2024北京光博會看點 | 開啟光纖傳感技術新時代

  ICC訊 光迅科技在OFC 2023期間發(fā)布了分布式光纖傳感領域的最新研究成果，將φOTDR單端傳感距離提升至208km;深圳大學新成果解決分布式光纖傳感領域“卡脖子”問題;新型光纖傳感網絡已"鋪到"武漢地鐵、鄂州機場高速…得益于光纖傳感器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(tǒng)兼容等優(yōu)點，已成為了近年勢頭正猛的“科技新貴”，被廣泛應用于電網系統(tǒng)、道路監(jiān)控、軌道交通、食品安全等領域。據調查，2022年，中國光纖傳感器行業(yè)市場規(guī)模達到84.1億元人民幣，同比增長15.4%。預計到2028年，全球光纖傳感器市場規(guī)模將達到144.77億元人民幣。

  緊貼時代發(fā)展趨勢，由中國光學工程學會(CSOE)、國際光學工程學會(SPIE)、美國工程院、德國工程院、俄羅斯工程院、瑞典皇家工程院等多家知名機構組織的第五屆世界光子大會將于2024年7月24-26日在北京國家會議中心盛大召開，包括“第13屆國際應用光學與光子學技術交流大會(AOPC 2024)”和“第十五屆中國光電子產業(yè)博覽會”等活動。

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  光纖傳感技術-洞察微觀世界的窗口

  隨著科技的飛速發(fā)展，光纖傳感器技術以其卓越的性能和廣泛的應用前景，成為現代傳感領域的一顆璀璨明星。光纖傳感器利用光的傳輸特性，通過光波在光纖中的傳播，實現對環(huán)境參數的高靈敏度檢測。這種技術不僅具有抗電磁干擾、高絕緣強度、耐腐蝕等優(yōu)點，而且能夠實現長距離、高速度的數據傳輸，極大地提高了監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性和效率。

  近年來，光纖傳感器技術在多個領域取得了顯著進展。在智能電網領域，光纖傳感技術的應用使得電網的監(jiān)控更加智能化和自動化，提高了電網的運行效率和安全性。在環(huán)境監(jiān)測方面，光纖傳感器能夠精確檢測水質、大氣成分等環(huán)境參數，為環(huán)境保護提供了有力的技術支持。此外，物聯網儼然已經成為光纖傳感器國產化的重要推手。物聯網的發(fā)展必須要借助大量傳感器獲得各種環(huán)境參數，從而為物聯網提供更可靠的數據信息，再經過系統(tǒng)的處理，得到人們需要的結果?？梢姡饫w技術在物聯網中有很廣闊的應用前景。

  正是敏銳捕捉到光纖傳感器技術在上述領域日益緊密的行業(yè)風向，第五屆世界光子大會致力于全面拓展光纖傳感器科技應用領域終端，聚焦智能電網、礦山安全、軌道交通、海洋與環(huán)境、地質與水利等各個應用行業(yè)，展現國內巨頭企業(yè)相應的創(chuàng)新綜合解決方案。

  市場巨頭的較量：中國光纖傳感器市場的競爭格局

  中國已成為全球光纖傳感器消費最大國，這一地位的確立得益于國內光纖傳感器技術的迅速發(fā)展和廣泛應用。國內多家企業(yè)堅持自主創(chuàng)新，推動了光纖傳感器技術的進步，并在電力電網、輸油管道、城市地下綜合管廊、軌道交通、隧道、大樓整體建筑等領域實現了產業(yè)化應用，也悄悄帶動了市場格局的變化。

  光纖傳感器市場集中度較高，主要由幾家龍頭企業(yè)占據較大市場份額。例如，基恩士在2023年的市場份額最大，達到33.5%。其他重要的中國企業(yè)包括華測檢測、中航沈飛、泰科電子等。這些企業(yè)在高端領域差距逐步縮小，國產替代進程加快。

  光纖傳感器行業(yè)的上游主要包括原材料供應環(huán)節(jié)，如半導體材料、陶瓷材料等。下游應用領域廣泛，涵蓋電力、物聯網、航空航天等多個行業(yè)。

  中國光纖傳感器市場呈現出多元化競爭格局。國內外企業(yè)紛紛加大投入，推動光纖傳感器技術的研發(fā)和應用，市場競爭日趨激烈。在這一環(huán)境下，企業(yè)間的合作與共贏成為了行業(yè)發(fā)展的重要趨勢。企業(yè)需要通過加強交流與合作，共享資源和技術，共同推動光纖傳感器行業(yè)的進步與發(fā)展。

  光纖傳感器的智能演進：從精度到智能的跨越

  在光纖傳感技術的探索之路上，一系列創(chuàng)新性突破正逐步揭開微觀世界的神秘面紗。最新發(fā)展的光纖傳感器不僅在靈敏度和精度上實現了質的飛躍，更在智能化、集成化方面邁出了堅實的步伐。特別是在2022年至2024年間，有多項關鍵技術得到了突破。這些技術突破涵蓋了光纖傳感器的多個方面，包括傳感器的材料、結構設計、制造工藝、以及應用領域。這些技術進步極大地拓寬了光纖傳感器的應用范圍，使其在智能電網、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療診斷以及工業(yè)自動化等多個領域展現出前所未有的潛力。

  1. 材料與結構創(chuàng)新

  光纖微流體傳感器：電子與信息工程學院石嘉副教授團隊開發(fā)了內腔倏逝場吸收光纖微流體傳感器和反諧振太赫茲光纖微流傳感芯片，這兩種傳感器能夠在不同的光波段實現細胞濃度和循環(huán)腫瘤細胞的快速無傷測量，為生物痕量指紋檢測平臺的設計提供了新思路。

  2. 制造工藝改進

  MEMS光纖傳感器芯片量產線：上海拜安半導體有限公司建立了國內首條具備量產能力的MEMS光纖傳感器芯片生產線，年產能達到1-1.5萬片晶圓，未來產能有望達到3萬片/年。

  3. 應用領域擴展

  光纖傳感技術在醫(yī)療監(jiān)測中的應用：光纖傳感器在醫(yī)療監(jiān)測領域展現了巨大的潛力，尤其是在細胞濃度和無傷測量方面。

  光纖傳感技術在智慧城市建設中的應用：光纖傳感器技術也被應用于智慧城市的建設中，如光纖振動傳感技術在城市基礎設施監(jiān)測中的應用。

  4. 技術性能提升

  長距離光纖傳感技術：太原理工大學物理學院張明江教授團隊開發(fā)的新型拉曼分布式光纖溫度傳感技術，能在千米級的傳感距離上實現厘米級的空間分辨率，這是世界最先進水平的十倍以上。

  特別值得一提的是，新型光纖傳感器在材料科學上的革新，如采用特殊涂層或納米技術，極大地增強了傳感器對微小變化的響應能力。同時，通過算法優(yōu)化和數據處理技術的提升，光纖傳感器能夠更快速、更準確地提供監(jiān)測數據，為決策者提供強有力的數據支持。

  光纖傳感科技盛宴：行業(yè)翹楚薈萃

  第五屆世界光子大會的鐘聲即將敲響，一場科技與智慧的盛宴正蓄勢待發(fā)。本屆大會特設2024中國(北京)高精度光纖傳感技術及應用大會，這不僅是對光纖傳感技術前沿的一次深度挖掘，更是對行業(yè)發(fā)展趨勢的一次全面審視。大會匯聚了來自全球的頂尖學者和創(chuàng)新企業(yè)家，將分享最新的研究成果，探討技術難題，預測未來趨勢，共同推動光纖傳感技術的創(chuàng)新與發(fā)展。

  與此同時，第十五屆光電子產業(yè)博覽會也將同期舉行，這里將成為光纖傳感領域企業(yè)展示自身實力的舞臺。各家企業(yè)將帶來他們的"黑科技"，這些成果不僅展示了光纖傳感器技術的最前沿，也預示著行業(yè)未來的發(fā)展方向。從高精度的測量設備到智能化的監(jiān)測系統(tǒng)，從微型化的傳感器到集成化的解決方案，這些"黑科技"無疑將成為大會的亮點，吸引眾多參觀者的目光。

  大會還將舉辦一系列配套活動，包括技術研討會、產業(yè)對接會、創(chuàng)新成果展示等，為與會者提供一個全方位的交流平臺。通過這些活動，參與者不僅能夠獲得最新的行業(yè)信息，還能夠尋找到合作機會，實現資源共享，擴大自身朋友圈。

  寫在最后

  中國光纖傳感器行業(yè)正處于一個快速發(fā)展的黃金時期，無論是從技術革新還是市場應用的角度來看，都顯示出巨大的潛力和機遇。隨著國家政策的支持和市場需求的擴大，光纖傳感器行業(yè)有望在未來幾年內保持高速增長，成為推動社會進步的關鍵技術之一。第五屆世界光子大會將是一場充滿智慧火花、創(chuàng)新思維和前沿科技的盛會。不僅推動光纖傳感技術的未來發(fā)展，也將為所有參與者帶來無限的啟發(fā)和機遇。讓我們共同期待這場科技盛宴的到來，見證光纖傳感技術如何開啟智能世界的大門。