页岩气管道泄漏预警系统设备。

　　核心提示

　　党的二十大报告提出，完善科技创新体系，坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，健全新型举国体制，强化国家战略科技力量，提升国家创新体系整体效能，形成具有全球竞争力的开放创新生态。依据教育部2022年印发的《关于加强高校有组织科研 推动高水平自立自强的若干意见》，长江师范学院深刻把握高校科技创新所处的历史方位和肩负的时代使命，瞄准本地区科技型骨干企业关键核心技术，深化体制机制改革，推动科技成果转化，强化有组织科研，主动服务国家和区域发展需求。

　　A 连续面形微光学芯片技术

　　围绕重点需求 攻克发展难题

　　近年来，长江师范学院电子信息工程学院围绕国家发展需求，发挥专业优势，集中科研团队努力破解科技型企业发展的重大难题。

　　2022年，学院与中国科学院重庆绿色智能技术研究院、珠海迈时光电科技有限公司、张家港奇点光电科技有限公司、苏州伽蓝致远电子科技股份有限公司联合申报的“连续面形微光学芯片关键技术与应用”项目荣获2022年第八届“中国光学工程学会科技创新奖”科技进步一等奖。

　　连续面形微光学芯片是光学元器件小型化、集成化的产物，在光通信、工业加工与测量、人工智能终端等领域应用广泛。

　　研发团队针对其共性技术难题，创新性地提出了基于自由曲面连续面形子口径与空间啁啾调制随机阵列排布相结合的微光学芯片结构，突破了消相干、高占空比连续面形微结构设计难题；提出了掩模移动时空调制光刻技术制备连续面形微光学芯片的工艺方法，开发了光刻设备和配套的规模化生产工艺，突破了连续面形微光学芯片规模化生产技术瓶颈；开发的连续面形微透镜阵列芯片占空比近100%、面形RMS≤5nm、表面粗糙度≤4nm、阵列内曲率半径一致性≤±0.7%，所开发的连续面形微光学芯片使3D-TOF空间三维传感摄像头距离探测精度误差≤1.4%、使近紫外LED平行光曝光光源曝光面均匀性≥98.3%、平行半角≤0.82度，关键指标达到国际先进水平。

　　在数字光通信领域，该项目成果解决了市级光通信干线中多通道波长选择开关器件的阵列耦合难题，提升了市级城市间的通信能力。

　　在智能3D光传感领域，该项目成果解决了TOF模组中激光的大广角消相干匀化难题，成为了TOF模组中的关键器件，在消费电子领域获得了规模化应用，为我国3D智能视觉技术的发展提供了基本的器件支撑。

　　在近紫外曝光装备领域，该项目成果采用连续面形微光学芯片作为紫外LED整形的核心器件，突破了高平行度、高均匀的紫外LED整形难题，研制的紫外LED平行光光源模组和曝光系统，不仅在平行度上不低于传统汞灯水平，而且均匀性大幅提升，为线路板、手机曲面玻璃、半导体微纳结构器件等的高一致性工业生产提供了关键设备支撑。

　　该项目成果在数字光通信、智能3D摄像头、近紫外LED曝光机等领域的推广应用，带动了行业科技进步，促进了经济发展。

　　B 页岩气智能传感监测技术

　　产学研深度融合 服务地方产业发展

　　长江师范学院近年来积极推进“产”“学”“研”“推”“用”深度融合，以服务地方为己任，将科研成果转化为现实生产力，发挥科技对经济发展的支撑引领作用。

　　涪陵页岩气田是中国首个大型页岩气田，同时也是全球除北美之外最大的页岩气田。学校电子信息工程学院院长党随虎教授高度关注页岩气开发过程中面临的实际问题，结合校级重点学科“电子科学与技术”，于2017年4月，组建“页岩气智能传感监测技术创新创业团队”，致力于解决页岩气集输管线安全监测和井下采气微观过程监测的智能感知技术难题。

　　该团队先后引进光纤传感技术专家崔洪亮教授、微纳光学领域学术带头人杜春雷教授、巴渝学者特聘教授和巴渝青年学者，目前，团队核心人员15人，其中国家级人才2人，省部级人才5人，企业工程技术人员4人，博士占比达85%。

　　该团队创建至今，在解决集输管线安全监测和井下采气微观过程监测的智能感知技术难题方面取得了丰硕成果。

　　首先，自主研发了基于分布式光纤温度传感系统的页岩气泄漏监测技术，并制定发布“页岩气集输管线泄漏监测”企业标准。提出预分离分区对比的多参量分离方法，突破了温度动态波动情况下页岩气管线泄漏的准确定位难题，实现对页岩气泄漏状况准确、高效响应。基于该技术成功研发页岩气泄漏监测硬件设备和软件系统，2020年开始在涪陵页岩气集气站和长输管线应用示范，已多次成功预警，累计排除重大事故隐患3次，极大程度上降低了页岩气泄漏产生的安全隐患、减少了经济损失和环境污染，预估减少经济损失5700万元。

　　其次，自主研发了基于分布式振动光纤传感的页岩气井下水力压裂监测技术。使用双重同源光学外差混频结构，解决了监测系统中随机频率和相位波动问题，整体提高了监测灵敏度和抗干扰能力。成功研发井下三分量分布式光纤震动信号采集系统，填补了国内页岩气产量预测核心设备的空白。

　　科研成果也取得了多项科技成效。2019年，与中石化重庆涪陵页岩气勘探开发公司签订合作协议，联合成立页岩气智能感知技术实验室，开展页岩气感知技术应用研究。2020年，获批“页岩气光纤智能感知技术”重庆市高校创新研究群体、“智能感知技术与大数据应用”重庆市高校黄大年式教师团队。2021年，获批市级“长江师范学院-中石化重庆涪陵页岩气电子信息研究生联合培养基地”。2022年，获批“页岩气智能传感监测技术及应用”重庆英才创新创业示范团队。

　　王寅寅 图片由长江师范学院电子信息工程学院提供