一、行業(yè)相關(guān)定義、分類及產(chǎn)業(yè)鏈
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國光纖傳感器行業(yè)現(xiàn)狀深度分析與發(fā)展前景預(yù)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(zhuǎn)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。光纖傳感器種類多樣,根據(jù)被測對象的調(diào)制形式可以分為強度調(diào)制型、偏振態(tài)制型、相位制型、頻率制型;根據(jù)監(jiān)測的連續(xù)性可分為分布式和點分式;根據(jù)光纖在傳感器中的作用可以分為功能型(FF)和非功能型(NFF)。
資料來源:公開資料,觀研天下整理
光纖傳感器產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游原材料和設(shè)備供應(yīng)商、中游光纖傳感器制造商和下游應(yīng)用領(lǐng)域。具體來看,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(dǎo)體芯片、電子元器件、鈑金加工等行業(yè)的供應(yīng)商。這些原材料和設(shè)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(jié)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(jié),負責(zé)將上游提供的原材料和設(shè)備加工成光纖傳感器產(chǎn)品。這些產(chǎn)品具有微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化等特點,是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。
光纖傳感器產(chǎn)業(yè)鏈下游則是應(yīng)用領(lǐng)域。光纖傳感器的應(yīng)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、汽車電子、智慧農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。
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二、市場保持穩(wěn)定增長,其中光纖陀螺占據(jù)著主要市場
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(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),歷來得到國家產(chǎn)業(yè)政策的大力支持。近年隨著光纖傳感技術(shù)的不斷改進及成熟,其應(yīng)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、汽車及安防等工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,進而推動了我國光纖傳感器行業(yè)規(guī)模的增長。展望未來,隨著5G通信、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等尖端技術(shù)的蓬勃發(fā)展,光纖傳感器市場無疑將獲得更為廣闊的發(fā)展空間。
數(shù)據(jù)顯示,2019-2023年我國光纖傳感器市場規(guī)模從151億元增長到288億元,年復(fù)合增長率為25%。預(yù)計到2028年,我國光纖傳感器市場規(guī)模有望達462億元。
數(shù)據(jù)來源:公開數(shù)據(jù),觀研天下整理
從細分產(chǎn)品來拿,目前在我國光纖傳感器市場上,主要有光纖陀螺、光纖光柵傳感器、光纖電流傳感器、光纖水聽器等產(chǎn)品。其中光纖陀螺占據(jù)主要市場。有數(shù)據(jù)顯示,2023年我國光纖陀螺市場規(guī)模為221.4億元,占光纖傳感器市場比重76.88%。預(yù)計到2028年光纖陀螺市場規(guī)模達到363.8億元。
中國光纖傳感器細分產(chǎn)品及應(yīng)用情況
分類 | 市場分析 |
光纖陀螺 | 截至目前,成為國內(nèi)各軍用導(dǎo)航設(shè)備的主力傳感器,占據(jù)主要市場。其中,干涉型光纖陀螺,技術(shù)已經(jīng)成熟,適合進行批量生產(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(tǒng)容量不斷增加,運行電壓等級也越來越高,電流也越來越大,傳統(tǒng)傳感器難以滿足市場發(fā)展,光纖電流傳感器應(yīng)運而生。 |
光纖電流傳感器 | 電力傳輸系統(tǒng)容量不斷增加,運行電壓等級也越來越高,電流也越來越大,傳統(tǒng)傳感器難以滿足市場發(fā)展,光纖電流傳感器應(yīng)運而生。 |
光纖水聽器 | 干涉型光纖水聽器技術(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(yīng)用領(lǐng)域廣泛,軍工領(lǐng)域是目前最主要應(yīng)用領(lǐng)域
光纖傳感器應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,且在多個領(lǐng)域都展現(xiàn)出了其廣泛的應(yīng)用價值。例如在石油石化領(lǐng)域,光纖傳感器能有效監(jiān)測油井的各項參數(shù),助力優(yōu)化生產(chǎn)流程,提升采收率。
在電力領(lǐng)域,光纖傳感器則能實時監(jiān)控電力設(shè)備的運行狀態(tài),如變壓器的油溫和繞組溫度,從而及時發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備故障,確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。
在醫(yī)療領(lǐng)域,可穿戴光纖傳感器能實時監(jiān)測人體的生理參數(shù),如心率、血壓和體溫,為遠程醫(yī)療和健康管理提供有力支持。同時,它還廣泛應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備中,如內(nèi)窺鏡和手術(shù)機器人,顯著提升了醫(yī)療診斷和治療的精準度和安全性。
在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域,光纖傳感器能有效監(jiān)測大氣中的污染物濃度、水質(zhì)參數(shù)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(shù)據(jù)支持。同時,它還能用于監(jiān)測自然災(zāi)害,如地震和滑坡等,以便提前發(fā)出預(yù)警,減少災(zāi)害帶來的損失。
展望未來,光纖傳感技術(shù)將朝著更智能、更高性能、更廣泛的應(yīng)用方向發(fā)展,并與新興技術(shù)深度融合,從而進一步拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域和市場空間。
但是,雖然光纖傳感技術(shù)已經(jīng)在多個實際場景中獲得應(yīng)用,但在某些特定領(lǐng)域,如智能光纖傳感器在航空發(fā)動機、重型燃氣輪機狀態(tài)監(jiān)測等方面的應(yīng)用,仍面臨技術(shù)挑戰(zhàn),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,如溫度補償問題、傳統(tǒng)封裝的溫度應(yīng)變應(yīng)力分離問題等,需通過技術(shù)創(chuàng)新來提高光纖傳感器的性能和應(yīng)用范圍。
目前我國光纖傳感器仍主要應(yīng)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、智能化是未來發(fā)展方向
隨著傳感技術(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現(xiàn)了高靈敏度、高適應(yīng)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:隨著微納米加工技術(shù)的不斷進步,光纖傳感器正日益朝向小型化發(fā)展,使其能夠適應(yīng)空間受限的應(yīng)用環(huán)境,例如在醫(yī)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,通過集成多種傳感功能,如溫度、壓力、位移等的檢測,光纖傳感器正變得越來越多功能化,從而能夠更好地滿足復(fù)雜應(yīng)用場景下的多樣化需求。
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?qū)崿F(xiàn)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:隨著光纖傳感技術(shù)的不斷發(fā)展,它與人工智能、機器學(xué)習(xí)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合日益緊密。通過智能算法對光纖傳感器采集到的數(shù)據(jù)進行深入分析,不僅有望實現(xiàn)設(shè)施的預(yù)測性維護,還能為實時反饋和決策提供有力支持。此外,將光纖傳感器與無線通信技術(shù)相結(jié)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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