图书介绍
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- 黎敏，廖延彪编著 著
- 出版社： 武汉：武汉大学出版社
- ISBN：9787307064126
- 出版时间：2008
- 标注页数：300页
- 文件大小：55MB
- 文件页数：314页
- 主题词：光纤器件－光电传感器
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图书目录
第1章 光纤技术基础1
1.1 光纤的基本特性1
1.1.1 均匀折射率光纤中光线的传播与数值孔径2
1.1.2 光纤的弯曲4
1.1.3 光纤端面的倾斜效应5
1.1.4 圆锥形光纤6
1.1.5 光纤的损耗7
1.1.6 光纤的色散9
1.2 光纤的耦合技术10
1.2.1 光纤和光源的耦合10
1.2.2 光纤和光纤的直接耦合12
1.2.3 多模光纤通过透镜耦合12
1.3 常用无源、有源光纤器件13
1.3.1 熔锥型单模光纤光分合路连接器14
1.3.2 磨抛型单模光纤定向耦合器18
1.3.3 光开关20
1.3.4 掺杂光纤激光器与放大器22
1.3.5 光纤放大器27
1.4 光纤器件的选择31
1.4.1 光纤偏振器32
1.4.2 光纤滤波器34
1.4.3 光纤光栅38
1.4.4 光隔离器42
1.4.5 光调制器43
1.5 光纤传感器的定义、分类及特点47
1.5.1 光纤传感器的定义和分类47
1.5.2 光纤传感器的特点48
习题与思考48
第2章 强度调制型光纤传感器50
2.1 强度调制传感原理50
2.1.1 反射式强度调制50
2.1.2 透射式强度调制53
2.1.3 光纤模式功率分布强度调制55
2.1.4 折射率强度调制57
2.1.5 光吸收系数调制58
2.2 强度调制型光纤传感器的补偿技术59
2.2.1 光源负反馈稳定法59
2.2.2 双波长补偿法60
2.2.3 旁路光纤监测法61
2.2.4 光桥平衡补偿法62
2.2.5 神经网络补偿法64
2.3 强度调制型光纤传感器的类型及应用实例65
2.3.1 光纤微弯传感器65
2.3.2 光纤温度传感器69
2.4 强度调制型光纤传感器的研究与发展方向73
习题与思考73
第3章 相位调制型光纤传感器75
3.1 相位调制型光纤传感器原理75
3.1.1 应力应变效应75
3.1.2 温度应变效应78
3.2 光纤干涉仪的类型79
3.2.1 Mach-Zehnder和Michelson光纤干涉仪79
3.2.2 Sagnac光纤干涉仪81
3.2.3 光纤Fabry-Perot干涉仪85
3.2.4 光纤环形腔干涉仪85
3.2.5 相位压缩原理与微分干涉仪88
3.2.6 白光干涉型光纤传感器90
3.3 相位调制型光传感器的信号解调技术94
3.3.1 干涉仪的信号解调95
3.3.2 光纤锁相环方法98
3.3.3 相位生成载波（PGC）解调方案100
3.4 光纤干涉仪的传感应用实例102
3.4.1 干涉式位移传感器102
3.4.2 加速度传感器103
3.4.3 振动传感器105
3.4.4 温度传感器107
3.4.5 磁场传感器109
3.4.6 电流传感器110
3.5 相位调制型光纤传感器的发展114
习题与思考114
第4章 波长调制型光纤传感器116
4.1 波长调制传感原理116
4.2 光纤布拉格光栅应变传感模型分析116
4.2.1 各向同性介质中胡克定理的一般形式117
4.2.2 均匀轴向应力作用下光纤光栅传感模型118
4.2.3 均匀横向应力作用下光纤光栅传感模型120
4.2.4 任意正应力作用下光纤光栅传感模型121
4.3 光纤布拉格光栅温度传感模型分析121
4.3.1 光纤光栅温度传感模型分析的前提假设121
4.3.2 光纤光栅温度传感模型分析122
4.4 光纤光栅增敏与去敏设计123
4.4.1 非均匀涂敷对光纤光栅光学性能的影响124
4.4.2 光纤光栅的保护和封装125
4.5 光纤布拉格光栅在光纤传感领域中的典型应用127
4.5.1 单参量测量127
4.5.2 双参量测量128
4.5.3 准分布式多点测量128
4.6 传光型波长调制光纤传感器128
4.6.1 波长调制机理128
4.6.2 光纤pH值传感器129
4.6.3 光纤磷光传感器131
4.6.4 光纤黑体温度计132
4.7 光纤传感器用于智能材料及其结构134
4.7.1 可用于智能结构的光纤传感器135
4.7.2 光纤传感器用于智能结构的一些问题135
习题与思考136
第5章 偏振态调制型光纤传感器137
5.1 偏振态调制传感原理137
5.1.1 Pockels效应137
5.1.2 Kerr效应138
5.1.3 Faraday效应140
5.1.4 弹光效应141
5.2 偏振调制光纤传感器类型及应用实例142
5.2.1 光纤电流传感器142
5.2.2 BSO晶体光纤电场传感器144
5.2.3 光纤法拉第磁强计145
5.2.4 压力与水声传感器146
5.2.5 医用体压计146
5.2.6 动脉光纤血流计149
5.2.7 光纤偏振干涉仪150
习题与思考150
第6章 分布式光纤传感器152
6.1 引言152
6.2 时域分布式光纤传感器的工作机理154
6.2.1 光纤中的背向散射光分析154
6.2.2 OTDR技术155
6.2.3 瑞利散射型分布式光纤传感技术155
6.2.4 基于拉曼散射的分布式光纤传感技术156
6.2.5 布里渊散射型分布式光纤传感技术157
6.2.6 拉曼型、布里渊型和偏振模式耦合型分布式温度传感方法比较160
6.2.7 FBG和BOTDR性能比较160
6.3 其他（准）分布式光纤传感器——光纤法珀传感器161
6.3.1 光纤法珀传感器的分类及特点162
6.3.2 光纤法珀传感器的复用164
6.4 分布式光纤传感器的应用166
小结168
习题与思考168
第7章 光传感器网络技术169
7.1 概述169
7.2 光纤网络的连接技术169
7.2.1 网络损耗的主要来源169
7.2.2 通过透镜耦合降低损耗181
7.3 光网络技术184
7.3.1 可用于构成光传感网的传感器184
7.3.2 成网技术190
7.4 光纤光栅传感网络194
7.4.1 光纤光栅在传感应用中需考虑的一般问题194
7.4.2 光纤光栅传感网络194
习题和思考200
第8章 光传感器的封装技术201
8.1 概述201
8.1.1 光传感器封装的主要目的201
8.1.2 光传感器封装的基本要求201
8.2 光传感器的封装类型202
8.2.1 机械固定式202
8.2.2 胶粘固定式203
8.2.3 焊接固定式203
8.2.4 金属焊固定式203
8.3 光器件封装实例204
8.3.1 同轴封装204
8.3.2 蝶式封装205
8.3.3 带尾纤全金属化封装207
8.3.4 Mini-DiL封装207
8.3.5 无源对准技术208
8.4 石英平面光路器件的封装技术209
8.4.1 PLC封装技术210
8.4.2 各种PLC组件封装技术211
8.5 光表面安装技术213
8.5.1 光表面安装技术的基本结构与特点213
8.5.2 光SMT的研究进展214
习题与思考215
第9章 新材料光纤传感器及应用技术216
9.1 光子晶体光纤及其在传感中的应用216
9.1.1 光子晶体光纤216
9.1.2 光子晶体光纤传感器221
9.1.3 PCF小结224
9.2 聚合物光纤及其传感应用224
9.2.1 聚合物光纤材料及类型225
9.2.2 多模聚合物光纤传感器及其应用231
9.2.3 单模聚合物光纤传感器及其应用236
小结241
习题与思考242
第10章 光电微型传感器243
10.1 MEMS与微系统简介243
10.1.1 典型的MEMS产品245
10.1.2 微制造业的演变与微传感器的发展246
10.1.3 微系统设计与制造的多学科交叉本质247
10.1.4 MEMS传感器和微系统在各工业领域的应用与市场248
10.2 微光机电系统与光电微型传感器249
10.2.1 微光机电系统249
10.2.2 微光电传感器、执行器251
10.3 光电微型传感器典型器件260
10.3.1 MEMS“元器件”的定义260
10.3.2 带有微机械加工IO结构的光纤传感器260
10.3.3 可调光学传感器261
10.3.4 微机械加工的Bragg光栅传感器262
10.4 微制造技术与微制造业263
10.4.1 微（光机电）系统常用材料263
10.4.2 MEMS技术与微传感器性能的关系265
10.5 微型系统的封装265
10.5.1 微系统封装设计中通常应考虑的问题265
10.5.2 光微加工封装技术267
10.6 关于微系统设计269
小结270
习题与思考270
第11章 纳米传感器272
11.1 纳米传感器原理272
11.1.1 纳米器件、纳米系统与纳米技术272
11.1.2 纳米技术的发展历程272
11.1.3 纳米传感器的基本原理273
11.2 纳米系统的结构与设计举例276
11.2.1 纳米系统的结构277
11.2.2 电磁学及其在NEMS中的应用278
11.2.3 纳米机电系统279
11.2.4 NEMS设计举例——生物纳米马达282
11.3 纳米制造技术285
11.4 典型纳米传感单元结构286
11.4.1 纳米探针286
11.4.2 碳纳米管287
11.4.3 介孔材料289
11.4.4 近场光学元件290
11.4.5 纳米操纵器291
11.5 典型纳米传感器292
11.5.1 概述292
11.5.2 基于共振隧穿、介观压阻等纳米效应的NEMS传感器294
11.5.3 基于一维纳米结构的NEMS传感器294
11.5.4 微机械加工的纳米级SNOM传感器294
小结295
习题与思考296
参考文献297