高级光纤传感技术

前言

第1章 光纤基础

1.1 光纤概述

1.1.1 光纤的基本结构

1.1.2 光纤的分类

1.2 光纤传输原理

1.2.1 光在界面的反射与折射

1.2.2 阶跃折射率光纤

1.2.3 渐变折射率光纤

1.2.4 单模光纤中的双折射

1.3 光纤的衰减机理

参考文献

第2章 光纤无源器件

2.1 连接器

2.1.1 连接器的基本原理和结构

2.1.2 连接器的评价指标

2.2 光纤耦合器

2.2.1 概述

2.2.2 熔锥型光纤耦合器

2.2.3 耦合器的技术指标

2.3 波分复用器(WDM)

2.3.1 概述

2.3.2 角色散型波分复用器

2.3.3 干涉型波分复用器

2.3.4 光纤耦合器型

2.3.5 其他类型波分复用器

2.3.6 光波分复用器的技术指标

2.4 光隔离器

2.4.1 光隔离器的功能及原理

2.4.2 光隔离器的评价指标

2.4.3 光隔离器的应用

2.5 光环形器

2.5.1 光环形器的功能及原理

2.5.2 光环形器的评价指标

2.6 衰减器

2.6.1 概述

2.6.2 光衰减器根据工作原理的分类

2.6.3 固定式光衰减器与可变衰减器

2.6.4 衰减器的评价指标

2.7 光开关

2.7.1 光开关概述

2.7.2 机械光开关

2.7.3 非机械光开关

2.7.4 光开关的评价指标

2.8 偏振控制器

2.8.1 偏振控制器概述

2.8.2 偏振控制器的基本原理

参考文献

第3章 光纤有源器件

3.1 引言

3.2 半导体光源的基本原理

3.3 发光二极管

3.4 激光二极管LD

3.5 单频半导体激光器

3.6 PIN光电二极管

3.7 雪崩光电二极管APD

参考文献

第4章 掺铒光纤有源器件

4.1 掺铒光纤

4.1.1 掺铒光纤

4.1.2 掺铒光纤的放大特性

4.1.3 掺铒光纤的泵浦方式

4.2 放大自发辐射光源(ASE)

4.2.1 基本结构

4.2.2 提高掺铒超荧光光纤光源输出特性

4.3 掺铒光纤放大器

4.4 光纤激光器

4.4.1 光纤激光器的基本工作原理

4.4.2 典型的光纤激光器结构

4.4.3 单波长光纤激光器

4.4.4 可调谐掺铒光纤激光器

参考文献

第5章 强度调制光纤传感器

5.1 引言

5.2 非功能型光纤传感器

5.2.1 反射式强度调制

5.2.2 透射式强度调制

5.2.3 迅逝场耦合型强度调制

5.2.4 物理效应型强度调制

5.3 功能型光强调制

5.3.1 微弯损耗型强度调制

5.3.2 变折射率型强度调制

5.3.3 刻纹光纤型强度调制

5.3.4 光吸收系数型强度调制

5.4 强度传感器的参考测量方法

5.4.1 分光束参考测量法

5.4.2 时域参考测量法

5.4.3 双波长参考测量法

5.5 光纤甲烷气体传感器

5.5.1 迅逝场泄漏型光纤甲烷气体传感器

5.5.2 光谱吸收型光纤甲烷气体传感器

5.6 光纤氢气传感器

5.6.1 干涉型光纤氢传感器

5.6.2 基于光纤光栅型光纤氢传感器

5.6.3 微透镜型光纤氢传感器

5.6.4 迅逝场型光纤氢传感器

参考文献

第6章 干涉型光纤传感器

6.1 引言

6.2 光纤相位调制机理

6.3 光纤干涉仪

6.3.1 光纤迈克耳孙(Michelson)干涉仪

6.3.2 光纤马赫-泽德尔(Mach-Zehnder)干涉仪

6.3.3 光纤赛格纳克(Sagnac)干涉仪

6.3.4 光纤法布里-珀罗(Febry-Perot)干涉仪

6.4 双光束干涉仪的信号解调技术

6.4.1 有源零差正交解调法

6.4.2 无源零差正交解调法

6.4.3 相位载波(PGC)零差法

6.4.4 基于3×3光纤耦合器的零差解调

6.4.5 外差解调法

6.4.6 各种解调方案的比较

6.5 光纤干涉技术中的一些关键技术问题

6.5.1 光源

6.5.2 光纤干涉仪中的模式与偏振问题

6.5.3 光纤干涉仪的稳定技术

参考文献

第7章 光纤多光束干涉仪

7.1 F-P干涉仪

7.2 光纤F-P干涉仪

7.3 本征型光纤多光束干涉F-P传感器

7.4 外腔式光纤F-P谐振腔

7.5 光纤F-P标准具

7.6 可调谐光纤F_P滤波器

7.6.1 背景

7.6.2 设计方案

7.6.3 可调谐光纤F-P滤波器的性能

7.7 光纤F-P谐振腔传感器

参考文献

第8章 光纤外腔Fabry-Perot干涉仪(EFPI)

8.1 引言

8.2 EFPI传感器的原理

8.3 EFPI的数学模型

8.4 正交工作点直接测量法

8.5 双F-P腔正交测量法

第9章 光纤Sagnac干涉仪

第10章 光纤白光干涉测量术

第11章 偏振调制型光纤传感器及光学电流互感器

第12章 光纤光栅传感器

第13章 分布式光纤传感器

参考文献

《高级光纤传感技术》系统介绍和论述了有关光纤传感技术的专门知识，包括强度调制型、相位调制型、波长调制型、偏振调制型以及分布式光纤传感技术。为了使《高级光纤传感技术》更加系统，还加入了光纤和光电子器件的相关知识。

《高级光纤传感技术》可供从事光纤传感、光纤通信、测试与计量、仪器仪表、结构检测等理论和应用研究的科研人员、工程技术人员及高校师生参考。