光纤传感网器件与技术PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

光纤传感网器件与技术PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 光纤传感技术的发展综述1

1.1 光纤传感技术的国内外现状2

1.2 光纤传感技术的发展趋势5

1.3 光纤传感研究的一些关键技术7

1.3.1 光纤布拉格光栅7

1.3.2 光时域反射计8

1.3.3 分布式温度传感器——分布式拉曼温度传感器8

1.3.4 分布式布里渊光时域分析仪和反射计9

1.3.5 分布式瑞利光频域反射计9

1.4 光纤传感网络的前沿12

1.4.1 分布式光纤传感网13

1.4.2 干涉型光纤传感网14

1.4.3 光纤光栅传感网15

1.4.4 国内光纤传感网的发展趋势15

1.4.5 光纤传感网的发展趋势16

1.5 光纤传感技术的应用17

1.5.1 结构健康监测国际研究进展17

1.5.2 结构健康监测国际论坛18

1.5.3 结构健康监测传感器19

1.5.4 基于光纤传感的复合材料结构健康检测传感器19

1.5.5 基于光纤传感器的土木结构健康监测21

1.5.6 基于光纤传感网络的其他工业应用22

参考文献23

第2章 大容量光纤传感网络器件与技术27

2.1 面向大容量光纤传感网络的光栅阵列27

2.1.1 大容量光纤传感网络对光栅阵列的要求27

2.1.2 相位掩模法制备光栅的理论与关键技术29

2.1.3 大规模光纤光栅阵列的在线制备37

2.2 弱光纤光栅阵列的复用与信号解调44

2.2.1 光纤光栅阵列的复用技术44

2.2.2 大规模光纤光栅时分阵列的理论研究46

2.3 基于相敏查询的弱光纤光栅传感系统解调方法与技术54

2.3.1 相敏查询方法的理论研究54

2.3.2 相敏查询系统的设计与实现59

2.4 基于相敏查询的弱光纤光栅解调系统的实验验证64

2.4.1 弱光纤光栅序列寻址64

2.4.2 弱光纤光栅阵列波长测量65

2.4.3 串扰引起光谱失真65

2.4.4 光纤光栅传感网络系统稳定性测试66

2.5 基于弱光纤光栅阵列的分布式振动探测系统67

2.5.1 分布式振动探测系统原理67

2.5.2 弱光纤光栅序列反射光信号时序分析68

2.5.3 干涉条纹可见度分析68

2.5.4 弱光纤光栅参数设计70

2.5.5 相位解调技术71

2.5.6 偏振衰落现象74

2.5.7 基于弱光栅阵列的分布式振动探测系统实验验证75

参考文献82

第3章 长距离分布式光纤传感网研究进展84

3.1 长距离光纤布里渊光时域分析仪84

3.1.1 长距离BOTDA国内外研究现状84

3.1.2 基于环形腔光纤随机激光放大的BOTDA85

3.1.3 基于随机光纤激光与低噪声LD混合放大的BOTDA92

3.1.4 数字图像处理在长距离BOTDA传感中的应用98

3.2 长距离光纤相位敏感型光时域反射计101

3.2.1 长距离Φ-OTDR国内外研究进展综述101

3.2.2 基于双向一阶拉曼放大的Φ-OTDR103

3.2.3 Φ/B-OTDR融合系统110

3.2.4 基于分区式混合放大的Φ-OTDR117

3.3 长距离光纤分布式传感网的应用125

3.3.1 基于Φ-OTDR的列车定位与测速系统125

3.3.2 基于光纤分布式声波传感的石油管道安全监测系统在石油工业中的应用129

参考文献134

第4章 高精度光纤气体传感及网络技术139

4.1 引言139

4.2 光谱吸收型光纤气体传感技术141

4.2.1 气体的光吸收理论141

4.2.2 直接吸收型传感器142

4.2.3 吸收型光纤传感器的传感单元146

4.2.4 空芯光纤气体传感系统149

4.2.5 多点光纤气体传感系统154

4.3 光声光谱气体传感技术160

4.3.1 光声光谱气体检测技术原理160

4.3.2 光纤声波激发技术162

4.3.3 光纤声波传感器164

4.3.4 全光纤光声光谱气体检测技术172

4.4 光热光谱气体传感技术175

4.4.1 气体吸收中的光热效应175

4.4.2 光纤热透镜检测技术177

4.4.3 光纤光热相位调制和干涉仪检测技术178

4.4.4 讨论与展望188

4.5 其他光纤气体传感技术189

4.5.1 光纤荧光气体检测技术190

4.5.2 基于敏感膜的光纤气体检测技术193

4.5.3 光纤拉曼气体检测技术200

参考文献204

第5章 功能集成传感光纤关键技术215

5.1 引言215

5.1.1 发展传感光纤的原因215

5.1.2 功能集成传感光纤的国内外研究现状215

5.2 偏心光纤的传输特性220

5.2.1 偏心光纤及其制备方法220

5.2.2 偏心光纤传输光场特性221

5.2.3 偏心光纤的基模有效折射率224

5.2.4 偏心基心模的截止频率225

5.3 偏心光纤的感测特性228

5.3.1 偏心光纤的倏逝场特性228

5.3.2 偏心光纤的倏逝场分布230

5.3.3 用作分布式传感的偏心光纤传感灵敏度和传感长度234

5.3.4 偏心光纤作为分布式燃油传感器的应用236

5.4 多芯光纤的种类、制备方法及其传输特性237

5.4.1 发展多芯光纤的因由237

5.4.2 多芯光纤的种类与结构238

5.4.3 多芯光纤的制备方法239

5.4.4 多芯光纤的传输特性239

5.4.5 多芯光纤的弯曲传输特性242

5.5 多芯光纤传感技术概述244

5.5.1 多芯光纤力学参量传感器244

5.5.2 多芯光纤温度传感器246

5.5.3 多芯光纤折射率传感器247

5.5.4 多芯光纤多参量传感器248

5.6 多芯光纤光栅感测特性251

5.6.1 多芯光纤光栅传感器概况251

5.6.2 多芯光纤光栅的制备方法253

5.6.3 多芯光纤光栅弯曲传感技术261

5.7 小结270

参考文献271

第6章 光纤传感接入组网器件与技术278

6.1 光纤传感接入组网技术278

6.2 光纤传感接入网光源器件280

6.2.1 宽带多波长连续光源280

6.2.2 窄线宽单纵模光纤激光器285

6.2.3 低重复频率调Q光纤激光器291

6.2.4 超短脉冲锁模光纤激光器293

6.2.5 2好惨μm波段光纤激光器294

6.2.6 宽光谱混沌光源303

6.2.7 超低偏振光源305

6.3 光纤传感接入网信号调制与放大308

6.3.1 光纤传感光源的内调制技术308

6.3.2 光纤传感光源的外调制技术311

6.3.3 光纤传感信号的光放大技术315

6.3.4 光纤传感接入链路的双向光放大技术320

6.4 光纤传感接入网的信号探测和解调321

6.4.1 高灵敏、大动态、高速探测技术321

6.4.2 相干探测技术325

6.4.3 宽带高精度光谱快速扫描技术336

6.5 光纤传感接入网的智能管理技术339

6.5.1 光纤传感分配网技术340

6.5.2 光纤传感器地址解析技术341

6.5.3 光纤传感接入网生存性监测技术346

参考文献351