冯昆鹏

副研究员 硕士生导师

性别:男

毕业院校:哈尔滨工业大学

学历:博士研究生毕业

学位:工学博士学位

所在单位:自动化学院

办公地点:将军路校区自动化学院2号楼318室

电子邮箱:

手机版

访问量:

最后更新时间:..

当前位置: 中文主页 >> 科学研究 >> 研究领域

主要研究方向包括特种光纤传感技术以及结构健康监测。近年来,在Photonics Research、Optics Letters、Optics Express、IEEE/ASME Transactions on Mechatronics等国际顶级期刊发表SCI论文29篇(累计引用超过160次,累积影响因子大于80)、EI论文7篇,申请与获批发明国内外专利30余项。入选2021年中国科学技术协会青年人才托举工程,南京航空航天大学“长空学者”计划,独立主持国家级、省级、企业横向项目10余项。

一、在特种光纤传感技术研究方面,针对航空发动机燃料喷注盘和涡轮叶片复杂曲面上微喷孔制造中的三维测量问题,提出了锥形四芯相移光纤光栅微尺度测量方法和基于液体毛细力的探针自组装制备方法,解决了传感信号受测量深度影响和无法实现三维同性传感的难题,摆脱了多芯光纤对微尺度测量范围的限制,降低了多芯光纤传感的插入损耗与使用成本。该测量方法的最小可测尺度可达100μm,最大可测深度可达3mm。三坐标机通过搭载所研制的探针,可精确评价航空发动机中微深喷孔的制造结果,填补了尺寸<200μm微深结构检测与计量领域的空白,对尖端装备制造业中精密微结构的制造具有重要意义。

二、特种光纤传感技术研究的另外一个方向是极端环境测试技术研究。针对航空、航天发动机燃烧室的高温测试问题,创新性地提出光纤微机械传感芯片技术,解决了传统传感器的极端环境耐受问题,将传感器的长期工作温度提升到800℃,使直接获取发动机内的分布气压和温度成为可能;提出基于高能激光的MEMS器件封装方法,将传统芯片2D微结构的制造工艺扩展到2.5D,实现Si/SiO2基体芯片10MPa密封结构的封装;提出了基于白光偏振干涉信号解调算法并研制了嵌入式解调系统,在28kHz的信号解调频率下分辨率优于0.036%。

三、在结构健康监测技术研究方面,围绕分布式光纤传感中的光频域反射(OFDR)分布式传感,提出了基于小波变换的OFDR传感方法和基于局部瑞利散射谱相似性的应变解调方法,突破了应变分辨率和空间分辨率之间的制约关系,将应变和空间分辨率极限逼近采样定理约束的理论值,且能够灵活地实现应变和空间分辨率的多尺度分析,同时还摆脱了扫频范围对分布应变量程的限制,该技术可以广泛用于大尺度构件的在线分布载荷精密传感与结构健康监测。目前,已经初步完成OFDR分布传感仪器样机研制,测试结果表明研制仪器的传感距离达到500m,空间分辨力优于3mm,应变分辨力优于1με,测量频响可达50Hz,其核心指标已接近世界同类技术的最高水平。