传输特性，实现高质量光束输出。已申请发明专利 9 项，其中已授权发明专利 4 项 （ZL201010589053.3、ZL201010590795.8、ZL201110356877.0、ZL201210391185.4）。 性能指标 （1）模场面积可达 1500μm 2 以上。 （2）光纤可在弯曲半径为 20~30cm 的

本成果提出大模场光纤的系列解决方案，基于新型环形纤芯、非对称型微结构包层、以及模式正交耦合及分离技术获得新型大模场光纤，光纤同时具有大模场、低损耗、单模传输特性，实现高质量光束输出。已申请发明专利9项，其中已授权发明专利4项（ZL201010589053.3、ZL201010590795.8、ZL201110356877.0、ZL201210391185.4）。性能指标 （1）模场面积可达1500μm2以上。 （2）光纤可在弯曲半径为20~30cm的条件下

一、产品简介     本实验系统覆盖了光纤光学、 光纤通信和光纤传感器等相关领域。是学生学习并了解光纤传输信息和光纤传感信息的基本原理和相关技术的基础实验设备，通过实验掌握相关的基本原理和基本操作，为以后的学习奠定坚实的基础。涉及的专业：信息类专业、通信专业、光学专业、物理专业、计量测试专业和仪器科学专业等。 二、实验内容 光纤光学基本知识 1）光纤激光器与光纤的耦合实验； 2）光纤传输损耗性质及测量实验； 3）光纤数值孔径（NA）测量实验； 半导体激光器特性实验 1）半导体激光器阈值实验； 2）半导体激光器效率、串联电阻和背光电流的测量； 3）半导体激光器的调制特性实验； 4） 半导体激光器的结发热效应实验； 光纤无源器件 1）光纤转换器测试实验； 2）光纤变换器测试实验； 3）光纤耦合器测试实验； 4）光纤隔离器特性测试实验； 5）波分复用器和解复用器测试实验； 6）可调光纤衰减器测试实验； 7）光纤机械光开关特性测试实验； 光纤传感实验 1）M-Z光纤干涉实验； 2）光纤温度传感实验； 3）光纤压力传感实验； 光纤通信实验 1）多模光纤特性测量； 2）单模光纤特性测量； 3）法兰盘特性测量； 4）衰减器特性测量； 5）光分路器特性测量； 6）光波分复用器特性测量； 7）回波反损测量； 8）光波长测量； 9）扰模器制作； 10）PI特性测量； 11）光源稳定性测量； 12）模拟信号光调制； 13）模拟信号光接收； 14）图像信号传输； 15）CMI码型变换实验； 16）接收定时恢复电路实验； 17）消光比测量； 18）加扰码实验； 19）5B6B码型变换实验； 20）光时域反射测试仪； 21）CDMA扩频调制解调实验； 22）AMI／HDB3终端接口实验； 23）同步数据接口实验； 24）异步数据接口实验； 25）CMI传输系统测试； 26）5B6B线路编码通信系统综合测试； 27）CDMA传输系统测试； 28）在线误码测试； 29）计算机数据传输系统测试； 30）光纤传输系统抗干扰性能测量； 31）同步数据通信系统测试； 6、智能语音光纤通信设计实验 本实验主要涉及语音识别，光纤通信，和智能灯控三部分，利用语音识别电路将语音口令转化为电信号，信号通过远距离数据传输的光纤发送给主控电路，最终主控电路根据解析出的口令来实现控制LED灯的开关、亮度的切换以及颜色的切换。本实验实现了声音信号-电信号-光信号-电信号的一个数据传输与转化的过程，通过本实验，能够让学生进一步学习声光电的数字传输与转化应用，以及光纤通信的优势。  三、实验配置参数 1、 激光器波长：650±20nm， 功率：≤5mw，输出端口：FC/PC ； 1310/1550±20nm，功率：1-2.5mw，连续可调；输出端口：FC/PC； 2、可见光功率探头：中心波长：650nm，最大输入功率5.5mw； 3、红外探头：响应波长范围：800-1700nm； 最大输入功率：4mw，校准波长：1550nm/1310nm； 4、光纤数值孔径参数：多模光纤跳线：纤芯直径62.5um；长：1米； 5光纤机械光开关：插入损耗：1310/1550  P1→P2 0.56/0.54 dB ，P1→P3 0.53/0.47 dB ;回波损耗＞50dB ；开关速度：≦8ms ； 6、高隔离度光纤隔离器：最大插入损耗：0.35dB ；回波损耗：≧50dB ；隔离度：≧30dB ； 7、光纤耦合器：分光比：50% : 50% ；最大插入损耗1310/1550: 3.3dB ; 8、光纤波分复用器：隔离度：1310nm ：31.8% ；1550nm ：34%；插入损耗：1310nm ：0.30%；1550nm ：0.34% ； 9、光纤可调衰减器：0-30db可调； 10、光纤温度传感器：测温范围：-40°~260°，精度1%； 11、光检测灵敏度高，实际测试指标约-40dBm； 12、可建立临时应急通信系统（点对点距离大于50公里），可传输PCM电话、同步数据（速率：2.048Mbps），计算机数据、模拟图像等业务。 13、语音识别/声控芯片：内置单声道mono 16-bit A/D 模数转换；内置双声道stereo 16-bit D/A 数模转换；内置 20mW 双声道耳机放大器输出；内置 550mW 单声道扬声器放大器输出；支持并行接口或者 SPI 接口；内置锁相电路 PLL，输入主控时钟频率为 2MHz - 34MHz；工作电压：(VDD: for internal core) 3.3V；48pin 的 QFN 7*7 标准封装；省电模式耗电：1uA； 14、TF卡(MICRO SD 卡)：存储空间512M； 15、喇叭：直径5CM；负载电阻8欧；额定功率1W；厚度1.1CM ； 16、麦克风：3.5mm迷你麦克风；灵敏度52DB； 17、光纤收发器：额定电压:DC 5V; 物理接口：DB9串口接口与SC接头；RS-232数据传输速率： DC-250Kbps； 18、单模光纤跳线：接口：SC-SC单模光纤跳线；类型：单模；工作波长：1310-1550nm；纤芯直径：9μm。 四、实验目的 1、了解光连接器及其原理、种类，实验操作进行连接器参数测量； 2、掌握光纤偏振控制器工作原理，实验操作单模光纤偏振状态控制； 3、了解光纤耦合器用途及其性能参数，实验操作测量耦合器特性参数测量； 4、了解光纤隔离器用途及其性能参数，实验操作光纤隔离器特性参数测量； 5、了解光纤光开关用途及其性能参数，实验操作光纤光开关特性参数测量； 6、了解光波分复用器（WDM）原理与意义，操作双波长波分复用（WDM）原理性实验； 7、实现声音信号-电信号-光信号-电信号的一个数据传输与转化的过程，通过本实验，能够让学生进一步学习声光电的数字传输与转化应用，以及光纤通信的优势。

可以设计并优化光纤激光器和放大器、光波导激光器、光纤耦合器、多芯光纤、螺旋芯光纤、锥形光纤；也可以模拟超短脉冲在不同光纤设备中的传输，例如在光纤放大器系统、锁模光纤激光器和通讯系统中的传输。 能够跟踪和优化光纤放大器和光纤激光器，让它们适合各种应用。帮助评估和排除光纤激光器和放大器中各种不利的影响；能够对有源光纤器件性能进行预测；能寻找最佳光纤长度、掺杂浓度、折射率分布等；能够计算掺杂浓度与光线的关系，准确模拟双包层光纤，还可以模拟时域动态变化，可以理解和优化的细节如功率效率和噪声系数。 RP Fiber Power可用于分析和优化各种器件： 单模和多模光纤 计算模式特性；计算光纤耦合系数；模拟光纤弯曲、非线性自聚焦效应对光束传输和高阶光孤子传输的影响。 光纤耦合器、双包层光纤、多芯光纤、平面波导 模拟双包层光纤的泵浦吸收,光纤耦合器的光束传输, 光在锥形光纤的传输, 分析弯曲的影响, 放大器中的交叉饱和影响, 泄漏模式等。 光纤放大器 研究单级和多级放大器中的增益饱和特性(连续或脉冲放大器), 铒镱共掺光纤放大器能量转移过程、猝灭效应、自发辐射放大等。 光纤通信系统 分析色散与非线性信号失真，放大器噪声的影响，优化放大器非线性效应和放置位置。 光纤激光器 分析并优化能量转换效率、波长调谐范围、动态调Q。 超快光纤激光器和放大器 研究脉冲的形成机制和稳定范围，非线性效应和色散的影响，抛物脉冲放大，优化色散脉冲压缩，灵敏度反馈，超连续谱的产生。 脉冲和超快速固体激光器和放大器 研究Q开关，模式锁定行为，找到可饱和吸收器所需的特性，分析反馈灵敏度，啁啾脉冲放大研究再生放大稳定性极限。 这款软件是致力于光纤器件学科研究或工业开发人士的必备工具。这款软件及其技术支持将为您的工作效率和工作能力提供极大的便利。同时，这款软件也是一款相当出色的教学工具。 目前已使用该软件的高校：耶拿大学、英国南普顿大学、北京工业大学、中国科学技术大学、上海技术应用学院、华中科技大学、西北大学、复旦大学、深圳大学、国防科技大学、长春理工大学、南京理工大学等。 目前已使用该软件的单位：费朗霍夫研究所、苏州纳米所、兵器装备部、三江航天、上海光机所、绵阳九院、中科院软件所、中科院光电所商业单位、北京敏视达雷达有限公司等。   ※ 光纤数据： 软件中带有各种稀土掺杂光纤数据，即时可以仿真各种光纤激光器和放大器。   ※ 各种公开数据： “Yb-germanosilicate” “ErYb-phosphate” “Er-fluorozirconate F88” “Er-silicate L22”  “Er-fluorophosphate L11”  

涂料领域，环氧树脂涂料向高固含量、无溶剂化和水溶性化方向发展。目前，国外 纯环氧涂料生产呈现下降趋势，仅占 2.6％，而环氧／聚酯粉末涂料已上升到 50％左右。 此外，大量使用的还有环氧／丙烯酸粉末涂料。从总的发展趋势看，今后环氧涂料发展 方向是超薄膜化及 100℃以下低温固化和高温快速固化等新型品种。 环氧树脂水性化是指将环氧树脂以微粒、液滴或胶体形式分散在水中而配得稳定的 分散体系。不含挥发性有机溶剂或含量很低，不燃，储存、运输和使用过程中的安全性 很高，而且固化后形成的涂膜很容易去除放射性污染，而且水性环氧良好的复涂性可以 方便核电站的多次装修。 国外自 20 世纪 50 年代就开始了环氧树脂的水性化研究，其中将环氧树脂制成乳液 是最常用的研究途径。水性环氧树脂配合固化剂最为广泛的用途是用作涂料。与传统环 氧涂料相比，由于使用水取代了有机溶剂作为稀释剂，不仅在涂料的生产和施工中不会 发生由于有机溶剂的挥发造成的中毒和燃烧爆炸等情况，而且可以大幅度降低涂料的成 本。在施工方面，水性环氧涂料具有较好的重涂性，能够在较长的时间内仍保持较好的 附着力，这是溶剂型环氧树脂不能比拟的；在施工后期，涂覆水性环氧树脂的清洗工作 比较简单，使用过的容器和刷子只要用水和肥皂就可以清洗干净，与溶剂型环氧树脂相 比既经济又方便环保。本产品使用水性环氧树脂，通过选择不同的固化剂，改变环氧/ 胺的比率不，可以制备出不同光泽、固化速度和使用期、具有较好附着力、耐溶剂性、 耐酸碱性的水性环氧涂料。 一、环氧类地坪系统 1、彩砂地坪涂装系统 耐磨损、耐强力冲击、装饰效果好，具备一定防滑功能的地坪，特别适用于机场、 地铁、食堂、休息室、办公室、食品生产车间及医院、学校的实验室等重视外观清洁， 耐久性好的地方。 2、防腐墙面漆涂装系统 适用范围：严格要求防霉、防腐的食品厂、饮料厂、酒厂、血液中心、医院、制药、 生化厂的墙壁、天花的涂装。 3、防静电自流平型涂装系统 要求高度清洁、美观、无尘、无菌及防静电的电子、微电子、通讯产品、电脑生产 行业，大型精密仪器厂房等。 4、防滑地坪涂装系统 特别适用于有水、油等地面，以及一切需要防滑的地面。 5、自流平地坪涂装系统 要求高度清洁、无尘、无菌的电子、微电子行业，实行 GMP 标准的行业，血液制品 行业，要求耐磨、抗重压、抗冲击力、防化学药品腐蚀的其他行业，也可用于学校、办 公室、家庭等地坪。 6、水性环氧地坪涂料 适用于食品厂、电子厂、制药厂、化妆品厂、造纸厂、物流仓库、地下室等要求洁 净的地面、墙面或天花板的涂装，也可用于学校、广场、走廊、商场和车道等硬度、耐 磨性要求高的场合。 对众多底材具有极高的附着力，固化的涂膜耐腐蚀性和耐化学药品性能优异，涂膜 收缩小、硬度高、耐磨性好、电气绝缘性能优异；不含有机溶剂，节约能源，无污染， 符合环保要求。 二、水性环氧防腐涂料系列 1. 水性环氧富锌防腐底漆 用于船舶、集装箱、海上平台、码头等海洋设施，石油化工厂管道及贮罐、冶金、 电力、食品、纺织等行业中钢铁构件的防锈和防腐。 重防腐领域的环保水性涂料，是目前市场上溶剂型涂料的最佳替代产品。 2. 水性环氧云铁防腐涂料 可作为环氧富锌底漆等高性能防锈漆的中间漆层，以增强整个涂层的保护性能，可 以作为钢铁上金属喷锌层或镀锌钢铁表面的封闭涂层。 在富锌底漆和钢铁的喷涂层上有优异的附着力和封闭性能,优异的耐盐雾性能和耐 盐水性能, 对工业和化学大气有较好的耐侯性、良好的耐磨性,与后道漆膜具有良好的 层间附着力,并具有优异的耐久性。 3.水性环氧氧化铁红防腐底漆 适用于钢材的防锈底漆及无锌涂层底漆。 优良的防锈性能和耐油、耐水、耐盐水、耐溶剂性能，漆膜坚韧致密与底材有良好 的附着力，施工方便、无环境污染，与环氧、聚氨酯、橡胶、乙烯树脂等面漆具有良好 的配套性和层间附着力。 4. 水性环氧防腐面漆 适用于钢结构表面作防腐面漆用，也适用于木材及水泥制品，船舶机床，电器等表 面作防护和装饰性面漆。 漆膜附着力极好，高强度、高耐磨性、优异的化学性能既有硬度又有韧性，具有极 好的耐化学品性，可抵抗烟雾及中度的酸、碱、盐及溶剂，对各种恶劣气候的抵抗力极 佳，如海洋大气、化工大气及工业大气环境，长时间后，不经打磨即可覆涂，不影响层 间附着力，方便施工和维修，是水性涂料，施工方便，无环境污染。