聚合物光纤光栅的飞秒激光制备技术研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    91123027
  • 项目类别：
    重大研究计划
  • 资助金额：
    50.0万
  • 负责人：
    于永森
  • 依托单位：
    吉林大学
  • 学科分类：
    F0503.传输与交换光子器件
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

聚合物光纤光栅（POFG）具有耐腐蚀性和可挠性好、抗电磁干扰、波长可调谐范围大、温度和应力响应灵敏度高等优点，是地下勘探、油页岩开采、海上作业等苛刻环境工作的理想传感器，但常用的光纤敏化紫外写入机制制备的POFG存在光栅结构长期工作稳定性差、反射率和光谱特性等关键参数难以精确设计和控制等瓶颈，为此，本项目提出飞秒激光位相掩模和直写技术解决这些问题。具体探索飞秒激光与聚合物材料超快动态非线性相互作用的固相反应规律和相变问题，利用固态相变诱导永久性折射率变化得到稳定周期性折射率分布；利用飞秒激光"冷加工"和作用区高度局域化的特点，实现光栅结构和性能的设计和可控制备。通过以上研究，掌握飞秒激光制备POFG的关键技术，获得性能稳定、波长调谐范围超过300nm、反射率大于90%的高性能POFG，为其广泛传感应用奠定基础。

结项摘要

聚合物光纤光栅（POFG）具有耐腐蚀性和可挠性好、抗电磁干扰、波长可调谐范围大、温度和应力响应灵敏度高等优点，是地下勘探、油页岩开采、海上作业等苛刻环境工作的理想传感器，但常用的光纤敏化紫外写入机制制备的POFG存在光栅结构长期工作稳定性差、反射率和光谱特性等关键参数难以精确设计和控制等瓶颈。本项目深入研究飞秒激光与聚合物材料超快动态非线性相互作用的固相反应规律和相变问题，澄清飞秒激光与聚合物的作用是一个双光子过程；掌握利用飞秒曝光实现聚合物物性靶向控制和器件几何形状裁剪的关键技术，用位相相干和直写两种主要方法制备具有永久折变的长周期和布喇格光栅结构，解决紫外写入POFG稳定性差和性能调控难等关键问题；在商用掺氟光纤中，实现性能稳定、波长可大范围调节的高性能聚合物光纤光栅结构的写入，为其广泛传感应用奠定技术基础。另外，采用提拉法和激光双光子聚合等技术，分别制备了PMMA聚合物微米光纤和SU8微米光纤；结合聚合物PDMS材料制备出长周期光纤光栅和高灵敏S锥压力传感器。发表相关SCI论文15篇，EI论文1篇；申请发明专利3项；培养博士毕业生2名，硕士毕业生4名。

项目成果

期刊论文数量（19）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Reflective Optical Fiber Sensors Based on Tilted Fiber Bragg Gratings Fabricated With Femtosecond Laser
基于飞秒激光器倾斜光纤布拉格光栅的反射式光纤传感器
  • DOI：
    10.1109/jlt.2012.2232643
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Journal of Lightwave Technology
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    Chen; Chao;Yu; Yong-Sen;Yang; Rui;Wang; Chuang;Guo; Jing-Chun;Xue; Yang;Chen; Qi-Dai;Sun; Hong-Bo
  • 通讯作者：
    Hong-Bo
Rapid fabrication of microhole array structured optical fibers
微孔阵列结构光纤的快速制造
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Optics Letters
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Yang; Rui;Yu; Yong-Sen;Chen; Chao;Chen; Qi-Dai;Sun; Hong-Bo
  • 通讯作者：
    Hong-Bo
Miniature End-Capped Fiber Sensor for Refractive Index and Temperature Measurement
用于折射率和温度测量的微型端盖光纤传感器
  • DOI：
    10.1109/lpt.2013.2286260
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    IEEE Photonics Technology Letters
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    Zhang; Xuan-Yu;Yu; Yong-Sen;Zhu; Cong-Cong;Chen; Chao;Yang; Rui;Xue; Yang;Chen; Qi-Dai;Sun; Hong-Bo
  • 通讯作者：
    Hong-Bo
飞秒激光刻写高阶倾斜光纤Bragg光栅
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    光学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈超;杨先辉;王闯;于永森
  • 通讯作者：
    于永森
Single S-tapered fiber Mach-Zehnder interferometers
单 S 锥光纤马赫曾德干涉仪
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Optics Letters
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Yang; Rui;Yu; Yong-Sen;Xue; Yang;Chen; Chao;Chen; Qi-Dai;Sun; Hong-Bo
  • 通讯作者：
    Hong-Bo

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其他文献

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    --
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  • 通讯作者：
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油气井下光纤光栅温度压力传感器
  • DOI：
    10.37188/co.2021-0008
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    中国光学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    薛兆康;国旗;刘善仁;潘学鹏;陈超;于永森
  • 通讯作者：
    于永森
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  • 期刊：
    中国光学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    明昕宇;国旗;薛兆康;潘学鹏;陈超;于永森
  • 通讯作者：
    于永森
双折射光纤布拉格光栅的飞秒激光制备与传感性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    激光与光电子学进展
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孟爱华;崔丁元;张轩宇;陈超;于永森
  • 通讯作者：
    于永森

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面向航空发动机苛刻环境光纤传感的关键科学问题研究
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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