蓝宝石光纤助力清洁能源与更安全航空旅行
牛津大学研究人员使用蓝宝石光纤——一根工业生长的蓝宝石线，直径不足半毫米——可承受2000°C以上高温。当光注入蓝宝石光纤一端，部分光会从光纤上被改造为温度敏感点（布拉格光栅）反射回来。该反射光波长（颜色）即为该点温度的度量。
研究解决了困扰20年的现有传感器问题：蓝宝石光纤虽极细，但相较光波长却巨大。这意味着光可沿光纤走多条不同路径，导致多波长同时反射。研究者通过在光纤长度方向刻写通道，将光限制在极小横截面（百分之一毫米直径）内，实现以单一波长为主的反射。
初步演示在1厘米短光纤上，但研究者预测可达数米长度，沿长度可布置多个独立传感器。这能实现喷气发动机全程温度测量。利用该数据飞行中调整发动机工况，有望大幅降低氮氧化物排放、提升整体效率、减少环境影响。蓝宝石抗辐射特性也赋予其航天与聚变电力应用潜力。
工程科学研究团队成员Mohan Wang博士说：“传感器用极短脉冲高功率激光制造，重大障碍是防止蓝宝石在此过程中开裂。”
该工作属于工程科学系EPSRC研究员Julian Fells博士持有的120万英镑EPSRC奖学金资助项目，与劳斯莱斯、英国原子能管理局（RACE）、克兰菲尔德大学、哈里伯顿、MDA Space and Robotics合作开展。
英国原子能管理局RACE研究主管Rob Skilton说：“这些蓝宝石光纤在聚变能电站极端环境中将有诸多潜在应用。该技术有望显著提升未来该领域传感器与机器人维护系统能力，助力UKAEA实现向电网输送安全、可持续、低碳聚变电力的使命。”
传感器