《光纖感測原理與技術》是化學工業出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：光纖感測原理與技術
- 作者：馮亭
- 出版時間：2021年1月1日
- 出版社：化學工業出版社
- 頁數：229 頁
- ISBN：9787122375803
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
內容簡介,目錄,
內容簡介
《光纖感測原理與技術》根據現代光纖感測技術發展的需求，系統地論述了光纖感測的基礎理論、基本原理、主要技術及套用現狀與發展趨勢。全書由8章組成，內容涵蓋了光纖感測技術的起源與發展、光纖光學基礎理論及光纖與光纜知識、光纖感測原理與系統組成器件及光耦合、五類光纖感測調製技術原理及套用與發展、光纖光柵感測原理與解調及復用技術、常見分散式光纖感測原理與技術、其他特殊類型光纖感測新技術、單參量及雙參量光纖感測教學實驗舉例等。本書注重系統性、可讀性、先進性與實用性，同時注重理論、原理、技術、套用相結合。
本書主要作為光電信息科學與工程等光電類相關專業本科生教材，同時適合光學工程等相關專業研究生學習使用，也可供相關工程技術人員與科研人員參考閱讀。
目錄
第1章緒論
1.1 光纖光學發展的四個階段 1
1.1.1 早期階段 2
1.1.2 起步與上升階段 2
1.1.3 全面興起與發展階段 3
1.1.4 飛速發展階段 3
1.2 光纖感測技術的發展 4
1.2.1 光纖感測器的起源 4
1.2.2 光纖感測器的優點 4
1.2.3 光纖感測器的套用 5
1.2.4 中國光纖感測技術研究現狀 6
習題與思考 7
參考文獻 7
第2章光纖光學基礎
2.1 光纖導波原理 8
2.2 光纖簡介 9
2.2.1 光纖的基本結構與分類 9
2.2.2 光纖的傳輸特性 11
2.2.3 光纖的物理特性 18
2.3 光纖的光線理論 19
2.3.1 子午光線的傳輸 19
2.3.2 斜光線的傳輸 21
2.3.3 光纖的彎曲 23
2.3.4 子午光線的色散 26
2.3.5 漸變折射率光纖的光線理論 27
2.4 光纖的波導理論 32
2.4.1 電磁場理論回顧 32
2.4.2 介質中的波動方程 33
2.4.3 貝塞爾方程與本徵值方程 34
2.4.4 階躍折射率光纖的模式分析 37
2.4.5 弱導光纖與線偏振模 41
2.5 光纖與光纜 45
2.5.1 光纖製作技術 46
2.5.2 特種光纖 51
2.5.3 光纜技術 55
習題與思考 57
參考文獻 58
第3章光纖感測原理與系統組成
3.1 光纖感測器概述 59
3.1.1 光纖感測器的定義 59
3.1.2 光纖感測器的基本組成與原理 60
3.1.3 光纖感測器的分類 61
3.2 光纖感測系統的核心器件 61
3.2.1 光源 61
3.2.2 光敏感器件 70
3.2.3 光探測器 72
3.3 光纖感測系統其他器件 77
3.3.1 光纖連線器 77
3.3.2 光纖衰減器 78
3.3.3 光纖耦合器 78
3.3.4 波分復用/解復用器 81
3.3.5 光纖起偏器 81
3.3.6 光纖偏振控制器 82
3.3.7 光纖隔離器 82
3.3.8 光纖環行器 83
3.3.9 光纖濾波器 84
3.3.10 光開關 84
3.4 光纖感測器中的耦合 85
3.4.1 光源與光纖的耦合 85
3.4.2 光纖與光纖的耦合 88
3.4.3 光纖與光探測器的耦合 89
習題與思考 89
參考文獻 89
第4章光纖感測調製技術及類型
4.1 強度調製型光纖感測器 91
4.1.1 光強度的外調製技術 92
4.1.2 光強度的內調製技術 95
4.1.3 光強度調製的補償技術 98
4.1.4 強度調製型光纖感測器的套用與發展 101
4.2 波長調製型光纖感測器 103
4.2.1 波長調製光纖感測原理 103
4.2.2 波長調製方法類型 104
4.2.3 波長檢測方法 108
4.2.4 波長調製型光纖感測器的發展 110
4.3 相位調製型光纖感測器 111
4.3.1 相位調製光纖感測原理 111
4.3.2 常見光纖干涉儀的類型 113
4.3.3 相位調製感測信號解調方法 119
4.3.4 相位調製型光纖感測器的套用 123
4.3.5 相位調製型光纖感測器的發展 130
4.4 偏振態調製型光纖感測器 131
4.4.1 偏振態調製光纖感測原理 131
4.4.2 偏振態調製主要技術 132
4.4.3 偏振態調製型光纖感測器的套用 137
4.4.4 偏振態調製型光纖感測器的發展 140
4.5 頻率調製型光纖感測器 140
4.5.1 頻率調製光纖感測原理 140
4.5.2 頻率檢測方法及都卜勒測速原理 141
4.5.3 光纖都卜勒技術及感測測量套用 143
4.5.4 頻率調製型光纖感測器的發展 143
習題與思考 144
參考文獻 145
第5章光纖光柵感測器
5.1 光纖光柵感測器概述 148
5.1.1 光纖光柵理論及其製作技術 148
5.1.2 光纖光柵感測原理 156
5.2 光纖光柵感測模型 156
5.2.1 應力應變感測 156
5.2.2 溫度感測 157
5.2.3 動態磁場感測 158
5.3 光纖光柵感測信號的解調 159
5.3.1 匹配光柵解調法 159
5.3.2 可調諧濾波器解調法 160
5.3.3 掃描雷射器解調法 161
5.3.4 邊沿濾波器解調法 161
5.3.5 陣列探測器解調法 162
5.3.6 干涉解調法 163
5.4 光纖光柵感測網路技術 164
5.4.1 光纖光柵感測網路 165
5.4.2 光纖光柵感測網路的復用技術 165
5.5 其他類型光纖光柵感測器 168
5.5.1 長周期光纖光柵感測器 169
5.5.2 傾斜光纖光柵感測器 170
5.6 光纖光柵感測器的套用與發展 172
習題與思考 173
參考文獻 173
第6章分散式光纖感測器
6.1 光纖中的光散射 175
6.2 時域分散式光纖感測器 177
6.2.1 OTDR技術 177
6.2.2 基於背向瑞利散射OTDR的分散式光纖感測 178
6.2.3 基於布里淵散射OTDR的分散式光纖感測 179
6.2.4 基於拉曼散射OTDR的分散式光纖感測 181
6.2.5 新型時域分散式光纖感測器 182
6.3 頻域分散式光纖感測器 184
6.3.1 OFDR技術 184
6.3.2 基於OFDR的分散式光纖感測 185
6.3.3 基於偏振分析OFDR的分散式光纖感測 187
6.4 其他類型分散式光纖感測技術 188
6.4.1 分散式偏振串擾分析技術 188
6.4.2 基於光纖干涉儀的分散式感測技術 191
6.5 分散式光纖感測器的套用與發展 193
習題與思考 193
參考文獻 193
第7章特殊類型光纖感測技術
7.1 納米光纖及其感測套用 195
7.1.1 納米光纖的製作 196
7.1.2 納米光纖的特性 196
7.1.3 納米光纖的感測套用 197
7.2 光子晶體光纖及其感測套用 197
7.2.1 光子晶體光纖 197
7.2.2 光子晶體光纖的感測套用 199
7.3 聚合物光纖及其感測套用 201
7.3.1 聚合物光纖的材料及類別 201
7.3.2 聚合物光纖的感測套用 204
習題與思考 207
參考文獻 208
第8章光纖感測教學實驗
8.1 光纖光柵應變感測實驗 209
8.2 光纖光柵溫度感測實驗 213
8.3 分散式光纖感測原理實驗 214
8.4 納米光纖環形諧振器折射率感測實驗 216
8.5 液體折射率與溫度雙參量光纖感測實驗 220
參考文獻 226
附錄
