光纤传感器的国内发展概况及重点应用场景
2019年8月5日到7日，2019第八届中国国际光纤传感技术及应用大会暨展洽会，将在北京国家会议中心组织召开，该会议将致力于全面拓展光纤传感器科技应用领域终端，聚焦智能电网、矿山安全、轨道交通、海洋与环境、地质与水利等各个应用行业，展现国内巨头企业相应的创新综合解决方案。
光纤传感技术，资料图
光纤传感技术
光纤传感技术是一种新型传感技术，通过光的反射、折射和吸收效应，光学多普勒效应、声光、电光、磁光和弹光效应等，可使光波的振幅、相位、偏振态和波长等参量直接或间接地发生变化，因而，可将光纤作为敏感元件来探测各种物理量。
近年来，光纤传感器是发展势头正猛，由于它有极高的灵敏度和精度、抗电磁干扰、高绝缘强度、耐腐蚀、能与数字通信系统兼容等优点，现已被广泛用于电网系统、道路监控、轨道交通、食品安全等领域。
在地质灾害监测和岩土工程领域，光纤传感器可测量浅层土壤中的不同土壤的位移。资料图
国外和我国光纤传感器的发展
1977年，世界第一只光纤传感器在美国问世，它被用来检测美国与其他国家光网络的状态、性能与噪音。美国也成为研究光纤传感器起步最早、水平最高的国家。日本在20世纪80年代，制定了“光控系统应用计划”，计划将光纤传感器应用到大型电厂。1990年后，东芝、日本电气等15家公司与研究机构，前后开发出12款先进的民用光纤传感器。德国西门子、法国汤姆逊等企业，成为西欧国家积极参与相关产品研发和市场竞争的代表。
1995年至2005年，国际光纤传感技术发展已步入了商业化应用阶段，光纤传感器已被应用于军工、国防、石油、电力、建筑及航空航天等领域。光纤传感器及智能仪器仪表，因其易构建高密度、大容量、高精度、高可靠性的传感网络，近年来又成为物联网技术发展的重要支撑。
目前，我国已成为全球光纤传感器消费最大国，在国产化进程有一定的突破。据了解，以南京大学、深圳中科传感为代表的大学及研究院等机构，基本掌握了全套的光纤传感器方案。而在光纤传感系统的核心部件上，厦门彼格的窄带光源、世维通的铌酸锂波导等为代表相关的器件，都不甘落后争相实现自主研发。
纵观整个行业市场，目前中国光纤传感器的自主研发仍是短板，总体市场化水平仍落后外国。据统计，中国传感器新品研制率落后美日等国近10年，产业化水平落后10到15年。未来，中国光纤传感市场产业化格局有待提升，物联网技术的加持，将推动中国光纤传感市场走向新一轮发展高峰。
采用了光纤传感器技术的光纤光栅渗压计，资料图
光纤传感器的重点应用场景
目前，光纤技术在物联网中有非常广阔的应用前景。
在智能电网领域，利用光纤传感技术对输电线路进行安全监控，通过对输电线路上发生的触碰光缆、接头盒、光芯等扰动的实时监测，采集和分析信息，判定扰动发生的位置、类型、强度，以帮助线路维护人员及时发现输电线路的破坏行为，可有效解决对线路损毁的预警监测，为电力系统提供告警、智能分析和辅助决策支持。
在道路安全领域，伴随着工业与交通运输的发展，桥梁的跨度增加以及结构的复杂趋势，使其安全隐患备受关注。将光纤传感系统埋入水泥结构，能够感知应力和断裂损伤的能力。同时，利用张力传感器感受隧道易塌方的局部，可监测变形情况。
在轨道交通领域，光纤传感器对于收集列车的运行状态信息、高速综合检测列车、钢轨探伤、轨道状态远程监测、室内外环境综合传感等方面，都起到了不可或缺的作用。
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Mark
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