光学极限测量团队(团队负责人 杨军 教授)

发布时间:2020-09-25浏览次数:35


一、团队基本情况

团队负责人:杨军教授,国家自然基金委“YQ”、“JQ青”获得者,教育部新世纪人才。中国光学学会光电技术专委会委员、纤维光学与集成光学专委会委员,中国光学工程学会光纤传感专家工作委员会委员,中国仪器仪表协会光机电技术与系统集成分会常务理事。主要从事光纤传感技术与系统、光学测试方法与光纤测量仪器研究,主持国家重大科学仪器设备开发专项(课题)、科技部重点研发计划(任务)、国家自然基金科学基础仪器专项、科技部国际合作项目等国家级项目10多项;发表论文250余篇,其中被SCI收录134篇;授权发明专利106项;合著学术专著2本、专著章节1个;获黑龙江省科技奖自然科学类、技术发明类、科技进步类一等奖各1项,获教育部技术发明二等奖1项,获第十二届黑龙江省青年科技奖。

光学极限测量团队成员由2位教授(杨军教授、苑勇贵教授)、2位副教授(张晓俊副教授、朱正副教授)、4位讲师(李寒阳讲师、姜富强讲师、朱云龙讲师、党凡阳讲师)、9位博士研究生、14位硕士研究生以及7位外聘人员组成。

10多年来,课题组依托纤维集成光学教育部重点实验室,围绕国计民生和国防武器装备对光纤光学和光纤测试技术的重大需求,兼顾基础理论、关键技术与应用研究,深入、系统地在光纤白光干涉测试理论与关键技术、激光干涉测量原理与关键技术、纤维集成光纤器件与微传感系统等研究领域开展了系列创新性工作。累计承担国家重大仪器设备开发专项、国家自然基金委仪器专项、国际合作重大项目等国家级项目20多项;获教育部技术发明二等奖、黑龙江省科技奖自然科学一等奖和科技进步一等奖各1项。

二、研究方向

团队目前主要有以下三个研究方向:

方向一:高精度光纤陀螺光路检测与诊断技术

光纤陀螺是导航与制导领域的一种惯性仪表,它基于Sagnac效应,可实现旋转角速度的传感和测量,被广泛应用在战术导弹制导、航天工程、交通导航、卫星定位等方面。光纤敏感环与Y波导作为光纤陀螺的核心器件,其性能指标直接影响光纤陀螺的精度;若想要发展高精度的光纤陀螺,高精度的Y波导、光纤敏感环测试技术是必要的先决条件之一。

该方向基于白光干涉原理,实现了超高空间分辨率、超高测试灵敏度、超大大动态范围的分布式偏振耦合测量。通过干涉仪的光程扫描,实现偏振器件两个正交偏振模式之间的光程差补偿;通过识别一系列时域上分布式的白光干涉信号,能够对应的反推出待测器件中发生偏振耦合的位置和强度,进而判断待测器件中的缺陷点、熔接点和应力点等。

目前,该技术能够在6km量程下实现10cm的超高空间分辨率以及100dB的偏振串扰测试范围,各项关键技术指标处于世界领跑地位。

与此同时,课题组为中电集团、航天科工、航天科技、中航集团等主要光纤陀螺器件研发单位提供测试和指导,覆盖了所有的Y波导量产企业,协助完成首只高性能Y波导的研制,全面提升我国Y波导整体研发水平!

方向二:光频域测试与传感技术

光频域检测技术可用于光纤基本参数测试与外部参量传感。较现有的时域、相干域测试与传感手段,兼具有长距离、高速、高空间分辨率、高灵敏度等独特的优越性,属于课题组近期发展的一种新兴技术,具备较大的发展潜力。

该技术采用线性啁啾光对待测器件/传感光纤进行探测,通过对拍频信号的强度/相位解调,实现高精度的光纤分布式瑞利散射测试或分布式振动、声波传感,其基本原理与实现过程如下图所示,

该技术预期实现的各项技术指标如下表所示:

方向三:高精度光纤三维震动传感技术

光纤地震观测仪器具有传感器无源,抗电磁干扰性强,耐高温高压、抗雷击、抗腐蚀等优点,能够恶劣环境下工作。此外,光纤地震计还具有大动态范围、高灵敏度以及宽测量带宽等优点,可为地震观测提供一种新的技术手段,对海洋环境监测、灾害预警、国防安全与国家权益等多方面具有重要意义。

该技术通过拾震结构将待测加速度参量转化为光纤光程差的变化,并通过相位解调实现高精度的加速度传感;基本原理如下图所示:

目前,课题组研制的传感探头已经布放至各实验点进行测试,布放形式包括岸基与海基布设:

所获得地震波形及其与传统地震计对比如下:

三、团队优势

团队在白光干涉原理与技术方面具有十多年的研究积累,在OLOEJLT等国外一流学术期刊上发表SCI论文40余篇;共申报国家发明专利72项,获得授权55项;出版《光纤白光干涉传感技术》专著一本。

团队获得国家重大科学仪器设备开发专项——高精度光纤陀螺检测与诊断仪的开发与应用(2013YQ040815)、与白光干涉测量原理与应用相关的自然科学基金面上项目2项(5987900350179007)、黑龙江省科技发明一等奖一项、黑龙江省杰出青年科学基金1项。

在实验条件方面,依托哈尔滨工程大学,纤维集成光学教育部重点实验室和黑龙江省光纤传感器科学与技术重点实验室,拥有超净实验室600平米,洁净实验室300平米,8个大型隔震光学平台。

四、招聘意向

1. 博士年龄32岁以下;2. 博士后及有海外经历者优先;3.光纤光学、微纳光子学、光学设计、光机电一体化等研究方向。

五、招生意向

光学极限测量团队招收博士研究生、硕士研究生,能够提供一流的师资、一流的研究环境、一流的研究课题以及一流的待遇;提供前往国外访学机会。要求:1.对科研具有浓厚兴趣与强烈意愿;2.具备一定的动手能力;3.具备中英文沟通能力。欢迎光学、光学工程、电子工程、信息工程等相关专业的本科生和研究生与我们联系。

六、就业去向

学生毕业去向包括航天科技集团、航天科工集团、中电集团等研究院所,中兴、华为等企业以及高等院校。

七、联系方式

联系人:杨军

电话:18045057877

邮箱:yangjun@hrbeu.edu.cn



联系人:党凡阳

电  话:18845611709

邮  箱:dangfy@hrbeu.edu.cn




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