光纤光栅

光纤光栅式振动传感器因其高灵敏度、宽频响、免受电磁干扰等优势,在航空、航天、工程结构、地震监测等领域得到广泛应用,然而传感器信号的解调过程对传感器测量精度和抗干扰能力具有重要影响。

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光纤光栅原理是基于光纤中的光栅结构对光的衍射效应的利用,光纤光栅通常由一系列周期性的折射率变化组成,这些折射率变化会引起光的波长选择性反射和透射。

当光纤中的光栅受到外部物体的力或振动引起微小的长度变化时,这种长度变化会导致光栅的周期发生微小改变,进而影响光的传播特性,使得传输光的波长发生变化。通过测量波长的变化,可以反推出光纤受力或振动的信息。

光栅光纤传感器对微小的光栅长度变化非常敏感,因此具有高灵敏度,能够探测到微弱的振动和应力变化。光纤光栅传感器的频率响应范围广,能够覆盖从低频到高频的多个频段,使其在不同应用场景中具有较大的适用性。

由于光信号传输的本质,光纤光栅传感器不受电磁干扰的影响,相对于电气传感器,更具稳定性和抗干扰能力。光纤光栅传感器具备较高的实时性,能够快速捕捉到外部物体的振动和变形,并实时反馈这些信息。

光纤光栅传感器具有较小的尺寸,便于在狭小空间内安装和集成,适用于多种应用场景。光纤光栅传感器的工作不需要直接与被测物体接触,具备非侵入性,避免了对被测物体的损伤。

相位生成载波解调器是一种常用于光纤传感信号解调的方法,它基于生成一个与传感器信号频率相同但相位差恒定的载波信号,然后将载波信号与传感器信号进行混频,从中提取出基频信号,实现信号的解调。

需要生成一个与传感器信号频率相同的载波信号,这个载波信号通常是一个高频正弦信号。载波的频率必须与传感器信号的频率匹配,以确保在混频过程中能够有效地提取出基频信号。载波信号的相位是关键,相位差必须保持恒定。

生成的载波信号与传感器的输出信号进行混频,混频可以通过非线性元件(例如倍频器、混频器)实现,也可以通过数字信号处理方法实现。混频的目的是将传感器信号与载波信号相乘,得到频率等于信号频率差的新信号。

混频后的信号包含多个频率分量,其中一个频率分量等于传感器信号的频率差,这就是我们需要的基频信号。为了提取出基频信号,需要对混频后的信号进行低通滤波,将不需要的高频分量滤除,只保留基频分量。

通过检测相位生成的载波信号与传感器信号的相位差,可以获取传感器信号的相位信息。这个相位信息对应着传感器所测量的物理量的值,如振动的位移、应变等,因此相位差的提取是解调的关键步骤。

由于光纤光栅传感器的工作原理与电磁信号无关,光栅传感器的信号不受电磁场的影响,能够在高电磁干扰环境下保持稳定的工作,这使得光栅传感器特别适用于需要抗电磁干扰的工业环境和高频电磁辐射区域。

光纤光栅传感器的光学特性不受温度变化的影响,因为其工作原理主要依赖于光的衍射效应和光纤长度变化。相比之下,一些电气传感器在温度变化时可能会发生漂移,而光栅传感器的性能在广泛的温度范围内保持稳定,适用于各种温度变化较大的环境。

光纤光栅传感器通常安装在光纤中,光纤可以有效地传递机械振动和冲击,而光栅传感器本身不会因此受到损坏。光栅传感器能够在一定程度上抵抗机械振动和冲击,使其在工程结构监测等需要耐久性的应用中具备优势。

光纤光栅传感器通常在单模光纤中工作,其光学路径很短,因此对外部光学干扰(如强光、光束偏转等)的影响较小,这使得光栅传感器在光学噪声较强的环境下仍然能够保持可靠的测量。

光纤光栅式振动传感器在高精度测量和抗干扰性能方面具有独特的优势,未来的研究可以进一步深化解调算法,拓展传感器的应用领域,以满足不断发展的工程需求,推动光纤光栅式振动传感器技术的创新与进步。

光纤光栅传感器

为方便行业人士或投资者更进一步了解光纤光栅传感器行业现状与前景,智研咨询特推出《2023-2029年中国光纤光栅传感器行业市场全景调研及战略咨询研究报告》(以下简称《报告》)。报告对中国光纤光栅传感器市场做出全面梳理和深入分析,是智研咨询多年连续追踪、实地走访、调研和分析成果的呈现。

为确保光纤光栅传感器行业数据精准性以及内容的可参考价值,智研咨询研究团队通过上市公司年报、厂家调研、经销商座谈、专家验证等多渠道开展数据采集工作,并对数据进行多维度分析,以求深度剖析行业各个领域,使从业者能够从多种维度、多个侧面综合了解2022年光纤光栅传感器行业的发展态势,以及创新前沿热点,进而赋能光纤光栅传感器从业者抢跑转型赛道。

光纤光栅传感器属于光纤传感器的一种,基于光纤光栅的传感过程是通过外界物理参量对光纤布拉格波长的调制来获取传感信息,是一种波长调制型光纤传感器。相比于光纤传感技术,光纤光栅传感技术结合了灵敏度高、传感距离长、能够测量多点扰动和响应速度快等诸多优点,非常适用于多种场合下的微扰动监测,包括大型建筑物的健康监测、重要场所的安防、通信和输电链路的保护等。

我国光纤光栅传感器主要分为点式光纤光栅传感器和分布式光纤光栅传感器。2021年点式光纤光栅传感器产量58.8万根,分布式光纤光栅传感器产量约1.65万套。2021年我国点式光纤光栅传感器需求量为55.25万根,分布式光纤光栅传感器需求量为1.68万套。2022年下游交通等领域需求增长叠加市场认可渗透率走高整体光纤光栅需求量走高,2022年我国点式光纤光栅传感器需求量为77.8万根,分布式光纤光栅传感器需求量为1.9万套,产量小幅度增长至72.82万根和1.93万套。

理工光科现拥有光纤光栅温度、应变、压力、振动等系列传感器和大型结构工程与重大装备长期健康安全监测系统、光纤光栅感温火灾探测系统、光纤气敏传感器及煤矿瓦斯、一氧化碳一体化监测系统、系列光纤液位类传感器、光纤高温传感器及测量系统、煤气柜光纤柜位计等多种系列产品。就其经营现状而言,随着下游安防、工业和交通等需求规模持续增长,理工光科总营收持续向好,总营收从2018年的2.05亿元增长至2022年的5.45亿元,主要产品产销而言,2022年光纤传感监测系统产销量分别为574套和696套,分别较2021年下降48套和9套。

光纤光栅传感器在人类社会中的应用越来越广泛,为科学研究、国民经济的发展都起到巨大的推动作用,但目前大多数光纤光栅传感器还停留在试验研究阶段,要实现实用化、产业化,还需要更多、更深入的研究。目前,光纤光栅产品已经商品化,但光纤光栅传感器还是一个方兴未艾的行业。

光纤光栅传感技术目前面临着设计理念和生产标准不统一、生产成本高、解调方法不够成熟等挑战。未来建立统一且透明的设计理念和生产标准,以确保传感器性能的稳定性和可比较性;其次,通过技术创新和优化生产流程,实现光纤光栅传感器的大规模标准化生产,降低生产成本;最后,研发更便宜、更可靠的解调技术,是满足市场需求,推动光纤光栅传感技术的广泛应用的关键。

《2023-2029年中国光纤光栅传感器行业市场全景调研及战略咨询研究报告》内容丰富、数据翔实、亮点纷呈。是智研咨询重要研究成果,是智研咨询引领行业变革、寄情行业、践行使命的有力体现,更是光纤光栅传感器领域从业者把脉行业不可或缺的重要工具。智研咨询已经形成一套完整、立体的智库体系,多年来服务政府、企业、金融机构等,提供科技、咨询、教育、生态、资本等服务。

数据说明:

1、本报告核心数据更新至2022年12月,以中国大陆地区数据为主,少量涉及全球及相关地区数据;预测区间涵盖2023-2029年,数据内容涉及光纤光栅传感器产品产量、需求量、市场规模等。

2、除一手调研信息和数据外,国家统计局、中国海关、行业协会、上市公司公开报告(招股说明书、转让说明书、年报、问询报告等)等权威数据源亦共同构成本报告的数据来源。一手资料来源于研究团队对行业内重点企业访谈获取的一手信息数据,主要采访对象有企业高管、行业专家、技术负责人、下游客户、分销商、代理商、经销商以及上游原料供应商等;二手资料来源主要包括全球范围相关行业新闻、公司年报、非盈利性组织、行业协会、政府机构及第三方数据库等。

3、报告核心数据基于公司严格的数据采集、筛选、加工、分析体系以及自主测算模型,确保统计数据的准确可靠。

4、本报告所采用的数据均来自合规渠道,分析逻辑基于智研团队的专业理解,清晰准确地反映了分析师的研究观点。

报告目录框架:

第一章 我国光纤光栅传感器概述

第一节 行业定义

第二节 行业特点和用途

第三节 行业发展历程

第二章 国外光纤光栅传感器市场发展概况

第一节 全球光纤光栅传感器市场分析

第二节 亚洲地区主要国家市场概况

第三节 欧洲地区主要国家市场概况

第四节 美洲地区主要国家市场概况

第三章 我国光纤光栅传感器环境分析

第一节 我国经济发展环境分析

第二节 行业相关政策、标准

第四章 我国光纤光栅传感器技术发展分析

第一节 当前我国光纤光栅传感器技术发展现况分析

第二节 我国光纤光栅传感器技术成熟度分析

第三节 中外光纤光栅传感器技术差距及其主要因素分析

第四节 提高我国光纤光栅传感器技术的策略

第五章 光纤光栅传感器市场特性分析

第一节 光纤光栅传感器市场集中度

第二节 光纤光栅传感器行业SWOT分析

一、优势

二、劣势

三、机会

四、风险

第三节 光纤光栅传感器行业结构

第六章 我国光纤光栅传感器发展现状

第一节 我国光纤光栅传感器市场现状分析

第二节 我国光纤光栅传感器产量分析及预测

一、我国光纤光栅传感器生产区域分布

二、2018-2022年我国光纤光栅传感器产量

第三节 我国光纤光栅传感器市场需求分析及预测

一、2018-2022年我国光纤光栅传感器需求量

二、主要地域分布

第四节 我国光纤光栅传感器价格趋势分析

一、2018-2022年光纤光栅传感器价格分析

二、影响光纤光栅传感器价格的因素

三、2023-2029年光纤光栅传感器市场价格预测

第七章 2018-2022年我国光纤光栅传感器行业经济运行

第一节 2018-2022年行业偿债能力分析

第二节 2018-2022年行业盈利能力分析

第三节 2018-2022年行业发展能力分析

第四节 2018-2022年行业企业数量及变化趋势

第八章 2018-2022年我国光纤光栅传感器所属行业进、出口分析

第一节 2022年光纤光栅传感器进、出口特点

第二节 光纤光栅传感器进口分析

第三节 光纤光栅传感器出口分析

第四节 2023-2029年光纤光栅传感器进、出口预测

第九章 主要光纤光栅传感器企业及竞争格局

第一节 武汉理工光科股份有限公司

一、企业发展简况分析

二、企业经营情况分析

三、企业经营优劣势分析

第二节 基康仪器股份有限公司

一、企业发展简况分析

二、企业经营情况分析

三、企业经营优劣势分析

第三节 天津学森科技有限公司

一、企业发展简况分析

二、企业经营情况分析

三、企业经营优劣势分析

第四节 杭州聚华光电科技有限公司

一、企业发展简况分析

二、企业经营情况分析

三、企业经营优劣势分析

第五节 深圳太辰光通信股份有限公司

一、企业发展简况分析

二、企业经营情况分析

三、企业经营优劣势分析

第十章 2023-2029年光纤光栅传感器投资建议

第一节 光纤光栅传感器投资环境分析

第二节 光纤光栅传感器投资进入壁垒分析

一、经济规模、必要资本量

二、准入政策、法规

三、技术壁垒

第三节 光纤光栅传感器投资建议

第十一章 2023-2029年我国光纤光栅传感器未来发展预测及投资前景分析

第一节 未来光纤光栅传感器行业发展趋势分析

一、未来光纤光栅传感器行业发展分析

二、未来光纤光栅传感器行业技术开发方向

第二节 光纤光栅传感器行业相关趋势预测

一、政策变化趋势预测

二、供求趋势预测

三、进、出口趋势预测

第十二章 2023-2029年我国光纤光栅传感器投资的建议及观点

第一节 投资机遇

第二节 投资风险

一、政策风险

二、宏观经济波动风险

三、技术风险

四、其他风险

第三节 行业应对策略

图表目录:部分

图表1:光纤光栅传感器行业产业链

图表2:光纤光栅传感器行业相关标准及主要政策

图表3:2015-2022年全球光纤光栅传感器市场规模

图表4:2015-2022年全球光纤光栅传感器区域市场规模统计

图表5:2023-2029年全球光纤光栅传感器市场规模预测

图表6:2015-2022年中国光纤光栅传感器市场产量走势

图表7:2015-2022年中国光纤光栅传感器市场需求走势

图表8:2015-2022年中国光纤光栅传感器市场规模走势

图表9:2023-2029年中国光纤光栅传感器市场规模预测

智研咨询作为中国产业咨询领域领导品牌,以“用信息驱动产业发展,为企业投资决策赋能”为品牌理念。公司融合定量分析与定性分析方法,用自主研发算法,结合行业交叉大数据,通过多元化分析,挖掘定量数据背后根因,剖析定性内容背后逻辑,客观真实地阐述行业现状,审慎地预测行业未来发展趋势,为客户提供专业的行业分析、市场研究、数据洞察、战略咨询及相关解决方案,助力客户提升认知水平、盈利能力和综合竞争力。主要服务包含精品行研报告、专项定制、月度专题、可研报告、商业计划书、产业规划等。提供周报/月报/季报/年报等定期报告和定制数据,内容涵盖政策监测、企业动态、行业数据、产品价格变化、投融资概览、市场机遇及风险分析等。

光纤光栅感温火灾探测器

线型感温探测器是一种用于测量温度的传感器,常见的线型感温探测器有以下几种类型:

1. 热电偶线型感温探测器:基于热电效应原理,利用两种不同材料的导线连接处产生的温差来测量温度。

2. 热敏电阻线型感温探测器:利用热敏电阻材料的电阻随温度的变化特性,通过测量电阻值来计算温度。

3. 光纤线型感温探测器:利用光纤中的光信号在温度变化时的衰减特性,通过测量光信号的衰减程度来推断温度变化。

4. 红外线型感温探测器:利用红外辐射的特性,通过测量物体表面的红外辐射来推断物体的温度。

这些线型感温探测器在不同的应用场景下有各自的优缺点,选择适合的类型需要根据具体的需求和环境条件来进行评估。