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光子晶体光纤集成开发技术
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    TN818
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该项目属信息技术领域。 随着全球的信息化,太空、地面、海洋等诸多应用场景均对光子技术提出了重大需求。光子晶体光纤因其新颖特性已成为宇航技术、非线性光学处理和新型通信传输的关键技术。因与常规光纤不同,现有工艺难以适用,同时结构功能设计缺乏先例可循,光子晶体光纤技术及应用尚未实现重大突破。 该项目经十余年攻关,在国家973、863等项目支持下,完成理论构建、工艺方法和产品开发等光子晶体光纤技术集成创新,满足了前沿科学和重大项目的应用需求。主要发明点如下: ①针对结构与功能的定向设计科学难题,建立了微结构光纤的动力学形成模型,提出并研制成功一种世界最细的高性能保偏光子晶体光纤,突破微孔占空比的理论优化极限,将已有保偏光子晶体光纤从国际通行的250微米降低为135微米,首次将保偏微结构光纤用于航天用高性能光纤陀螺的研制;②针对“多根”石英毛细管“集成体复合材料”的高温熔体难以控制的难题,提出三段式无缝连接的窄温场控制、机械化点阵排列等创新技术,建立了一套自主知识产权的光子晶体光纤精确制备工艺体系,将低损耗和抗辐照有机结合,研制出抗弯性能超越常规光纤的弯曲不敏感微结构光纤,形成了动光缆技术,服务国家大科学工程-FAST项目;③为解决前沿应用面临的光子能带和局域态等基本科学问题,形成具有功能收敛特性的可形成结构性能稳定参数设计的光子晶体光纤研制平台,研制出国内第一根中空带隙光子晶体光纤,原始创新系列光子晶体光纤,其中可实现支持96个OAM模态传输OAM光纤,为已报道国际最高水平。 项目获授权发明专利15项,其中国外3项,提交国际标准文稿3篇,实现了光子晶体光纤从无到有、从实验室产品到产业化规模量产的跳跃,获中国专利优秀奖,近三年实现销售额约1.6亿,项目成果鉴定意见认为:“在光纤陀螺用光子晶体光纤的基础研究方面处于国内领先、国际先进水平,基于该光子晶体光纤开发的高精度光子晶体光纤陀螺在“天舟一号”实现国际上首次的太空应用”。
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