华中科技大学光电信息学院唐明、赵志勇团队联合国际研究人员，近日在分布式光纤传感领域取得重要进展。他们提出的基于数字光频梳的频梳相关光谱反射仪技术，成功解决了该领域长期存在的技术瓶颈，相关成果已发表于国际权威期刊《Light: Science & Applications》。
传统技术的局限
分布式光纤传感技术如同给大型基础设施安装“神经系统”，能持续感知温度、应变、振动等物理量的变化，广泛应用于地震监测、桥梁健康诊断、油气管道安全预警等领域。其中，通过分析瑞利散射光谱频移来感知外界扰动的技术，因其高精度而备受关注。
然而，现有技术面临两难困境：依赖频率扫描的方案测量速度慢，难以捕捉高频振动；而基于相位解调的方案虽响应快，却易受信号失真干扰，在强扰动下可靠性不足。这限制了技术在复杂动态环境中的深入应用。
创新方案的核心突破
研究团队的核心创新在于引入了数字光频梳作为并行探测载体。光频梳拥有多个等间隔的相干频率线，就像一个“频率尺子”。团队利用其多频并行、稳定相干的特性，实现了对散射光谱的并行采样。
这一原理性革新带来了多重优势：
速度飞跃：彻底摒弃耗时的逐点频率扫描，使系统有效采样率不再受探测频率数量限制，动态响应速度比传统扫描方案提升了一个数量级以上。
强健可靠：信号解调不依赖相邻采样点间的连续性，避免了相位解调中常见的信号缠绕与衰落问题，系统鲁棒性显著增强。
灵活兼容：光频梳信号由数字生成，具备高度可编辑性，可通过调整参数适应不同场景需求，与现有传感系统有良好的兼容性。
广阔的应用前景
该技术实现了高频率响应、强鲁棒性、高精度和大动态范围的协同优化，为高性能分布式光纤传感提供了一种全新的范式。
未来，这项技术有望在地震预警、大型建筑与桥梁的结构健康实时监测、电网和油气管道等能源基础设施的安全监控等领域发挥关键作用，为复杂环境下的长期、可靠监测提供强有力的工具。
团队简介
唐明、赵志勇团队长期致力于“传输与感知一体化”智能光网络、多维复用光纤传感等前沿方向研究，近年在《Science Advances》、《Light: Science & Applications》等顶级期刊及国际会议上发表了多项重要成果，并在超高速光传输领域多次刷新世界纪录。
这项研究由博士生林忠鸿作为第一作者完成，赵志勇教授和唐明教授为共同通讯作者，标志着我国在高端光纤传感技术领域的自主创新能力持续提升。
