光纖傳感器及其應用技術 版權信息
- ISBN:9787302663201
- 條形碼:9787302663201 ; 978-7-302-66320-1
- 裝幀:平裝-膠訂
- 冊數(shù):暫無
- 重量:暫無
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光纖傳感器及其應用技術 本書特色
本教材嚴格參照《普通高等學校本科專業(yè)目錄(2012年)》。旨在從光纖傳感器發(fā)展歷程上,數(shù)以百計的物理量傳感原理和技術中提煉出一條明晰的發(fā)展脈絡,使讀者能夠方便地掌握傳感器的原理、關鍵技術、應用及發(fā)展方向。在總結教學團隊豐富教學經(jīng)驗的基礎上,以光纖技術的傳感應用為目標,闡述五大類典型光纖傳感器的工作機制、關鍵技術和典型應用,培養(yǎng)學生以工程實踐為目標,針對特定的被測物理量,合理選擇仿真工具和傳感器類型,掌握光纖傳感器設計方法;掌握從“問題”出發(fā),緊扣解決問題的主線,提出解決方案的能力。拓展光纖前沿探索和產(chǎn)業(yè)的*新發(fā)展內(nèi)容,力爭從科學前沿的高度,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決實際工程問題的能力。
n寓用于學 強調(diào)知識內(nèi)容和分析方法的舉一反三,與未來應用有機銜接。
n易教易學 系統(tǒng)闡述理論的同時,注重內(nèi)容的實用性和可讀性,減少理論公式的繁雜數(shù)學推導,增加應用案例分析,便于理解和運用。
n脈絡清晰 以“傳感器”與“關鍵技術”為主線,以典型應用案例為載體,對各知識層次按照由淺入深、循序漸進的方式進行劃分,環(huán)環(huán)相扣,前后呼應。
科學前沿 介紹光纖科學和產(chǎn)業(yè)領域的*新進展,激發(fā)學習興趣,啟迪創(chuàng)新思想。
光纖傳感器及其應用技術 內(nèi)容簡介
本書用清晰的理論體系,細致的技術方案和生動具體的應用案例詳解,將作者及其課題組數(shù)十年光纖傳感領域的研究經(jīng)驗和心得加以凝煉,為從事光電信息、自動控制和智能傳感等相關領域的科研與工程技術人員了解和掌握光纖傳感技術提供有益的參考。按照課程知識架構梳理光纖傳感技術脈絡、設計和工程應用關鍵問題、以及典型傳感器案例。共涵蓋光纖光學基礎、強度調(diào)制型、相位調(diào)制型、波長調(diào)制型、偏振態(tài)調(diào)制型和分布式五個大類的光纖傳感原理與應用關鍵技術,光纖傳感網(wǎng)絡和新型光纖傳感技術以及工程應用方面的內(nèi)容,將為廣大電子信息、光學工程、自動化、人工智能等專業(yè)學生與工程技術人員提供參考和借鑒。
光纖傳感器及其應用技術 目錄
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(shù)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常用光纖器件
1.2.1光纖定向耦合器、環(huán)形器與波分復用器
1.2.2光纖偏振器件
1.2.3全光開關
1.2.4光纖光柵與光纖濾波器
1.2.5光調(diào)制器
1.2.6摻雜光纖激光器
1.2.7大功率光纖激光器與包層泵浦技術
1.2.8光纖放大器
1.3本章小結
習題與思考
第2章強度調(diào)制型光纖傳感器
2.1強度調(diào)制傳感原理
2.1.1反射式強度調(diào)制
2.1.2透射式強度調(diào)制
2.1.3光纖模式功率分布強度調(diào)制
2.1.4折射率強度調(diào)制
2.1.5光吸收系數(shù)調(diào)制
2.2強度調(diào)制型光纖傳感器的補償技術
2.2.1光源負反饋穩(wěn)定法
2.2.2雙波長補償法
2.2.3旁路光纖監(jiān)測法
2.2.4光橋平衡補償法
2.2.5神經(jīng)網(wǎng)絡補償法
2.3強度調(diào)制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光纖溫度傳感器
2.4強度調(diào)制型光纖傳感器的研究與發(fā)展方向
習題與思考
第3章相位調(diào)制型光纖傳感器
3.1相位調(diào)制傳感原理
3.1.1應力應變效應
3.1.2溫度應變效應
3.2光纖干涉儀的類型
3.2.1MZ和邁克爾遜光纖干涉儀
3.2.2Sagnac光纖干涉儀
3.2.3光纖FP干涉儀
3.2.4光纖環(huán)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(diào)制型光傳感器的信號解調(diào)技術
3.3.1干涉儀的信號解調(diào)
3.3.2光纖鎖相環(huán)方法
3.3.3相位生成載波解調(diào)方案
3.4光纖干涉儀的傳感應用實例
3.4.1振動傳感器
3.4.2磁場傳感器
3.4.3電流傳感器
3.5相位調(diào)制型光纖傳感器的發(fā)展
習題與思考
第4章波長調(diào)制型光纖傳感器
4.1波長調(diào)制傳感原理
4.2光纖布拉格光柵傳感器
4.2.1光纖布拉格光柵傳感模型
4.2.2光纖光柵增敏與去敏設計
4.2.3光纖布拉格光柵在光纖傳感領域中的典型應用
4.3光聲光譜微量氣體檢測技術
4.3.1光聲光譜原理
4.3.2光聲氣室的設計與優(yōu)化
4.3.3微量氣體的光聲光譜法高精度檢測實例
4.4光纖SPR傳感器
4.4.1SPR原理與理論模型
4.4.2光纖SPR傳感器及其應用
4.5光纖熒光溫度傳感器
4.6光纖黑體(高溫)溫度計
習題與思考
第5章偏振態(tài)調(diào)制型光纖傳感器
5.1偏振態(tài)調(diào)制傳感原理
5.1.1泡克耳斯效應
5.1.2克爾效應
5.1.3法拉第效應
5.1.4彈光效應
5.2偏振態(tài)調(diào)制型光纖傳感器類型及應用實例
5.2.1光纖電流傳感器
5.2.2BSO晶體光纖電場傳感器
5.2.3醫(yī)用體壓計
5.2.4動脈光纖血流計
5.2.5光纖偏振干涉儀與反射型光纖電流傳感器
習題與思考
第6章分布式光纖傳感器
6.1引言
6.2時域分布式光纖傳感器
6.2.1光纖中的背向散射光分析
6.2.2OTDR技術
6.2.3基于瑞利散射的分布式光纖傳感技術
6.2.4拉曼散射型分布式光纖傳感技術
6.2.5布里淵散射型分布式光纖傳感技術
6.2.6不同分布式溫度傳感方案比較
6.3其他(準)分布式光纖傳感器
6.3.1光纖FP傳感器
6.3.2基于干涉的分布式光纖傳感器
6.4分布式光纖傳感器的應用
6.5本章小結
習題與思考
第7章光纖傳感網(wǎng)絡技術
7.1概述
7.1.1可用于構成光傳感網(wǎng)的光纖傳感器
7.1.2成網(wǎng)技術
7.2光纖光柵傳感網(wǎng)絡
7.3基于干涉型光纖傳感器的光纖傳感網(wǎng)
7.3.1大規(guī)模干涉型光纖傳感網(wǎng)絡的基本結構
7.3.2超大容量干涉型光纖傳感網(wǎng)絡的信號處理方法
7.3.3超大容量干涉型光纖傳感網(wǎng)絡的偏振誘導信號衰落與控制方法
7.3.4長距離復合復用網(wǎng)絡結構中的光放大機理及極限性能
習題與思考
第8章新材料光纖傳感器及其應用技術
8.1光子晶體光纖及其在傳感中的應用
8.1.1光子晶體光纖
8.1.2光子晶體光纖傳感器
8.1.3PCF小結
8.2聚合物光纖及其在傳感中的應用
8.2.1聚合物光纖材料及類型
8.2.2多模聚合物光纖傳感器及其應用
8.2.3單模聚合物光纖傳感器及其應用
8.3本章小結
習題與思考
第9章微納光纖與傳感器
9.1微納光纖
9.1.1微納光纖的典型特征
9.1.2微納光纖的制造與操作
9.2微納光纖的光傳輸特性分析
9.2.1微納光纖的光波導模型
9.2.2微納光纖模式分析與單模條件
9.2.3微納光纖的傳輸損耗
9.2.4微納光纖的色散與超連續(xù)譜
9.3微納光纖傳感器及典型應用
9.3.1微納光纖傳感機理
9.3.2典型的微納光纖傳感器
9.3.3微納光纖耦合器
9.3.4原子捕獲與導向
9.4微納光纖傳感技術的發(fā)展前景
習題與思考
參考文獻
附錄A符號表
附錄B縮寫詞匯表
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光纖傳感器及其應用技術 作者簡介
黎敏:工學博士、教授、博士生導師。主講本科生《光纖傳感技術》、《光纖光學》。湖北省線上線下混合式一流課程、中國大學慕課《光纖傳感技術》負責人。指導本科生獲湖北省大學生科研成果一等獎。主編《光纖傳感器及其應用技術》、《光纖光學》等教材;參與完成的教學成果獲湖北省教學成果獎1項。