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光纤传感器特点及发展前景解读

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发表于 2016-5-5 13:37:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
随着物联网在生活中的应用越来越广泛,光纤传感器作为物联网极其重要的组成部分之一,在国防、电力、石油、建筑、医学等领域其应用前景广阔也一直备受瞩目。
中国已成为全球光纤传感器消费最大国。虽然我国对光纤传感器的研究起步较晚,但是有很多研究所、企业等对光纤传感器的深入研究促进了光纤传感技术的发展。目前,我国光纤技术已达到世界先进水平,有广阔的发展前景。此技术主要应用于物联网发展,有助于加速我国物联网建设的发展。  

追根究底,是传感器性能的好坏决定了物联网的性能好坏。可以说,传感器采集信息的可靠性与准确性都会对控制节点处理和传输信息产生一定影响。由此看来,传感器的可靠性、抗干扰性等都会对物联网应用性能发挥起到举足轻重的作用。通过对光纤传感器工作原理与特点的认识,我们更有理由对光纤传感器的未来市场充满信心。
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光纤传感器的工作原理
光纤传感器工作原理是用被测量的变化调制传输光光波的某一参数,使其随之变化,然后对已调制的光信号进行检测,从而得到被测物理量。在光纤传感器中,由于光纤不仅可以作为光波的传播媒质,并且在光纤中传播的光波因外界因素的变化而改变,同时也可将光纤作为传感元件来探测如振幅、相位、偏振态、波长等物理量。  

光纤传感器的特点和优势
光纤传感器有极高的灵敏度和精度、固有的安全性好、抗电磁干扰、高绝缘强度、耐腐蚀、集传感与传输于一体、能与数字通信系统兼容等优点,光纤传感器受到世界各国的广泛重视。


总体来说光纤传感器具有许多优点,概括如下:(1)高灵敏度;(2)轻细柔韧便于安装埋设;(3)电绝缘性及化学稳定性。光纤本身是一种高绝缘、化学性能稳定的物质,适用于电力系统及化学系统中需要高压隔离和易燃易爆等恶劣的环境中;(4)良好的安全性。光纤传感器是电无源的敏感元件,故应用于测量中时,不存在漏电及电击等安全隐患;(5)抗电磁干扰。一般情况下光波频率比电磁辐射频率高,因此光在光纤中传播不会受到电磁噪声的影响;(6)可分布式测量。一根光纤可以实现长距离连续测控,能准确测出任一点上的应变、损伤、振动和温度等信息,并由此形成具备很大范围内的监测区域,提高对环境的检测水平;(7)使用寿命长。光纤的主要材料是石英玻璃,外裹高分子材料的包层,这使得它具有相对于金属传感器更大的耐久性;(8)传输容量大。以光纤为母线,用传输大容量的光纤代替笨重的多芯水下电缆采集收纳各感知点的信息,并且通过复用技术,来实现对分布式的光纤传感器监测。  

光纤传感器的发展前景广阔
从光纤传感器的特点我们可以看出,光纤传感器具有抗电磁干扰、轻巧、灵敏度高等优势,将信息传感与信号传输合二为一,便于构成分布式网络,易于实现远距离监控和多点实时监测,纤细的光纤具有这么多的优点,使得它在建筑桥梁、医疗卫生、煤炭化工、军事制导、地质探矿、电力工程、石油勘探、地震波检测等领域有着广阔的发展空间。有望得到大规模应用。据相关专家预测,光纤传感器未来5年复合增速有望达到40%。  

从全球市场来看,2013年全球光纤传感器市场规模为18.9亿美元。预计2014至2018年,全球光纤传感器市场将以年均18%的增长幅度增长,到2018年市场规模可能达到43.3亿美元。从光纤传感技术研究上看,美国对该技术的研究起步最早,且技术也最为先进。数据显示,2007年,美国光纤传感器市场规模为2.35亿美元,后以30%的年复合增长速度增长,2014年有望达到16亿美元。  

据报道,2012全球光纤需求量为2.51亿公里,增长20%,中国已成为全球光纤光缆消费最大国,未来随着光纤传感器市场将不断壮大。  

不少企业将成为光纤传感器最重要的受益者
光纤传感器市场壮大,在各领域应用越来越广,不少企业随之受益。以通信行业来说,从3G到4G网络的持续过渡、关注智能结构的增长、基础设施建设的新兴增长、石油天然气领域的发展都为市场增长提供了重要机遇。  

以宽带市场目前的扩张势头为例,在促进计划推动下的预期增长,将继续促进中国电信OEM厂商的发展,尤其是那些在光纤市场拥有较大份额的企业。可能从宽带市场强劲增长中受益的是华为技术、中兴通讯、上海贝尔和烽火通信。同样,通讯产品供应商Source Photonics、WTD、NeoPhotonics、AcceLink和WXZTE也会得到一些好处。  

希望在上述促进计划中分到一杯羹的西方厂商,可能需要与本地企业合伙或者加深与一线国内企业的关系,以取得优势。对于缺乏长期的中国策略的厂商,必须尽快制订相应策略,否则可能无缘这个全球最重要的宽带市场。


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