光纖傳感器應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大 市場(chǎng)穩(wěn)定增長(zhǎng)
目前主流的光纖傳感器主要有法布利-比羅特(簡(jiǎn)稱FP)、布拉格光柵(簡(jiǎn)稱FBG)和熒光式光纖傳感器三種，因?yàn)樗鼈兌际腔诠饫w，所以有很多共同的特點(diǎn)，比如抗電磁干擾可應(yīng)用于惡劣環(huán)境(沒有加入電磁過(guò)程)，傳輸距離長(zhǎng)（光纖中光衰減慢），使用壽命長(zhǎng)， 結(jié)構(gòu)小巧等等。
世界上第一個(gè)光纖傳感器是用來(lái)檢測(cè)美國(guó)和其它國(guó)家的光網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、性能和噪音的。之后技術(shù)不斷進(jìn)步，應(yīng)用也拓展到了多個(gè)領(lǐng)域，在國(guó)防、航空、石油、建筑、抗震等領(lǐng)域嶄露頭角，備受好評(píng)，在巨大的市場(chǎng)需求下，各國(guó)加強(qiáng)研發(fā)，用途也日益廣泛。
美國(guó)是研究光纖傳感器起步最早，水平最高的國(guó)家，在軍事應(yīng)用方面，他們研究和開發(fā)主要包括：水下探測(cè)的光纖傳感器、用于航空監(jiān)測(cè)的光纖傳感器、光纖陀螺、用于核輻射檢測(cè)的光纖傳感器等。在民用方面，如運(yùn)用光纖傳感器監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的電流、電壓、溫度等重要參數(shù)，監(jiān)測(cè)橋梁和重要建筑物的應(yīng)力變化，檢測(cè)肉類和食品的細(xì)菌和病毒等。美國(guó)的很多大學(xué)、研究單位和公司都開展了光纖傳感器的研究和開發(fā)。
日本和西歐各國(guó)也高度重視并投入大量經(jīng)費(fèi)開展光纖傳感器的研究與開發(fā)。日本在80年代制定了“光控
系統(tǒng)應(yīng)用計(jì)劃”，計(jì)劃旨在將光纖傳感器用于大型電廠，以解決強(qiáng)電磁干擾和易燃易爆等惡劣環(huán)境中的信息測(cè)量、傳輸和生產(chǎn)過(guò)程的控制。90年代，由東芝、日本電氣等15家公司和研究機(jī)構(gòu)，研究開發(fā)出12種具有一流水平的民用光纖傳感器。西歐各國(guó)的大型企業(yè)和公司也積極參與了光纖傳感器的研究與開發(fā)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，其中包括英國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)電訊公司、法國(guó)的湯姆遜公司和德國(guó)的西門子公司等。
根據(jù)Global Industry Analysts的調(diào)研報(bào)告，目前電信仍是光纖傳感器的最大市場(chǎng)，其次是國(guó)防/航空領(lǐng)域。亞太地區(qū)是全球最主要的市場(chǎng)，其中美國(guó)是第一大市場(chǎng)，06年的市場(chǎng)份額大概是億美元。中國(guó)是亞太地區(qū)的第二大市場(chǎng)，占總額的39%，主要是因?yàn)橹袊?guó)正在大興土木、建造工廠，工業(yè)上的需求較大。2006年的亞太地區(qū)市場(chǎng)份額大概是億美元，亞太地區(qū)是增長(zhǎng)最快的地區(qū)，2009年將達(dá)到億美元。2010年全球市場(chǎng)將超過(guò)6.5億美元。
根據(jù)另一家市場(chǎng)調(diào)查的分析公司Business Communications Company（以下簡(jiǎn)稱BCC）發(fā)布的關(guān)于光纖傳感器市場(chǎng)報(bào)告，全球光纖傳感器（FOS）的產(chǎn)值有望從當(dāng)前的億美圓增長(zhǎng)到2006 年的億美圓，到2011年之前，整體市場(chǎng)還將保持適度增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)平均年復(fù)合增長(zhǎng)率為4.1%，2011年的全球產(chǎn)值為億美圓。
BCC采用“適度”增長(zhǎng)這個(gè)詞來(lái)反映未來(lái)5年內(nèi)FOS市場(chǎng)所面臨的挑戰(zhàn)的問(wèn)題。BCC認(rèn)為光纖傳感技術(shù)的前途仍然是光明的，不過(guò)最初投入的資金仍然是過(guò)多的，有點(diǎn)投資過(guò)熱的跡象。為了擴(kuò)大光纖傳感器的應(yīng)用范圍和市場(chǎng)，光纖傳感器的價(jià)格必須進(jìn)行大幅下降。
目前全球主要的光纖傳感器廠家有：Agilent、Avantes B.V、Baumer Electric AG、Blue Road Research、Davidson Instruments、EXFO、Fiber Optic Systems 、 FISO 、 Halliburton 、Highwave Optical、 Hitachi Cable、Honeywell Sensing and Control、KVH 、Micron Optics、NxtPhase T&D 、O/E LAND、Ocean Optics、Photonics Laboratories、Prime Photonics、Sabeus Sensor Systems、Sensornet、Schlumberger、Tubel 、Weatherford International.等。
該產(chǎn)業(yè)的國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀
我國(guó)在70年代末就開始了光纖傳感器的研究，其起步時(shí)間與國(guó)際相差不遠(yuǎn)。目前已有上百個(gè)單位在這一領(lǐng)域開展工作，如清華大學(xué)、華中理工大學(xué)、武漢理工大學(xué)、重慶大學(xué)、核工業(yè)總公司九院、電子工業(yè)部1426所等。他們?cè)诠饫w溫度傳感器、壓力計(jì)、流量計(jì)、液位計(jì)、電流計(jì)、位移計(jì)等領(lǐng)域進(jìn)行了大量的研究，取得了上百項(xiàng)科研成果，其中相當(dāng)數(shù)量的研究成果具有很高的實(shí)用價(jià)值，有的達(dá)到世界先進(jìn)水平。每年發(fā)表的論文、申請(qǐng)的專利也不少。
但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的研究水平還有不小的差距，主要表現(xiàn)在商品化和產(chǎn)業(yè)化方面，大多數(shù)品種仍處于實(shí)驗(yàn)室研制階段，不能投入批量生產(chǎn)和工程化應(yīng)用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了市場(chǎng)需求。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，光纖傳感器的市場(chǎng)銷售額占我國(guó)傳感器銷售額的比例十分低下，特別是在光纖傳感器的共性基礎(chǔ)技術(shù)、中間試驗(yàn)技術(shù)、生產(chǎn)裝備技術(shù)方面尤為突出，很難實(shí)現(xiàn)光纖傳感器產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化，表現(xiàn)出“研究單位多、生產(chǎn)單位少、研究成果多、商品化產(chǎn)品少、
技術(shù)水平高、產(chǎn)品質(zhì)量低”的狀況。以下是最近2年我國(guó)科研機(jī)構(gòu)在這方面的成就：
一、2007年8月天津大學(xué)李恩邦教授研發(fā)出了高靈敏度多模光纖應(yīng)變傳感器，并已申請(qǐng)4項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利。據(jù)了解，高靈敏度多模光纖應(yīng)變傳感器比目前世界上使用最廣泛的光纖布拉格光柵（FBG）傳感器更靈敏，其結(jié)構(gòu)也更為簡(jiǎn)單。光纖應(yīng)變傳感器廣泛應(yīng)用于建筑、石油、化工、交通、能源、冶金、核工業(yè)等領(lǐng)域。
二、07年11月，中國(guó)科學(xué)院西安分院組織專家鑒定委員會(huì)通過(guò)了“晶體吸收式光纖溫度傳感器”項(xiàng)目成果鑒定。該項(xiàng)目由中國(guó)科學(xué)院西安光機(jī)所投資控股的飛秒光電科技(西安)有限公司承擔(dān)研制。專家鑒定委員會(huì)認(rèn)為，該項(xiàng)目基于砷化鎵晶體光譜吸收特性而成功研制的晶體吸收式光纖溫度傳感器，測(cè)量精度高，響應(yīng)時(shí)間快；項(xiàng)目采用光纖分光技術(shù)，降低了對(duì)光源穩(wěn)定度的要求，使傳感器更加實(shí)用、穩(wěn)定；該傳感器采用微型光纖準(zhǔn)直器，有效地減小了測(cè)溫探頭的體積。
三、2008年3月電子科技大學(xué)通信學(xué)院光纖技術(shù)研究中心饒?jiān)平淌趫F(tuán)隊(duì)首次在國(guó)際上應(yīng)用157nm 和飛秒激光微加工技術(shù)制作出新一代微納光纖琺珀傳感器。該技術(shù)有助于研制出目前世界上體積最小、光學(xué)性能最好、工作溫
度最高（800℃）的微光纖在線琺珀應(yīng)變傳感器，可望在航空航天、能源工業(yè)等環(huán)境十分惡劣的極端條件下使用，從而解決長(zhǎng)期以來(lái)存在的高溫下應(yīng)變精確測(cè)量的世界性難題。
