光纖傳感器及其應用技術

作為現代傳感技術的重要分支，光纖傳感技術在許多領域具有替代傳統傳感器、彌補傳感領域空白的先天優勢。教材內容覆蓋了光纖傳感領域的方方面面，特別是對傳感器的討論細緻、深入，並列舉了大量的應用設計實例。由於有教學科研的相輔相長，對學科最新技術和進展的介紹全面、貼近工程應用實際。 ^[1] 

本書着重詳細討論了強度的調節器制型、相位調製型、波長調製型和偏振態調製型四大類型傳感器以及分佈式光纖傳感器的原理、技術和設計方法，有選擇地介紹了光纖傳感器的兩項核心技術——網絡技術和封裝技術；首次將光纖傳感最新研究方向新材料光纖傳感器——聚合物光纖傳感器、光子晶體光纖傳感器以及微米和納米光電傳感器納入本書。 ^[2] 

第1章 光纖技術基礎

1.1 光纖的基本特性

1.1.1 均勻折射率光纖中光線的傳播與數值孔徑

1.1.2 光纖的彎曲

1.1.3 光纖端面的傾斜效應

1.1.4 圓錐形光纖

1.1.5 光纖的損耗

1.1.6 光纖的色散

1.2 光纖的耦合技術

1.2.1 光纖和光源的耦合

1.2.2 光纖和光纖的直接耦合

1.2.3 多模光纖通過透鏡耦合

1.3 常用無源、有源光纖器件

1.3.1 熔錐型單模光纖光分/合路連接器

1.3.2 磨拋型單模光纖定向耦合器

1.3.3 光開關

1.3.4 摻雜光纖激光器與放大器

1.3.5 光纖放大器

1.4 光纖器件的選擇

1.4.1 丸纖偏振器

1.4.2 光纖濾波器

1.4.3 光纖光柵

1.4.4 光隔離器

1.4.5 光調製器

1.5 光纖傳感器的定義、分類及特點

1.5.1 光纖傳感器的定義和分類

1.5.2 光纖傳感器的特點

習題與思考

第2章 強度調製型光纖傳感器

2.1 強度調製傳感原理

2.1.1 反射式強度調製

2.1.2 透射式強度調製

2.1.3 光纖模式功率分佈強度調製

2.1.4 折射率強度調製

2.1.5 光吸收係數調製

2.2 強度調製型光纖傳感器的補償技術

2.2.1 光源負反饋穩定法

2.2.2 雙波長補償法

2.2.3 旁路光纖監測法

2.2.4 光橋平衡補償法

2.2.5 神經網絡補償法

2.3 強度調製型光纖傳感器的類型及應用實例

2.3.1 光纖微彎傳感器

2.3.2 光纖温度傳感器

2.4 強度調製型光纖傳感器的研究與發展方向

習題與思考

第3章 相位調製型光纖傳感器

3.1 相位調製型光纖傳感器原理

3.1.1 應力應變效應

3.1.2 温度應變效應

3.2 光纖干涉儀的類型

3.2.1　Mach-Zehnder和Michelson光纖干涉儀

3.2.2　Sagnac光纖干涉儀

3.2.3　光纖Fabry-Perot干涉儀

3.2.4　光纖環形腔干涉儀

3.2.5　相位壓縮原理與微分干涉儀

3.2.6 白光干涉型光纖傳感器

3.3　相位調製型光傳感器的信號解調技術

3.3.1 干涉儀的信號解調

3.3.2　光纖鎖相環方法

3.3.3　相位生成載波（PGC）解調方案

3.4　光纖干涉儀的傳感應用實例

3.4.1 干涉式位移傳感器

3.4.2　加速度傳感器

3.4.3　振動傳感器

3.4.4　温度傳感器

3.4.5　磁場傳感器

3.4.6　電流傳感器

3.5　相位調製型光纖傳感器的發展

習題與思考

第4章 波長調製型光纖傳感器

第5章 偏振態調製型光纖傳感器

第6章 分佈式光纖傳感器

第7章 光傳感器網絡技術

第8章 光傳感器的封裝技術

第9章 新材料光纖傳感器及應用技術

第10章 光電微型傳感器

第11章 納米傳感器

參考文獻