项目编号937-2019-J001
项目名称光电探测用高性能光学纤维面板制备关键技术研发及应用
候选单位中国建筑材料科学研究总院有限公司
候选人贾金升 冯跃冲 张 洋 黄康胜 张兵强 黄永刚 张 弦 张 敬 刘 娟 王 云
项目简介    项目属于新材料领域。 光学纤维面板是微光像增强器、光电倍增管、星敏感器、高端射线医疗器械等光电探测器件的窗口、耦合、显示材料,是决定光电探测器件探测距离、分辨能力、识别效率和使用寿命等性能的关键因素。长期以来,高性能光学纤维面板产品和技术被欧美国家封锁和禁运。 针对常规光学纤维面板存在的光谱透过率低、分辨力低、杂散光干扰严重、真空气密性差、高压易击穿等问题,项目攻克了四种性能匹配优良的玻璃材料设计、光纤阵列结构设计与精密成型、缺陷控制等技术难题,形成如下创新成果: (1)针对光电探测器件超远距离探测要求,研发了宽光谱高透过、界面无成分扩散的芯玻璃和皮玻璃,开发了高品质光纤预制棒全电熔连续漏料成型工艺及装备,达到国际领先水平,研发的光学纤维面板在330~2010nm宽光谱范围内透过率大于60%。 (2)针对光电探测器件高清晰识别要求,设计了新型低杂散光串扰型光学纤维面板,研发了光吸收效果好、热学性能匹配的玻璃,在全球率先研发出串扰低于1%的高对比度光学纤维面板。 (3)针对光电探测器件高可靠性、长寿命的要求,开发了光纤阵列精密排丝方法和表面清洁方法,设计了排丝模具、横压模具等专用工装,解决了内部纤维排列错位、表面污染及光纤熔合不均匀等问题,实现了1.30E-12Pam3/s高真空气密性、耐19.7KV高压的光学纤维面板。 (4)针对光电探测器件高效识别、低虚警率要求,揭示了放大像畸变和剪切像畸变的产生机制,设计了一种新型光学纤维面板包边方法,研制了热学性能相匹配的包边玻璃,开发了放大像畸变及剪切畸变校正方法,放大像畸变由±4%降至±1%以下,剪切像畸变由50μm降至20μm,实现了低像畸变光学纤维面板的制备。 上述创新成果显著提升了光学纤维面板性能,达到国际先进水平,打破了国外封锁,有力推动了我国光学纤维面板制备技术的发展,为微光夜视、紫外告警、航空航天、医学诊疗等光电探测领域提供了关键材料支撑,实现了完全自主可控。 项目实现了全产业链技术突破,整体技术成果得到推广应用,光学纤维面板等系列产品年产能超过50000件,满足了微光像增强器等光电探测器件迫切需求。 高性能光学纤维面板研发显著提升了我国纤维光电成像材料的国际竞争力和话语权,产品出口法国、荷兰、俄罗斯等十余个国家和地区,出口创汇约3500万元。 项目获授权发明专利6项、实用新型专利1项、发表论文3篇。近三年产品销售收入2亿元,利润4000万元,产生了显著的经济和社会效益。

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