光纤传感原理与技术出版信息文献
光纤Bragg光栅传感原理及增敏技术
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光纤传感原理与技术
ISBN：9787122375803
版次：1
商品编码：12787997
品牌：化学工业出版社
包装：平装
开本：16开
出版时间：2021-01-01
用纸：胶版纸
页数：229
正文语种：中文
《光纤传感原理与技术》根据现代光纤传感技术发展的需求，系统地论述了光纤传感的基础理论、基本原理、主要技术及应用现状与发展趋势。全书由8章组成，内容涵盖了光纤传感技术的起源与发展、光纤光学基础理论及光纤与光缆知识、光纤传感原理与系统组成器件及光耦合、五类光纤传感调制技术原理及应用与发展、光纤光栅传感原理与解调及复用技术、常见分布式光纤传感原理与技术、其他特殊类型光纤传感新技术、单参量及双参量光纤传感教学实验举例等。本书注重系统性、可读性、先进性与实用性，同时注重理论、原理、技术、应用相结合。
本书主要作为光电信息科学与工程等光电类相关专业本科生教材，同时适合光学工程等相关专业研究生学习使用，也可供相关工程技术人员与科研人员参考阅读。
第1章绪论
1.1 光纤光学发展的四个阶段 1
1.1.1 早期阶段 2
1.1.2 起步与上升阶段 2
1.1.3 全面兴起与发展阶段 3
1.1.4 飞速发展阶段 3
1.2 光纤传感技术的发展 4
1.2.1 光纤传感器的起源 4
1.2.2 光纤传感器的优点 4
1.2.3 光纤传感器的应用 5
1.2.4 中国光纤传感技术研究现状 6
习题与思考 7
参考文献 7
第2章光纤光学基础
2.1 光纤导波原理 8
2.2 光纤简介 9
2.2.1 光纤的基本结构与分类 9
2.2.2 光纤的传输特性 11
2.2.3 光纤的物理特性 18
2.3 光纤的光线理论 19
2.3.1 子午光线的传输 19
2.3.2 斜光线的传输 21
2.3.3 光纤的弯曲 23
2.3.4 子午光线的色散 26
2.3.5 渐变折射率光纤的光线理论 27
2.4 光纤的波导理论 32
2.4.1 电磁场理论回顾 32
2.4.2 介质中的波动方程 33
2.4.3 贝塞尔方程与本征值方程 34
2.4.4 阶跃折射率光纤的模式分析 37
2.4.5 弱导光纤与线偏振模 41
2.5 光纤与光缆 45
2.5.1 光纤制作技术 46
2.5.2 特种光纤 51
2.5.3 光缆技术 55
习题与思考 57
参考文献 58
第3章光纤传感原理与系统组成
3.1 光纤传感器概述 59
3.1.1 光纤传感器的定义 59
3.1.2 光纤传感器的基本组成与原理 60
3.1.3 光纤传感器的分类 61
3.2 光纤传感系统的核心器件 61
3.2.1 光源 61
3.2.2 光敏感器件 70
3.2.3 光探测器 72
3.3 光纤传感系统其他器件 77
3.3.1 光纤连接器 77
3.3.2 光纤衰减器 78
3.3.3 光纤耦合器 78
3.3.4 波分复用/解复用器 81
3.3.5 光纤起偏器 81
3.3.6 光纤偏振控制器 82
3.3.7 光纤隔离器 82
3.3.8 光纤环行器 83
3.3.9 光纤滤波器 84
3.3.10 光开关 84
3.4 光纤传感器中的耦合 85
3.4.1 光源与光纤的耦合 85
3.4.2 光纤与光纤的耦合 88
3.4.3 光纤与光探测器的耦合 89
习题与思考 89
参考文献 89
第4章光纤传感调制技术及类型
4.1 强度调制型光纤传感器 91
4.1.1 光强度的外调制技术 92
4.1.2 光强度的内调制技术 95
4.1.3 光强度调制的补偿技术 98
4.1.4 强度调制型光纤传感器的应用与发展 101
4.2 波长调制型光纤传感器 103
4.2.1 波长调制光纤传感原理 103
4.2.2 波长调制方法类型 104
4.2.3 波长检测方法 108
4.2.4 波长调制型光纤传感器的发展 110
4.3 相位调制型光纤传感器 111
4.3.1 相位调制光纤传感原理 111
4.3.2 常见光纤干涉仪的类型 113
4.3.3 相位调制传感信号解调方法 119
4.3.4 相位调制型光纤传感器的应用 123
4.3.5 相位调制型光纤传感器的发展 130
4.4 偏振态调制型光纤传感器 131
4.4.1 偏振态调制光纤传感原理 131
4.4.2 偏振态调制主要技术 132
4.4.3 偏振态调制型光纤传感器的应用 137
4.4.4 偏振态调制型光纤传感器的发展 140
4.5 频率调制型光纤传感器 140
4.5.1 频率调制光纤传感原理 140
4.5.2 频率检测方法及多普勒测速原理 141
4.5.3 光纤多普勒技术及传感测量应用 143
4.5.4 频率调制型光纤传感器的发展 143
习题与思考 144
参考文献 145
第5章光纤光栅传感器
5.1 光纤光栅传感器概述 148
5.1.1 光纤光栅理论及其制作技术 148
5.1.2 光纤光栅传感原理 156
5.2 光纤光栅传感模型 156
5.2.1 应力应变传感 156
5.2.2 温度传感 157
5.2.3 动态磁场传感 158
5.3 光纤光栅传感信号的解调 159
5.3.1 匹配光栅解调法 159
5.3.2 可调谐滤波器解调法 160
5.3.3 扫描激光器解调法 161
5.3.4 边沿滤波器解调法 161
5.3.5 阵列探测器解调法 162
5.3.6 干涉解调法 163
5.4 光纤光栅传感网络技术 164
5.4.1 光纤光栅传感网络 165
5.4.2 光纤光栅传感网络的复用技术 165
5.5 其他类型光纤光栅传感器 168
5.5.1 长周期光纤光栅传感器 169
5.5.2 倾斜光纤光栅传感器 170
5.6 光纤光栅传感器的应用与发展 172
习题与思考 173
参考文献 173
第6章分布式光纤传感器
6.1 光纤中的光散射 175
6.2 时域分布式光纤传感器 177
6.2.1 OTDR技术 177
6.2.2 基于背向瑞利散射OTDR的分布式光纤传感 178
6.2.3 基于布里渊散射OTDR的分布式光纤传感 179
6.2.4 基于拉曼散射OTDR的分布式光纤传感 181
6.2.5 新型时域分布式光纤传感器 182
6.3 频域分布式光纤传感器 184
6.3.1 OFDR技术 184
6.3.2 基于OFDR的分布式光纤传感 185
6.3.3 基于偏振分析OFDR的分布式光纤传感 187
6.4 其他类型分布式光纤传感技术 188
6.4.1 分布式偏振串扰分析技术 188
6.4.2 基于光纤干涉仪的分布式传感技术 191
6.5 分布式光纤传感器的应用与发展 193
习题与思考 193
参考文献 193
第7章特殊类型光纤传感技术
7.1 纳米光纤及其传感应用 195
7.1.1 纳米光纤的制作 196
7.1.2 纳米光纤的特性 196
7.1.3 纳米光纤的传感应用 197
7.2 光子晶体光纤及其传感应用 197
7.2.1 光子晶体光纤 197
7.2.2 光子晶体光纤的传感应用 199
7.3 聚合物光纤及其传感应用 201
7.3.1 聚合物光纤的材料及类别 201
7.3.2 聚合物光纤的传感应用 204
习题与思考 207
参考文献 208
第8章光纤传感教学实验
8.1 光纤光栅应变传感实验 209
8.2 光纤光栅温度传感实验 213
8.3 分布式光纤传感原理实验 214
8.4 纳米光纤环形谐振器折射率传感实验 216
8.5 液体折射率与温度双参量光纤传感实验 220
参考文献 226
附录 2100433B
光纤放大器相当于你喊话时举着的喇叭，传感器相当于你的鼻子，耳朵，眼睛，皮肤。。。你如果问的再具体点我可以再回答清楚点
光纤测温的机理是依据后向喇曼散射效应。光纤既是传感器又是信号传输通道，系统利用光纤所处空间温度场对光纤中的向后散射光信号进行调研，再经过信号调解、和处理将温度信息实时显示出来。在时间上，利用光纤中光波...
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光纤Bragg光栅传感原理及增敏技术
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光纤Bragg光栅传感原理及增敏技术
刘宇主编的《光纤传感原理与检测技术》系统而全面地介绍了光纤传感
器的基本原理与检测技术。本书所阐述的主要内容包括光纤基本理论及特征
参数、光纤传感光学原理、光纤光栅传感器以及光纤传输特征特性测量等。
为了使本书更加系统，还介绍了光学传感器件和特种光纤及应用，最后还加
入了光纤测量仪表与基础实验的相关知识。
《光纤传感原理与检测技术》可作为高等院校光纤传感、光纤通信、光
电子技术、检测技术、精密仪器与光学工程等专业的本科生和相关专业的研
究生教材，也可供从事理论和应用研究的教学人员、科研人员和工程技术人
员参考。
本书介绍了光纤光栅的基本原理、制作技术和传感应用等三个方面。主要内容包括光纤的光敏性、光纤光栅的写入法、光纤光栅的模式理论、光纤光栅传感器、光纤光栅传感器的集成为数据融合及光纤光栅的传感应用。
第1章 光纤基本理论 1
1.1 光纤光学的基本方程 1
1.1.1 麦克斯韦方程与亥姆霍兹方程 1
1.1.2 波导场方程与模式的概念 3
1.1.3 程函方程与射线方程 5
1.2 光线理论 6
1.2.1 SIOF中光线的传播 6
1.2.2 GIOF中光线的传播 8
1.2.3 GIOF的最佳折射率分布 10
1.3 光纤中的模式及性质 12
1.4 阶跃折射率分布光纤中的场解 17
1.4.1 本征解的选择 17
1.4.2 本征值方程 18
1.4.3 光纤中的模式及其分类 19
1.4.4 模式本征值 20
1.4.5 色散曲线与单模条件 23
1.5 弱导光纤与线偏振模 24
1.5.1 LPιm模的本征解 25
1.5.2 本征值方程 26
1.5.3 截止和远离截止条件 27
1.5.4 导模数目 27
1.5.5 导模场分布图 28
1.5.6 导模纵向功率流 29
1.5.7 模式输出特性 30
1.6 渐变折射率分布光纤中的场解 31
1.6.1 平方律分布光纤中的导模场 31
1.6.2 WKB法的基本思想 32
1.6.3 导模本征值 34
1.6.4 场的输出特性 36
1.7 单模光纤中的场解 37
1.7.1 理想阶跃型单模光纤的场解 37
1.7.2 单模光纤的高斯近似解 38
1.7.3 渐变型光纤的等效阶跃型光纤近似(ESF)解 41
1.7.4 单模光纤的双折射 45
习题与思考 46
第2章 光纤传感器件 48
2.1 光纤耦合器 48
2.1.1 概述 48
2.1.2 熔锥型光纤耦合器 48
2.1.3 耦合器的技术指标 49
2.2 光开关 49
2.3 光隔离器和环形器 51
2.3.1 光隔离器 51
2.3.2 光环形器 52
2.4 光纤光栅 53
2.4.1 光纤光栅工作原理 54
2.4.2 光纤光栅的应用 56
2.5 波分复用器 57
2.6 偏振控制器 59
2.6.1 偏振控制器概述 59
2.6.2 偏振控制器的基本原理 59
2.6.3 偏振控制器的分类 60
2.7 半导体光源 61
2.8 LED与LD 62
2.8.1 LED 62
2.8.2 LD 64
2.9 PIN和APD 66
2.9.1 PIN光电二极管 66
2.9.2 APD雪崩光电二极管 68
习题与思考 69
第3章 光纤特征参数与传感器光学原理 70
3.1 光纤特征参数 70
3.1.1 光纤的损耗 70
3.1.2 光纤的色散与带宽 75
3.1.3 单模光纤模场半径 81
3.1.4 单模光纤截止波长 83
3.1.5 光纤的物理化学特性 83
3.1.6 光纤参数测试技术 85
3.2 光纤传感光学原理 96
3.2.1 反射与折射原理 96
3.2.2 光吸收原理 96
3.2.3 声光效应 97
3.2.4 磁光效应 97
3.2.5 电光效应 98
3.2.6 弹光效应 99
3.2.7 萨格纳克效应 99
习题与思考 100
第4章 光纤传感原理 102
4.1 光纤传感器概述 102
4.1.1 光纤传感器的原理 102
4.1.2 光纤传感器的类型 102
4.1.3 光纤传感器的构成 103
4.1.4 光纤传感器的性能特点 106
4.2 强度调制光纤传感器 106
4.2.1 强度调制 106
4.2.2 透射式强度调制 108
4.2.3 光模式强度调制 109
4.2.4 折射率强度调制 110
4.2.5 光吸收系数强度调制 110
4.2.6 强度传感器的参考测量方法 111
4.3 频率调制光纤传感器 114
4.3.1 频率调制原理 114
4.3.2 频率检测 116
4.3.3 应用举例 117
4.4 波长(颜色)调制光纤传感器 119
4.4.1 波长(颜色)调制原理 119
4.4.2 波长检测 121
4.4.3 应用举例 122
4.5 相位调制光纤传感器 123
4.5.1 相位调制 123
4.5.2 几种光纤干涉仪 125
4.5.3 相位检测 128
4.5.4 应用举例 133
4.6 偏振态调制光纤传感器 135
4.6.1 偏振态调制原理 135
4.6.2 偏振态的检测 139
4.6.3 应用举例 140
4.7 复用式和分布式光纤传感器 141
习题与思考 144
第5章 光纤光栅传感器 145
5.1 光纤光栅的发展与分类 145
5.1.1 光纤光栅的发展 145
5.1.2 光纤光栅的分类 146
5.2 光纤光栅的应用与现状 149
5.2.1 光纤光栅的应用 149
5.2.2 长周期光纤光栅的研究现状 152
5.3 光纤光栅的光敏性与传感性能 157
5.3.1 光纤光栅的光敏性 157
5.3.2 光纤光栅的传感性能 160
5.3.3 光纤光栅的特性分析 164
5.4 光纤光栅的制作 167
5.4.1 侧面抛光型光纤布喇格光栅 167
5.4.2 Hill光栅 168
5.4.3 Meltz光栅 168
5.4.4 单脉冲光栅 169
5.4.5 相位掩模光栅 169
5.4.6 逐点写入的光纤光栅 170
5.4.7 带通光纤光栅 170
5.4.8 重叠多个光纤光栅 171
5.4.9 光纤啁啾光栅制作技术 171
5.5 光纤光栅温度特性与应用 172
5.5.1 裸光纤光栅封装制成的温度传感器 173
5.5.2 带有机械结构的光纤光栅温度传感器 176
5.5.3 长周期光纤光栅的温度特性及应用 178
5.6 光纤光栅轴向应变特性与应用 184
5.6.1 轴向应变特性的理论分析 184
5.6.2 轴向应变特性的应用 186
5.7 光纤光栅扭曲与弯曲特性及应用 188
5.7.1 扭曲特性分析 188
5.7.2 弯曲特性分析 198
5.8 光纤光栅横向负载特性与应用 204
5.8.1 光纤光栅横向负载特性分析 204
5.8.2 横向负载特性的应用 210
5.9 光纤光栅振动与加速度特性与及用 212
5.9.1 光纤光栅振动与加速度特性 212
习题与思考 222
第6章 光纤传输特性测量 224
6.1 光纤衰减特性测量 224
6.1.1 概述 224
6.1.2 截断法 225
6.1.3 插入损耗法 230
6.1.4 后向散射法 231
6.2 光纤色散特性测量 234
6.2.1 概述 234
6.2.2 相移法 235
6.2.3 脉冲时延法 239
6.3 光纤传输系统性能测试 245
6.3.1 概述 245
6.3.2 误码特性 247
6.3.3 抖动特性 251
6.4 光纤传输特性测量的工程应用 256
6.4.1 光纤链路现场测试 256
6.4.2 高速光网络系统的测试 258
6.4.3 FTTH光网络的测试 260
习题与思考 263
第7章 特种光纤及应用 264
7.1 零色散平移光纤和色散平坦光纤 264
7.1.1 零色散平移光纤 264
7.1.2 色散平坦光纤 265
7.2 保偏光纤及低双折射光纤 265
7.2.1 保偏光纤 266
7.2.2 低双折射光纤 266
7.3 红外光纤 267
7.4 衰减场光纤 269
7.5 其他特种光纤 271
习题与思考 274
第8章 光纤测量仪表与基础实验 275
8.1 光纤测量仪表 275
8.1.1 光功率计 275
8.1.2 光时域反射仪 277
8.1.3 光纤熔接机 282
8.1.4 光谱分析仪 284
8.1.5 光纤干涉仪 287
8.2 纤测量基础实验 291
8.2.1 半导体激光器P-I特性曲线测量 291
8.2.2 半导体光电检测器参数测量 294
8.2.3 光纤光栅与光纤激光器参数测量 299
8.2.4 光纤传感器参数测量 301
8.2.5 光纤色散测量 303
8.2.6 光纤马赫-泽德干涉测量 304
8.2.7 光纤光栅外腔半导体激光器参数测量 306
参考文献 309
光纤传感原理与检测技术内容简介