光纤传感器的今日发展概况
2023年光纤传感器行业市场前景分析
2023年光纤传感器行业市场前景分析光纤传感器是一种基于光学原理和光电技术的传感器，具有高精度、高灵敏度、抗干扰性强等特点，在环境监测、医疗诊断、工业自动化等领域具有广泛的应用前景。
本文将从市场需求、主要应用领域、技术发展等角度对光纤传感器行业的市场前景进行分析。
一、市场需求随着全球经济的发展和人们生活水平的提高，对环境质量、产品质量、工业安全等方面的要求越来越高。
传统的传感器在应对一些特殊环境或高要求的场合时，受限于自身的性能，无法满足需求。
而光纤传感器具有高精度、高灵敏度、抗干扰性强等特点，逐渐成为解决特殊环境或高要求场合中最优选择的传感器类型之一。
因此，市场需求推动了光纤传感器行业的发展。
二、主要应用领域1.环境监测领域环境监测领域是光纤传感器最主要的应用领域之一，包括热点领域如空气污染、水污染等。
例如，气体浓度测量是空气质量监测的重要指标之一，而传统的气体浓度传感器存在检测范围限制、易受干扰等缺陷。
光纤传感器可通过利用光与气体分子的相互作用进行浓度测量，提高检测灵敏度和稳定性。
2.医疗诊断领域光纤传感器的应用在医疗领域非常广泛，比如用在医学成像、肿瘤治疗、微型控制系统等方面。
例如，利用光纤技术可以实现对病人血糖变化的准确测量，从而提高治疗效果和减少病人痛苦。
3.工业自动化领域随着工业自动化程度的提高，传感器的应用也越来越广泛。
光纤传感器可以实现对温度、压力、振动等工业参数的准确测量。
同时，光纤传感器本身具有防爆、防腐、抗干扰等特点，也更适合于危险或高要求的工作环境。
三、技术发展1. 光纤传感器技术不断创新和深化，已经形成了多种类型的光纤传感器。
包括拉曼光纤传感器、布里渊光纤传感器、光纤陀螺等。
2. 光纤传感器体积越来越小，成本也不断降低。
这使得光纤传感器能够更方便地嵌入到各种设备中，同时也有利于生产、维护等方面的成本降低。
3. 光纤传感器技术的发展使其在多个领域中可以应用，基于微光子学的光纤传感器、新型的仿生光纤传感器和多参数光纤传感器都正在研制之中。
光纤传感器的工程应用及发展趋势
光纤传感器的工程应用及发展趋势摘要：对光纤传感器的应用概况进行了详细综述，总结比较了几种成熟的光纤传感器的优缺点。
针对隧道的具体应用，提出了一套点面结合的综合技术解决方案。
指出了目前光纤传感器在工程应用上急需解决的一些问题及其发展趋势。
关键词：光纤传感器；光纤光栅；安全监测一．引言近年来公路交通基础建设迅速发展，隧道和桥梁工程的建设规模大，环境条件复杂，建设速度快，所以对其长期运行的安全性必须进行在线监测，才能有效预防安全事故的发生，避免造成生命和财产的重大损失。
公路隧道和桥梁的地质灾害不仅影响公路交通的安全，造成生命和财产的损失，而且影响经济的快速稳定发展。
公路隧道和桥梁发生的灾害主要包括隧道局部的坍塌、渗漏以及火灾，桥梁局部裂缝、崩塌等。
传感技术是这些工程安全监测的基础和支柱。
而随着工程难度和环境条件日趋复杂，传统的传感技术已愈来愈显示出它的局限性，如抗干扰能力和抗恶劣环境能力差，长期稳定性差，难以实现现场非电、大容量、远程分布式、数字化监测等。
光纤传感技术正是在这种背景下，自20世纪70年代初诞生以来，就受到了世界范围内的广泛重视，并取得了持续和快速的发展，成为这些大型工程安全监测的首选传感器。
因此，近年来光纤传感器逐渐的代替了电阻应变片传感器，在大型土木工程中获得了广泛的应用[1-4]。
二．应用与发展概况1989年美国布朗大学的Mendez 等人[5]首先提出了将光纤传感器用于钢筋混凝土结构和建筑检测的可能性。
之后，美国、加拿大、英国、德国、日本、瑞士等国，纷纷将光纤传感技术应用于桥梁等建筑物的安全监测。
加拿大卡尔加附近的Beddington Trail 大桥是最早使用光纤光栅传感器进行测量的桥梁之一，16 个光纤光栅传感器贴在预应力混凝土支撑的钢增强杆和炭纤复合材料筋上,对桥梁结构进行长期监测。
1999 年夏, 在美国新墨西哥Las Cruces 10 号州际高速公路的一座钢结构桥梁上，安装了120 个光纤光栅传感器，创造了当时在一座桥梁上使用光纤光栅传感器最多的纪录。
2024年分布式光纤传感器市场调研报告
2024年分布式光纤传感器市场调研报告引言分布式光纤传感器是一种基于光纤传感技术的新型传感器，能够实时地对环境中的温度、压力、应变等物理量进行监测和测量。
随着传感器技术的不断发展和应用领域的拓展，分布式光纤传感器在市场上得到了广泛的关注和应用。
本报告对分布式光纤传感器市场进行了全面的调研和分析，旨在为相关企业和研究机构提供市场参考和决策支持。
市场规模与趋势2019年全球分布式光纤传感器市场规模约为10亿美元，预计到2025年将达到20亿美元。
市场规模的增长主要受到以下几方面因素的影响：1.应用领域的拓展：分布式光纤传感器在土木工程、能源、石油化工等行业得到了广泛应用，在监测工程结构安全、管道泄漏等方面发挥重要作用。
2.技术进步的推动：光纤传感技术的不断创新和提升，使得分布式光纤传感器的性能得到了显著提高，更加适应多样化的应用需求。
3.政策支持和规范推动：一些国家和地区出台了相关政策和规范，促进了分布式光纤传感器市场的发展。
市场竞争格局目前，全球分布式光纤传感器市场具有较高的竞争程度，主要的竞争企业包括：1.Schlumberger2.Prysmian Group3.OFS4.Sumitomo Electric Industries5.Yokogawa Electric Corporation这些企业通过技术创新、产品质量和售后服务等方面的竞争，不断拓展市场份额和提升市场竞争力。
市场机遇与挑战分布式光纤传感器市场面临着一些机遇和挑战：机遇1.新兴应用领域：随着大数据、物联网等技术的发展，分布式光纤传感器有望在智慧城市、智能交通等新兴领域寻找新的应用机遇。
2.国际市场扩张：国内企业通过自身技术优势和产品竞争力，可以逐步进入国际市场，实现扩张。
挑战1.技术门槛较高：分布式光纤传感器的研发和生产需要掌握一定的光学、光电子、传感等专业知识，技术门槛较高。
2.市场竞争激烈：目前市场上已有较多的竞争对手，企业需要通过技术创新和差异化来获得竞争优势。
光纤传感器的发展与应用
21卷第2期 (总122期)·35 ·光纤传感器的发展与应用张 朋 王 宁 陈 艳 王海燕光纤传感技术是随着光导纤维和光纤通信技术的发展而形成的崭新技术。
自从20世纪70年代末光纤传感器诞生以来，便由于其具有的防火、防爆、精度高、损耗低、体积小、重量轻、寿命长、性价比高、复用性好、响应速度快、抗电磁干扰、频带范围宽、动态范围大、易与光纤传输系统组成遥测网络等优点而被广泛地应用于各行各业。
随着对其研究的不断深入，光纤传感器势必会对科学研究、国民生产、日常生活等诸多领域产生深远影响。
1. 光纤传感器的发展1966年华人科学家高锟提出了用玻璃代替铜线传输信息的大胆设想：利用玻璃清澈透明的性质，使用光来传送信号，使得一根头发般细小的光纤传输的信息量相当于一条饭桌般粗大的铜“线”！许多人都认为是匪夷所思，甚至认为高锟神经有问题。
但高锟经过理论研究，充分论证了光导纤维的可行性。
他说：所有的科学家都应该固执，都要觉得自己是对的，否则不会成功。
后来，他发明了石英玻璃，制造出世界上第一根光导纤维，使科学界大为震惊。
高锟的发明为信息高速公路奠定了基石，在很大程度上改变了世界的通讯模式。
他因此获得了巨大的世界性声誉，被冠以“光纤之父”的称号。
光纤是光导纤维的简称，虽然其最初的研究是为了通信，但不久后人们发现光纤具有许多新的优良性质，因而在其他领域也广泛应用，其中之一就是构成光纤传感器。
虽然早在1978年就有光纤传感器的报道，但大量研究是在1989年才开始的。
20世纪90年代初只有少数光纤传感器在市场上出现，其原因主要是技术不成熟、可靠性不高。
另外由于早期的光纤传感器是小批量生产，性价比相对较低。
之后越来越多的光纤传感器不断地商业化，比如压力应力传感器、液体流量传感器、电流电压传感器、化学传感器、湿度传感器等。
目前世界上已有五百多家企业生产各类光纤传感器。
JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ 作为高科技的重要组成部分，是综合国力的重要体现。
新型传感器的研究现状及未来发展趋势
新型传感器的研究现状及未来发展趋势传感器是一种现代化技术所必需的元件，它能够将各种物理量转化为电信号。
传感器的应用范围广泛，例如自动化生产、交通运输、医疗诊断、安全监测等领域，因此传感器技术的发展对现代化生产、生活、科学技术的发展有着非常重要的作用。
传感器的种类很多，根据测量的物理量不同，可以分为温度传感器、压力传感器、流量传感器、湿度传感器、加速度传感器、光学传感器等等。
在这些传感器中，新型传感器是一种备受关注的技术。
一、新型传感器的研究现状1. MEMS技术传感器MEMS是微电子机械系统（Micro-Electro-Mechanical System）的缩写，它是一种微型化的电气机械系统，它能够将机械元件和电子元件进行集成化处理。
因此，MEMS技术传感器的优势在于体积很小、功耗低、响应速度快、可靠性高、价格便宜等等。
如今，MEMS技术传感器的应用已经非常广泛，例如手机中的加速度传感器、陀螺仪、磁力计、压力传感器等等，这些传感器的应用大大提升了手机的功能和用户体验。
2. 光纤传感器光纤传感器是一种基于光学原理的传感器，它使用光的传输来测量物理量。
与传统传感器相比，光纤传感器具有很多优势，例如高灵敏度、抗干扰能力强、安全可靠、经济实用，能够实现长距离传递、分布式检测等等。
目前，光纤传感器主要应用在石油天然气、交通运输、环境监测、生命科学等领域。
例如，在石油天然气开采中，光纤传感器可以测量油井的温度、压力、流量等参数，可以帮助确定油井的产量和工作状态，并且可以提高油井的生产效率。
3. 生物传感器生物传感器主要是应用在医疗诊断领域中的，它能够检测人体内的生物分子、细胞和组织等信息。
例如，可以测量血液中的血糖、白细胞计数、酸碱度等指标，可以帮助医生进行疾病的诊断和治疗。
目前，生物传感器技术发展非常迅速，尤其是以DNA、RNA 等为基础的生物传感器，它可以快速、准确地检测病原体、基因变异等信息，有望成为未来医疗诊断中的主要手段。
光纤传感器的本日与发展
光纤传感器的本日与发展作者：清华大学电子工程系廖延彪本文报道了光纤传感器国内外发展的现状。
主要先容了两方面的情况：光纤传感器原理性研究的发展现状和光纤传感器产品的应用与开发的现状。
前者报道了光纤光栅、分布式光纤传感技术以及光纤传感网的发展，这些是目前的研究热门；后者先容了光层析成像技术、智能材料、光纤陀螺及惯性导航系统、产业工程类传感器（其中包括电力产业用高电压、大电流传感器，利用光纤的弹光效应和FBG器件的应力传感器等）。
最后先容了新型光纤材料与器件、氟化物玻璃光纤，碳涂覆光纤、以及正在研究中的蜂窝型波导光纤、液晶光纤等。
一、引言随着密集波分复用DWDM技术、掺铒光纤放大器EDFA技术和光时分复用OTDR技术的发展和成熟，光纤通讯技术正向着超高速、大容量通讯系统的方向发展，并且逐步向全光网络演进。
在光通讯迅猛发展的带动下，光纤传感器作为传感器家族中年轻的一员，以其在抗电磁干扰、轻巧、灵敏度等方面唯一无二的上风，已迅速成长为年景交额超过10亿美金，并预计将于2010年拥有超过50亿美金市场的产业。
每年由美国光学工程师学会(OSA)主办的光纤传感国际会议（OFS）及时报道着光纤传感领域的最新进展，并对光纤传感及其相应技术进行有益的研讨。
当前，世界上光纤传感领域的发展可分为两大方向：原理性研究与应用开发。
随着光纤技术的日趋成熟，对光纤传感器实用化的开发成为整个领域发展的热门和关键。
由于光纤传感技术并未如光纤通讯技术那样迅速地获得产业化，很多关键技术仍然停留在实验室样机阶段，距贸易化有一定的间隔，因此光纤传感技术的原理性研究仍处于相当重要的位置。
由于很多光纤传感器的开发是以取代当前已相当成熟，可靠性和本钱已得到公认，并已经被广泛采用的传统机电传感系统为目的，所以尽管这些光纤传感用具有如电磁尽缘、高灵敏度、易复用等诸多上风，其市场渗透所面临的困难和挑战是可想而知的。
而那些具有前所未有全新功能的光纤传感器则在竞争中占有明显上风，FBG和其它的光栅类传感器就是一个最好的例证。
光纤传感若干关键技术的现状及其发展路径
光纤传感若干关键技术的现状及其发展路径光纤传感是一种新兴的无损检测技术，它可以实现对物理量的高灵敏度、高精度、大范围、快速、实时的测量，因此在环境监测、化工安全、能源领域、医疗诊断等方面具有广泛的应用前景。
为了更好地发挥光纤传感技术的潜力，需要不断提升其关键技术水平。
光源和光学器件是光纤传感技术的核心，对于光纤传感的性能和可靠性有着至关重要的影响。
目前，光纤传感器的光源主要采用稳定和可调谐的激光器，而光学器件则包括模态分复用器、光栅和各种衍射器件等。
未来需要进一步研究和开发更加先进的光学元件，并将其应用于光纤传感器的制造之中，以提高传感器的稳定性、精度和灵敏度。
信号检测是光纤传感系统的重要组成部分，也是保证其高灵敏度和高分辨率的关键技术。
目前主要采用的信号检测技术包括强度调制直接检测法、光谱分析法和相位调制技术等。
未来的发展方向是发展更加高效可靠的检测方案，并在实验室和工业应用中得到广泛应用。
光纤传感器的信号处理技术是提高其测量准确性的重要途径之一。
可通过建立数学模型和信号处理算法，对光纤传感器输出的信号进行处理和解析，实现对所测量物理量的高精度测量。
未来需要进一步研究和发展适用于复杂环境下的信号处理算法，并将其应用于实际的光纤传感测量中。
尽管光纤传感技术在很多领域都有广阔的应用前景，但目前仍然存在着一些技术瓶颈和挑战。
例如，对于如何保证传感器的耐用性和可靠性等问题仍需进一步探究。
此外，由于不同物理量的测量需要选择不同的光纤传感器，因此还需要在光纤传感器的多样性和可用性上开展进一步的研究和开发。
综上所述，光纤传感技术的发展需要不断提升其关键技术水平。
未来将围绕提高光源和光学器件性能、优化信号检测技术、研究信号处理算法以及加强传感器的可靠性等方面开展研究，以实现对不同物理量的高灵敏度、高分辨率和高可靠性的测量，为实现“智慧物联”和“人工智能”做出更大的贡献。
光纤传感技术的应用与发展
光纤传感技术的应用与发展随着科学技术的发展和经济的飞速发展，光纤传感技术在现代工业、交通、医疗等领域扮演着至关重要的角色。
光纤传感技术是指利用光纤作为传感器的载体，通过光纤传输信号，探测温度、压力、形变、位移等各种物理量，实现数据的处理和监测控制。
近年来，光纤传感技术在国内外得到广泛应用和深入研究，不断拓展新领域，展现出无穷潜力。
一、光纤传感技术的应用1. 工业应用光纤传感技术在工业生产中的应用包括：光纤伺服系统、光纤应力、压力、形变、温度传感等。
其中，光纤应力、压力、形变传感是光纤传感技术应用的重要领域。
光纤应力传感可用于汽车、航空、铁路轨道、建筑物等领域，实现产品的经济、安全、环保；光纤压力、形变传感可用于桥梁、隧道、水坝等大型土木工程的监测，实现对结构物的长期跟踪和安全评估。
同时，光纤传感器的制作成本低、易于集成，符合现代工业生产中对装备的高度智能化和自动化的要求。
2. 交通应用在交通领域，光纤传感技术可以应用于火车的速度、车厢温度、轮盘温度的监测；又可用于公路及城市交通的交通流控制和信号灯控制。
例如，北京市地铁16号线采用光纤传感器实现线路的智能化控制，即实时检测列车、热点区域等温度变化、轨道变形等情况，为地铁的安全运行和高效管理提供了有力保障。
3. 医疗应用在医疗领域，光纤传感技术可以应用于计算机辅助心血管杂音识别、医用设备性能监测、眼科检测等。
光纤温控技术可用于糖尿病胰岛素泵和热敏治疗等领域；光纤激光传感技术可用于组织切割、光治疗及非侵入性微创手术操作中提高手术精准度，实现微创手术的安全性和高效性。
二、光纤传感技术的发展1. 技术创新随着科学技术的进步和市场需求的变化，在传感"智能化"和集成化方面发挥巨大优势，从而进一步推动了光纤传感技术的发展。
目前，国外的光纤传感技术已经进入了第三代，从传统的光纤传感技术向互联网、物联网、超级计算机等方向发展，实现了传感与控制的深度融合，将对未来智能城市、智能交通等领域带来巨大的变革。
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1 / 17 光纤传感器的今日的发展概况 一、引言 随着密集波分复用DWDM技术、掺铒光纤放大器EDFA技术和光时分复用OTDR技术的发展和成熟，光纤通信技术正向着超高速、大容量通信系统的方向发展，并且逐步向全光网络演进。在光通信迅猛发展的带动下，光纤传感器作为传感器家族中年轻的一员，以其在抗电磁干扰、轻巧、灵敏度等方面独一无二的优势，已迅速成长为年成交额超过10亿美金，并预计将于2010年拥有超过50亿美金市场的产业。每年由美国光学工程师学会(OSA)主办的光纤传感国际会议（OFS）及时报道着光纤传感领域的最新进展，并对光纤传感及其相应技术进行有益的研讨。 当前，世界上光纤传感领域的发展可分为两大方向：原理性研究与应用开发。随着光纤技术的日趋成熟，对光纤传感器实用化的开发成为整个领域发展的热点和关键。由于光纤传感技术并未如光纤通信技术那样迅速地获得产业化，许多关键技术仍然停留在实验室样机阶段，距商业化有一定的距离，因此光纤传感技术的原理性研究仍处于相当重要的位置。由于很多光纤传感器的开发是以取代当前已相当成熟，可靠性和成本已得到2 / 17
公认，并已经被广泛采用的传统机电传感系统为目的，所以尽管这些光纤传感器具有如电磁绝缘、高灵敏度、易复用等诸多优势，其市场渗透所面临的困难和挑战是可想而知的。而那些具有前所未有全新功能的光纤传感器则在竞争中占有明显优势，FBG和其它的光栅类传感器就是一个最好的例证。当前的原理性研究热点集中于光纤光栅（FBG和LPG）型传感器和分布式光纤传感系统两大板块。 FBG型光纤传感器自发明之日起，已走过了原理性研究和实验论证的百家争鸣阶段。目前成熟的FBG制作工艺已可形成小批量生产能力，而研究的焦点也转向解决高精度应用，完善解调和复用技术，以及降低成本等几个方向上。另一方面，由于光纤传感器具有将传输与传感媒质合而为一的特性，使得沿布设路径上的光纤可全部成为敏感元件，因此，分布式传感成为光纤传感器与生俱来的优点。 对于光纤传感技术的应用研究主要有以下四大类：光（纤）层析成像技术（OCT，OPT）、智能材料（SMART MATERIALS）、光纤陀螺与惯导系统（IFOG，IMIU ）和常规工业工程传感器。另外，由于光纤通信市场需求的带动以及传感技术的特殊要求，新型器件和特种光纤的研究成果也层出不穷。 3 / 17
目前，我国的光纤传感器研究大多数集中于大专院校和科研单位，仍然未完成由实验室向产品化的过渡。其中，比较成熟的技术包括：清华大学光纤传感中心与总后合作研制开发的光纤油罐液位与温度测量系统，已经安装运行数年；北京航空航天大学与总装合作研制的光纤陀螺系统，目前指标为0.2°/hr ； 中国计量学院研制的分布式光纤传感系统，已有产品报道；华中理工大学与广东某公司联合研制的强电压、大电流传感系统。此外，在广东、深圳等地，还建立了许多光纤无源器件生产厂家。由于光纤传感器未能跨越产品化的门槛，并未象光纤通信产业那样成指数型增长，许多与我们日常生活密切相关的传感器产品（如交通管理、警报装置等）和大量的测试仪器依然依赖于进口，亟待发展的空间非常广阔。 4 / 17 二、光纤传感器的原理性研究 1、光纤布拉格光栅
光纤布拉格光栅FBG于1978年问世[1]，这种简单的固有传感元件，可利用硅光纤的紫外光敏性写入光纤芯内，图1描述了光纤光栅的基本原理。常见的FBG传感器通过测量布拉格波长的漂移实现对被测量的检测，光栅布拉格波长(λB)条件可以由式（1）表示： 5 / 17
式中，∧—光栅周期； n—折射率。 当宽谱光源入射到光纤中，光栅将反射其中以布拉格波长lB为中心波长的窄谱分量。在透射谱中，这一部分分量将消失，lB随应力与温度的漂移为 [2]：
其中，ε—外加应力； Pi,j—光纤的光弹张量系数； ν—泊松比； α—光纤材料（如石英）的热膨胀系数； △F—温度变化量。 上式中： 6 / 17
因子典型值为0.22。因此，可以推导出在常温和常应力条件下的FBG应力和温度响应条件如式下：
1pm的波长分辨率大致对应于1.3mm处0.1℃或1me的温度和应力测量精度。 光纤光栅除了具备光纤传感器的全部优点之外，还拥有自定标和易于在同一根光纤内集成多个传感器复用的特点。图2是光纤光栅传感器在一根光纤内实现多点测量的例子[3]。 光栅传感器可拓展的应用领域有许多，如将分布式光纤光栅传感器嵌入材料中形成智能材料，可对大型构件的载荷、应力、温度和振动等参数进行实时安全监测；光栅也可以代替其它类型结构的光纤传感器，用于化学、压力和加速度传感中。 图3为传统阻抗计与FBG传感器测试结果的比较。7 / 17
美国的MICRON-OPTICS公司所研制的FBG应 用系统Si425[9] (见图4)，可同时测量多达4路512个FBG传感器，扫描范围50nm、分辨率1pm、测量频率可达244Hz。 长周期光栅是指周期大于100mm的光栅，也是继FBG之后光纤光栅型传感器的另一个重要分支。由于测量利用包层膜耦合的原理，使其同时具备灵敏度优良和制作简便的优势。图5是长周期光栅的透射谱。光纤光栅的其它分支还包括啁啾光栅、斜光栅等[2]，它们也已付诸应用研究[6]。 2、分布式光纤传感系统 在世界范围内，由于对工民建和工业设施安全性和效益要求的不断提高，对集成的安全检测系统的需求逐步攀升。具备可连续、无间断、长距离测量并与被测量介质有极强的亲和性的分布式光纤传感系统似乎正是为此而量身定做的。分布式光纤传感系统通常有三种类型：拉曼型、布里渊型和FBG型。 拉曼型分布式光纤传感系统是基于光纤拉曼散射效应的连续型传感器，其工作原理见图6。三种类型的传感系统的应用都已见诸于报道。其中尤以拉曼型分布式传感系统最为成熟，已成功地装载于A340运输机上（图7）。 8 / 17 9 / 17
FBG型分布式传感系统在应力多点分布式测量中有独到的优点，并可同时完成温度和应力的双参量测量[5]，为FBG应用开辟了更为广阔的前景。图8介绍了采用WDM/TDM解调的FBG阵列的拓扑结构[4]。
三、光纤传感器产品的应用与开发 光纤传感器的应用开发根据当前的应用热点领域和技术类型可大致分为四个大的方向：光（纤）层析成像分析技术OCT、光纤智能材料（SMART MATERIAL）、光纤陀螺与惯导系统、以及常规工业工程传感器。2002年是光纤陀螺（I-FOG）诞生的25周年，在第15届OFS年会上，特别为光纤陀螺开辟了专题会场。 1、光层析成像技术 光纤层析成像分析技术从兴起到应用不过只有二、三十年的时间，根据不同的原理和应用场合，可将光纤层析技术分为光相干层析成像分析(OCT)和光过程层析成像分析技术(OPT)。 10 / 17
光层析成像技术源于X射线层析成像分析（CT），其基本原理如图9所示。当X射线或光线传输经过被测样品时，不同的样品材料对射线的吸收特性有不同，因此对经过样品的射线或光线进行测量、分析，并根据预定的拓扑结构和设计进行解算就可以得到所需要的样品参数。 光纤相干层析成像技术（OCT）主要应用于生物、医学、化学分析等领域，如视网膜扫描、胃肠内视和用于实现彩色多普勒(CDOCT)血流成像等。其工作原理基于光的相干检测原理，基本系统结构如图10所示。 OCT为生物细胞和机体的活性检测提供了一种有效的方式，世界上有许多国家都开发出相应的产品。图11为视网膜的CT扫描图像。德国的科学家近期推出了一台可用作皮肤癌诊断的OCT设备。此外，利用OCT可以实现深度测量（~1mm）的优势，已有实例应用于对生长中的细胞进行观察和监测中。 而OPT则面向工业工程－油井、管线等场所，高精度地解决流体的过程测量问题。由于OPT所关心的是光线路径上的积分过程，因此相关的系统集成设计、测量理论分析中的单元分割与信号处理都是关键。图12简单描绘了传统OPT的测量原理，由于OPT具有适用于狭小的或不规则的空间、安全性高、11 / 17
测量区域不受电磁干扰以及可组成测量网络的多项长处，为工业过程的安全测量提供了一种优良的手段。 2、智能材料 智能材料的提出和研究已有相当长的一段时间，为业内人士所熟悉。智能材料是指将敏感元件嵌入被测构件机体和材料中，从而在构件或材料常规工作的同时实现对其安全运转、故障等的实时监控。其中，光纤和电导线与多种材料的有效结合是关键问题之一，尤其是实现与纺织材料的自动化编织。美国南卡罗来那州立大学、佛吉尼亚理工大学和费城纺织学院都在此方面进行了大量工作。笔者曾参与由美国军方资助的预研项目智能型士兵（SMART SOLDIER）和智能型降落伞（SMART PARACHUTE）的研究。图13展示了一件嵌入光纤和电导线的背心[7]。其中光纤和电导线的嵌入均已实现了自动化，为智能型服装的商业化解决了又一难题。 智能材料作为桥梁、大坝等混凝土大型建筑的监测系统已在国外多处工程中通过安装测试并付诸应用。此外，智能材料在航空航天领域的应用也日趋广泛，尤其是采用光纤光栅和光纤分布式应力、温度测量系统进行恶劣环境条件－高温、变形的多参量监测取得了明显的效果。图14勾勒出分布式传感器