武汉光博会专访中国工程院院士姜德生教授

11月6日在武汉光博会上，感谢光博会组委会和湖北光学学会帮助，编辑有幸采访了中国光纤传感科研和产业开发的领头人，武汉理工大学教授，中国工程院院士，姜德生老师。姜院士时间宝贵，编辑抓紧时间就光纤传感的技术和产业发展等话题请教姜院士。

CFOL：能介绍一下您是从什么时候开始研究光纤传感技术的吗？
姜院士：  我在1978年就开始从事光纤传感研究，仅比美国人晚了一年。1981年，我研究的空气动力强风压传感器就获得了当时的部级科技奖。（编者按：姜德生院士1972年进入现在武汉理工大学的前身湖北建工学院学习物理，毕业后留校任教。1981年8月，在广州白云宾馆，姜院士当年研发的光纤风压计与全国几十家知名单位研制的产品同台献技时，成为全场唯一不受电磁干扰的产品。）

CFOL：您如何看待光纤传感技术和产业这些年来国内的发展？
姜院士：可以说无论光纤传感技术还是光纤传感产业，这些年来国内的进步都非常快。以光纤传感领域最重要的国际会议OFS为例，最近这几年来，中国人发表的文章总是最多。与此同时，中国的光纤传感市场也是最活跃的。正因为如此，2011年5月第21届OFS大会上与会代表一致要求下一次会议放到中国举办。这样就有了2012年10月在北京举办的第22届OFS大会。
中国的光纤传感产业和技术发展背后是中国市场的强力支持。当今世界，只有中国才有这样大规模的基建，时势造就了中国光纤传感产业的快速发展。光纤传感技术和产业的发展需要良好的应用环境。中国快速的经济发展为光纤传感发展提供了良好的环境。这必将大大推动中国光纤传感的研究水平。未来十年，中国光纤传感的研究一定会获得更多进展。我认为比较有希望的方向包括了光纤传感网络，还有一些相关器件技术的研发。
    不过，另一方面，我们也要看到，过去许多年来，光纤传感的许多技术进展都是在国外先发展出来的。比如发明基于光纤拉曼散射的光传感技术的是英国人，率先提出光传感网络的则是美国人。这方面，中国学者和企业还要加倍努力。

CFOL：这个问题我问过许多光纤传感企业。在您看来，现在什么样的光纤传感产品最有市场应用希望？
姜院士：光纤传感产品要找到自己真正的优势。举例来说，2006年，陕西终南山隧道火灾报警系统招标。该隧道全长 18.2公里，是当年全国最长的。在竞标中，理工光科面对的最大竞争对手是一家德国大公司。该公司当年采用的是基于拉曼散射技术的光纤传感器，而姜院士率领的理工光科团队采用的是光纤光栅传感器技术。按照当时的国家标准，火灾报警时限是60秒，可是对手只能做到70秒。不仅是在响应时间上，理工光科的方案在成本上同样有优势。其他厂商的方案都需要在隧道中沿途部署控制室，大大提高了系统总建设成本。只有理工光科的方案一根光缆解决全部问题。正因为这些关键的差距，理工光科的方案最后脱颖而出，并从此成为国内所有隧道火灾报警系统的标准配置。
     再举个例子，石油系统油罐的火灾报警系统，理工光科的基于光纤光栅的火灾报警系统曾在国内多地的国家储备油库多次火灾中发挥关键报警作用。在火灾报警领域，理工光科的光纤传感产品凭借其技术和成本优势，已经获得市场广泛认可。现在国内隧道，油罐都已经明确要求应用光纤传感系统。光纤传感已经写入了国家多项消防安全标准和规范中。
    再举个例子，现在很热的光纤周界安防系统。在我看来，光纤周界安防真正的不可替代的应用是长途应用，比如铁路，南水北调工程的周界安防，光纤传感才有不可替代的优势。要想实现长距离的周界安防，传统光栅反射信号强度高，不容易做长距离应用，为此我们需要引入弱光栅技术，我们已经开发出来这样的技术。
    还有当下许多光纤传感厂家都有光纤分布式温度传感产品。在我看来，这一技术在测量精度和分辨率上都还不够高。另外，在电流互感领域，只有陀螺技术比较有优势。整体上看，光纤电流互感依然不够成熟。

CFOL：您又如何看待光纤传感当下的市场？这个市场该如何发展？
姜院士：光纤传感的市场很大，但是问题是，厂商普遍拿不出好的技术和产品来，光纤传感领域的公司普遍太小。在国外，光纤传感的市场主要还在军用领域。民用领域的应用外人知道的并不多。国内也有这个问题，以光纤陀螺产品为例。如今国内企业在中等精度的光纤陀螺已经发展得比较好。但是现在国内光纤陀螺的市场分散成中航，兵工等几个不同的口子，一般企业很难进入。
    对于发展光纤传感产业，一方面当时是要培育市场，但是另一方面企业更要发展独特的技术和方法，做别人解决不了的方案，这才是根本。