科创中国
基于自研国产芯片的高速分布式光纤测温系统研发与应用
发布时间: 2026-07-23
基本信息
合作方式：
技术咨询
成果类型：
新品种,新技术
行业领域：
新一代信息技术产业
成果介绍
本成果面向电力设备温度监测需求，通过国产化芯片设计、窄脉宽激光光源研制、光电转换模块增益补偿等核心技术突破，构建了高性能、低成本的分布式光纤测温系统。
基于自研双通道400MHz高速采样芯片，系统实现0.25m定位精度与实时数据高速采样处理能力，较行业普遍方案提升采样速度一倍；针对长距离测温信号衰减问题，创新提出多核级联分段放大技术，在10km范围内测温精度稳定至±1.0℃；同时，为了提升测温空间分辨率和信号信噪比，自主研制低自发辐射窄脉宽光纤脉冲激光器，通过电流驱动与双层光放大光路设计，实现峰值功率达30W、脉宽纳秒级可调的高质量激光光源；另外，开发温漂动态补偿光电模块，结合无光暗电流校准与温度反馈调节技术，实现放大电路增益稳定性，增益温漂<0.1%/℃，系统在复杂环境中长期运行的稳定性大大提升。另外，采用实时操作系统结合高效数据处理单元，使系统预警响应时间小于1s。
在性能与成本方面，系统测温精度（±1℃）、空间分辨率（1m）、定位精度（0.25m）、报警响应时间（1s）等指标达到国际先进水平，且通过芯片、激光器、光电模块全链路自研，打破进口依赖
成果亮点
1.国产化高速采样芯片与实时处理技术突破
自主研发双通道400MHz高速采样芯片，集成硬件累加滤波加速器，突破国外技术垄断，实现0.25m超高定位精度与毫秒级实时数据处理，系统响应速度小于1s，较传统方案响应速度提升30%以上,针对长距离测温难题，创新提出多核级联分段放大技术，在10km范围内测温精度稳定至±1.0℃，解决了光信号衰减导致的精度下降问题，为电力设备长距离在线监测提供可靠支撑。
2.高功率激光光源与光电模块稳定性优化
研制低自发辐射、峰值功率30W可调光纤激光器，采用电流驱动与双层光放大光路设计，输出脉宽纳秒级可调光脉冲，适配高空间分辨率测温场景需求。开发温漂动态补偿光电模块，通过无光暗电流校准与温度反馈调节技术，实现增益稳定性（温漂<0.1%/℃）与高抗环境温度干扰性能，系统长期运行稳定性提升50%，有效应对电力现场恶劣环境挑战。
3.全链路自研降本与规模化应用价值
通过芯片、激光器、光电模块全链路国产化研发，打破进口依赖，整机成本降低50%，性能指标（测温精度±1℃）对标国际领先水平。已在高压电缆、变电站等场景落地应用，提升设备安全预警效率
团队介绍
1.行业积淀与技术底蕴
团队依托深耕电力能源、智能消防领域16年的科技企业，专注于数智化芯片与解决方案研发，累计推出50余款自主设计芯片，累计运行量超5亿片。在光纤传感领域，团队以国产化替代为目标，围绕分布式光纤测温技术构建全栈研发能力，形成覆盖芯片设计、光学系统、算法开发到工程落地的完整技术链。
2.多学科协同创新实力
核心团队由双一流高校资深技术专家领衔，汇聚光机设计、硬件开发、算法优化、软件平台等多领域人才。光机工程师主导高功率激光光源与抗干扰光学架构设计；硬件团队突破400MHz高速采样芯片及温漂补偿电路开发；算法团队创新信号处理模型，实现0.25m定位精度和1m空间分辨率以及±1.0℃测温精度；软件团队搭建智能监控平台，支持最高10km级长距离监测与实时预警，技术指标达国际先进水平。
3.全链路交付与行业赋能
通过“光-机-电-算”全链路自主研发，团队攻克长距离信号衰减、环境温漂干扰等行业难题，推出成本降低30%的国产化测温系统。团队秉持“创新驱动，匠心交付”理念，持续推动光纤传感技术国产化进程，为电力安全与能源数字化提供硬核支撑。
成果资料
产业化落地方案
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