孙琪真，光纤传感领域“顶天立地”的女性力量

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孙琪真，华中科技大学光电信息学院教授、博士生导师。国家自然科学基金优秀青年基金获得者（2019）、欧盟“玛丽·居里”学者（2013）、湖北省创新群体负责人（2018）、湖北省杰出青年基金获得者（2014）。现任中国光学工程学会光纤传感技术专家工作委员会委员、中国激光杂志社青年编委、《红外与激光工程》青年编委、OSA/IEEE高级会员。主要从事微结构光纤器件、传感技术及应用研究，主持和参与科技部重点研发计划项目课题、科技部重大科学仪器专项任务、国家自然科学基金重点/面上项目、国防科工局民用航天预研重点基金等科研项目。近年来发表SCI论文70余篇；拥有32项授权发明专利，3项软件著作权；研究成果在多个领域推广应用，获得中国通信学会技术发明一等奖、中国光学工程学会创新产品一等奖及日内瓦国际发明展览会金奖等。

在华中科技大学，孙琪真教授有着多重身份：曾在母校求知若渴的学生，学成归来坚守科研的追梦人，学生们亦师亦友的引路人。从科研到产学研，她始终以女性科学家独有的视角，在微结构光纤分布式传感领域探索、思考、挑战，在科研这条路上脚踏实地，温柔且坚定。

新型微结构光纤及其传感技术，提升地球“神经组织”的探测性能

我目前的研究重点是新型微结构光纤及其传感技术，主要面向地球深部探测的国家战略，针对探测分辨力、精度和范围等方面的性能瓶颈，开展创新研究及成果应用。

光纤传感作为一种新型感知技术，具有无需供电、耐高温高压极端环境、可分布式测量及长期监测等特点，可植入大地作为感知地球的神经，具有不可替代的优势。但目前的技术大多采用通信光纤，在很多方面的传感性能无法满足深部探测的特殊需求。因此，我的学术思路是通过在普通光纤中引入人工干预的微结构单元，研究新的传感机制，提升探测性能。

例如，基于微纳光纤对倏逝光场分布的调控，结合光纤波导谐振结构和修饰材料设计，提高光场与环境参量之间的耦合效率，研制了倾斜、折射率、温度和超声等小型化探针，实现传感灵敏度的显著提升。

此外，基于自主研制的（纵向）微结构光纤，开展了高灵敏分布式传感技术研究，重点突破了信号增强、噪声抑制、容量提升和频带扩展等技术难题，实现超高灵敏、长距离、宽频带的分布式声波/温度/压力/应变等多参量探测。

通过以上新型光纤及传感技术创新，研制了高性能地质勘察仪器，通过产学研合作已在资源勘探、地质结构勘测及地下基础设施安全监测等领域中推广应用。

为科研方向找准切入点，“我要做怎样的光纤传感器？”

最开始从事科研时，我对研究方向的凝练是不足的，并没有找到一个很好的应用切入点。虽然围绕着多维复用微结构光纤分布式传感和微纳光纤超高灵敏传感做了一些工作，但不够聚焦，也没有认真思考这些技术的应用潜力。

近年来，国家不断倡导高校科研工作应坚持“顶天立地”,把论文写在祖国大地上，把科学研究和创新精神投入到实践中去。这促使我认真思考：自己到底要做什么样的光纤传感器？能否通过光纤传感技术创新解决国家的重大需求？

2015年，我开始研究光纤分布式声波传感（DAS）技术。一次在学术会议上和地球物理专家偶然交流的机会，我了解到DAS技术在国外已经被用于地质勘探，但我国在这方面的技术水平还有差距：勘察设备严重依赖进口，价格昂贵且高端设备禁售。这激发了我的科研兴趣和动力，也让我找到了能够“顶天立地”的交叉学科研究方向——面向深地探测的光纤传感技术。

我开始去关注和调研深地探测领域的需求痛点，分析光纤传感器面临的技术瓶颈，寻找理论和技术创新的突破点，提升光纤传感器的探测性能。结合前期研究基础凝练学术方向，将基础研究、工艺突破和工程应用有机地结合起来，使科学研究服务于国家重大需求，真正感受到科研的魅力和意义。

为了解决小问题，（纵向）微结构光纤DAS技术带来的大惊喜

在我的科研经历中，（纵向）微结构光纤DAS技术的研究对我的科研工作影响最大，也是代表性工作之一。

我们提出（纵向）微结构光纤作为DAS传感载体的初衷，是针对普通光纤中后向散射信号太弱导致传感信噪比很低的问题，希望能够设计一种后向散射增强的光纤，使其更适合于高精度分布式传感探测需求。

文章来源：《传感技术学报》 网址: http://www.cgjsxb.cn/zonghexinwen/2021/0707/467.html