光纤陀螺的工作原理分析

光纤陀螺的工作原理分析六级标题光纤陀螺的工作原理光纤陀螺（FiberOpticGyro，FOG）的基本原理来自光学萨格纳克（Sagnac）效应。Sagnac效应是相对于惯性空间转动的闭环光路中传播光的一种普遍的相关效应，即在闭合光路中存在两束从光路同一点出发的、沿相反方向传播的光，两束光沿光路传播一周回到出发点时，如果闭合光路所在平面的法线方向存在相对惯性空间的角速度，则两束光之间会产生与角速度相关的相位差。光纤陀螺通过光纤环的匝数和长度来增加所围绕的总面积，而增强Sagnac效应，从而实现载体角速度信息的精确测量。三级标题光电子器件发展趋势（一）产业政策为行业发展奠定了良好的基础光电子器件产业是国家鼓励发展的高科技产业，也是国家战略性新兴产业中的支柱产业，近年来受到国家相关部门的高度重视，相继出台了一系列政策予以支持。鼓励政策为光电子器件行业创造了良好的政策环境，有益于行业的平稳发展。（二）高端领域逐渐实现国产化中国国内市场发展迅速，不少企业成功抓住这一历史机遇，掌握半导体、精密光学镀膜及光学超精密加工等相关核心技术，逐步实现产品和技术的。伴随世界贸易格局的变动和国内产业升级进程的推进，政府逐渐加大对国内高端制造业的鼓励和扶持力度，包括光电子元器件在内的高端制造业正加速进程。（三）相关光电子领域技术面向科学前沿阵地超精密加工技术、光学薄膜设计及精密镀膜技术、光刻技术等半导体制程技术等已成为多领域的技术核心。光学光电子制造技术面向科学前沿阵地，是新型信息终端设备制造、智能消费相关设备制造，乃至智能制造装备产业、先进医疗设备及器械制造的重要发展支撑，前述技术进步将直接推动该些领域的发展。三级标题电子元器件行业竞争激烈光电子器件产品种类繁多，技术更迭速度较快，应用领域广泛，技术上要求厂家具备从芯片设计、芯片封测、器件封装到产品制造的纵向整合能力；产品上要求满足从光电转换、传输放大到子系统的多场景应用需求，因此拥有技术和产品方面综合整合能力的企业，拥有较强的竞争优势。目前，国内现有厂家产品应用领域互相渗透，传统电信传输光收发模块厂家正在向数据中心市场拓展，传统数据通信光收发模块厂家也逐步切入电信传输市场；光纤光缆等部分行业外厂家加大了光电子器件行业投资，行业间并购整合加速，行业竞争加剧。拥有核心技术的厂家，在未来竞争格局中将占据有利地位。三级标题光电子器件下游行业在智能手机领域，随着下游终端用户对拍照要求的不断提高，手机摄像头模组从单摄向多摄、超清、广角、潜摄、长焦、3D方案升级，智能手机市场已经成为IRCF核心终端市场；在汽车领域，随着智能驾驶的兴起，单车车载镜头从后视向侧视、前视、环视、内视等全方位、高规格品类拓展，车载镜头需求增加推动IRCF需求攀升；在智能家居、AR/VR等环境光感应领域，随着5G、万物互联的发展，环境光传感器运用于智能家居场景，应用于实景交互进一步提升用户体验、升华社交属性，IRCF作为智能家居摄像头的重要组件，未来市场空间巨大；在光学与半导体芯片结合领域，采用晶圆镀膜工艺，脱离基材直接在半导体芯片上进行真空镀膜，是IRCF的工艺升级以及光电子行业的发展方向。IRCF的下游摄像头模组生产商国内外企业众多，但具备高端模组生产能力的厂家数量有限。此外，终端市场集中度提高，摄像头模组需求亦逐渐集中，促进了摄像头模组行业集中化。目前国内外规模以上模组厂商有15家，代表企业有欧菲光、舜宇光学、丘钛科技，三家企业市场份额达到50%以上。近年来，光学功能作为消费电子终端体验升级最重要的方向之一，各大智能手机品牌商都在摄像功能领域寻求差异化竞争，拍照功能成为智能手机更新换代的关键，厂商纷纷跟进超高清、超广角、高倍变焦等性能的高端摄像头，并在头部厂商手机后置多摄趋势的带动下，多摄的渗透不断加速，手机摄像头模组及光学组件的出货量不断上升。5G技术不断普及，推动5G智能手机由5G旗舰和中高端机型加速向中、低端市场下沉，全面推动智能手机的更新换代，带动IRCF需求快速增长。根据统计数据显示，2020年，国内5G手机累计出货量1．63亿部，占同期手机出货量的52．9%，随着5G智能手机更新换代带来的换机潮。5G智能手机市场将继续作为全球IRCF的核心终端市场。消费者对手机拍照的要求越来越高，包括高清、广角、虚化、慢放等，单摄像头难以实现上述功能，需要多摄像头协助。自2016年双摄爆发开始，消费者对多摄手机的需求持续高涨，市场渗透率不断上升。2016年手机双摄渗透率为4．1%，2019年手机双摄渗透率达到45．6%，三摄及三摄以上多摄手机渗透率为12．6%。根据中国通信院数据显示，中国单部手机摄像头平均数量逐年增加，2020年中国单部手机摄像头平均数量从2015年的2．1个提升至2020年的3．9个。由于红外光和紫外光会在可见光成像的靶面形成虚像，影响图像的颜色和质量，摄像头必须使用IRCF实现红外光和紫外光的截止，从而消除红外光和紫外光对成像的影响。IRCF作为手机摄像头模组中不可或缺的零部件，其市场销量与手机摄像头销量紧密相关。根据统计数据，2019年智能手机的摄像头出货量为44亿个，预测未来市场将保持每年19%的速度持续增长，IRCF数量也会同步增加。智能手机作为当前IRCF应用最为广泛的领域。相比较玻璃IRCF，树脂IRCF具有轻薄牢、高平整度、易于自动化加工、光学特性好、色彩还原度好等优点，能够更好的解决低角度光偏移问题，光谱精确更高，同时能够兼顾摄像头模组低厚度、大面积，以及提高RGB平衡效果。近年来，用户对手机像素要求越来越高，多摄、大光圈、广角、长焦成为趋势，树脂IRCF的市场份额有望进一步提升。目前行业内主要供应的玻璃IRCF厚度为0．21mm，而树脂IRCF厚度为0．11mm、0．075mm甚至更薄。三级标题光电子器件行业发展现状近年来，中国光电子器件产量整体波动较大。2017-2018年我国光电子器件产量稳步增加，2019-2020年产量下降，降幅超10%。2022年1-10月全国光电子器件产量为9019．2亿只，同比下降11．3%。近年来，中国光器件市场规模稳步增长，2020年达到195亿元，2016-2020年年复合增长率超12%。受5G通讯技术及其他空间信息通讯技术驱动，中国光器件设备将向好发展，预计2022年市场规模突破250亿元，2023年将达273亿元。三级标题光电子器件产业链光电子器件是利用电-光子转换效应制成的各种功能器件，光电子技术的关键和核心部件，是现代光电技术与微电子技术的前沿研究领域，是信息技术的重要组成部分。光电子器件产业链上游为原材料，包括电子元器件、PCB、光芯片、连接器、连接高功率光纤线、声光器件、光组件等；中游为各类光电子器件，分为光源器件、光传输器件、光控制器件、光探测器件、光存储器件、光显示器件六种；下游广泛应用于光通信、5G、光显示、手机相机、微光摄像机、红外探测、医学探测等领域。三级标题光电子器件行业发展政策近年来，中国光电子器件行业受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持。国家陆续出台了多项政策，鼓励光电子器件行业发展与创新，《十四五数字经济发展规划》《十四五国家信息化规划》《基础电子元器件产业发展行动计划（2021-2023年）》等产业政策为光电子器件行业的发展提供了明确、广阔的市场前景，为企业提供了良好的生产经营环境。三级标题政策支持电子元器件产业发展光电子器件是光电子技术的关键和核心部件，是现代光电技术与微电子技术的前沿研究领域，是信息技术的重要组成部分。光电子器件受到国家相关部门的高度重视，2021年国家相关部门出台了一系列政策予以支持。此外，中国电子元件行业协会发布《中国电子元器件行业十四五发展规划（2021-2025）》，提出，瞄准5G通信设备、大数据中心、新能源汽车及充电桩、海洋装备、轨