一、行業(yè)相關(guān)定義、分類(lèi)及產(chǎn)業(yè)鏈
根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國光纖傳感器行業(yè)現狀深度分析與發(fā)展前景預測報告(2025-2032年)》顯示,光纖傳感器是一種將被測對象的狀態(tài)轉變?yōu)榭蓽y的光信號的傳感器,具有高精度、高靈敏度、抗干擾等優(yōu)點(diǎn)。光纖傳感器種類(lèi)多樣,根據被測對象的調制形式可以分為強度調制型、偏振態(tài)制型、相位制型、頻率制型;根據監測的連續性可分為分布式和點(diǎn)分式;根據光纖在傳感器中的作用可以分為功能型(FF)和非功能型(NFF)。
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光纖傳感器產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游原材料和設備供應商、中游光纖傳感器制造商和下游應用領(lǐng)域。具體來(lái)看,光纖傳感器產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括光學(xué)器件、光學(xué)芯片、半導體芯片、電子元器件、鈑金加工等行業(yè)的供應商。這些原材料和設備是制造光纖傳感器所必需的,其質(zhì)量和性能直接影響到中游制造環(huán)節的質(zhì)量和效率。
光纖傳感器產(chǎn)業(yè)鏈中游是光纖傳感器制造環(huán)節,負責將上游提供的原材料和設備加工成光纖傳感器產(chǎn)品。這些產(chǎn)品具有微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網(wǎng)絡(luò )化等特點(diǎn),是實(shí)現自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節。
光纖傳感器產(chǎn)業(yè)鏈下游則是應用領(lǐng)域。光纖傳感器的應用領(lǐng)域非常廣泛,涵蓋電力電網(wǎng)、城市地下綜合管廊、軌道交通、隧道、大樓整體建筑等領(lǐng)域。此外,在通訊電子、消費電子、汽車(chē)電子、智慧農業(yè)、環(huán)境監測等領(lǐng)域也有廣泛的應用。
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二、市場(chǎng)保持穩定增長(cháng),其中光纖陀螺占據著(zhù)主要市場(chǎng)
光纖傳感器及智能化儀器儀表產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎性、戰略性產(chǎn)業(yè),歷來(lái)得到國家產(chǎn)業(yè)政策的大力支持。近年隨著(zhù)光纖傳感技術(shù)的不斷改進(jìn)及成熟,其應用領(lǐng)域也隨之不斷拓展,光纖傳感技術(shù)在石油石化、交通、電力、汽車(chē)及安防等工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應用,進(jìn)而推動(dòng)了我國光纖傳感器行業(yè)規模的增長(cháng)。展望未來(lái),隨著(zhù)5G通信、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等尖端技術(shù)的蓬勃發(fā)展,光纖傳感器市場(chǎng)無(wú)疑將獲得更為廣闊的發(fā)展空間。
數據顯示,2019-2023年我國光纖傳感器市場(chǎng)規模從151億元增長(cháng)到288億元,年復合增長(cháng)率為25%。預計到2028年,我國光纖傳感器市場(chǎng)規模有望達462億元。
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從細分產(chǎn)品來(lái)拿,目前在我國光纖傳感器市場(chǎng)上,主要有光纖陀螺、光纖光柵傳感器、光纖電流傳感器、光纖水聽(tīng)器等產(chǎn)品。其中光纖陀螺占據主要市場(chǎng)。有數據顯示,2023年我國光纖陀螺市場(chǎng)規模為221.4億元,占光纖傳感器市場(chǎng)比重76.88%。預計到2028年光纖陀螺市場(chǎng)規模達到363.8億元。
中國光纖傳感器細分產(chǎn)品及應用情況
分類(lèi) | 市場(chǎng)分析 |
光纖陀螺 | 截至目前,成為國內各軍用導航設備的主力傳感器,占據主要市場(chǎng)。其中,干涉型光纖陀螺,技術(shù)已經(jīng)成熟,適合進(jìn)行批量生產(chǎn)和商品化;諧振型光纖陀螺,以及布里淵型還處于研究階段。 |
光纖光柵傳感器 | 電力傳輸系統容量不斷增加,運行電壓等級也越來(lái)越高,電流也越來(lái)越大,傳統傳感器難以滿(mǎn)足市場(chǎng)發(fā)展,光纖電流傳感器應運而生。 |
光纖電流傳感器 | 電力傳輸系統容量不斷增加,運行電壓等級也越來(lái)越高,電流也越來(lái)越大,傳統傳感器難以滿(mǎn)足市場(chǎng)發(fā)展,光纖電流傳感器應運而生。 |
光纖水聽(tīng)器 | 干涉型光纖水聽(tīng)器技術(shù)已逐步發(fā)展成熟,目前研究的關(guān)鍵技術(shù)涉及光源、光纖器件、探頭技術(shù)、抗偏振衰落技術(shù)等。 |
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三、應用領(lǐng)域廣泛,軍工領(lǐng)域是目前最主要應用領(lǐng)域
光纖傳感器應用領(lǐng)域廣泛,且在多個(gè)領(lǐng)域都展現出了其廣泛的應用價(jià)值。例如在石油石化領(lǐng)域,光纖傳感器能有效監測油井的各項參數,助力優(yōu)化生產(chǎn)流程,提升采收率。
在電力領(lǐng)域,光纖傳感器則能實(shí)時(shí)監控電力設備的運行狀態(tài),如變壓器的油溫和繞組溫度,從而及時(shí)發(fā)現并處理設備故障,確保電力系統的安全穩定。
在醫療領(lǐng)域,可穿戴光纖傳感器能實(shí)時(shí)監測人體的生理參數,如心率、血壓和體溫,為遠程醫療和健康管理提供有力支持。同時(shí),它還廣泛應用于醫療設備中,如內窺鏡和手術(shù)機器人,顯著(zhù)提升了醫療診斷和治療的精準度和安全性。
在環(huán)境監測領(lǐng)域,光纖傳感器能有效監測大氣中的污染物濃度、水質(zhì)參數以及土壤濕度等關(guān)鍵指標,為環(huán)境保護提供了寶貴的數據支持。同時(shí),它還能用于監測自然災害,如地震和滑坡等,以便提前發(fā)出預警,減少災害帶來(lái)的損失。
展望未來(lái),光纖傳感技術(shù)將朝著(zhù)更智能、更高性能、更廣泛的應用方向發(fā)展,并與新興技術(shù)深度融合,從而進(jìn)一步拓寬其應用領(lǐng)域和市場(chǎng)空間。
但是,雖然光纖傳感技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)實(shí)際場(chǎng)景中獲得應用,但在某些特定領(lǐng)域,如智能光纖傳感器在航空發(fā)動(dòng)機、重型燃氣輪機狀態(tài)監測等方面的應用,仍面臨技術(shù)挑戰,自主研發(fā)能力不足,存在高端技術(shù)難題。例如,光纖光柵傳感器技術(shù)也存在技術(shù)難點(diǎn),如溫度補償問(wèn)題、傳統封裝的溫度應變應力分離問(wèn)題等,需通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新來(lái)提高光纖傳感器的性能和應用范圍。
目前我國光纖傳感器仍主要應用在軍工領(lǐng)域,占比40%;其次為油氣管道、油氣井下和油氣抗震領(lǐng)域,占比30%。
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四、小型化、多功能化、智能化是未來(lái)發(fā)展方向
隨著(zhù)傳感技術(shù)、信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,采用新材料、新機理、新技術(shù)的光纖傳感器與智能儀器儀表實(shí)現了高靈敏度、高適應性、高可靠性,并向多功能化、微型化、模塊化、智能化、集成化、網(wǎng)絡(luò )化方向發(fā)展。
小型化與多功能化:隨著(zhù)微納米加工技術(shù)的不斷進(jìn)步,光纖傳感器正日益朝向小型化發(fā)展,使其能夠適應空間受限的應用環(huán)境,例如在醫療微創(chuàng )手術(shù)中的精細操作,以及航空航天領(lǐng)域的高精度測量。同時(shí),通過(guò)集成多種傳感功能,如溫度、壓力、位移等的檢測,光纖傳感器正變得越來(lái)越多功能化,從而能夠更好地滿(mǎn)足復雜應用場(chǎng)景下的多樣化需求。
高靈敏度與高精度:光纖傳感技術(shù)正不斷追求更高的靈敏度和精度。通過(guò)運用光纖布拉格光柵(FBG)和分布式光纖傳感(DTS)等前沿技術(shù),該領(lǐng)域已能夠實(shí)現亞微米級的精確檢測,甚至在極低噪聲環(huán)境下也能保持出色的性能。
智能化:隨著(zhù)光纖傳感技術(shù)的不斷發(fā)展,它與人工智能、機器學(xué)習以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結合日益緊密。通過(guò)智能算法對光纖傳感器采集到的數據進(jìn)行深入分析,不僅有望實(shí)現設施的預測性維護,還能為實(shí)時(shí)反饋和決策提供有力支持。此外,將光纖傳感器與無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)相結合,更是為智能建筑、智能交通等領(lǐng)域的創(chuàng )新提供了新的可能性。(WW)

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