基于激光/光纖的甲烷、CO等多種氣體傳感器，基于光纖光柵的溫度、位移、應變、壓力、風速等傳感器，以及光纖分布式溫度、應變、振動和氣體傳感器將在日益興起的智能礦山建設中擁有十分廣闊的發展空間。隨著中紅外半導體激光器技術的發展，煤礦火災監測預警技術可望在“十四五”期間取得突破。而下一步研究和突破的重點則在于，光纖分布式振動、光纖風速、光纖粉塵傳感器，光纖電流、電壓傳感器，在煤礦井下高濕、粉塵、強機械沖擊等情況下的適應性。

4、油氣光纖傳感技術

光纖傳感技術在國外石油公司已經得到了廣泛應用，是一項較為成熟的技術。隨著近幾年的迅猛發展，國內各油田公司已加大對該技術的市場化推廣力度，目前該技術已實現產業化發展規模。目前光纖傳感技術已廣泛應用于油田測井各個領域，用于監測井下溫度、壓力、聲波、流量等，可有效分析油田儲層動用情況，指導油氣開發方案設計與調整。

基于拉曼散射的光纖分布式溫度傳感(DTS)技術：DTS最早被應用于稠油熱采井中監測井筒的溫度，豐富的溫度資料可以幫助油田經營者更清晰地認識油藏區塊，以實現有效開發。傳統的測溫傳感器只能在某個時間內檢測間斷點的溫度；而光纖分布式溫度傳感技術可以實現在全井范圍內連續且長時間的溫度監測，因此可以更好地跟蹤井下溫度剖面的情況，如圖3。但是，典型稠油井的井下溫度高達260℃~300℃，并且存在含氫層段，光纖在這種環境下的使用壽命大大縮短，無法實現目標井全生命周期的監測。所以，加大高溫耐氫損光纖的研發和試驗力度，在關鍵技術上力爭突破是一個迫切的問題。

圖3 DTS測量蒸汽輔助重力泄油(SAGD)水平井井下溫度

光纖法布里-珀羅腔測壓技術(PT)：根據光纖法布里-珀羅腔的腔長隨外界壓力的變化而變化的原理來實現對油井中壓力的監測，該方法具有抗干擾能力強、安全性高、長期工作穩定等優點，因此在井下監測中得到廣泛應用，其應用場景如圖4所示。但井下測壓傳感器的加工工藝要求高、可靠性低，在井下高溫、含氫環境中，傳感器壽命短；且解調算法中存在模型不準確導致的模式跳變。

圖4 采用光纖測壓技術測量地層壓力

DAS技術：基于Φ-OTDR原理對空間分布的振動進行測量的DAS技術，是近幾年光纖測井領域的最前沿技術。為達到最好的監測效果，需將光纖鋪設在油氣井套管外、與地層直接接觸，但施工難度大。此外，還需要進一步提高低頻甚至超低頻信號采集性能，并面臨著數據預處理、降噪及人工智能特征提取時，數據量大，算法復雜的問題；以及油氣井的生產過程中，聲波信號微弱、信噪比低的問題。

5、海洋勘探與監測光纖多參量傳感技術

近年來，海洋勘探與監測光纖傳感技術受到了學術界和工業界的廣泛關注，得到了國內外諸多學者的深入研究，并取得了豐碩的研究成果。研發出的傳感器，如海洋光纖溫度傳感器、鹽度傳感器、深度傳感器、海洋光纖油污傳感器、光纖水聽器、海洋光纖流速流向傳感器、海洋風電光纖磁場傳感器和光纖地震傳感器，為了解海洋、認知海洋、經略海洋提供了技術與裝備支撐。

各種參量的海洋光纖傳感技術經過了近十年的快速發展，其傳感結構與關鍵器件已經能夠實現全部國產化，接近實際應用的水平，近幾年來逐步進入若干應用領域，其面臨的主要問題是:

●目前使用的多芯光纖的纖芯位置與間距需要特制，它關系到傳感器的靈敏度和成本，限制了應用開發的速度。

●復合結構中的不同種光纖間的低損耗熔接技術，是實現海洋光纖傳感技術的重要環節。

●無論是基于多芯光纖的光柵陣列解調技術,，還是復合結構中多參量的解調方案，其重構算法還有待進一步完善。

三、我國光纖傳感技術發展的愿景

伴隨著我國光纖傳感技術領域的發展，各高校中相關人才培養的模式也在緩慢地發生著變化，這是因為需求牽引著學術技術化，市場驅動著技術工程化。在這個信息技術發展急速變化的時代，已經很少有機會能夠有較多的時間容許人才緩慢地發展，來跟隨信息技術快速變化的腳步。如何滿足人才市場多樣性的需求？如何應對快速發展變化的相關產業？這些問題對各個高校的人才培養方式提出了新的挑戰。

從市場的邏輯出發，需求牽引著市場擴展，市場驅動著技術的進步。就光纖傳感技術而言，若某項特殊的感測技術有用，這項技術就能得到更深入的研究，就能得到市場更多的投入，該項技術本身才能得到更快的發展與進步。

光纖傳感技術的成熟伴隨著光纖通信技術的成熟，但是與光纖通信的市場情況則相反。光纖傳感市場不僅被各種不同的需求和多樣化的應用場景細分，而且能夠滿足各種應用的支撐性技術也各不相同，這樣的現實情況阻礙了資本的投入規模，客觀上也制約了光纖傳感技術的發展。