FBG陣列傳感作為新一代光纖光柵傳感技術，有機結合了傳統“分立式光纖光柵傳感”與“分布式光纖傳感”各自的優勢，是實現大容量、高精度、高密度、長距離、高可靠性光纖傳感網絡的最有效途徑。

光纖的光敏特性早在1978年就被發現，但是直到20世紀90年代，在光纖通信領域和光纖傳感領域的一系列里程碑式的技術進步才使FBG的商用化得到快速發展。表1概括描述了光纖布拉格光柵傳感技術的發展歷程。

表1 光纖布拉格光柵傳感技術的發展簡表

分立式FBG傳感器開始商用至今已有30多年的歷史，該項技術的關鍵器件已經全部實現國產化，并在眾多領域得到廣泛應用，包括橋梁、隧道、邊坡、大壩等大型建筑的監測，石油天然氣領域的監測，火電、水電、風電、核電等領域大型電力設施的監測，高速公路、高速鐵路/地鐵、機場道面的智能監測等。但面臨著這些主要問題：

● 極端工作條件下，光纖光柵傳感器本身及其熔接組網的可靠性較低，例如油氣井下耐高溫高壓以及抗氫損的能力、核輻照環境下的耐受能力較弱等；

● 分立式光纖光柵傳感器種類繁多、適用場景廣泛，目前仍缺少統一的工業標準，極大限制了其發展應用。

而FBG陣列傳感技術自2003年提出至今已接近20年。目前國際上三家機構的相關工作最具代表性：國外的德國萊布尼茨光子技術研究所（IPHT）、比利時FBGS公司，以及國內的武漢理工大學光纖傳感技術國家工程實驗室姜德生院士團隊（實現了單根光纖幾十萬個光纖光柵陣列的工業化生產，其已在交通、電力、石化等領域實現大規模應用，為多個行業的智能化發展提供了新的傳感手段和方法），目前仍然面臨著以下主要問題：

●面向諸多實際應用場景的光纖光柵陣列傳感光纜的成纜關鍵技術、規?；a工藝與工程安裝規范；

●結合實際應用場景需要的光纖光柵陣列海量傳感大數據的實時采集、存儲、處理以及人工智能模式識別；

●面向大型基礎設施結構健康監測和重點行業領域安全監測的基礎數據庫/樣本庫建設、專家系統與智能化功能平臺開發。

3、光纖陀螺技術

光纖陀螺是一種基于Sagnac效應的光纖旋轉傳感器，是光纖和光波器件組成的全固態結構，無運動部件、重量輕、可靠性高、配置靈活，通過優化設計可實現高精度、低成本，是目前慣性技術領域的主流陀螺儀表。

諧振型光纖陀螺的光纖諧振腔短，具有激光陀螺的可靠性高、精度高、易于維護、壽命長的特點，具有重要的應用潛力。近年來，研究人員將空芯光纖用于光纖諧振環，為諧振型光纖陀螺的發展創造了條件，使其成為一個比較活躍的研究領域。

光纖陀螺技術的研發過程堪稱為一種典型的新技術研發范例。1976-1986年為光纖陀螺的迅速發展時期，在此期間干涉型開環和閉環方案被提出，并研究出有源、無源和集成諧振陀螺等，發明了對稱繞環技術，研發了保偏光纖、超輻射發光二極管（SLD）光源、集成光學調制器等。1987-1996年，大功率、光譜穩定的摻鉺光纖光源被提出，強度噪聲相關理論和抑制技術得到充分的研究，這支撐了高精度光纖陀螺的發展，干涉型光纖陀螺的精度達到0.0003 (°)/h，光纖陀螺開始進入實際應用。近年來，光纖陀螺技術研究主要集中在提高精度、降低噪聲、抑制溫度誤差和新方案、新應用等方面。

隨著技術、器件和工藝的成熟，以及應用領域的不斷拓展，市場對中精度光纖陀螺的需求逐年上升。光纖陀螺技術已達到較高的成熟度，目前該項技術的關鍵器件已經能夠全部實現國產化。系列化的光纖陀螺產品已在海、陸、空、天等領域大量使用，并形成了配套的產業群和較大的市場規模。但面向超高精度慣性系統和大規模低成本應用需求，需要突破如下主要問題：

●面向長航時高精度慣性導航和高靈敏度、低噪聲行星地震學六分量地震長期觀測需求，高精度光纖陀螺的性能指標還有較大差距；

●由溫度及其變化引入的漂移和噪聲，是影響光纖陀螺現場應用性能的主要因素，已有的技術效果有限，期待實用有效的方案和技術；

●諧振型光纖陀螺具有獨特的優勢，具有很大的應用潛力，目前尚處于原理樣機研究階段，未形成實用的方案和技術；

●為控制光纖陀螺的制作成本、提高生產效率，關鍵工藝、裝備和關鍵參數在線監測和控制等方面還存在一些不明確的問題需要揭示和解決；

●光纖陀螺具有低成本、大批量生產的應用潛力，但尚缺合適的定型方案、低成本光纖材料、器件和相關的批產工藝。

4、光纖水聽器技術