自补偿非温敏光纤光栅器件

    光纤光栅(FBGs)作为一种新型的光器件，在光纤通讯和传感技术等领域有着非常广阔的应用前景。国际上一些著名的跨国公司，如Lucent, Siemens等已投入巨额资金和大量人力，从事这类光纤光栅器件的商业化研制和开发。

    一般而言，光纤光栅是温度敏感的，其一方面表现在光纤有效折射率(n_eff)的温度敏感，另一方面是光纤的热膨胀对光栅周期性间隔(L)的影响，从而导致光纤光栅Bragg波长(l=2n_effL)的漂移。在密集波分复用(DWDM)系统中，希望光纤光栅Bragg波长的温度漂移达到最小，对于工作波长为1550nm的现行系统而言，其波长温度的漂移(Dl)不能超过0.012nm/^oC, 最好小于0.002nm/^oC。这一指标是目前商用的光纤光栅器件难以满足的。

近年来，一些研究者对光纤光栅采取温度补偿封装的技术，以期使得光纤光栅Bragg波长的温度漂移达到最小，从而满足商用密集波分复用(DWDM)系统的要求。其方法是采用两种不同膨胀系数材料进行组合设计，达到补偿封装的效果，但这一类方法设计与加工都很复杂，制作的器件稳定性与可靠性还很难满足现行系统的要求。

我公司针对密集波分复用(DWDM)系统中光纤光栅Bragg波长的温度漂移的影响因素，结合我们研究的基础, 提出采用负膨胀材料封装光纤光栅，研制出具有自补偿功能的非温敏性光纤光栅器件，器件的温度漂移系数指标小于0.0022nm/^oC，器件能适应较宽的温度的工作范围(-20~80^oC)，性能稳定可靠，研究成果已申请国家发明专利。

超高硬度高韧性复相耐磨涂层

随着机械工业的高速发展，对材料进行各种类型的表面硬化处理以提高材料的综合力学性能，一直是工业界普遍关注的问题。在基质材料表面涂敷具有高硬度、高韧性、高耐磨特性，以及与基质间良好结合性的的硬质涂层, 是解决这一问题的有效而经济的主要措施。如在高速钢或硬质合金切削刀具、模具等部件上涂覆单层的、多层的或复合的硬质薄膜或镀层，对于改善耐磨性、提高耐用度效果十分显著，大大延长了这些工模具的使用寿命。又如汽车工业中的汽车零部件活塞缸套等，在零件制品表面涂敷硬质涂层，也大大提高这些部件或制品的抗磨损、腐蚀以及抗冲击能力等综合性能。

然而，就涂层材料而言，TiN陶瓷涂层是应用最为广泛的，但由于其高温稳定性以及抗冲击性，使应用受到很大程度的局限。虽然很多研究以及商业化的产品对TiN进行改性，拓广了其应用范围，并大大提高了其应用性能，但还不能满足机械工业的需求，特别是高速切削。

    近年来，我公司研制出一种多组元、多晶粒尺度的复相涂层，具有高硬度、高韧性以及高耐磨特性，可用于机械工业中一些耐磨环境，特别是切削刀具、模具以及耐磨损零件等制品的表面。这种多组元、多尺度复合涂层，其组成以氮化钛(TiN)为主要成分，并掺杂一些不固溶于TiN晶格的金属或非金属元素一种或几种的组合，如金属元素Cu，非金属元素Si，B等，其制备方法是采用含多种等离子体气源的物理气相沉积或化学气相沉积等手段，获得的涂层厚度一般为2~5微米。这样的涂层经适当真空热处理后，具有超高硬度与较高韧性以及良好的耐磨特性，其硬度值一般大于35GPa, 最高值可达70GPa以上, 压痕断裂韧性值在4~6MPa.m^-1/2，弹性模量约400~450GPa. 此类涂层可涂敷于切削刀具、模具以及耐磨损零部件等制品的表面，以提高这些制品的抗磨损、抗冲击等综合性能。采用此涂层的刀具在高速切削时其使用寿命提高10倍以上，并能达到以车代磨的效果。

根据我们目前的研究水平，该产品可以进入规模化生产阶段，需要风险基金的注入，以使该产品的生产能达到规模化。