光纖光柵及其傳感技術

第一章 光纖及光纖光柵的基本概念
1.1 光纖的基本概念
1.1.1 光纖的結構
1.1.2 光纖的材料
1.1.3 光纖的類型
1.1.4 光纖的特性
1.2 光纖光柵器件的基本概念
1.2.1 光纖光柵模式耦合理論
1.2.2 光纖光柵的加工工藝
1.2.3 光纖光柵的類型
1.3 光纖光柵器件在通信中的應用簡介
1.3.1 光纖光柵激光器
1.3.2 光纖光柵放大器
1.3.3 色散補償器
1.3.4 光分插復用器
1.3.5 光纖光柵波分復用器
1.3.6 光纖光柵波長轉(zhuǎn)換器
1.3.7 光纖光柵濾波器
1.4 光纖光柵傳感器基礎
1.4.1 光纖光柵傳感器基本原理
1.4.2 光纖光柵傳感器術語及性能指標
參考文獻
第二章 光纖光柵傳感系統(tǒng)
2.1 光纖光柵系統(tǒng)的組成
2.1.1 光纖光柵傳感系統(tǒng)的基本組成
2.1.2 光纖耦合器
2.1.3 光纖隔離器及環(huán)形器
2.1.4 光開關
2.1.5 波分復用器
2.2 光纖光柵傳感系統(tǒng)中的光源
2.2.1 半導體激光器LD
2.2.2 發(fā)光二極管LED
2.2.3 放大自發(fā)輻射ASE光源
2.2.4 可調(diào)諧分布反饋DFB激光器
2.3 光纖光柵傳感器的增敏與封裝
2.3.1 光纖光柵應變增敏
2.3.2 光纖光柵溫度增敏
2.3.3 光纖光柵溫度減敏
2.3.4 嵌入式敏化與封裝
2.3.5 粘敷式敏化與封裝
2.4 光纖光柵傳感器交叉敏感問題及其解決方法
2.4.1 溫度測量
2.4.2 應變測量
2.4.3 應變與溫度的分離測量
2.4.4 利用一只光纖光柵實現(xiàn)溫度與力的分離測量
2.4.5 利用一只光纖光柵實現(xiàn)溫度與位移的分離測量
2.4.6 壓力與溫度的分離測量方法
參考文獻
第三章 光纖光柵傳感器
3.1 光纖光柵溫度傳感器
3.1.1 用裸光纖光柵傳感器對溫度進行測量
3.1.2 對裸光纖光柵封裝制成的溫度傳感器
3.1.3 帶有機械結構的光纖光柵溫度傳感器
3.2 光纖光柵應變與位移傳感器以及振動與加速度傳感器
3.2.1 光纖光柵應變測量的基本公式
3.2.2 懸臂梁和簡支梁
3.2.3 光纖光柵位移應變傳感器
3.2.4 光纖光柵振動與加速度傳感器
3.3 光纖光柵壓力傳感器
3.3.1 裸光纖光柵的壓力測量
3.3.2 改進的光纖光柵壓力傳感器
3.4 光纖光柵電磁傳感器
3.5 光纖光柵水聲以及液體變化傳感器
3.5.1 光纖光柵水聲傳感器
3.5.2 光纖光柵液體參數(shù)傳感器
3.6 用于氫以及碳氫化合物檢測的光纖光柵傳感器
3.6.1 光纖光柵氫濃度傳感器
3.6.2 光纖光柵碳氫傳感器
3.7 光纖光柵折射率傳感器
3.8 光纖光柵扭矩傳感器
3.8.1 扭矩傳感原理
3.8.2 光纖光柵扭矩傳感器結構
3.9 基于雙折射效應的光纖光柵稱重傳感器
參考文獻
第四章 光纖光柵傳感網(wǎng)絡與復用技術
4.1 光纖光柵傳感網(wǎng)絡的概念
4.1.1 傳感器網(wǎng)絡
4.1.2 光纖光柵傳感網(wǎng)絡
4.2 光纖光柵傳感網(wǎng)絡常見的復用技術
4.2.1 光纖光柵傳感網(wǎng)絡的波分復用技術
4.2.2 光纖光柵傳感網(wǎng)絡的空分復用技術
4.2.3 光纖光柵傳感網(wǎng)絡的時分復用技術
4.2.4 光纖光柵傳感網(wǎng)絡的副載波頻分復用技術
4.2.5 光纖光柵傳感網(wǎng)絡的相干域復用技術
4.2.6 混合復用FBG傳感網(wǎng)絡
參考文獻
第五章 光纖光柵傳感信號的解調(diào)方法
5.1 單光纖光柵傳感信號的解調(diào)技術
5.1.1 復合干涉解調(diào)法
5.1.2 被動式波長比率解調(diào)法
5.1.3 波分復用(WDM)光纖耦合器解調(diào)法
5.1.4 非平衡Mach-Zehnder干涉解調(diào)法
5.1.5 鎖模解調(diào)法
5.1.6 基于光纖Fabry—Perot濾波器解調(diào)法
5.1.7 非平衡掃描邁克耳遜干涉儀解調(diào)法
5.1.8 斜光纖光柵(17FBG)解調(diào)法
5.1.9 基于波長選擇性探測器的解調(diào)法
5.1.10 傅里葉變換譜法
5.1.11 FBG自解調(diào)法
5.1.12 匹配光纖光柵濾波法
5.1.13 波長掃描極值法
5.1.14 高折射環(huán)形鏡邊緣濾波法
5.1.15 保偏光纖環(huán)路調(diào)諧法
5.2 多光纖光柵分布式傳感信號的解調(diào)技術
5.2.1 CCD分光計法
5.2.2 匹配FBG可調(diào)濾波檢測法
5.2.3 可調(diào)諧光纖F—P濾波器檢測法
5.2.4 非平衡M—z干涉儀檢測法
5.2.5 結合時域地址查詢技術的非平衡Michelson干涉解調(diào)檢測法
5.2.6 可調(diào)窄帶光源檢測法
5.2.7 連續(xù)波調(diào)頻技術
5.2.8 寬帶光源／副載波檢測法
5.2.9 可調(diào)制激光器解調(diào)系統(tǒng)
參考文獻
第六章 光纖光柵傳感器的應用
6.1 光纖光柵傳感器在結構健康監(jiān)測方面的應用
6.1.1 光纖傳感器在混凝土結構中的適應性研究
6.1.2 光纖傳感器用于結構應變監(jiān)測
6.2 光纖光柵傳感器在石油工業(yè)中的應用
6.2.1 溫度和壓力的測量
6.2.2 流量及多相流測量
6.2.3 測井技術
6.2.4 地震波檢測
6.2.5 長距離石油管線監(jiān)測
6.3 光纖光柵傳感器在航天器及船舶中的應用
6.4 光纖光柵傳感器在船舶航運業(yè)中的應用
6.5 光纖光柵傳感器在電力工業(yè)中的應用
6.6 光纖光柵傳感器在醫(yī)學中的應用
6.7 光纖光柵傳感器在化學領域中的應用
6.8 光纖光柵傳感器在核工業(yè)中的應用
參考文獻
第七章 新結構新材料光纖光柵器件
7.1 啁啾莫爾(重疊寫入)型光纖光柵
7.2 雙軸(保偏)光纖光柵
7.2.1 雙軸光纖光柵的概念
7.2.2 邊孔光纖光柵的特性
7.3 雙包層光纖光柵
7.4 變包層光纖光柵
7.5 多模光纖光柵
7.6 少模光纖光柵
7.7 光纖光柵耦合器
7.7.1 分離式光纖光柵耦合器
7.7.2 融和式光纖光柵耦合器
7.8 光子晶體光纖光柵器件
7.8.1 摻鍺光敏纖芯光子晶體光纖光柵
7.8.2 聚合物填充金屬鍍層的大尺寸空氣孔包層長周期光子晶體光纖光柵
7.8.3 無摻雜光子晶體光纖布喇格光柵
7.8.4 無摻雜純硅大模面積長周期光子晶體光纖光柵
7.9 聚合物光纖光柵器件
7.9.1 聚合物光纖光柵的基本光學性質(zhì)
7.9.2 聚合物光纖光柵的制作方法
7.9.3 聚合物光纖光柵的性能
7.10 階躍變化折射率長周期光纖光柵
7.11 傳感用光纖光柵
參考文獻