光纖傳感器是近年來勢頭正猛的“科技新貴”，因?yàn)樗袠O高的靈敏度和精度、抗電磁干擾、高絕緣強(qiáng)度、耐腐蝕、能與數(shù)字通信系統(tǒng)兼容等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)系統(tǒng)、道路監(jiān)控、軌道交通、食品安全等領(lǐng)域。

緊貼時(shí)代發(fā)展趨勢，由中國光學(xué)工程學(xué)會光纖傳感技術(shù)專家工作委員會、中國光纖傳感技術(shù)及產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟組織的2019第八屆中國(北京)國際光纖傳感技術(shù)及應(yīng)用大會暨展洽會將于2019年8月5日-7日在北京國家會議中心組織召開。

科技新貴之光纖傳感器

光纖傳感技術(shù)是一種新型傳感技術(shù)。通過光的反射、折射和吸收效應(yīng)，光學(xué)多普勒效應(yīng)、聲光、電光、磁光和彈光效應(yīng)等，可使光波的振幅、相位、偏振態(tài)和波長等參量直接或間接地發(fā)生變化，因而可將光纖作為敏感元件來探測各種物理量。

中國已成為全球光纖傳感器消費(fèi)最大國，在國產(chǎn)化進(jìn)程有一定的突破。據(jù)了解，以南京大學(xué)、深圳中科傳感為代表的大學(xué)及研究院等機(jī)構(gòu)，基本掌握了全套的光纖傳感器方案。而在光纖傳感系統(tǒng)的核心部件上，廈門彼格的窄帶光源、世維通的鈮酸鋰波導(dǎo)等為代表相關(guān)的器件，都不甘落后爭相實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)。

縱觀整個(gè)行業(yè)市場，目前中國光纖傳感器的自主研發(fā)仍是“短板”，總體市場化水平仍落后外國。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國傳感器新品研制率落后美日等國近10年，產(chǎn)業(yè)化水平落后10-15年。未來，中國光纖傳感市場產(chǎn)業(yè)化格局有待提升，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的加持，將推動中國光纖傳感市場走向新一輪發(fā)展高峰。

光纖傳感器應(yīng)用場景分析

物聯(lián)網(wǎng)儼然已經(jīng)成為光纖傳感器國產(chǎn)化的重要推手。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必須要借助大量傳感器獲得各種環(huán)境參數(shù)，從而為物聯(lián)網(wǎng)提供更可靠的數(shù)據(jù)信息，再經(jīng)過系統(tǒng)的處理，得到人們需要的結(jié)果?？梢?，光纖技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中有很廣闊的應(yīng)用前景。

正是敏銳捕捉到光纖傳感器技術(shù)在上述領(lǐng)域日益緊密的行業(yè)風(fēng)向，第八屆中國(北京)國際光纖傳感技術(shù)及應(yīng)用大會暨展洽會致力于全面拓展光纖傳感器科技應(yīng)用領(lǐng)域終端，聚焦智能電網(wǎng)、礦山安全、軌道交通、海洋與環(huán)境、地質(zhì)與水利等各個(gè)應(yīng)用行業(yè)，展現(xiàn)國內(nèi)巨頭企業(yè)相應(yīng)的創(chuàng)新綜合解決方案。

光纖傳感器在智能電網(wǎng)領(lǐng)域起到重大作用。利用光纖傳感技術(shù)對輸電線路進(jìn)行安全監(jiān)控，通過對輸電線路上發(fā)生的觸碰光纜、接頭盒、光芯等擾動的實(shí)時(shí)監(jiān)測，采集和分析信息，判定擾動發(fā)生的位置、類型、強(qiáng)度，以幫助線路維護(hù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)輸電線路的破壞行為，有效解決對線路損毀的預(yù)警監(jiān)測，為電力系統(tǒng)提供告警、智能分析和輔助決策支持。

光纖傳感器也同樣發(fā)力道路安全領(lǐng)域。伴隨著工業(yè)與交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，橋梁的跨度增加以及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜趨勢，使得其安全隱患受到更多的關(guān)注。把光纖傳感系統(tǒng)埋入水泥結(jié)構(gòu)形成能夠感知應(yīng)力和斷裂損傷的能力。同時(shí)，利用張力傳感器感受隧道容易發(fā)生塌方的局部的變形情況，這些信息可以與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對這些基礎(chǔ)設(shè)施的長期穩(wěn)定的實(shí)時(shí)監(jiān)測，減少事故的發(fā)生。

光纖傳感器在軌道交通領(lǐng)域的作用也不容小覷。以中國自主研發(fā)的高鐵列車代表作——和諧號380AL為例，一輛列車?yán)锏?a target="_blank" style="color:#003366;text-decoration:none;border-bottom:1px dotted #000000;">傳感器數(shù)量多達(dá)1000多個(gè)，平均每40個(gè)零部件里就有一個(gè)是傳感器。它們承擔(dān)著狀態(tài)監(jiān)視、故障報(bào)警、車載設(shè)備控制等功能。中國工程院院士、中車株洲所總經(jīng)理丁榮軍曾一語道破光纖傳感器的重大作用，它對于收集列車的運(yùn)行狀態(tài)信息、高速綜合檢測列車、鋼軌探傷、軌道狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測、室內(nèi)外環(huán)境綜合傳感等方面都起到了不可或缺的作用。