10/19/2011，光纖在線訊 光纖光柵傳感器

   光纖光柵傳感器尤其是光纖Bragg光柵傳感器是最近幾年國(guó)內(nèi)外傳感器領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)光纖傳感器絕大部分屬于光強(qiáng)型和干涉型，光強(qiáng)型傳感器存在光源不穩(wěn)定，光纖損耗和探測(cè)器老化等問(wèn)題，干涉型傳感器由于要求兩路干涉光的光強(qiáng)相等需要固定參考點(diǎn)應(yīng)用不便。以光纖布拉格光柵為主的光纖光柵傳感器傳感信號(hào)為波長(zhǎng)調(diào)制以及復(fù)用能力強(qiáng)，避免了上述傳統(tǒng)光纖傳感器存在的問(wèn)題。在建筑健康檢測(cè)、沖擊檢測(cè)、形狀控制和振動(dòng)阻尼檢測(cè)等應(yīng)用，光纖光柵傳感器是最理想的靈敏元件。光纖光柵傳感器在地球動(dòng)力學(xué)、航天器、船舶航運(yùn)、民用工程結(jié)構(gòu)、電力工業(yè)、醫(yī)藥和化學(xué)傳感中有廣泛的應(yīng)用。

   光纖光柵傳感器研究方向主要有：（1）對(duì)具有高靈敏度、高分辨率，且能同時(shí)感測(cè)應(yīng)變和溫度變化的傳感器研究；（2）開(kāi)發(fā)低成本、小型化、可靠且靈敏的探測(cè)技術(shù)系統(tǒng)研究；（3）實(shí)際應(yīng)用研究，包括封裝技術(shù)、溫度補(bǔ)償技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。目前某些類型的光纖光柵傳感器已經(jīng)商業(yè)化，但在性能和功能方面需要提高。但可以說(shuō)，光纖光柵傳感技術(shù)已經(jīng)向成熟階段接近。我國(guó)對(duì)光纖光柵傳感器研究相對(duì)較晚，但已經(jīng)有較大發(fā)展，隨著實(shí)用、廉價(jià)的波長(zhǎng)解調(diào)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展完善，光纖光柵傳感器將有廣闊的發(fā)展前景。

   北京拓普光研的沈曠軼經(jīng)理表示，光纖光柵傳感器主要應(yīng)用于油罐測(cè)溫、土方測(cè)應(yīng)力，電力設(shè)備測(cè)溫等市場(chǎng)，處于小公司割據(jù)的狀態(tài)，理工光科和品傲光電等公司做的相對(duì)較大。以拓普光研10年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)分析，今后3~5年光纖光柵傳感器市場(chǎng)將是分行業(yè)、分地域的中小型公司占據(jù)。大型電信設(shè)備制造商目前興趣主要在廣電的寬帶市場(chǎng)，暫時(shí)不會(huì)考慮進(jìn)入這一領(lǐng)域。

   光纖電流傳感器

   電力工業(yè)的迅猛發(fā)展帶動(dòng)電力傳輸系統(tǒng)容量不斷增加，運(yùn)行電壓等級(jí)越來(lái)越高，不得不面臨強(qiáng)大電流的測(cè)量問(wèn)題。在高電壓、大電流和強(qiáng)功率的電力系統(tǒng)中，以電磁感應(yīng)為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)電流傳感器（簡(jiǎn)稱CT）暴露出一系列嚴(yán)重缺點(diǎn)：爆炸引起災(zāi)難性事故；大故障電流引起鐵芯磁飽和；鐵芯共振效應(yīng)；滯后效應(yīng)；精度不高；易受干擾；體積大、重量大、價(jià)格昂貴等，已經(jīng)難以滿足新一代數(shù)字電力網(wǎng)的發(fā)展需要。光纖電流傳感器成為解決上述難題的最好辦法。

   沈經(jīng)理認(rèn)為光纖電流傳感器衍生自光纖陀螺儀的技術(shù)方案，是軍用技術(shù)民用化的例子，現(xiàn)在技術(shù)方案還都沒(méi)有定型，處于摸索-定型-再摸索階段。武漢長(zhǎng)盈通技術(shù)總監(jiān)汪洪海博士表示，光纖電流傳感器市場(chǎng)目前國(guó)內(nèi)有3~4個(gè)廠家有小批量出貨，今年的國(guó)家電網(wǎng)招標(biāo)情況大概在1000個(gè)左右。相對(duì)來(lái)說(shuō)，用量還是很小。當(dāng)前阻礙真正規(guī)模使用的還是其穩(wěn)定性，尤其是溫度穩(wěn)定性。

   未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
 
   雷建設(shè)博士認(rèn)為，光纖通信的迅猛發(fā)展帶動(dòng)新型光器件和材料的不斷涌現(xiàn)，為光纖傳感系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)提供了必要的基礎(chǔ)。光纖傳感技術(shù)30多年來(lái)的發(fā)展已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，主要體現(xiàn)在：進(jìn)入了實(shí)用化階段；新的傳感原理不斷出現(xiàn)。但是發(fā)展現(xiàn)狀仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際需要，還有許多待研究的課題：（1）實(shí)用化研究，尤其是性價(jià)比；（2）應(yīng)用研究；（3）新型光纖傳感器的研究；（4）新型敏感材料的研究，新型專用光電子器件研究。因此，光纖傳感器的可能發(fā)展趨勢(shì)有：（1）以傳統(tǒng)傳感器無(wú)法解決的問(wèn)題作為光纖傳感器的主要研究對(duì)象；（2）集成化光纖傳感器；（3）多功能全光纖控制系統(tǒng)；（4）開(kāi)辟新領(lǐng)域。

   對(duì)于光纖傳感器的價(jià)格，汪博士表示光纖傳感器種類眾多，具體到光纖陀螺和光纖電流互感器，大概是同級(jí)別傳統(tǒng)傳感器的2~3倍。應(yīng)用的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和可靠性不夠、價(jià)格較高和對(duì)所獲得數(shù)據(jù)的智能化處理不足是阻礙大規(guī)模應(yīng)用的重要原因。

   具體到行業(yè)應(yīng)用發(fā)展上，沈經(jīng)理對(duì)光纖在線表示，傳感技術(shù)應(yīng)用到各行各業(yè)，每個(gè)企業(yè)的市場(chǎng)進(jìn)入能力是有限的，所以現(xiàn)在遍地開(kāi)花，傳統(tǒng)傳感器行業(yè)有成熟的產(chǎn)業(yè)鏈和利益鏈條，光纖傳感產(chǎn)業(yè)化要有長(zhǎng)期抗戰(zhàn)的準(zhǔn)備。光纖傳感器價(jià)格昂貴與規(guī)模相關(guān)，但光纖傳感背靠光通信產(chǎn)業(yè)，長(zhǎng)期來(lái)看降成本沒(méi)有問(wèn)題。光纖傳感的工程化研究是熱點(diǎn)，技術(shù)成熟度、成本、行業(yè)接受程度、是否有隱患，都需要時(shí)間的考驗(yàn)。一個(gè)產(chǎn)業(yè)要遵循生命周期，光纖傳感還有很長(zhǎng)的路要走。