光纤传感器的原理 光纤传感器由光源、入射光纤、出射光纤、光调制器、光探测以及解调制器组成。其基本原理是将光源的光经入射光纤送人调制区,光在调制区内与外界被测参数相互作用,使光的光学性质(如强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化而成为被调制的信号光,再经出射光纤送入光探测、解调器而获得被测参数。
光纤传感器按传感原理可分为两类:一类是传光型(非功能型)传感器,另一类是传感型(功能型)传感器。在传光型光纤传感器中,光纤仅作为光的传输媒质,对被测信号的感觉是靠其它敏感元件来完成的,这种传感器中出射光纤和入射光纤是不连续的,两者之间的调制器是光谱变化的敏感元件或其它性质的敏感元件。在传感型光纤传感器中光纤兼有对被测信号的敏感及光信号的传输作用,将信号的“感”和“传” 合而为一,因此这类传感器中光纤是连续的。
传感器由敏感元器件(感知元件)和转换器件两部分组成,有的半导体敏感元器件可以直接输出电信号,本身就构成传感器。敏感元器件品种繁多,就其感知外界信息的原理来讲,可分为①物理类,基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。②化学类,基于化学反应的原理。③生物类,基于酶等分子识别功能。通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类(还有人曾将传感器分46类)。
数据显示,2011 年全球传感器市场规模为828 亿美元,去年全球传感器市场规模达到了1587 亿美元。我国传感器市场也呈现快速上升趋势。从2009 年到2013 年,我国传感器市场年均增速超过20%,2014 年超过860 亿元,2015 年市场规模达到1100 亿元以上。机构预计,未来5 年,我国传感器市场将加速发展,平均销售增长率将达到30%以上。
另外,物联网标准的逐步统一完善,也将助推传感器产业发展。其中,NB-IoT(窄带蜂窝物联网)标准已获得国际组织3GPP通过,国内NB-IoT的行业标准将于今年底发布,2017年初有望规模商用。近期,华为正式发布NB-IoT解决方案,将于今年9月正式上市,计划于第四季度开展规模商用试验。三大运营商也都认为,物联网将是运营商转型发力的重中之重。物与物的连接是一个更大的市场,比互联网的空间更大。