光纤进万户，你的“WiFi自由”从上海大学这个重点实验室诞生

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编者按

2022年是上海大学的“传扬之年、迎评之年、笃行之年”，“上海大学”官方微信等学校媒体平台，逐步推出以“献礼之年话赶超，传扬之年更笃行”为主题的上海大学风采展示系列报道。

十年砥砺奋进，十年春华秋实。党的十八大以来，上海大学师生坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引，矢志攀登，不懈奋斗，所取得的成果激励我们在新时代新征程上自信自强、守正创新，踔厉奋发、勇毅前行！

二

十

大

党的二十大报告中指出

教育、科技、人才

是全面建设社会主义现代化国家的

基础性、战略性支撑

必须坚持科技是第一生产力、

人才是第一资源、

创新是第一动力，

深入实施科教兴国战略、

人才强国战略、

创新驱动发展战略

开辟发展新领域新赛道

不断塑造发展新动能新优势

上海大学始终坚持

为党育人、为国育才

抢抓发展先机，勇担创新使命

2017年和2022年

上海大学特种光纤与光接入网重点实验室

在上海市重点实验室（信息领域）评估中

连续获评优秀

“上海科技”进行专题报道

今天让我们一起走进

上海大学

上海市特种光纤与光接入网重点实验室

上海市特种光纤与光接入网重点实验室（以下简称“特种光纤实验室”）聚焦第六代通信、下一代光子器件等领域的基础科学问题，以“特种光纤”为源头创新，突破传统技术瓶颈，开展关键器件及重大装备研究，形成系统性的超宽带通信网络、光纤传感网络应用方案，引领光纤科技与网络应用的新发展。

特种光纤实验室

前身由黄宏嘉院士创建

黄宏嘉院士1949年回国

是我国单模光纤技术的开拓者

实验室在上世纪80年代

完成了国内第一根单模光纤的研制

于1997年在国际上

首次提出并研制宽带光纤波片

被誉为“黄氏波片”

上海市特种光纤与光接入网重点实验室

依托单位：上海大学

组建年份：1991年

实验室前身：

1979年由黄宏嘉院士创建的波科学研究实验室

实验室概况：

为中国第一根通信单模光纤的诞生地，经过四十余年的发展，实验室聚焦新一代信息技术领域国家重大需求，在实验室主任王廷云教授的带领下，构建了“一纤两网”研究布局：以新型特种光纤理论和技术（“一纤”）为核心，聚焦并支撑光纤传感网络和先进通信网（“两网”），形成了理论、技术、工艺和应用为一体的研究基地。

上海市特种光纤与光接入网重点实验室主任王廷云向上海科技介绍，实验室深耕光纤技术研发40余年，传承黄院士扎实理论，潜心钻研，围绕“一纤两网”，发展新型特种光纤理论与关键技术，驱动空天地海信息网络、智能传感网络技术的变革性发展，形成一批具有国际影响力的科研成果。

2008年

完成国内首个10G EPON样机，获上海市科技进步一等奖；

2010年

提出并确立了纳米掺杂特种光纤技术路线；

2016年

正式发表国内第一本特种光纤专著《特种光纤与光纤通信》；

2019年

与华为联合共建了国际上第一个特种光纤实验室；

2020年

完成了业界第一根低噪声系数宽谱掺铒放大光纤的研制；

牵头承担了国家重点研发计划、国家自然科学基金重大科研仪器专项。

特种光纤实验室初期在单模光纤、保偏光纤、黄氏波片方面的研究填补了国内该领域研究的空白，并独创了具有国际领先水平的核心器件技术。

如今，特种光纤实验室逐步突破了

宽带有源特种光纤、

传感增敏特种光纤、

高精度光纤测试与分析仪器等

一批“卡脖子”技术，

拥有了自主知识产权，

达到了国际领先技术水平。

1998年，美国国家标准技术研究所（NIST）将黄氏波片列为标准，在黄宏嘉院士的带领下，实验室是我国最早开展特种光纤研究的单位。

进入二十一世纪，国家“十二五”及“十三五”规划相继将光纤技术研究列入重点支持领域，有力推动了我国特种光纤技术的蓬勃发展。

近年来，特种光纤的研究热点主要聚焦在宽带通信光纤、以及高灵敏、高效、可靠的传感光纤两个方向。此外还有高功率激光光纤、空间模式转换光纤等一些新技术。围绕通信与传感两大应用领域，采用特种光纤可以研制出超宽带的全光信号放大器，以及研制可用于高温、高压、强磁等极端环境、抗干扰的光纤传感器。这些新型的光子器件，在5G/6G通信、未来网络建设以及电力系统安全监测、石油化工传感、海洋感知等国家关切的重大科技领域将发挥核心作用。

在王廷云看来，特种光纤实验室的发展历程中，挑战与机遇并存。

特别是面对纳米掺杂特种光纤的研制，

需要从材料分子结构设计、

材料合成、光纤微结构设计、光纤拉丝等

各个环节

完成全链条的技术论证和工艺革新，

可谓是挑战重重。

特种光纤实验室始终坚定贯彻系统性的纳米掺杂特种光纤技术路线，潜心探索，最终形成了有源稀土离子、半导体量子点等多物质掺杂特种光纤研制方案，在国际上做到了独树一帜。

以传感增敏特种光纤为例，特种光纤实验室与国网上海市电力公司等电力行业开展了长期合作，实现了从“传感机理”到“特种光纤研制”、“关键传感器件”再到“光电探测系统”及“工程化应用技术”的研究体系，形成了整套的高压电缆局放在线监测系统方案，并获多项国家授权发明专利，经中科院上海科技查新咨询中心鉴定，确认“该项目综合技术水平达到了国际先进水平”。 

针对天宫空间站中样本数据采集压缩存储需求，特种光纤实验室与中科院上海技术物理研究所开展合作，研发数据采集处理设备。

王廷云介绍，空间站长期在轨运行，对设备的重量和功耗有着较高的要求，需要将尽可能多的功能集成到单个设备中。此外，处于电磁辐射恶劣的空间环境，大规模集成电路常常会受空间高能粒子影响，需要特殊的防护设计。

“

我们采用基于ARM的反熔丝FPGA芯片以及多模态冗余的设计理念，克服了在轨单粒子翻转以及传统FPGA逻辑控制复杂的难点，实现了在轨的图像压缩、存储以及控制一体化设计，经过两年多的在轨运行，系统稳定可靠。

”

王廷云说，对自身科研生涯影响最大的人物就是黄宏嘉院士。

特种光纤实验室创始人、上海大学名誉校长黄宏嘉院士是一位纯粹的科学家。1949年黄宏嘉院士毕业于美国密西根大学，正准备继续留美攻读博士，得知祖国解放的消息，旋即迎着新中国的曙光回国工作。

“黄宏嘉院士一生获得荣誉无数，但他从来不曾为个人荣誉所累。黄院士说：‘我是一直在努力成为一个实在的、忠实的、老实的，不是虚夸的、虚假的科学工作者，做一个纯粹的真正搞科学的科学工作者，这是我的目标。’为了追寻这个目标，黄宏嘉院士几十年如一日，坚持过着简单而又充实的科研生活。”

“黄院士的这种

把钻研学问和探求真理的精神

作为自己终生的爱好、态度和坚持，

对我有着深刻的影响。

我也一直坚持把这种科研态度

和钻研精神传承下去，

努力取得更大突破。”

王廷云说。

重点实验室是上海市科技创新体系的重要组成部分，是组织高水平科学技术研究、集聚培养优秀科技创新人才、开展高水平合作交流的创新策源基地。重点实验室的主要任务是面向国家与本市重点发展战略领域，开展基础研究、应用基础研究和前沿技术研究，获取创新成果和自主知识产权，打造创新策源和人才高地，构建具有本市特色的科技创新实验室体系。

深入学习贯彻党的二十大会议精神，

以国家战略需求为导向，

集聚力量进行原创性引领性科技攻关，

坚决打赢关键核心技术攻坚战！

【上海大学融媒体中心】

来源：上海科技、上海大学通信与信息工程学院

责编：周婷南

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