目录
1 (p1): 第1章 光纤技术基础
1 (p1-1): 1.1 光纤的基本特性
2 (p1-1-1): 1.1.1 均匀折射率光纤中光线的传播与数值孔径
3 (p1-1-2): 1.1.2 光纤的弯曲
4 (p1-1-3): 1.1.3 光纤端面的倾斜效应
5 (p1-1-4): 1.1.4 圆锥形光纤
6 (p1-1-5): 1.1.5 光纤的损耗
8 (p1-1-6): 1.1.6 光纤的色散
8 (p1-2): 1.2 常用光纤器件
9 (p1-2-1): 1.2.1 光纤定向耦合器、环形器与WDM
17 (p1-2-2): 1.2.2 光纤偏振器件——PM控制器、起偏器与消偏器、扰偏器和光隔离器
25 (p1-2-3): 1.2.3 全光开关
27 (p1-2-4): 1.2.4 光纤光栅与光纤滤波器
34 (p1-2-5): 1.2.5.光调制器
37 (p1-2-6): 1.2.6 掺杂光纤激光器
42 (p1-2-7): 1.2.7 大功率光纤激光器与包层泵浦技术
45 (p1-2-8): 1.2.8 光纤放大器
48 (p1-3): 1.3 小结
49 (p1-4): 习题与思考
50 (p2): 第2章 强度调制型光纤传感器
50 (p2-1): 2.1 强度调制传感原理
50 (p2-1-1): 2.1.1 反射式强度调制
52 (p2-1-2): 2.1.2 透射式强度调制
54 (p2-1-3): 2.1.3 光纤模式功率分布强度调制
55 (p2-1-4): 2.1.4 折射率强度调制
57 (p2-1-5): 2.1.5 光吸收系数调制
57 (p2-2): 2.2 强度调制型光纤传感器的补偿技术
57 (p2-2-1): 2.2.1 光源负反馈稳定法
58 (p2-2-2): 2.2.2 双波长补偿法
59 (p2-2-3): 2.2.3 旁路光纤监测法
60 (p2-2-4): 2.2.4 光桥平衡补偿法
62 (p2-2-5): 2.2.5 神经网络补偿法
63 (p2-3): 2.3 强度调制型光纤传感器的类型及应用实例
63 (p2-3-1): 2.3.1 光纤微弯传感器
66 (p2-3-2): 2.3.2 光纤温度传感器
69 (p2-4): 2.4 强度调制型光纤传感器的研究与发展方向
69 (p2-5): 习题与思考
70 (p3): 第3章 相位调制型光纤传感器
70 (p3-1): 3.1 相位调制型光纤传感器原理
70 (p3-1-1): 3.1.1 应力应变效应
73 (p3-1-2): 3.1.2 温度应变效应
74 (p3-2): 3.2 光纤干涉仪的类型
74 (p3-2-1): 3.2.1 Mach-Zehnder和Michelson光纤干涉仪
75 (p3-2-2): 3.2.2 Sagnac光纤干涉仪
79 (p3-2-3): 3.2.3 光纤Fabry-Perot干涉仪
79 (p3-2-4): 3.2.4 光纤环形腔干涉仪
81 (p3-2-5): 3.2.5 相位压缩原理与微分干涉仪
83 (p3-2-6): 3.2.6 白光干涉型光纤传感器
87 (p3-3): 3.3 相位调制型光传感器的信号解调技术
87 (p3-3-1): 3.3.1 干涉仪的信号解调
90 (p3-3-2): 3.3.2 光纤锁相环方法
92 (p3-3-3): 3.3.3 相位生成载波（PGC）解调方案
93 (p3-4): 3.4 光纤干涉仪的传感应用实例
94 (p3-4-1): 3.4.1 振动传感器
96 (p3-4-2): 3.4.2 磁场传感器
97 (p3-4-3): 3.4.3 电流传感器
102 (p3-5): 3.5 相位调制型光纤传感器的发展
102 (p3-6): 习题与思考
103 (p4): 第4章 波长调制型光纤传感器
103 (p4-1): 4.1 波长调制传感原理
103 (p4-2): 4.2 光纤布拉格光栅传感器
103 (p4-2-1): 4.2.1 光纤布拉格光栅传感模型
109 (p4-2-2): 4.2.2 光纤光栅增敏与去敏设计
113 (p4-2-3): 4.2.3 光纤布拉格光栅在光纤传感领域中的典型应用
114 (p4-3): 4.3 光纤SPR传感器
114 (p4-3-1): 4.3.1 SPR原理与理论模型
116 (p4-3-2): 4.3.2 光纤SPR传感器及其应用
121 (p4-4): 4.4 光声光谱微量气体检测技术
121 (p4-4-1): 4.4.1 光声光谱原理
122 (p4-4-2): 4.4.2 光声气室的设计与优化
126 (p4-4-3): 4.4.3 微量气体的光声光谱法高精度检测实例
127 (p4-5): 4.5 光纤荧光温度传感器
131 (p4-6): 4.6 光纤黑体（高温）温度计
132 (p4-7): 习题与思考
133 (p5): 第5章 偏振态调制型光纤传感器
133 (p5-1): 5.1 偏振态调制传感原理
133 (p5-1-1): 5.1.1 泡克耳斯效应
134 (p5-1-2): 5.1.2 克尔效应
135 (p5-1-3): 5.1.3 法拉第效应
136 (p5-1-4): 5.1.4 弹光效应
137 (p5-2): 5.2 偏振调制光纤传感器类型及应用实例
137 (p5-2-1): 5.2.1 光纤电流传感器
139 (p5-2-2): 5.2.2 BSO晶体光纤电场传感器
140 (p5-2-3): 5.2.3 医用体压计
142 (p5-2-4): 5.2.4 动脉光纤血流计
143 (p5-2-5): 5.2.5 光纤偏振干涉仪
143 (p5-3): 习题与思考
145 (p6): 第6章 分布式光纤传感器
145 (p6-1): 6.1 引言
147 (p6-2): 6.2 时域分布式光纤传感器的工作机理
147 (p6-2-1): 6.2.1 光纤中的背向散射光分析
147 (p6-2-2): 6.2.2 OTDR技术
148 (p6-2-3): 6.2.3 瑞利散射型分布式光纤传感技术
149 (p6-2-4): 6.2.4 基于拉曼散射的分布式光纤传感技术
149 (p6-2-5): 6.2.5 布里渊散射型分布式光纤传感技术
152 (p6-2-6): 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
152 (p6-2-7): 6.2.7 FBG和BOTDR性能比较
153 (p6-3): 6.3 其他（准）分布式光纤传感器
154 (p6-3-1): 6.3.1 光纤F_P传感器
157 (p6-3-2): 6.3.2 基于干涉技术的分布式光纤传感器
158 (p6-4): 6.4 分布式光纤传感器的应用
160 (p6-5): 6.5 小结
160 (p6-6): 习题与思考
161 (p7): 第7章 光传感器网络技术
161 (p7-1): 7.1 概述
161 (p7-1-1): 7.1.1 可用于构成光传感网的光纤传感器
165 (p7-1-2): 7.1.2 成网技术
169 (p7-2): 7.2 光纤光栅传感网络
174 (p7-3): 7.3 基于干涉型光纤传感器的光纤传感网
174 (p7-3-1): 7.3.1 大规模干涉型光纤传感网络的基本结构
176 (p7-3-2): 7.3.2 超大容量干涉型光纤传感网络的信号处理方法
176 (p7-3-3): 7.3.3 超大容量干涉型光纤传感网络的偏振诱导信号衰落及其控制方法
178 (p7-3-4): 7.3.4 长距离复合复用网络结构中的光放大机理及极限性能
179 (p7-4): 习题与思考
180 (p8): 第8章 新材料光纤传感器及其应用技术
180 (p8-1): 8.1 光子晶体光纤及其在传感中的应用
180 (p8-1-1): 8.1.1 光子晶体光纤
184 (p8-1-2): 8.1.2 光子晶体光纤传感器
187 (p8-1-3): 8.1.3 PCF小结
187 (p8-2): 8.2 聚合物光纤及其传感应用
188 (p8-2-1): 8.2.1 聚合物光纤材料及类型
193 (p8-2-2): 8.2.2 多模聚合物光纤传感器及其应用
198 (p8-2-3): 8.2.3 单模聚合物光纤传感器及其应用
203 (p8-3): 8.3 小结
204 (p8-4): 习题与思考
205 (p9): 第9章 纳米光纤与传感器
205 (p9-1): 9.1 纳米光纤
206 (p9-1-1): 9.1.1 纳米光纤的典型特征——极高的倏逝场能量
206 (p9-1-2): 9.1.2 纳米光纤的制造与操作
208 (p9-2): 9.2 纳米光纤中的光传输
208 (p9-2-1): 9.2.1 传输方程与精确解
209 (p9-2-2): 9.2.2 传输损耗
210 (p9-2-3): 9.2.3 纳米光纤的色散与超连续谱
211 (p9-3): 9.3 纳米光纤的典型应用
211 (p9-3-1): 9.3.1 纳米光纤传感器
213 (p9-3-2): 9.3.2 非线性光学器件
213 (p9-3-3): 9.3.3 纳米光纤耦合器
214 (p9-3-4): 9.3.4 原子捕获与导向
216 (p9-4): 9.4 纳米光纤传感的发展前景
217 (p9-5): 习题与思考
218 (p10): 参考文献
220 (p11): 附录1符号表
222 (p12): 附录2缩写词汇表
内容提要
本书以光纤中的光调制机理为主线,详细讨论强度调制,相位调制,波长调制和偏振调制四大类光纤传感器的传感机理,关键问题和应用范例,以及近年来多行业规模化应用的分布式光纤传感技术的原理,方法和关键技术。