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佰翎光电程凌浩：用“动态”之光，破光纤传感行业十年困局

光电汇OESHOW

2025-09-01

光之所及，即是创新落地生根、创造价值之处。

在光纤传感领域，布里渊光时域反射仪（BOTDR）的“慢”病，困扰行业十多年，严重制约了BOTDR的实际工程应用。动态布里渊光时域反射仪（Dynamic BOTDR, Dy-BOTDR）的出现，彻底颠覆了这一局面。它实现了十毫秒内完成百米距离、五秒内完成约五十公里距离的精准测量，速度提升百倍以上。更关键的是，这一飞跃并非以牺牲精度或空间分辨率为代价，而是在保证甚至优化核心性能的前提下达成，一举攻克了困扰行业多年的核心痛点。

凭借这一创新，佰翎光电的Dy-BOTDR技术荣获了“2024年度中国十大光学产业技术-创新奖”。为此，我们专访了广东佰翎光电科技有限公司总经理程凌浩教授，深入了解这项技术如何从实验室走向工程现场，真正解决行业痛点。

程凌浩

广东佰翎光电科技有限公司总经理

技术革命：唯快不破，十年困局一朝破

“天下武功，唯快不破。”程凌浩用金庸武侠世界的至理名言，精准点出了Dy-BOTDR技术的核心价值。“只有实现了真正的实时动态响应能力，BOTDR技术才能走出实验室的象牙塔，在实际工程中大放异彩，成为为解决行业痛点的工业实用技术。”

Dy-BOTDR的核心创新在于“动态”二字。 程凌浩解释，传统布里渊技术速度太慢，测量耗时动辄数十分钟，被测物状态早已变化，数据失去意义，严重制约了BOTDR在实际工程，尤其是需要快速响应的场景（如大型基础设施安全监测、地质灾害预警）中的应用。

“

Dy-BOTDR技术的‘快’，是在保证精度和空间分辨率前提下，不是牺牲其他性能来提速。

”

动态布里渊光时域反射仪

而速度背后的硬核攻坚是从数学处理到嵌入式系统的突围。

布里渊传感技术的核心在于数据处理——本质上是进行宽带且高分辨率的频谱分析。宽带扫描本身就意味着海量计算。“既要精度和分辨率，又要速度，这就需要大量的并行计算。”程凌浩回顾研发历程，坦言这是一条充满荆棘的探索之路。“我们尝试过GPU、DSP等路线，也在数字信号处理和通过嵌入式系统提高实时处理能力上不断创新。走过很多弯路，尝试了七八种不同的技术路径。”

真正的转折点发生在2019年。一个高铁项目成为试金石。“当时高铁的需求对空间分辨率、精度和速度要求极高，我们原有的技术只能算勉强。”程凌浩记忆犹新，“在前期现场测试与其他公司技术PK时，失败了很多次。”无数次挫折没有击垮团队，反而激发了斗志。他们不断寻找新的技术路线、调整信号处理算法、优化嵌入式设计、迭代软硬件方案。

2021年左右，团队迎来了里程碑，成功打通了布里渊信号的高速分析方法及其嵌入式技术路径，跨过了布里渊传感技术从实验室到工程应用的最大障碍。“当时我们即将前往一个在建的高速公路桥梁开展关键现场实验。”程教授回忆道，“出发前几天，负责嵌入式研发的周黎明博士带领团队熬了几个通宵，终于在奔赴现场前把这条关键的技术路线走通了！”随后，现场实验结果远超预期，一举验证了这条技术路线的正确性与巨大潜力。

之前我们尝试过基于GPU计算的路线，但未能达到理想的实时性和工程化要求。最终回归并创新性地基于传统FPGA方式，实现了实时高效的分析算法，”程凌浩强调，这不仅大幅提升了性能，更显著降低了系统复杂度和成本，提高了可靠性，为未来的芯片集成奠定了坚实基础。“找到并验证这条正确的路，让我们避免了在黑暗中继续盲目摸索，意义重大。”

成果转化：实验室技术如何撞开产业化大门

据程教授介绍，团队核心技术Dy-BOTDR的研发始于2012年，真正的产品化投入集中在2015年左右。然而，真正的创业启动却是6年后。

2021年，Dy-BOTDR通过公路桥梁现场验证时，正值国家推动高校成果转化高潮。“核心技术已达到工程应用的预期效果，这是我们创业的底线；另外政策东风也已到来，创业势在必行。”

当时，从国家到广东省、广州市，各级政府对高校科技成果转化的重视和推动力度空前加大。暨南大学也在积极推动成果转化工作。东风已至，程凌浩教授团队将Dy-BOTDR技术研究成果落地转化，并成立了广东佰翎光电科技有限公司。“当时在广州乃至广东，可借鉴的经验都很少。评估作价、股权设计耗了一年，但值得。实验室技术必须经工程验证才配产业化。”程教授坦言，这为后续的校内科技成果转化趟出了一条路。

程凌浩开展分布式光纤传感技术研究

谈及技术路线选择，程凌浩教授展现了工程化思维的精髓——平衡。光纤布里渊传感有BOTDA和BOTDR两种架构。BOTDA理论上某些性能指标可能更优，但它需要成环链路，在实际复杂工程环境中部署困难、生存能力弱。程教授他们坚定选择了主攻BOTDR，因为它直连单端收发的特点，在工程应用的普适性和鲁棒性上优势明显。这并非对技术先进性的妥协，而是在深刻理解工程现实后，在先进性与工程落地可行性之间做出的最优平衡。

技术先进性固然是核心竞争力，但工程落地可行性是产业化的前提。若想成果转化，二者必须兼备。”程凌浩总结道。

但是将一项颠覆性的技术推向市场，挑战重重。“产业化最大的障碍，是客户对BOTDR技术的认知普遍停留在过去——认为它测量慢、性能差。这种固有的刻板印象，导致客户推动BOTDR应用的动力不强。”程凌浩精准指出了市场的认知壁垒。

对此，佰翎光电施行了一系列清晰而务实的破冰策略：

首先，积极参加中国分布式光纤传感大会等行业顶级会议，大力宣讲Dy-BOTDR的技术突破；更关键的是进行现场演示和实验，让客户直观看到“十毫秒测百米”的震撼效果，用事实击碎旧有观念。

其次，提供产品给潜在客户试用，让其在真实场景中检验性能，用实际效果赢得认可。“客户真正认可了，市场才能真正打开。”程凌浩深谙此道。

最后，面对电力、高铁等专业性极强的客户，他们采用“销售+研发”的搭配模式，技术人员答疑解惑，精准抓住客户的痛点需求，建立信任。

程凌浩教授在中国光纤传感大会上做专题报告

经过两年多的市场耕耘，动态布里渊光时域反射仪已成功应用于高铁、电网、油井管道、公路桥梁管廊、海底电缆等20多家客户。“尤其今年以来，客户接受度和订单量显著提升。随着成功案例的积累，市场推广的阻力正在变小，曙光已经显现。”程凌浩对未来充满信心。

产业感悟：分布式光纤传感的“中国式突围”

早年他投身武汉邮科院（现烽火通信）产品研发一线，以及在香港理工大学做博士后期间参与了亚太区首套100G光传输样机的多段经历，让程教授对分布式光纤传感产业有着深刻洞察。

“我认为分布式光纤传感的发展轨迹，会与光纤通信在90年代的演进趋势非常类同——通过技术复用、更高程度的集成化、芯片化，不断降低成本、缩小体积、提升性能。最终，它将从目前主要服务于大型基础设施的长距离监测，进入更短距离、与个人联系更紧密的方向。”他坚定地指出，“就像通信系统最终走入千家万户一样，分布式光纤传感技术也必将深入更广泛的社会生产生活场景，甚至进入家庭和个人领域。”

他进一步解释道，中国拥有全球最庞大的基础设施规模和最高的工业产值，这为分布式光纤传感技术提供了无与伦比的应用试验场和需求牵引。中美贸易摩擦让国内公司在产品设计时也会评估国产替代的可能性，让光纤传感领域中原本依靠进口的核心器件，比如高速高精度ADC（模数转换器）、高性能嵌入式可编程芯片（如高端FPGA）、算力芯片等关键器件，不再成为“卡脖子”环节。

同时，我们必须承认的是，国外在基础研究积累、产品综合性能（尤其是可靠性、稳定性）方面仍有明显优势，是我们追赶的标杆。许多开创性应用领域（如近地表成像、地震监测、油气勘探）也是国际同行率先开拓并制定标准，拥有先发优势和话语权。

程教授认为分布式光纤传感技术未来将向两大方向突破：

（1）向上突破（集成度）：不断提高产品集成度，降低成本，实现更小体积、更低功耗。目标是让设备形态更小巧，从长距离传感渗透到边坡、小型建筑等细分应用，催生更多应用场景。未来也有可能结合机器人、人体生命健康、柔性穿戴等走入千家万户。“学术界已开始光电集成芯片化、片上系统等方向演进，例如整合较大仪器为片上系统，是未来五至十年的演进方向。”

（2）向下扎根（多传感融合）：多种传感技术整合（温度、应变、振动、声等）。因实际场景常需多物理量同时观测，仅组合技术不够，还需数据层融合成有机整体提供更丰富的信息，即需在器件层面、系统层面、数据处理层面，进行系统性创新。

“分布式光纤传感技术在全球都处于相对早期且高速发展的阶段。一个直观的印证便是，中国光纤传感大会的规模，从十年前约200人，已迅猛发展到近千人。国内相关行业应用研究极其活跃，我相信未来中国必将成为该技术渗透最深、应用最广泛的国家。”程教授对此充满信心。