光纤传感技术与应用PDF电子书下载

目录 1

1．光纤传感器基础 1

1.1传感器与光纤 1

1.2光纤的基础 3

1.2.1光纤的导波原理 3

1.2.2光纤的波导模式 9

1.2.3光纤的传输特性 14

1.2.4光纤的机械特征 21

1.3光纤传感器的构成 22

2．光纤传感器原理 25

2.1强度调制型光纤传感器 25

2.1.1内调制——微弯损耗与光纤微弯传感器 26

2.1.2外调制——可移动反射器结构 32

2.1.3外调制——遮光屏结构 36

2.1.4折射率调制光纤传感器 38

2.1.5光纤受抑全内反射传感器 40

2.2相位调制型光纤传感器 42

2.2.1干涉测量原理 45

2.2.2光纤马赫—泽德尔干涉仪 51

2.2.3光纤压力（水声）传感器 53

2.2.4光纤温度传感器的原理 62

2.2.5法布里—珀罗光纤干涉仪 63

2.2.6光纤赛格奈克干涉仪 69

2.2.7光纤迈克尔逊干涉仪 92

2.3偏振调制型光纤传感器 94

2.3.1影响光波偏振状态的物理效应 94

2.3.2光纤电流传感器 105

2.3.3光纤中产生双折射的原因 108

2.3.4双折射对光纤传感器的影响 111

2.3.5光纤温度传感器 116

2.4频率调制型光纤传感器 117

2.4.1光学多普勒概念 117

2.4.2光纤多普勒系统 119

2.5波长分布（颜色调制）传感器 122

2.5.1颜色探测技术 122

2.5.2光纤颜色探头 124

3各种功能的光纤传感器 129

3.1光纤温度传感器 129

3.1.1半导体吸收型光纤温度传感器 129

3.1.2光纤辐射高温传感器 152

3.1.3光纤荧光温度传感器 156

3.1.4光纤热色效应温度传感器 158

3.1.5偏振态调制型光纤温度传感器 160

3.1.6光纤液体温度传感器 161

3.1.7相位调制型光纤温度传感器 162

3.2光纤压力传感器 163

3.2.1移动式光纤水声器 163

3.2.2纹影或光栅传感器 164

3.2.3偏振传感器 165

3.2.4多模耦合波导声传感器 166

3.2.5消温敏单光纤压力传感器 171

3.2.6受激喇曼效应光纤压力传感器 174

3.3光纤电流传感器 177

3.3.1强度调制光纤电流传感器 177

3.3.2相位调制光纤电流传感器 179

3.3.3与电流传感器有关的几个问题 180

3.4光纤电压电场传感器 181

3.4.1偏振态调制型光纤电压传感器 182

3.4.2聚偏二氟乙烯材料光纤电场传感器 183

35光纤磁场传感器 187

3.5.1光纤磁强计 187

3.5.2磁致伸缩效应光纤磁场传感器 190

3.6光纤流量、流速传感器 197

3.6.1光纤涡流流量计 197

3.6.2单模光纤涡流流量计 200

3.6.3光纤多普勒速度计 201

3.7.1遮光式光纤液位传感器 203

3.7光纤液位传感器 203

3.7.2单光纤液面传感器 204

3.7.3棱镜式光纤液面传感器 205

3.74表面反射式液位传感器 209

3.8光纤位移传感器 210

3.8.1天线型光纤位移传感器 210

3.8.2光纤开关与计数系统 213

3.8.3球透镜结构高灵敏度光纤位移传感器 219

3.8.4光纤微弯位移传感器 223

3.9光纤加速度传感器 228

3.9.1马赫—泽德尔干涉型光纤加速度传感器 228

3.9.2倾斜镜式光纤加速度传感器 232

3.10光纤振动量传感器 236

3.11.1光强调制型光纤气体传感器 242

3.11光纤化学量传感器 242

3.11.2相位调制型光纤气体传感器 248

3.11.3光声谐振型气体传感器 250

3.12光纤医用传感器 252

3.12.1光纤pH值传感器 252

3.12.2光纤血流计 255

3.12.3光纤氧饱和度传感器 258

3.12.4光纤体压计 262

3.12.5光纤体温计 263

3.13光纤色敏传感器 263

3.13.1光纤色敏传感器的特点 264

3.13.2光纤色敏传感器的稳定测色原理 264

3.13.3光纤色敏传感器的结构 265

3.13.4HCS2000型光纤色敏传感器 267

3.14光纤放射线传感器 269

3.14.1光纤放射线传感器原理 270

3.14.2光吸收型传感器实例 272

3.14.3光纤辐射传感器 275

3.15激光二极管传感器 276

3.15.1二极管激光传感器工作原理 278

3.15.2传感器结构类型 279

3.16多路复用传感器列阵 281

3.16.1时分多路复用（TDM） 283

3.16.2频分复用（FDM） 285

3.16.3相干复用（COM） 288

3.16.4波分复用（WDM） 289

3.16.5发展前景 290

参考文献 291