点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:【智造未来】微观世界 光电传奇——光纤传感技术
首页> 光明科普> 视频 > 正文

【智造未来】微观世界 光电传奇——光纤传感技术

来源:光明网2025-05-21 14:21

你知道吗?

那些撑起城市运转的桥梁、隧道、公路

藏着一位“隐形守护者”

它比头发丝还细

能实时感知危险、发出预警

它究竟是什么?

【智造未来】微观世界 光电传奇——光纤传感技术

1870年,英国物理学家丁达尔做了个简单的实验

让光线穿过弯曲的水流

光竟沿着水流“流动”

原来,当光从高折射率介质(如水)

射向低折射率介质(如空气)时

入射角超过临界值会发生全反射

【智造未来】微观世界 光电传奇——光纤传感技术

根据光的全反射现象

科学家制造出“玻璃纤维”,也叫“光导纤维”

简称“光纤”

然而,光在光纤中传播时

难以实现无损传输

遇到弯折会导致“漏光”

遇到温度、压力变化会改变光的波长

【智造未来】微观世界 光电传奇——光纤传感技术

一位美国科学家提出了一个颇具创意的观点

“为何不利用这个缺陷,用于传感技术”?

这一想法推动了“光纤传感”的诞生

作为我国光纤传感新技术研究领域的先驱者

中国工程院院士姜德生

初次听到这个描述时便被深深打动

在他看来,这个说法颇具美感,充满艺术气息

【智造未来】微观世界 光电传奇——光纤传感技术

1979年,我国第一个光纤风压计诞生

2000年,光纤光栅的核心器件被美国垄断

一个小拇指大的核心器件,卖2万美元一只

姜德生团队不服输:“自己做!”

用专利技术突破封锁

不仅成本降低“一个数量级”,性能更超越国外产品

【智造未来】微观世界 光电传奇——光纤传感技术

如今,“光纤光栅1.0”技术通过全同技术

将400个点位合一

经过8年摸索

“光纤光栅2.0”,即大容量的光纤传感网络

突破光纤拉制与光栅刻写同步完成

真正实现大面积工程应用

【智造未来】微观世界 光电传奇——光纤传感技术

在葛洲坝、三峡电厂

光纤光栅代替传统感温电缆

精准捕捉10厘米内的热源

在鄂州机场高速

2万多个传感器组成“智慧监测网”

实行全时全域全天候监测

在航天领域

科研团队正在研发超细光栅光纤

为大飞机“编织神经”

监测姿态和火灾

在医疗领域

光纤还能测血氧、脉搏

未来或成“智能医疗床”的核心

【智造未来】微观世界 光电传奇——光纤传感技术

如今,光纤传感技术

从“跟跑”到“领跑”

但姜德生院士团队没停下脚步

他们瞄准新目标——解调芯片国产化

要把“占满房间”的解调设备做成“芯片级”

打造全产业链

从材料、设备到标准,全自主可控

让中国技术标准走向全球

这根小小的光纤

正在照亮我们感知世界的新方式

从深海到天空,从建筑到人体

它用“光的语言”编织着未来智能世界

  《智造未来》系列科普视频每集聚焦一项近年来我国进行科研攻关的关键核心技术,通过专家访谈、实地拍摄、动画演绎等多种形式,结合多样化的表现手法,以技术的演进路线为主轴,通俗阐释其对产业变革、经济发展、社会进步的深远影响,呈现一堂永不落幕的“科学公开课”,吸引更多年轻人奔赴科技的“星辰大海”。

出品|中国科学技术馆

摄制|光明网

特别鸣谢|武汉理工大学党委宣传部

武汉理工大学光纤传感技术与网络国家工程研究中心

[ 责编:武玥彤 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 古蜀文物来京“出差”

  • 各地推动高质量发展观察

独家策划

推荐阅读
随着中国第42次南极考察队队员陈龙耀从东南极西福尔丘陵地区裸露的岩壁敲下第一块岩石样本,中山站度夏地质考察工作正式启动。
2026-01-21 09:08
这套“地震断层模拟试验装置”由中国工程院院士、中国地震局工程力学研究所名誉所长谢礼立领衔的团队历时4年攻关研制完成,已成功通过验收。
2026-01-21 09:02
长期以来,半导体面临一个难题:我们知道下一代材料的性能会更好,却往往不知道如何将它制造出来。这项材料工艺革新解决了从第三代到第四代半导体都面临的共性散热难题,为后续的性能爆发奠定了关键基础。
2026-01-21 09:01
该团队通过对比研究嫦娥六号月球背面样品与嫦娥五号月球正面样品,发现嫦娥六号样品中的碳结构具有更明显的缺陷特征,这可能与月球背面经历的更强烈的微陨石撞击历史有关。
2026-01-21 09:00
近日,在国新办举行的新闻发布会上,海关总署相关负责人介绍,2025年中国高技术产品出口增长13.2%,工业机器人出口增长48.7%,并首次超过进口,我国成为工业机器人净出口国。
2026-01-21 08:56
2025年C919安全载客超过400万人次,而且今年又新开了广州往返南京的航线。
2026-01-20 07:00
工业和信息化部、国家发展改革委等五部门日前联合印发《关于开展零碳工厂建设工作的指导意见》。
2026-01-20 03:25
工业和信息化部日前印发最新修订的《优质中小企业梯度培育管理办法》,将科技型中小企业纳入优质中小企业梯度培育范围。办法自2026年4月1日起实施。
2026-01-20 03:20
近日,工业和信息化部印发最新修订的《优质中小企业梯度培育管理办法》,扩大了培育基础,首次将科技型中小企业纳入梯度培育范围。
2026-01-20 09:03
中国科学技术大学马骋教授针对全固态锂电池在循环时因需要维持良好界面接触而过于依赖外部压力、难以实际应用的问题,提出了一种低成本、较为适合商业化的解决方案。
2026-01-20 09:02
离子注入机是半导体制造关键设备,尤其是高能氢离子注入机研发难度大、技术壁垒高,我国长期依赖进口。
2026-01-20 09:02
对于行业的未来,赵同阳充满期待:“人形机器人行业未来也会出现几家顶级企业,我希望提起机器人,人们首先想到的是中国。
2026-01-20 08:57
当日9时34分,神舟二十号飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。经现场检查确认,飞船返回舱外观总体正常,舱内下行物品状态良好,神舟二十号飞船返回任务取得圆满成功。
2026-01-19 11:36
血脑屏障横亘于血液与大脑之间,严格调控物质通行,将绝大多数药物拒之门外,这成为脑神经疾病新药研发面临的主要瓶颈之一。许多在实验室中表现优异的候选药物因无法有效透过血脑屏障,在临床试验阶段止步不前。
2026-01-19 03:10
随着国民健康意识的普遍觉醒与消费结构的深刻升级,以全谷物、豆类、薯类等为代表的杂粮,正悄然经历一场角色与意义的深刻变革。
2026-01-19 03:10
新年伊始,江苏无锡凯龙高科技股份有限公司的实验室内,一只机器人灵巧手在一个两米多高的透明检测设备中流畅地完成抓取、捏合、旋转等一连串精细动作,相关数据实时传出。这款具身智能机器人灵巧手全操作力智能检测平台于去年年底一经启动,便获得多张订单。
2026-01-19 03:10
日前,江苏徐圩核能供热发电厂1号机组核岛开始混凝土浇筑,标志着全球首个核能与石化产业大规模耦合项目进入主体工程建设阶段。这是今年我国开工建设的首台核电机组。
2026-01-19 03:10
为破解这一谜题,利用“中国天眼”的超高灵敏度优势,研究团队对重复快速射电暴FRB 20220529开展了2年多的持续监测。
2026-01-19 09:10
目前,依托DrugCLIP,团队完成了覆盖约1万个蛋白靶点、2万个蛋白口袋的虚拟筛选项目,分析筛选超过5亿个类药小分子,富集出超过200万个潜在活性分子,构建了目前已知最大规模的蛋白—配体筛选数据库。
2026-01-19 09:08
从中国地质调查局获悉,由该局广州海洋地质调查局自主研发的国内首台海底地层空间立体钻探与原位监测机器人,日前在南海1264米水深海域成功完成试验作业,各项性能全面达标,标志着我国深海勘探与地层原位监测技术取得重要突破。
2026-01-16 03:45
加载更多