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全球光纖傳感器的發展現狀

光纖傳感器的發展現狀

全球光纖傳感技術發展始于1977年，近年來，在機械、電子儀器儀表、航天航空、石油、化工、食品安全等領域的生產過程自動控制、在線檢測、故障診斷等方面，得到了發展和推廣。美國光纖傳感器研究起步早，光纖傳感技術在為先進，代表著的光纖傳感器區域市場。從2012年到2017年間，全球光纖傳感器(包括點分式和分布式)消費值的平均年增幅高達20.3%。美國占據全球光纖傳感器的絕大部分市場份額。同時，預計2015-2020年，亞太地區將以12.7%的年均復合增長率成為增速快的市場。近年來，中國成為亞太地區的光纖傳感產品應用市場。2011年交通及石化行業的光纖火災報警產品市場規模在2億元水平，電力設備光纖傳感溫度檢測及應用規模達到2億元水平，光纖傳感環境監測、光纖陀螺產品市場達到2億元水平，光纖周界市場在0.5億元水平。

智能結構的光纖傳感器有以下幾種。

(1)點式傳感器

用于智能結構的點式光纖傳感器主要有:光纖 Fabry-Perot傳感器、光纖 Bragg光柵傳器等。其特點是傳感頭尺寸小,比結構尺寸小很多,只局限于檢測一個很小截面內的某一參量的值

(2)積分式傳感器

這種傳感器可用于測量一定范圍內某一參量的平均值。例如:光纖干涉(Ma2涉步儀Mhm千涉儀等)可用于測量光纖長度范圍內應變或溫度的平均值。用單根高雙折射光纖構成的光纖偏振干涉儀也屬于積分式傳感器,可用于智能結構中測應變、溫度等。

強度調制型光纖傳感器

基本原理是待測物理量引起光纖中傳輸光光強的變化，通過檢測光強的變化實現對待測量的測量。恒定光源發出的強度為I的光注入傳感頭，在傳感頭內，光在被測信號的作用下其強度發生了變化，即受到了外場的調制，使得輸出光強的包絡線與被測信號的形狀一樣，光電探測器測出的輸出電流也作同樣的調制，信號處理電路再檢測出調制信號，就得到了被測信號。