在讀博士研究生期間，龐眾望在中科院一區(qū)期刊《Photonics Research》與《Journal of Lightwave Technology》以第一/共一作者發(fā)表SCI論文。

相關(guān)資料披露，龐眾望等人在《Photonics Research》發(fā)表的論文為《Time shifting deviation method enhanced laser interferometry: ultrahigh precision localizing of traffic vibration using a urban fiber link》（《時(shí)移偏差法增強(qiáng)激光干涉測(cè)量：基于城市光纖鏈路的交通振動(dòng)超高精度定位》），該論文為對(duì)應(yīng)用光纖傳感技術(shù)進(jìn)行交通振動(dòng)事件精確定位的方法改進(jìn)：

利用光纖網(wǎng)絡(luò)作為巨大的傳感系統(tǒng)，將豐富公共基礎(chǔ)設(shè)施和地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)方法。在傳統(tǒng)的互相關(guān)方法中，激光干涉儀已被用于檢測(cè)和定位振動(dòng)事件。然而，互相關(guān)方法引起的隨機(jī)誤差限制了定位精度，使其不適合超高精度定位應(yīng)用。提出了一種新的時(shí)移偏差（TSDEV）方法，該方法在實(shí)用性和定位精度方面優(yōu)于互相關(guān)方法。進(jìn)行了三個(gè)實(shí)驗(yàn)來證明 TSDEV 方法的新穎性。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，振動(dòng)定位精度達(dá)到約 2.5 m。在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中，采用 TSDEV 方法增強(qiáng)干涉測(cè)量對(duì)城市光纖鏈路進(jìn)行監(jiān)測(cè)。分別對(duì)校園道路和北京環(huán)城公路的交通振動(dòng)事件進(jìn)行了精確定位和分析。所提出的技術(shù)將擴(kuò)展現(xiàn)有城市光纖網(wǎng)絡(luò)的功能，更好地服務(wù)于未來的智慧城市。

▲來源：《Photonics Research》

據(jù)官方數(shù)據(jù)披露，目前龐眾望等人獲得國(guó)家發(fā)明專利三項(xiàng)，另有三項(xiàng)發(fā)明專利處于申請(qǐng)階段，均為光纖傳感技術(shù)及相關(guān)測(cè)量方法的發(fā)明專利。

光網(wǎng)絡(luò)信息感知與光纖傳感技術(shù)

光網(wǎng)絡(luò)（Optical Network）是光纖通信網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)稱，一般指使用光纖作為主要傳輸介質(zhì)的廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)或者新建的大范圍的局域網(wǎng)，光網(wǎng)絡(luò)感知技術(shù)就是利用光纖作為“傳感器”，通過感知其中傳輸?shù)墓庑盘?hào)的各種參數(shù)變化，定位線路上各種突發(fā)事件。光網(wǎng)絡(luò)信息感知主要是分布式光纖振動(dòng)傳感技術(shù)的應(yīng)用。

與許多高端技術(shù)一樣，光網(wǎng)絡(luò)感知技術(shù)是一個(gè)系統(tǒng)工程，由光學(xué)器件、算法等組成，其中，光纖傳感器是非常關(guān)鍵的部件，它就像人的眼睛一樣，能夠感知光信號(hào)的強(qiáng)弱。當(dāng)光信號(hào)進(jìn)入光探測(cè)器后，會(huì)被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后經(jīng)過一系列的處理和分析。
光纖傳感技術(shù)在國(guó)防、電力、石油、建筑、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。我國(guó)通信巨頭華為，就發(fā)布多款光纖傳感產(chǎn)品，應(yīng)用于管線巡檢查和周界安防場(chǎng)景。

▲來源：華為官網(wǎng)

光纖最早是應(yīng)用于光的傳輸，適合長(zhǎng)距離傳遞信息，是現(xiàn)代信息社會(huì)光纖通信的基石，目前幾乎所有高速數(shù)據(jù)通信都使用光纖。

因?yàn)楣獠ㄔ诠饫w中傳播的特征參量會(huì)因外界因素的作用而間接或直接地發(fā)生變化，人們發(fā)現(xiàn)這一特性可以用來分析探測(cè)這些物理量、化學(xué)量和生物量，因此光纖傳感器就誕生了。

光纖傳感器的基本原理是光源通過光發(fā)送器發(fā)出后，以光纖為傳輸載體傳送給敏感元件，在這一過程中，被測(cè)量對(duì)光的某一性質(zhì)進(jìn)行調(diào)制，被調(diào)制后的光進(jìn)入接收光纖，然后耦合到光接收器，最終光信號(hào)被轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，電信號(hào)再經(jīng)過信號(hào)處理系統(tǒng)處理后變成所需要的被測(cè)量。

光發(fā)送器（光源）、 光接收器、 敏感元件、 光導(dǎo)纖維及信號(hào)處理系統(tǒng)是構(gòu)成光纖傳感器的幾個(gè)重要組成部分。有些光纖傳感器中， 光無源器件也作為光線傳感器的重要組成部分。

▲光纖傳感器構(gòu)成示意圖

光纖傳感技術(shù)的核心是光纖傳感器，相應(yīng)的光纖傳感技術(shù)主要分為功能型（傳感型）光纖傳感器和非功能性（傳光型）光纖傳感技術(shù)。

兩種類型的光纖傳感器主要區(qū)別在于，光纖本身是不是作為敏感元件。分布式光纖傳感器即屬于功能型（傳感型）光纖傳感器。

▲兩種光纖傳感器區(qū)別

根據(jù)上述光纖傳感器技術(shù)原理，此后發(fā)展為分布式光纖傳感器、準(zhǔn)分布式傳感器和點(diǎn)式傳感器三種，區(qū)別是光纖傳感測(cè)量是否連續(xù)。

分布式光纖傳感技術(shù)是在70年代末提出的，它是隨著現(xiàn)在光纖工程中仍應(yīng)用十分廣泛的光時(shí)域反射（OTDR）技術(shù)的出現(xiàn)而發(fā)展起來的。

經(jīng)過多年發(fā)展，分布式光纖傳感技術(shù)產(chǎn)生了拉曼散射、布里淵散射、瑞利散射等一系列分布式光纖傳感機(jī)理和測(cè)量系統(tǒng)，并在多個(gè)領(lǐng)域得以逐步應(yīng)用。目前，這項(xiàng)技術(shù)已成為光纖傳感技術(shù)中最具前途的技術(shù)之一。

與離散點(diǎn)式傳感器、準(zhǔn)分布式傳感器相比，分布式光纖傳感系統(tǒng)中的傳感光纖既是傳感單元，亦是傳輸單元，一臺(tái)監(jiān)測(cè)距離數(shù)十至數(shù)百公里的光纖傳感設(shè)備可等效于數(shù)十至百萬(wàn)個(gè)溫度、應(yīng)力、聲波探測(cè)單元，監(jiān)測(cè)距離內(nèi)全覆蓋，在長(zhǎng)距離大范圍監(jiān)測(cè)場(chǎng)合下較離散點(diǎn)式、準(zhǔn)分布式傳感器具備優(yōu)勢(shì)。

分布式光纖傳感器中的光纖能夠集傳感、傳輸功能于一體，能夠完成在整條光纖長(zhǎng)度上環(huán)境參量的空間、時(shí)間多維連續(xù)測(cè)量，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于布設(shè)、性價(jià)比高、易實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，特別適用于工作環(huán)境惡劣、監(jiān)測(cè)距離長(zhǎng)的電網(wǎng)基建、城市管廊、油氣能源基建、海底纜線、交通基建、城市安防等領(lǐng)域中，受益于下游應(yīng)用領(lǐng)域的建設(shè)需求，推動(dòng)了分布式光纖行業(yè)的快速發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)

龐眾望從殘破的家庭一步步踏入清華大學(xué)這所中國(guó)最高學(xué)府殿堂，其積極向上的態(tài)度受到社會(huì)廣泛關(guān)注，獲得了《感動(dòng)中國(guó)》的認(rèn)可，獲品2024年度人物。

在清華大學(xué)中，龐眾望就讀和從事的光纖傳感技術(shù)相關(guān)研究，服務(wù)于國(guó)家重大科技需求，實(shí)踐了其科研報(bào)國(guó)的決心。