特种传感光纤

新一代信息技术

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。

该成果相关技术产品已在国内形成规模化市场应用，基于特种掺杂光纤传感器关键技术实现电力变压器等装备的运行状态实时监测，数据实时远传，设备状态故障提前报警，显著提升了电力设备运行可靠性，避免运行故障和事故的发生，更加有效地保障了电网平稳运行，并在高压输变电重大工程项目实现了示范应用，为智慧电网和风电、光伏新能源项目建设保驾护航。

本成果的特种光纤传感技术具有良好的市场，在电力系统光纤传感领域具有重要的应用前景，通过传感光纤与高压电缆相结合形成“感知型”的光电复合电缆，光纤传感器与电力关键装备复合形成“智慧型”的电力设备，大大提升了高新技术产品的附加值，且该光纤感知技术组成了智慧电网的“感知神经”，实现“在线式监测”实时预警，保障电力安全，支撑我国“坚强智慧电网”与超高压输变电系统的稳定与安全运行，具有显著的经济效益和社会价值。

发明专利

ZL201210043153.5, ZL201610831024.0, ZL201110342596.X, ZL201510984631.6, ZL200510030735.X,ZL201910365060.6,ZL201010023111.6,ZL201010608639.X等

可以量产

达到国际领先水平

独立研究