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光纤传感器国内外发展的现状及未来展望

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光纤传感器国内外进展的现状及未来展望光纤传感器进展非常迅速,目前已有光纤压力传感器、光纤磁场传感器、光纤温度传感器、光纤应变传感器、光纤电场传感器等用于各方面的测试系统。但由于我国目前光纤传感器的产业化和应用方面还远不能满足国民经济进展的需求,因此加快和促进光纤传感器的商业化、产业化进程,无疑是今后进展的主要方向。光纤传感器有着突出的优点,但也由于亟待解决的问题(如光纤传感器的输出信号会受到光源波动、光纤传输损耗变化、探测器老化等因素的影响:组成光纤传感器各元件的本身性能对测量精度的影响等)。仔细讨论光纤传感器元件的性能(有效一直光源波动、减少光纤传输损耗),特别是进一步改进敏感元件的制作工艺及结构、探究新的敏感机理,充分发挥微处理技术和计算机软件功能,改善和补偿光纤传感器的性能,进展数字化、集成化、自动化、工程化的新型光纤传感器,研制适合网络化应用的光纤传感器阵列和满足特别测量要求的新型光纤传感器将是今后的讨论和进展趋势。随着密集波分复用 DWDM 技术、掺铒光纤放大器 EDFA 技术和光时分复用 OTDR 技术的进展和成熟,光纤通信技术正向着超高速、大容量通信系统的方向进展,并且逐步向全光网络演进。在光通信迅猛进展的带动下,光纤传感器作为传感器家族中年轻的一员,以其在抗电磁干扰、轻巧、灵敏度等方面独一无二的优势,已迅速成长为年成交额超过 10 亿美金,并估计将于 2025 年拥有超过 50 亿美金市场的产业。每年由美国光学工程师学会(OSA)主办的光纤传感国际会议(OFS)及时报道着光纤传感领域的最新进展,并对光纤传感及其相应技术进行有益的研讨。 当前,世界上光纤传感领域的进展可分为两大方向:原理性讨论与应用开发。随着光纤技术的日趋成熟,对光纤传感器有用化的开发成为整个领域进展的热点和关键。由于光纤传感技术并未如光纤通信技术那样迅速地获得产业化,许多关键技术仍然停留在实验室样机阶段,距商业化有一定的距离,因此光纤传感技术的原理性讨论仍处于相当重要的位置。由于很多光纤传感器的开发是以取代当前已相当成熟,可靠性和成本已得到公认,并已经被广泛采纳的传统机电传感系统为目的,所以尽管这些光纤传感器具有如电磁绝缘、高灵敏度、易复用等诸多优势,其市场渗透所面临的困难和挑战是可想而知的。而那些具有前所未有全新功能的光纤传感器则在竞争中占有明显优势,FBG 和其它的光栅类传感器就是一个最好的例证。当前的原理...

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