我国上千公里隧道都安装有这位院士发明的光纤传感器

　　1985年11月，联合国世界知识产权组织在保加利亚普罗夫迪夫市举办第一届世界青年发明家成果展览会。我国国家科委和团中央联合选派了20多名青年发明家组成的代表团参加，武汉理工大学首席教授、光纤传感技术专家、中国工程院院士姜德生是成员之一。

姜德生院士，资料图

　　展览会上，研究光纤传感的只有两个人：一个是姜德生，另一个是当时民主德国国家科学院的一名科学家莱因哈特·威尔施教授（后任德国光子技术研究所所长，现已退休）。两人是同龄人，还做同样的事，很快就成了好朋友。多年来他们一直都有来往。

　　2019年，这位德国朋友到姜德生的实验室参观后说，你们的光纤传感技术领先于很多国家。这期间，发生了什么？

　　仍然从1985年说起。这年的一天，姜德生到江汉油田参观，发现油田的检测设备全都是电子类设备，稍有不慎就会产生火花，安全隐患大。他向江汉油田有关领导建议，何不试试光纤传感？

　　不过，那时，对于光纤传感技术才刚起步的中国而言，要想享受新技术带来的安全感，只能依靠进口。那些进口的光纤传感设备都很贵，而且即使有钱也不一定能买得到，一些国家在关键技术上对我们实行封锁。

　　姜德生决定自己动手。光纤传感不用电，靠的是光，不会有起火隐患。江汉油田方很感兴趣，姜德生很振奋。不久，他研发成功光纤液位计、柜位计等5类传感器和8个现场应用配套器件。其中“高精度光纤液位类传感器在危险和恶劣场所的应用和开发”成果，在1999年获国家科学技术进步奖三等奖。

　　在具体应用中，2007年5月，一座10万吨油库遭雷击着火，姜德生为该油库研制的光纤光栅火灾报警系统及时报警，触发消防系统迅速响应。火被立即扑灭，油库安然无恙。

　　全长18.2公里的陕西秦岭终南山隧道面向全世界招标火灾报警装置，尽管一家国外大公司的报价更低，但还是输给了姜德生。为何？技不如人。根据这家外国大公司的方案，需在隧道内建好几个中继站，火灾报警反应时间需要几分钟。而姜德生的方案实施起来，只需要一根光纤，报警反应时间不到20秒。目前，全国已有上千公里长的隧道安装了姜德生发明的光纤传感器。

　　武汉天兴洲长江大桥、世界最高的面板坝湖北清江水布垭大坝（坝高233米）、世界规模最大的超长隧道陕西终南山公路隧道、最长的江底隧道（上海崇明长江隧道）、最长的湖底隧道（武汉东湖隧道）、宜万铁路、沪蓉高速公路、国家六大石油战略储备油库……姜德生的研究成果，在石化、交通、大型土木工程、水利、水电、桥梁等领域得到广泛应用。他还为核武装备、海军、空军等国防军工需要，研制成功多种特种光纤传感器。

光纤传感器技术国家工程实验室，资料图

　　光栅是一种高精度、高可靠性的数字型光纤传感器，20世纪90年代以来已成为光纤传感技术中的主导技术，并在重大工程、重大装备和武器系统中获得广泛应用。但是，这个技术的一个核心器件：法布里腔（F-P腔），长期被美国垄断，全世界只有美国一家企业能做。

　　当时，姜德生所在的武汉理工光科股份有限公司正从事光纤传感技术的产业化。公司的一个重要工作就是生产光栅，而且产量是世界上最大的。但光栅波长信号解调的核心器件法布里腔掌握在别人手里，仿佛被卡住了脖子。

　　姜德生与这家美国企业的销售人员谈判，明显感觉到他们“非常傲慢”。他们告诉姜德生：全世界所有企业都得买他们的产品，你买一个是2万美元，你买1万个每个也是2万美元。

　　姜德生被刺痛了。其实，在跟这家美国企业接触前，姜德生已开始自主研发该器件。被人卡住脖子的感觉不好受，关键核心技术必须掌握在自己手里。这促使姜德生加快了研究步伐。

　　经3年技术攻关，姜德生用自主知识产权做出了同类产品。而且，技术工艺比美国企业的更简单、更先进，价格更是低一个数量级。这时，这家美国企业主动对姜德生提出：若再买器件，可以按全球价格的1/3卖给你们。

　　他礼貌地拒绝了。因为即使是1/3的价格，也比自己的成本还要贵10倍。

　　后来，这家美国企业的主管在一次光纤传感技术会议上说，姜德生所在的武汉理工光科股份有限公司之所以能在业内做到最大，主要就是因为他们拥有两项技术：一个是光栅，另一个就是法布里腔。而在姜德生看来，如果说在光纤传感技术研究方面，我们与国外是“旗鼓相当”，那么，在应用和产业化方面，我们是“绝对领先”。

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