张建忠

研究方向

(1)基于布里渊散射的分布式光纤传感及应用;

(2)基于瑞利散射的分布式光纤传感及应用;

(3)混沌布里渊动态光栅产生及应用；

个人简历

现任太原理工大学教授，博导，曾任光电工程学院光学工程系主任，德国锡根大学、美国堪萨斯大学访问学者。主持国家级、省级科研项目及企业委托技术开发项目16项，发展了混沌布里渊分布式光纤传感理论及混沌布里渊动态光栅技术，解决了布里渊分布式光纤传感领域温度和应变交叉敏感难题，研制了温度、应变、振动多参量分布式光纤传感仪，推动了分布式光纤传感技术在电力监测领域的应用发展。出版学术专著1部，发表论文100多篇，授权中国发明30项，成果获山西省技术发明二等奖1项、山西省自然科学二等奖1项，山西省专利二等奖2项，中国专利优秀奖1项。

学术兼职

中国光学学会光电技术专业委员会理事、中国仪器仪表学会光机电技术与系统集成分会理事、山西省标准化学术委员会委员。

教学及指导研究生

主讲课程：《光通信原理》、《光纤光学》、《激光动力学》

教改项目：主持国家光电教指分委“一流课程与一流专业建设”教育教学研究项目1项

研究生指导：培养硕博研究生41名（包括孟加拉国留学生1名），其中，1人获省级优秀毕业论文，1人获校级优秀毕业论文，3人获批山西省研究生教育创新项目资助，5人获中国研究生电子设计竞赛二等奖。

科研项目及科研成果

承担的科研项目：

1.     国家重点研发计划课题：光纤频域反射测量仪多功能光纤感知器件开发（2023YFF0715702），经费210万元，起止年月：2023.12-2026.11  主持

2.     国家自然科学基金面上项目：面向高压电缆温度监测的混沌布里渊光时域分析传感技术（62075153），经费55万元，起止年月：2021.01-2024.12   主持

3.     国家自然科学基金面上项目：基于混沌布里渊动态光栅的分布式温度和应变无交叉敏感测量研究（61875146），经费69万元，起止年月：2019.01-2022.12   主持

4.     国家青年自然科学基金：连续散射分布式光反馈产生无延时特征的宽带混沌激光（61205142）,经费27万元，起止年月：2013.01-2015.12     主持

5.     山西省中央引导地方科技发展基金：基于混沌光源低相干脉冲瑞利散射谱相关法的温度与应变解耦合测量（YDZJSX20231A019）,经费35万元，起止年月：2023.07-2025.06，主持

6.     山西省重点研发计划（光电领域）项目：基于线性调频光源的相敏光时域反射振动传感技术（202102150101004），经费100万元，起止年月：2022.01-2025.01                           主持

7.     山西省高等学校科技成果转化培育项目：新型分布式光纤传感仪（2019RD19000859），经费20万元，起止年月：2020.02-2021.12                          主持

8.     山西省专利推广实施资助专项：智能电网高性能分布式光纤监测技术及应用（20200734），经费10万元，起止年月：2020.07-2021.07     主持

9.     山西省重点研发计划（高新领域）项目：面向矿井电缆智能化的混沌分布式光纤传感技术（201803D121064），经费15万元，起止年月：2018.07-2020.07   主持

10.    山西省青年科技基金项目：远程激光混沌保密通信关键技术的研究（2010021003-4），经费4万元，起止年月：2010.01-2012.12        主持

11.    山西省自然科学基金面上项目：面向高速密钥产生的连续散射外光反馈宽带混沌激光源（2015011049），经费3万元，起止年月：2015.01-2017.12     主持

12.    山西省回国留学人员科研资助项目：混沌BOCDA分布式光纤传感在矿井电缆测温中的应用（2016-036），经费3万元，起止年月：2016.6-2019.6         主持

13.    太原理工大学横向项目：光纤周界入侵告警系统产品研发项目（中电海康集团有限公司），经费25万元，起止年月：2021.08-12                     主持

代表性论文：

1.          Tingyu   Wang, Jianzhong Zhang^*,   Zhe Ma^*, Ming Liu, Xiang He,   Weizhe Li, Binyuan Yang, and Mingjiang Zhang, Comparison of   amplitude-frequency response characteristic between DCM and Arctan algorithms   in j-OTDR, Journal of   Lightwave Technology, 2023, 41(20), 6608-6614.

2.          Shuangshuang   Liu, Jianzhong Zhang^*,   Zhe Ma^*, Zefeng Liang,   Jinfeng Han, Jinglang Xu, and Mingjiang Zhang, Brillouin frequency shift   extraction by bidirection integration of Brillouin gain spectrum, Optical   Fiber Technology, 2023, 82(2024), 103620.

3.          Jinfeng   Han, Jianzhong Zhang^*,   Zhe Ma^*, Shuangshuang Liu,   Jinglang Xu, Yubo Zhang, Zhikun Wang, and Mingjiang Zhang, Improving BFS   measurement accuracy of BOTDR based on Cauchy proximal splitting, Measurement   Science and Technology, 2023, 35(2024), 025204.

4.          Kangbo   Wang, Zhe Ma^*, Jianzhong Zhang^*, Wenlan Shuai, Bowen Sun, and   Mingjiang Zhang, High spatial resolution sensing of temperature and strain   without cross sensitivity based on chaotic Brillouin dynamic grating, IEEE   Sensors Journal, 2023, 23(9), 9317-9322.

5.          Yuting   Zhang, Fuhao Yu, Zhe Ma, Jian Li, Jiang Qian, Xiaojiao Liang, Jianzhong   Zhang^*, and Mingjiang Zhang,   Conductor temperature monitoring of high-voltage cables based on   electromagnetic-thermal coupling temperature analysis, Energies, 2022,   15, 525, 1-14.

6.          Shuangshuang   Liu, Xiaocheng Zhang, Yuting Zhang, Zefeng Liang, Wenlan Shuai, Jianzhong   Zhang^*, Lijun Qiao, Tao   Wang, Shaohua Gao, and Mingjiang Zhang, Numerical investigation of Golay   coding Brillouin optical time-domain analysis system based on p-phase pulse, IEEE Sensors   Journal, 2022, 22(3), 2190-2197.

7.          Yicheng   Zhu, Xingliang Wu, Kangbo Wang, Wenlan Shuai, Jianzhong Zhang^*, Lijun Qiao, Tao Wang, Shaohua   Gao, and Mingjiang Zhang, Experimental observation of chaotic Brillouin   dynamic grating, Optics Letters, 2021, 46(23), 5814-5817.

8.          Tao   Yu, Chunguang Ren, Yanbing Jia, Jian Li, Jianzhong Zhang^*, Yang Xu, Baoqiang Yan,   Mingjiang Zhang, Lijun Qiao, Tao Wang and Shaohua Gao, Photovoltaic panel   temperature monitoring and prediction by Raman distributed temperature sensor   with fuzzy temperature difference threshold method, IEEE Sensors Journal,   2021, 21(1), 373-380.

9.          Fuhao   Yu, Jian Li, Xinxin Zhou, Tao Yu, Yang Xu, Zhe Ma, Jianzhong Zhang^* and Mingjiang Zhang, Temperature   accuracy enhancement of ROTDR by weighted nuclear norm minimization   algorithm, Optical Fiber Technology, 2021, 67, 102688.

10.       Xiaocheng   Zhang, Shuangshuang Liu, Jianzhong Zhang^*, Lijun Qiao, Tao Wang, Shaohua   Gao and Mingjiang Zhang, Simultaneous strain and temperature measurement   based on chaotic Brillouin optical correlation-domain analysis in   large-effective-area fibers, Photonic Sensors, 2020, 11, 377-386.

11.       Mengwen   Li, Xingliang Wu, Jianzhong Zhang^*, Adiba Afrah Himika, Mingjiang   Zhang, Lijun Qiao, Tao Wang and Shaohua Gao, Suppression of fluctuant   sidelobes around chaotic Brillouin dynamic grating based on optical switch, IEEE   Photonics Technology Letters, 2020, 32(12), 701-704.

12.       Yingying   Song, Shichuan Li, Jianzhong Zhang^*, Mingjiang Zhang, Lijun Qiao and   Tao Wang, The modeling of random Brillouin dynamic grating, Optical Fiber   Technology, 2019, 53, 102034.

13.       Mengwen   Li, Xiaocheng Zhang, Jianzhong Zhang^*, Mingjiang Zhang, Lijun Qiao and   Tao Wang, Long-rang and high-precision fault measurement based on hybrid   integrated chaotic laser, IEEE Photonics Technology Letters, 2019,   31(16), 1389-1392.

14.       Mengwen   Li, Xiaocheng Zhang, Jianzhong Zhang^*, Mingjiang Zhang, Lijun Qiao and   Tao Wang, True random coding for Brillouin optical correlation domain   analysis, OSA Continuum, 2019, 2(7), 2234-2243.

15.       Shuangyi   Cui, Jianzhong Zhang^*,   Chaotic secure communication based on single feedback phase modulation and   channel transmission, IEEE Photonics Journal, 2019, 11(5), 7905208.

16.       Jianzhong   Zhang,   Shuangyi Cui, Enhanced bidirection secure communication based on digital key   and chaotic random optical feedback, IEEE Photonics Journal, 2018,   10(6), 7908308.

17.       Jianzhong   Zhang,   Xiaoyu Yu, Mingjiang Zhang, Yi Liu, and Zhuping Li, High-speed noise-based   random bit generator by removing 1/f noise with different comparison, Journal   of Beijing Institue of Technology, 2018, 27(3), 363-370.

18.       Jianzhong   Zhang,   Mengwen Li, Anbang Wang, Mingjiang Zhang, Yongning Ji, and Yuncai Wang,   Time-delay-signature-suppressed broadband chaos generated by scattering   feedback and optical injection, Applied Optics, 2018, 57(22),   6314-6317.

19.       Jianzhong   Zhang,   Changkun Feng, Mingjiang Zhang, and Yi Liu, One-time pad image encryption   based on physical random numbers from chaotic laser, Optical Review,   2018, 25(5), 540-548.

20.       Jianzhong   Zhang,   Yahui Wang, Mingjiang Zhang, Qian Zhang, Mengwen Li, Chenyu Wu, Lijun Qiao,   Yuncai Wang, Time-gated chaotic Brillouin optical correlation domain   analysis, Optics   Express,   2018, 26(13),   17597-17607.

21.       Jianzhong   Zhang,   Mingtao Zhang, Mingjiang Zhang, Yi Liu, Changkun Feng, Yahui Wang, Yuncai Wang, Chaotic   Brillouin optical correlation domain analysis, Optics Letters, 2018, 43(8), 1722-1725.

22.       Jianzhong   Zhang,   Changkun Feng, Mingjiang Zhang, Yi Liu, Chenyu Wu, Yahui Wang, Brillouin optical   correlation domain analysis based on chaotic laser with suppressed time delay   signature, Optics Express, 2018, 26(6), 6962-6972.

23.       Jianzhong   Zhang,   Zhuping Li, Mingjiang Zhang, Yi Liu, Mengwen Li, Optimized chaotic Brillouin   dynamic grating with filtered optical feedback, Scientific Reports,   2018, 8(827), 1-9.

24.       Jianzhong   Zhang,   Zhuping Li, Mingjiang Zhang, Yi Liu, Yang Li, Characterization of Brillouin   dynamic grating based on chaotic laser, Optics Communications, 2017,   396, 210-215.

25.       Jianzhong   Zhang, Changkun   Feng, Mingjiang Zhang, Yi Liu, Yongning Zhang, Suppression of time delay   signature based on Brillouin backscattering of chaotic laser, IEEE   Photonics Journal, 2017, 9(2), 1502408.

26.       Jianzhong   Zhang,   Mingjiang Zhang, Yi Liu, Pu Li, Xiaogang Yi, Mingtao Zhang, Yuncai Wang, Fast   random number generation with spontaneous emission noise of a single-mode   semiconductor laser, Laser Physics, 2016, 26, 115002-1-5.

27.       Jianzhong   Zhang,   Yuncai Wang, Ming Liu, Lugang Xue, Pu Li, Anbang Wang, Mingjiang   Zhang. A robust random number generator based on differential comparison of   chaotic laser signals. Optics Express, 2012, 20(7),   7496-7506.

28.       Jianzhong   Zhang,   Yuncai Wang, Lugang Xue, Jiayin Hou, Beibei Zhang, Anbang Wang,   Mingjiang Zhang. Delay Line Length Selection in Generating Fast Random   Numbers with a Chaotic Laser. Applied Optics, 2012, 51(9), 1709-1714.

29.       Jianzhong   Zhang,   Anbang Wang, Juanfen Wang, Yuncai Wang. Wavelength division multiplexing   of chaotic secure and optic-fiber communications. Optics Express,   2009, 17(8), 6357-6367.

30.       Jianzhong   Zhang,   Yuncai Wang, Anbang Wang. Improving   performance of optical fibre chaotic communication by dispersion compensation   techniques. Chinese Physics B, 2008, 17(9), 3264-3269.

授权专利：

1.   混沌布里渊光相干域分析的分布式光纤传感装置及方法，发明专利，中国，专利号：ZL201510531253.6, 授权日：2017.09.05，第一发明人

2.   一种亚毫米空间分辨率的分布式光纤传感装置及方法，发明专利，中国，专利号：ZL201510531180.0, 授权日：2017.09.05，第一发明人

3.   基于ASE 噪声相干探测的分布式光纤传感装置及方法，发明专利，中国，专利号：ZL201510531368.5, 授权日：2017.09.22，第一发明人

4.   混沌相关法定位的布里渊分布式光纤传感装置及方法，发明专利，中国，专利号：ZL201610305960.8，授权日：2018.04.06，第一发明人

5.   单端混沌布里渊光时域分析的分布式光纤传感装置及方法，发明专利，中国，专利号：ZL201610306001.8，授权日：2018.04.06，第一发明人

6.   单端布里渊光相干域分析的高压电缆测温装置及方法，发明专利，中国，专利号：ZL201610249590.0, 授权日：2018.10.26，第一发明人

7.   一种混沌布里渊光时域/相干域融合分析装置及方法，发明专利，中国，专利号：ZL201710848003.4，授权日：2019.10.08，第一发明人

8.   基于物理随机码调制的BOCDA分布式光纤传感装置及方法，发明专利，中国，专利号：ZL201710686999.3，授权日：2019.10.08，第一发明人

9.   一种基于相干域的混沌激光外腔时延的识别装置，发明专利，中国，专利号：ZL201710804275.4，授权日：2019.08.09，第一发明人

10.  一种基于相干域的混沌激光外腔时延的识别方法，发明专利，中国，专利号：ZL201710804471.1，授权日：2019.08.30，第一发明人

11.  基于混沌布里渊相位谱测量的分布式光纤传感装置及方法，发明专利，中国，专利号：ZL201810408496.4，授权日：2020.05.22，第一发明人

12.  基于相位谱测量的混沌布里渊光相关域分析系统及方法，发明专利，中国，专利号：ZL201810408474.8，授权日：2020.05.22，第一发明人

13.  一种基于ASE噪声的分布式光纤拉曼测温装置及方法，发明专利，中国，专利号：ZL201810482262.4，授权日：2019.10.08，第一发明人

14.  激光器温度反馈调节控制电路及方法，发明专利，中国，专利号：ZL201810280303.1，授权日：2020.07.31，第一发明人

15.  一种基于混沌激光装置及其相关法的航道水深测量方法，发明专利，中国，专利号：ZL201510153610.X，授权日：2017.08.25，第一发明人

16.  基于混沌布里渊动态光栅的分布式光纤传感系统，发明专利，中国，专利号：ZL201611002982.3，授权日：2018.12.11，第一发明人

17.     基于混沌BOCDA的温度与应变同时测量装置及方法，发明专利，中国，专利号：ZL201911377111.3，授权日：2021.02.02，第一发明人

18.     一种基底噪声抑制的混沌布里渊动态光栅产生装置及方法，发明专利，中国，专利号：ZL201910452843.8，授权日：2021.05.11，第一发明人

19.    基于物理随机码相关探测的OTDR装置及测量方法，发明专利，中国，专利号：ZL201910047577.0，授权日：2022.02.01，第一发明人

20.    基于超连续谱的布里渊光时域反射仪装置及方法，发明专利，中国，专利号：ZL201910477961.4，授权日：2020.09.25，第一发明人

21.    基于超连续谱的布里渊光相关域分析器装置及方法，发明专利，中国，专利号：ZL201910477926.2，授权日：2020.09.18，第一发明人

22.    一种基于超连续谱布里渊光时域分析器的传感装置及方法，发明专利，中国，专利号：ZL201910477901.2，授权日：2021.03.02，第一发明人

23.    一种基于超连续谱光源OTDR的装置及方法，发明专利，中国，专利号：ZL201910477885.7，授权日：2021.02.02，第一发明人

24.    随机布里渊动态光栅的产生方法及装置，发明专利，中国，专利号：ZL201811298576.5，授权日：2019.11.22，第一发明人

25.    基于随机布里渊动态光栅的随机光纤激光器，发明专利，中国，专利号：ZL201910066146.9，授权日：2020.03.31，第一发明人

26.  基于少模光纤的混沌BOCDA温度应变测量装置，发明专利，中国，专利号：ZL202110570531.4，授权日：2022.06.14，第一发明人

27.  基于PGC的相位敏感型光时域反射系统及相位解调方法，发明专利，中国，专利号：ZL202110451738.X，授权日：2022.04.08，第一发明人

28.  基于p脉冲格雷码编码的布里渊光时域分析装置及方法，发明专利，中国，专利号：ZL202011118083.6，授权日：2022.11.22，第一发明人

29.  一种混沌布里渊动态光栅全光触发器装置及实现方法，发明专利，中国，专利号：ZL202010334629.5，授权日：2022.08.16，第一发明人

30.       基于混沌瑞利散射谱互相关的温度和应变测量装置与方法，发明专利，中国，专利号：ZL202310563830.4，授权日：2023.8.18，第一发明人

科研获奖：

1.        智能电网高性能分布式光纤监测技术及应用，山西省技术发明二等奖，2021-F-2-001，颁发日期：2022.02   排名第一

2.        单端布里渊光相干域分析的高压电缆测温装置及方法（ZL201610249590.0），山西省专利二等奖，颁发日期：2023.06     排名第一

3.        宽带混沌激光时延特征抑制机理，山西省科学技术奖自然科学类二等奖，2019-Z-2-001，颁发日期：2021.03   排名第二

4.        基于混沌激光相干法的分布式光纤传感装置及其测量方法（ZL201310045097.3），第二十二届中国专利优秀奖，颁发日期：2021.06    排名第三

5.        基于混沌激光相干法的分布式光纤传感装置及其测量方法（ZL201310045097.3），山西省专利奖二等奖，颁发日期：2020.10     排名第三

联系方式

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