“产政学研”推动光纤传感技术前行

近日，英国皇家学会工程院士、英国伦敦城市大学格拉顿教授近日来到中国，与中国仪器仪表元器件学会理事兼光纤传感专业委员会主任、清华大学电子工程系教授廖延彪、英国智能传感器系统(ISS)公司运营总经理、英国城市大学客座教授宁雅农就“中国光纤技术的过去、现在、未来”为主题进行了对话。
　　谈技术：光纤传感技术的优势何在？
　　记者：相对其他传感技术，光纤传感技术的优势是什么？
　　格拉顿：光纤有一个非常优秀的特性，它不仅仅检测瓦斯的浓度，还可以用同一个光纤监测系统在不同点监测不同的参数，这样可以对整个工作状态进行长期实时监控，对瓦斯危害做一个防范。
　　它的原理是，当光纤传感器受到外界干扰时，光纤中传输光的部分特性就会改变，通过配置特殊的感测设备，经过信号采集与分析，就能检测光的特性变化，使得许多事件和状态的测量得以监控，通过报警控制器的特殊算法和分析处理，区分第三方入侵行为与正常干扰，实现报警及定位功能。
　　记者：您是光纤传感器领域内的世界顶级专家，能否谈一下这项技术在世界上的发展情况；您来中国很多次了，如何看待中国同行的工作？
　　格拉顿：虽然光纤传感器是三四十年前从英国开始的，但后来通过一系列学术交流和发展，这个技术逐渐散布开来，在中国可以看到有各个不同的研发团体在这个领域做很多的研发工作。在一些国际会议上，看到很多中国的论文数量逐渐增加，而且质量也很好，从这一点上来说明中国整个在这方面的研发应用取得了很大的进步。
　　谈应用：光电传感往前走的生命力在于与产业结合
　　记者：廖教授，光电传感在国内的应用情况如何？
　　廖延彪：我们在光纤传感技术研究方面已经走到国际比较先进的行列，但是它继续往前走的生命力必须跟产业结合。这个问题，实际上全世界都在探讨。但是跟国外相比，我们有一个很好的基础，就是中国的整个发展形势很好，应用场合很大，石油、电力、煤矿这些东西优于国外，我们希望国内的光纤传感能够走到前面去。
　　记者：我们知道，山东省科学院激光所的刘统玉团队在光纤传感器技术研究方面走到了国际前列，而且在煤矿领域得到了很好的应用。
　　宁雅农：这项技术在煤矿用起来特别容易，煤矿需要防爆，而光纤传感器是可以防爆不带电的，这样的话优势和需求结合，这是最巧妙的配合。这一点刘博士的的确确做得很好。
　　记者：这项技术是不是应用最好就是煤矿呢？
　　宁雅农：也不是。开个玩笑说，实际上是一大类，不差钱的领域，比如说航天。民生领域现在用得好的实际上三大类，一就是煤矿，还有桥梁检测、电网。
　　记者：为什么在煤炭领域做得比较好？
　　廖延彪：还是需求。先在煤矿做好的话，就是用户积极支持你，积极参加你的研发，告诉你哪些地方好，又能够在现场用，这样双方相互作用，结合很好。
　　谈科研：我们做光纤传感器不是一年磨一剑，是三十年磨一剑
　　记者：你们作为中国光纤传感器技术研发的先行者，请梳理一下这项技术在中国的过去和现在？
　　宁雅农：实际上中国的实力是很强的。我们做光纤传感器不是一年磨一剑，是三十年磨一剑！就是说我们从刚开始只是写文章做研究，现在走到了实际应用，当时我们一起把国外人家的书翻译过来，然后自己写书，逐渐的一步一步把它落实到实际中，做成一个领域，直至做成今天的规模，已经把这个实验室和应用的间距缩小到很小，这一点上我们在全世界走到了前头。
　　廖延彪：举一个例子，比如说最近这几届的国际会议上，咱们国家发表的文章，就是在国际光线传感的顶尖会议上发表的文章已经远远超前。比如说前一届加拿大的会议上咱们第一位，比第二位日本超过100多篇。
　　记者：但是论文能够代表科研水平吗？
　　廖延彪：国际顶尖会议，大家的论文能否发表是在同一裁判下的公平比较。比如说国际上录取500篇文章，录取谁由世界各国的委员专家来选择，不管你是张三还是李四。
　　记者：这是不是意味着咱一部分人研究人多，再者论文水平也比较高？
　　廖延彪：对，就是做研究这块。但是作为创新思想这方面相对来说比较弱一点。中国的特殊性在于经济发展快，应用市场大，国外做得比较好的公司都看中国国内市场，到这里推广。
　　谈差距：中国的高精度工艺还需要经验积累
　　记者：我知道这个行业有一些难题亟待解决。
　　廖延彪：问题主要是一些高精度的电子技术，就是信号处理技术，跟一些元器件的工业。比如说光纤传感一些特殊的光源，咱们国家还是一个弱点，然后后面信号处理，要求特殊信号处理要特快的，或者是大容量还有一些欠缺。但一般的中低精度大家已经没有差别了。
　　记者：这个是不是一个发展阶段的问题，还是需要给予更多的时间。
　　廖延彪：对，需要经验积累。因为工艺上的问题，这是完全靠经验的东西，这里面需要两个条件配合，第一要用户对你感兴趣，第二个国家要支持，靠这么一点自己的科研经费弄不起来的，像煤矿这块投钱很多，关键是用户支持。
　　宁雅农：我认为，差距方面，国外仪器仪表的制造工艺比我们强一些，它相对来说做得很规范，这是中国最弱的地方，这也是中国大部分行业面临的问题。比如给你一个宝马车你只要拆了就安不上，就是所有的零件都是一样的，你就安不起来。
　　谈政府支持：政府支持新型技术研发是一个非常好的模式
　　记者：您怎么观察这20年间中国科研环境的变化？
　　格拉顿：20多年前我到这里来，印象比较深刻就是研发人员的素质是不错的，但相应的设备和整个实验条件相应来说不是太好，现在来看的话由于政府的投入，特别是在一些重点院校，那么使它的研发环境有很大的提高，所以期待中国有更多高质量的研发成果和研发人员不断涌现出来。
　　同时我看到中国政府对中小企业的鼓励逐渐加强，所以说有不同的地方不同的这些研发人员都做自己的公司，通过这些来研究各个领域需要的传感器，这样做很有效，也是非常好的趋势。
　　记者：刚才您也提到政府部门的支持，你怎么看中国的“政、产、学、研”模式？
　　格拉顿：这是个非常好的模式。从全世界来看，一般新型的企业、新型的技术都是政府做一部分支持，逐渐把它从实验室推向市场。在英国，我正在做一个课题，政府提供了50%的基金来支持这个项目，这样的话工业界愿意和学校合作起来联合来做，把这整个研发尽快的转入实际的生产应用。从高校来看，那么从整个这个领域上看，由于政府支持，他们的成果更容易被工业界接受，这样的话就加快了应用速度，非常好。
　　谈合作：我们与山科院激光所合作把一些新的创意变成了现实
　　记者：谈谈您跟山东省科学院激光所刘统玉博士的合作吧，我知道你们有20多年的交情了。
　　格拉顿：那么我们跟刘博士实际上有一个长期的合作项目，要在一起来做成一些不同类型的光纤传感器，通过这些光纤传感器来找到一些特殊性使用的领域。
　　那么在过去的25年中，宁雅农教授、刘统玉教授和我一起工作，彼此相互理解，相互认知，这个国际团队在这里做一个平台继续往前走，把一些新的创意变成现实，这个是非常好的一件事情。