光纤布拉格光栅传感器市场规模及份额
光纤布拉格光栅传感器市场分析
光纤布拉格光栅传感器市场规模预计到2025年为8.3亿美元，预计到2030年将达到12.6亿美元，复合年增长率为8.83%。结构健康监测、氢气管道、智能采矿和 5G 回程基础设施的大量采用支撑了这一稳定的轨迹。竞争优势集中在波长密集传感器网络、多参数测量能力和基于人工智能的信号处理。不断增加的基础设施投资、以安全为中心的法规以及传统电气仪表的操作限制共同有利于光学传感。然而，温度和应变之间的交叉敏感性以及较高的前期安装成本，继续影响价格敏感型部署的近期采用。
主要报告要点
- 按类型划分，应变到 2024 年，传感器将占据 38.13% 的收入份额，而声学传感器预计到 2030 年将以 9.26% 的复合年增长率增长。
- 按照光栅波长范围，C 波段将在 2024 年占据光纤布拉格光栅传感器市场规模的 45.66% 份额； L 波段设备的增长前景最为强劲，到 2030 年复合年增长率为 9.48%。
- 从最终用户行业来看，航空航天和国防领域占据主导地位，到 2024 年将占据光纤布拉格光栅传感器市场份额的 28.71%，而石油和天然气行业预计将以 8.91% 的复合年增长率增长最快。
- 按应用来看，结构健康监测将占光纤光栅传感器市场份额的 33.74%。到 2024 年，振动和声学监测预计到 2030 年复合年增长率将达到 8.98%。
- 按地理位置划分，北美地区占 2024 年收入的 35.67%，而亚太地区预计到 2030 年复合年增长率为 9.32%。
全球光纤布拉格光栅传感器市场趋势和见解
驱动因素影响分析
| 对实时结构健康监测的需求不断增长 | +2.1% | 全球以北美和欧洲为中心 | 中期 (2-4年） |
| 氢气管道网络的采用 | +1.8% | 欧洲和北美，扩展到亚太地区 | 长期（≥ 4 年） |
| 投资不断增加智能采矿业务 | +1.4% | 亚太核心，溢出到南美洲和非洲 | 中期（2-4 年） |
| 5G 光纤的扩展回程基础设施 | +1.6% | 全球，以亚太地区和北美为首 | 短期（≤ 2 年） |
| 增加高压直流电的使用电缆 | +1.2% | 欧洲和亚太地区，全球扩张 | 长期（≥ 4 年） |
| 国防重点关注基于状态的飞机维护 | +0.9% | 北美和欧洲、部分亚太市场 | 中期（2-4 年） |
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实时结构健康监测的需求不断增长
老化的桥梁、隧道和高层建筑现在通过密集的光纤布拉格光栅阵列进行连续监测，这些光栅可以在结构失效之前揭示疲劳裂纹和载荷重新分布的模式。 2024 年弗朗西斯·斯科特大桥倒塌加速了联邦对美国高交通走廊进行持续监测的任务。[1]联邦公路管理局，“桥梁检查和隧道评估指南”，fhwa.dot.gov大梁创建了完整的应变分布，取代了忽视早期异常的分散电气仪表。欧洲的类似法规将公共资助的基础设施升级与光学传感的采用联系起来，从而将光纤布拉格光栅传感器市场定位于民用资产的长期需求。
在氢气管道网络中的采用
欧洲的氢骨干计划要求泄漏检测系统不受氢脆影响，从而将光纤布拉格光栅提升为安全标准。[2]European Hydrogen Backbone，“分析氢气的未来需求、供应和运输”，ehb.eu 双模式声学和应变检测使操作员能够同时发现微泄漏和机械变形，这是电气系统在腐蚀性氢气环境中无法提供的功能。德国H2-Netz 的新输电线路规范创建了一个可复制的模板，北美和亚太地区的项目开始效仿，扩大了光纤布拉格光栅传感器在能源运输基础设施中的市场足迹。
智能采矿运营投资不断增加
澳大利亚和中国的矿业巨头为输送系统、尾矿坝和地下道路配备了本质安全的光学阵列，这些阵列可在电气设备存在着火风险的情况下发挥作用。 Rio Tinto 报告称，将分布式应变数据与皮尔巴拉铁矿石作业的预测分析联系起来后，停机时间减少了 40%。[3]Rio Tinto，“Rio Tinto 利用先进传感技术推进自主采矿作业”， riotinto.com 扩大对南美铜矿和非洲铜矿地面流动的监管ld 矿山扩大了区域相关性，推动了光纤布拉格光栅传感器市场的增量。
5G 光纤回程基础设施的扩展
高密度 5G 部署将光纤布拉格光栅嵌入电信电缆内，使运营商能够查明应力点和与施工相关的损坏。 Verizon 通过定位现场光纤跨度上的故障，将电缆维修时间从几小时缩短到几分钟。亚洲运营商在密集的城市走廊复制这种模式，短期内可迅速扩大需求，从而使光纤布拉格光栅传感器市场保持向上增长曲线，尽管一些运营商面临资本支出阻力。
约束影响分析
| (~) 对复合年增长率预测的影响百分比 | |||
|---|---|---|---|
| -1.3% | 全球，极端气候地区严重 | 短期（≤ 2 年） | |
| 与电表相比，前期安装成本较高 | -1.8% | 发展中地区的价格敏感市场 | 中期（2-4 年） |
| 超快事件中的动态范围有限 | -0.7% | 需要高速测量的应用 | 长期（≥ 4 年） |
| 缺乏熟练的光纤技术人员 | -1.1% | 全球，新兴市场尤为突出 | 中期（2-4 年） |
| 来源： | |||
对温度和应变的交叉敏感性
将机械应变与热效应分开仍然需要昂贵的双光栅配置或计算补偿，这会在航空航天和能源应用中引入 5-10% 的测量不确定度，而寻求 ±1% 精度的客户通常会采用冗余传感器方案，这会增加项目预算并阻碍在热波动较大的环境中的采用。布拉格光栅传感器市场，直到先进的补偿设计变得具有价格竞争力。
与电气仪表相比，前期安装成本较高
完整的光学监控一旦包括询问装置、坚固的电缆和熟练的劳动力，扭转包的成本是传统测量仪的三到五倍。新兴经济体资金有限的承包商倾向于谨慎采用光纤布拉格光栅，重点关注关键桥梁跨度或海上立管，而不是提供全尺寸覆盖。尽管生命周期成本优势引人注目，但董事会级审批周期减缓了光纤布拉格光栅传感器市场在预算敏感细分市场的渗透轨迹。
细分市场分析
按类型：声学加速的应变领先
应变传感器在 2024 年为光纤布拉格光栅传感器市场贡献了 3.2 亿美元，保持了38.13% 的收入份额，这凸显了它们在桥梁、飞机机翼和混凝土结构中的普遍存在。声学变体虽然在绝对值上较小，但作为分布式声学传感气体的复合年增长率为 9.26%在周边安全和泄漏检测领域发挥着重要作用。应变设备将继续成为旗舰基础设施项目的支柱，但声学系统提供了高增长的补充。
将应变和温度光栅共同定位在单根光纤上的多参数混合器件正在缩小补偿误差并减少通道数。油田服务提供商越来越青睐组合传感器，以降低完井复杂性，从而扩大光纤布拉格光栅传感器市场在电子仪表失效的井下条件下的覆盖范围。
按光栅波长范围：C 波段主导地位面临 L 波段挑战
在电信级组件可用性和经过验证的询问的推动下，占主导地位的 C 波段细分市场在 2024 年创造了近 3.8 亿美元的收入硬件。网络规模项目耗尽了可用的 C 频段通道，推动向 L 频段的迁移，L 频段的复合年增长率最快为 9.48%。光纤布拉格光栅传感器市场随着大型项目需要在单根光纤上有数百个传感点，L 波段设备的尺寸预计将显着扩大。
先进的询问器现在可同时扫描 C 波段和 L 波段，从而实现平衡组件成本与通道密度的混合架构。研究联盟正在针对利基生物医学和水下应用测试更广泛的 O 波段阵列，尽管与主流波长相比商业化程度仍然较低。
按最终用户行业：石油和天然气热潮的国防主导地位
航空航天和国防工业在 2024 年吸收了 2.4 亿美元，占 28.71% 的市场份额。战斗机和海军舰艇采用光学应变网络来减轻电磁干扰并实现基于状态的维护计划。与此同时，石油和天然气行业是增长最快的客户群，以 8.91% 的复合年增长率向油井、管道和海上平台添加传感器，并提升了其地位光纤布拉格光栅传感器市场。
建筑公司指定在新的高铁高架桥中进行光学监控，而电力公司则监控输电塔的冰荷载。采矿和电信领域满足了需求，其安全性和可靠性目标与该技术的内在优势非常吻合。
按应用：结构健康监测主导地位与声学上升
结构健康监测占全球收入的 2.8 亿美元和 33.74%，巩固了其作为光纤布拉格光栅传感器市场历史支柱的地位。然而，随着智慧城市当局部署分布式声学传感用于交通流分析和入侵检测，振动和声学监测正在以 8.98% 的复合年增长率迅速扩大。
温度和压力监测仍然是工业生产线和井下完井的稳定贡献者。负载和重量监控，供电通过嵌入道路路面的动态称重系统，正在开辟一个基于车辆执法和资产磨损预测的新市政收入来源。
地理分析
\北美收入领先地位源于灾难性桥梁故障后的强制结构监测。联邦拨款补贴老化钢拱的安装，美国海军的潜艇船体完整性计划扩大了军事需求。加拿大的极端温度波动使光学传感器成为容易发生冰荷载的远程传输线路的合理选择。墨西哥在汽车工厂采用光纤阵列，以减少意外停机时间，为区域光纤布拉格光栅传感器市场增添了一个新兴的工业层。
亚太地区的活力在中国多省高铁的铺设中显而易见，每条高架桥都配备了数千个光栅来检测旋转滑移和关节位移ment。日本严格的地震规范推动了新干线车站的实时监控，而韩国则将传感器集成到 5G 干线中，以将光纤切断定位在米内。印度的智慧城市计划为在路肩上使用分布式声学传感的试点交通监控网格提供资金，从而扩大了可满足的需求。
欧洲受益于在 IEC 61757 等框架下调整氢能、风能和铁路项目的标准化法规。德国的 H2-Ready 管道标准默认指定声学泄漏检测，英国皇家地产要求对固定和浮动风能资产进行光学监控。南欧将复苏资金投入穿越地震带的高铁，要求使用光学阵列进行隧道衬砌应变测量，支撑了区域光纤布拉格光栅传感器的市场前景。
竞争格局
竞争格局适度分散，没有一家供应商控制着超过 15% 的收入。市场领导者 Luna Innovations、FBGS International 和 Hottinger Brüel & Kjær 强调涵盖光栅、询问器和分析软件的全栈产品组合。亚洲的初创企业专注于成本优化的光栅，而欧洲的专家则专注于战略举措包括 Luna 收购后集成 Micron Optics 的询问固件，该固件可提高多波段 FBGS 与西门子能源公司的合作伙伴关系，提供将负载和温度监测合并到单根光纤中的海上风电解决方案，从而提高高振动钻机的信号辨别能力，扩大在石油和天然气领域的立足点。行业。
专利申请趋势向技术温度补偿多参数光栅和扩展 L 波段询问技术。与电信运营商的行业联盟致力于解决电缆内传感集成标准。随着各国政府起草关键基础设施的网络安全规则，嵌入安全通信堆栈的供应商获得了竞争优势，从而增强了光纤布拉格光栅传感器市场内技术加软件的差异化。
最新行业发展
- 2025 年 10 月：Luna Innovations 赢得了欧洲航天局价值 3500 万美元的合同，以制造抗辐射的产品为阿耳忒弥斯登月计划提供光纤布拉格光栅传感器和询问装置，实现太空中的长期结构健康监测。
- 2025年9月：FBGS International与中国建筑工程总公司建立战略合作伙伴关系，安装超过10,000个光纤布拉格光栅传感器参与耗资 28 亿美元的港珠澳大桥扩建项目，为世界上最长的跨海大桥提供持续的结构健康监测。
- 2025 年 8 月：Smart Fibers Ltd 完成了由西门子风险投资领投的 4500 万美元 C 轮融资，所得款项专门用于产能扩张、人工智能驱动的信号处理开发以及位于西雅图的新航空航天制造基地。
- 2025 年 7 月：Hottinger Brüel 和 Kjær 以 2800 万美元收购了意大利公司 Optosensing Srl，为海上风电场增加了水下传感技术，并扩展了其用于海底电缆保护的分布式声学传感产品组合。
FAQs
2025年全球光纤布拉格光栅传感器市场有多大？
估值为8.3亿美元，复合年增长率为8.83%，以美元计到 2030 年将达到 12.6 亿。
哪种传感器类型占有最大份额？
应变传感器领先，占 38.13%由于结构健康监测的广泛使用，预计 2024 年收入将增加。
哪个地区增长最快？
亚太地区的地区复合年增长率最高， 9.32%，受“一带一路”基础设施和地震推动ic 安全要求。
更广泛采用的最大限制是什么？
高昂的前期安装成本仍然比仪表电气限制高出 3-5 倍预算敏感型项目的采用情况。
哪个行业领域增长最快？
随着运营商部署分布式传感，石油和天然气应用的复合年增长率达到 8.91%用于井筒和管道完整性监控。
5G 的推出如何影响需求？
电信 o运营商将光栅集成到光纤回程中，缩短了维修时间并提高了对电缆内传感解决方案的短期需求。
