光纖傳感與系統北京實驗室為飛行器裝上「聽診器」

9/29/2020，光纖在線訊，飛行器在軌飛行時，為保證其飛行安全，地面技術人員也需要像醫生一樣，通過「望聞問切」等方法為其診斷健康狀況。

光纖傳感與系統北京實驗室祝連慶教授團隊自主研發的「光纖傳感系統」就是為飛行器的健康監測而量身定製的工具，而其中的「光纖傳感」載荷測試系統在飛行器上的應用，就像為飛行器裝上了一個輕巧可靠的「聽診器」。有了這個「聽診器」，地面技術人員便可通過其獲取的一些診斷信息，來幫助判斷衛星運行是否正常，同時還可為載荷設計、科學試驗開展、科學數據分析等提供有力支撐。

△北京市副市長、市政府黨組成員領導到實驗室參觀指導工作

什麼是光纖傳感系統？

△光纖與光纖光柵

想要了解光纖傳感系統，首先要先從「光纖」說起，光導纖維簡稱光纖，是一種由玻璃或塑料製成的纖維，可作為光的傳導工具。光纖如頭髮絲般粗細，卻具備「傳」、「感」合一的特性，形成的分布式傳感系統，可在長距離的線路上進行連續的傳感檢測和被測信號的傳輸。這是任何其他無線檢測手段所無法企及的。

而光纖傳感顧名思義就是利用「光纖」作為敏感元件實現參量檢測的一種新型傳感檢測技術。

△光纖傳感原理圖

光纖傳感器在航天領域的應用

「光纖傳感器」主要對飛行器在軌運行參數進行測試、搜集，包括衛星運行過程中的溫度、變形、振動等等，這些數據不僅可為平臺用戶提供空間飛行器「在軌狀態診斷」服務，同時也可為在載荷設計、科學試驗設計、試驗數據分析等方面提供更多信息。

「光纖傳感」載荷測試系統為「湘江新區號」衛星飛行保駕護航

△光纖傳感地面數據監測系統 

目前，搭載了「光纖傳感」載荷測試系統的「湘江新區號」衛星（瀟湘二號）飛行環境監測試驗，已繞地球運行超過2年9個月，繞地15000餘圈。通過衛星S波段下載多軌光纖傳感系統運行數據，並成功獲取了傳感器光譜信息及中心波長信息，經分析處理所測各項數據正常，這標誌著光纖傳感與系統北京實驗室研究團隊研製的「飛秒刻寫光纖光柵」和「全金屬化封裝光柵傳感器」二項關鍵技術首次在太空中成功應用與驗證。

△實驗室負責人在超淨間製備核心器件

光纖傳感與系統北京實驗室帶頭人祝連慶教授表示，此次試驗取得的數據和技術成果為光纖傳感技術在大型衛星以及空間站的技術推廣和應用奠定了技術基礎。尤其是其獲取的科研數據，將為後續光纖傳感在空間飛行器溫度、結構應變、振動監測等方面起到關鍵技術性的支撐。

來源：北京實驗室聯盟