全球光纖傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀

光纖傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀

全球光纖傳感技術(shù)發(fā)展始于1977年，近年來(lái)，在機(jī)械、電子儀器儀表、航天航空、石油、化工、食品安全等領(lǐng)域的生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制、在線(xiàn)檢測(cè)、故障診斷等方面，得到了發(fā)展和推廣。美國(guó)光纖傳感器研究起步早，光纖傳感技術(shù)在為先進(jìn)，代表著的光纖傳感器區(qū)域市場(chǎng)。從2012年到2017年間，全球光纖傳感器(包括點(diǎn)分式和分布式)消費(fèi)值的平均年增幅高達(dá)20.3%。美國(guó)占據(jù)全球光纖傳感器的絕大部分市場(chǎng)份額。同時(shí)，預(yù)計(jì)2015-2020年，亞太地區(qū)將以12.7%的年均復(fù)合增長(zhǎng)率成為增速快的市場(chǎng)。近年來(lái)，中國(guó)成為亞太地區(qū)的光纖傳感產(chǎn)品應(yīng)用市場(chǎng)。2011年交通及石化行業(yè)的光纖火災(zāi)報(bào)警產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模在2億元水平，電力設(shè)備光纖傳感溫度檢測(cè)及應(yīng)用規(guī)模達(dá)到2億元水平，光纖傳感環(huán)境監(jiān)測(cè)、光纖陀螺產(chǎn)品市場(chǎng)達(dá)到2億元水平，光纖周界市場(chǎng)在0.5億元水平。

智能結(jié)構(gòu)的光纖傳感器有以下幾種。

(1)點(diǎn)式傳感器

用于智能結(jié)構(gòu)的點(diǎn)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(diǎn)是傳感頭尺寸小,比結(jié)構(gòu)尺寸小很多,只局限于檢測(cè)一個(gè)很小截面內(nèi)的某一參量的值

(2)積分式傳感器

這種傳感器可用于測(cè)量一定范圍內(nèi)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(cè)量光纖長(zhǎng)度范圍內(nèi)應(yīng)變或溫度的平均值。用單根高雙折射光纖構(gòu)成的光纖偏振干涉儀也屬于積分式傳感器,可用于智能結(jié)構(gòu)中測(cè)應(yīng)變、溫度等。

強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器

基本原理是待測(cè)物理量引起光纖中傳輸光光強(qiáng)的變化，通過(guò)檢測(cè)光強(qiáng)的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)量的測(cè)量。恒定光源發(fā)出的強(qiáng)度為I的光注入傳感頭，在傳感頭內(nèi)，光在被測(cè)信號(hào)的作用下其強(qiáng)度發(fā)生了變化，即受到了外場(chǎng)的調(diào)制，使得輸出光強(qiáng)的包絡(luò)線(xiàn)與被測(cè)信號(hào)的形狀一樣，光電探測(cè)器測(cè)出的輸出電流也作同樣的調(diào)制，信號(hào)處理電路再檢測(cè)出調(diào)制信號(hào)，就得到了被測(cè)信號(hào)。