2024北京光博會看點 | 開啟光纖傳感技術(shù)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(lǐng)域的最新研究成果，將φOTDR單端傳感距離提升至208km;深圳大學(xué)新成果解決分布式光纖傳感領(lǐng)域“卡脖子”問題;新型光纖傳感網(wǎng)絡(luò)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(shù)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(yīng)用于電網(wǎng)系統(tǒng)、道路監(jiān)控、軌道交通、食品安全等領(lǐng)域。據(jù)調(diào)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(yù)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(xué)工程學(xué)會(CSOE)、國際光學(xué)工程學(xué)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(gòu)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(yīng)用光學(xué)與光子學(xué)技術(shù)交流大會(AOPC 2024)”和“第十五屆中國光電子產(chǎn)業(yè)博覽會”等活動。

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  光纖傳感技術(shù)-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(shù)以其卓越的性能和廣泛的應(yīng)用前景，成為現(xiàn)代傳感領(lǐng)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(xiàn)對環(huán)境參數(shù)的高靈敏度檢測。這種技術(shù)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?qū)崿F(xiàn)長距離、高速度的數(shù)據(jù)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(shù)在多個領(lǐng)域取得了顯著進展。在智能電網(wǎng)領(lǐng)域，光纖傳感技術(shù)的應(yīng)用使得電網(wǎng)的監(jiān)控更加智能化和自動化，提高了電網(wǎng)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(zhì)、大氣成分等環(huán)境參數(shù)，為環(huán)境保護提供了有力的技術(shù)支持。此外，物聯(lián)網(wǎng)儼然已經(jīng)成為光纖傳感器國產(chǎn)化的重要推手。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必須要借助大量傳感器獲得各種環(huán)境參數(shù)，從而為物聯(lián)網(wǎng)提供更可靠的數(shù)據(jù)信息，再經(jīng)過系統(tǒng)的處理，得到人們需要的結(jié)果。可見，光纖技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中有很廣闊的應(yīng)用前景。

  正是敏銳捕捉到光纖傳感器技術(shù)在上述領(lǐng)域日益緊密的行業(yè)風(fēng)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(yīng)用領(lǐng)域終端，聚焦智能電網(wǎng)、礦山安全、軌道交通、海洋與環(huán)境、地質(zhì)與水利等各個應(yīng)用行業(yè)，展現(xiàn)國內(nèi)巨頭企業(yè)相應(yīng)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(nèi)光纖傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。國內(nèi)多家企業(yè)堅持自主創(chuàng)新，推動了光纖傳感器技術(shù)的進步，并在電力電網(wǎng)、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(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)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(jù)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(lǐng)域差距逐步縮小，國產(chǎn)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(yīng)環(huán)節(jié)，如半導(dǎo)體材料、陶瓷材料等。下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，涵蓋電力、物聯(lián)網(wǎng)、航空航天等多個行業(yè)。

  中國光纖傳感器市場呈現(xiàn)出多元化競爭格局。國內(nèi)外企業(yè)紛紛加大投入，推動光纖傳感器技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)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(shù)，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(shù)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(xiàn)了質(zhì)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(guān)鍵技術(shù)得到了突破。這些技術(shù)突破涵蓋了光纖傳感器的多個方面，包括傳感器的材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造工藝、以及應(yīng)用領(lǐng)域。這些技術(shù)進步極大地拓寬了光纖傳感器的應(yīng)用范圍，使其在智能電網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療診斷以及工業(yè)自動化等多個領(lǐng)域展現(xiàn)出前所未有的潛力。

  1. 材料與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新

  光纖微流體傳感器：電子與信息工程學(xué)院石嘉副教授團隊開發(fā)了內(nèi)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(xiàn)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(shè)計提供了新思路。

  2. 制造工藝改進

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

  3. 應(yīng)用領(lǐng)域擴展

  光纖傳感技術(shù)在醫(yī)療監(jiān)測中的應(yīng)用：光纖傳感器在醫(yī)療監(jiān)測領(lǐng)域展現(xiàn)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(shù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用：光纖傳感器技術(shù)也被應(yīng)用于智慧城市的建設(shè)中，如光纖振動傳感技術(shù)在城市基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測中的應(yīng)用。

  4. 技術(shù)性能提升

  長距離光纖傳感技術(shù)：太原理工大學(xué)物理學(xué)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(shù)，能在千米級的傳感距離上實現(xiàn)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(xué)上的革新，如采用特殊涂層或納米技術(shù)，極大地增強了傳感器對微小變化的響應(yīng)能力。同時，通過算法優(yōu)化和數(shù)據(jù)處理技術(shù)的提升，光纖傳感器能夠更快速、更準(zhǔn)確地提供監(jiān)測數(shù)據(jù)，為決策者提供強有力的數(shù)據(jù)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(shè)2024中國(北京)高精度光纖傳感技術(shù)及應(yīng)用大會，這不僅是對光纖傳感技術(shù)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(xué)者和創(chuàng)新企業(yè)家，將分享最新的研究成果，探討技術(shù)難題，預(yù)測未來趨勢，共同推動光纖傳感技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。

  與此同時，第十五屆光電子產(chǎn)業(yè)博覽會也將同期舉行，這里將成為光纖傳感領(lǐng)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(shù)的最前沿，也預(yù)示著行業(yè)未來的發(fā)展方向。從高精度的測量設(shè)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(shù)研討會、產(chǎn)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?qū)ふ业胶献鳈C會，實現(xiàn)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(shù)革新還是市場應(yīng)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(nèi)保持高速增長，成為推動社會進步的關(guān)鍵技術(shù)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(shù)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(shù)如何開啟智能世界的大門。