文档介绍：光纤传感器研究综述
孙放
北京工业大学应用数理学院 030611 班
指导教师:周劲峰

摘要论述了光纤传感器国内外发展现状以及研究动向。
关键词光纤,传感器

一、引言
20 世纪以来,集成电路、计算机技术飞速发展,信息摄取装置——传感器和传感技术却成了限
制信息技术的瓶颈。因此,80 年代以来,传感器和传感技术成为了国际研究的热点之一,各国对此
领域的投入越发高涨,例如:(1)美国国防部将传感器技术视为 20 项关键技术之一;(2)日本把传
感器技术与计算机、通信、激光半导体、超导并列为 6 大核心枝术之一;(3)德国视军用传感器为
优先发展技术;(4)英、法等国对传感器的开发投资逐年升级;(5)原苏联军事航天计划中的第五
条列有传感器技术。
传感器技术之所以如此受到重视并获得极为迅速发展的原因是:(1)微型计算机的普及、信息
处理技术的飞速发展,形成了推动获得信息的传感器技术发展的动力。(2)广阔的市场与社会需求
是传感器技术发展的又一强劲推动力,2000 年,世界传感器市场总额达 700 亿美元。光通信是本世
纪在科学技术领域取得的最伟大的成就之一,它以光子为信息载体,为现代化社会提供了一种最优
秀的信息交换与传输手段。因此,光通信的成功,促进了光传感的兴起与发展。“光子学与光子技术
发展战略报告”是国家自然科学基金委员会政策局在“九五”优先资助领域的基础上安排的软课题,
1997 年的形成的报告就指出:在下个世纪的光子产业上,光纤传感将与光纤通信平分市场,并逐步
超过后者。

二、光纤传感器的发展
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。
1、国外光纤传感器发展现状
美最高的国家,在军事和民用领域的应用方面,其进展都
十分迅速。在军事应用方面,研究和开发主要包括:水下探测的光纤传感器、用于航空监测的光纤传
感器、光纤陀螺、用于核辐射检测的光纤传感器等。这些研究都分别由美国空军、海军、陆军和国
家宇航局(NASA)的有关部门负责,并得到许多大公司的资助。美国也是最早将光纤传感器用于民用
领域的国家。如运用光纤传感器监测电力系统的电流、电压温度等重要参数,监测桥梁和重要建筑
物的应力变化,检测肉类和食品的细菌和病毒等。日本和西欧各国也高度重视并投入大量经费开展
光纤传感器的研究与开发。日本在 20 世纪 80 年代便制定了“光控系统应用计划”,该计划旨在将
光纤传感器用于大型电厂,以解决强电磁干扰和易燃易爆等恶劣环境中的信息测量、传输和生产过
程的控制。20 世纪 90 年代,由东芝、日本电气等 15 家公司和研究机构,研究开发出 12 种具有一
流水平的民用光纤传感器西欧各国的大型企业和公司也积极参与了光纤传感器的研发和市场竞争,
其中包括英国的标准电讯公司、法国的汤姆逊公司和德国的西门子公司等。
2、国内光纤传感器发展现