光纖傳感器是一種將被測對象的狀態轉變為可測的光信號的傳感器。光纖傳感器的工作原理是將光源入射的光束經由光纖送入調制器,在調制器內與外界被測參數的相互作用, 使光的光學性質如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等發生變化,成為被調制的光信號,再經過光纖送
光纖傳感器是什么?
光纖傳感器是一種將被測對象的狀態轉變為可測的光信號的傳感器。光纖傳感器的工作原理是將光源入射的光束經由光纖送入調制器,在調制器內與外界被測參數的相互作用, 使光的光學性質如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等發生變化,成為被調制的光信號,再經過光纖送入光電器件、經解調器后獲得被測參數。整個過程中,光束經由光纖導入,通過調制器后再射出,其中光纖的作用首先是傳輸光束,其次是起到光調制器的作用。
光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光經過光纖送入調制器,使待測參數與進入調制區的光相互作用后,導致光的光學性質(如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等)發生變化,稱為被調制的信號光,再利用被測量對光的傳輸特性施加的影響,完成測量。
根據中研普華產業研究院發布的《2021-2026年光纖傳感器行業深度分析及投資價值研究咨詢報告》顯示:
光纖具有很多優異的性能,例如:具有抗電磁和原子輻射干擾的性能,徑細、質軟、重量輕的機械性能;絕緣、無感應的電氣性能;耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等,它能夠在人達不到的地方,或者對人有害的地區(如核輻射區),起到人的耳目的作用,而且還能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。
傳感器在朝著靈敏、精確、適應性強、小巧和智能化的方向發展。在這一過程中,光纖傳感器這個傳感器家族的新成員備受青睞。光纖具有很多優異的性能,例如:具有抗電磁和原子輻射干擾的性能,徑細、質軟、重量輕的機械性能;絕緣、無感應的電氣性能;耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等,它能夠在人達不到的地方(如高溫區),或者對人有害的地區(如核輻射區),起到人的耳目的作用,而且還能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。
光纖傳感器的優點是與傳統的各類傳感器相比,光纖傳感器用光作為敏感信息的載體,用光纖作為傳遞敏感信息的媒質,具有光纖及光學測量的特點,有一系列獨特的優點。電絕緣性能好,抗電磁干擾能力強,非侵入性,高靈敏度,容易實現對被測信號的遠距離監控,耐腐蝕,防爆,光路有可撓曲性,便于與計算機聯接。
目前,我國已成為全球光纖傳感器消費最大國,在國產化進程有一定的突破。以南京大學、深圳中科傳感為代表的大學及研究院等機構,基本掌握了全套的光纖傳感器方案。而在光纖傳感系統的核心部件上,廈門彼格的窄帶光源、世維通的鈮酸鋰波導等為代表相關的器件,都不甘落后爭相實現自主研發。
縱觀整個行業市場,目前中國光纖傳感器的自主研發仍是短板,總體市場化水平仍落后外國。據統計,中國傳感器新品研制率落后美日等國近10年,產業化水平落后10到15年。未來,中國光纖傳感市場產業化格局有待提升,物聯網技術的加持,將推動中國光纖傳感市場走向新一輪發展高峰。 -
但是在國內傳感器沒有進入“重點領域、重點行業、重大工程”,沒有進入國民經濟主戰場。傳感器作為信息技術三大支柱之一,并未受到像集成電路和計算機那樣重視,也未享受同樣的政策。即使在基礎元器件中,其重要性也排在機械元器件之后,原因是對傳感器的重要性認識偏頗。近十年來雖然對傳感器的發展提出了一系列政策,但是都是作為主項目的子項目立項,依附于物聯網、智能制造、儀表儀器等,從未作為國家項目單獨立項。國家對傳感器的投資力度還是不夠的。
二、光纖傳感器行業市場規模分析
圖表:2018-2020年中國光纖傳感器市場規模(單位:億元)
數據來源:中研普華產業研究院
相較于美國,中國的光纖傳感行業處于起步階段。2020年,光纖傳感器在中國市場的規模約有137億元,且呈逐漸增長的態勢。
在市場價格方面,不同規模的項目對測量光纜的數量需求不一,單個項目的價值量從1萬元左右到千萬元級別都有分布,單一項目的整套分布式傳感器價格也具有較大的差異性。近幾年,受益于分布式光纖傳感器需求不斷增長,技術水平不斷提高,應用范圍逐漸擴展,我國分布式光纖傳感器市場價格呈現出較為明顯的上升態勢,2019年平均價格為11.05萬元/套。
預計未來隨著我國分布式光纖傳感器的技術進一步成熟,原材料的供應更為充足,同時市場競爭也將加劇,分布式光纖傳感器價格將有可能出現下降的局面。
圖表:2014-2019年中國分布式光纖傳感器市場均價(單位:萬元/套)
數據來源:公開資料整理
四、光纖傳感器行業消費市場狀況
當下,隨著光纖技術的不斷提升,光纖傳感市場迎來迅猛的發展勢頭,由于具備極高的靈敏度和精度、抗電磁干擾、高絕緣強度、耐腐蝕、能與數字通信系統兼容等優點,光纖傳感技術被廣泛用于軍事、國防、航天航空、工礦企業、能源環保、工業控制、醫藥衛生、計量測試、建筑、家用電器等領域。正是基于此,光纖傳感擁有巨大的市場發展潛力。
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2021-2026年光纖傳感器行業深度分析及投資價值研究咨詢報告
光纖傳感器行業研究報告主要分析了光纖傳感器行業的國內外發展概況、行業的發展環境、市場分析(市場規模、市場結構、市場特點等)、生產分析(生產總量、供需平衡等)、競爭分析(行業集中度、...
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