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目 录 1

第一章绪论 1

§1背景 1

§2 目的 2

§3各章内容 3

第二章光纤传感器元件 5

§1光纤特性 5

§1.1设计目标 5

§1.2光波传播 14

§1.3传播模式 16

§2光纤制造 35

§2.1折射率分布控制 36

2.2.1双坩埚法 39

§2.2光纤制造方法 39

2.2.2 内汽相氧化（IVPO）法 41

2.2.3外汽相氧化（OVPO）法 43

2.2.4汽相轴向沉积（VAD）法 44

§2.3光纤强度 46

§3固体光纤光源 50

§3.1半导体中的能级 50

§3.2发光二极管（LED）和二极管激光器 57

§4光电检测器 64

第三章光纤元件互连 68

§1 光纤连接器和固定接头 68

§1.1参考文献 80

§2光纤耦合器 80

§2.1参考文献 85

§3.2商品光缆 86

§3.1概述 86

§3光缆 86

§3.3小结 90

第四章光纤传感器中的光波 91

§1 干涉型光纤传感器 91

§1.1强度干涉测量法 91

1.1.1基本原理 91

1.1.2迈克尔孙干涉仪 92

1.1.3马赫－泽德干涉仪 92

1.1.4萨格奈克干涉仪 93

1.1.5法布里一珀罗干涉仪 94

1.1.6干涉仪的灵敏度 95

§1.2光纤强度干涉仪 97

§1.3光纤传感器中的偏振 98

§2.1相位检测 103

§2相位和强度检测 103

§2.2零差检测的应用 110

§2.3相宜噪声 111

§2.4幅度噪声 112

§2.6伴生模和多模工作 114

§2.6锁相环工作 115

§2.7外差检测 117

§2.8参考文献 119

§3 集成光路（IOC s） 120

第五章光纤传感器和元件 125

§1调相光纤传感器 125

§1.1概述 125

§1.2光纤声传感器 127

1.2.1声压传感器 127

1.2.2压力梯度传感器 132

§1.3光纤磁传感器 135

§1.4光纤电流传感器 138

§1.5光纤谱声检测仪 140

§1.6小结 142

§1.7参考文献 142

§2强度调制光纤传感器 143

§2.1概述 143

§2.2迅衰场光纤传感器 144

§2.3反射系数光纤传感器 144

§2.4移动光栅光纤传感器 145

§2.5微弯光纤传感器 147

§2.6参考文献 156

§3光纤线性加速度计 156

§4.1引言 161

§3.1参考文献 161

§4光纤转速传感器 161

§4.2转速传感方法 162

§4.3光纤转速传感器的优点 163

§4.4真空中的萨格奈克效应 164

§4.5介质中的萨格奈克效应 166

§4.6萨格奈克效应量值 167

§4.7光纤转速传感方法 168

§4.8光纤转速传感器的基本限制 169

§4.9光纤转速传感器 171

§4.10光子散粒噪声限制 172

§4.11理想性能 174

§4.12非互易相移测量 175

§4.13非互易调相方法 177

§4.14开环与闭环工作 179

§4.15光纤转速传感器存在的问题 182

§4.16集成光纤“陀螺” 183

§4.17光纤陀螺的性能 184

§4.18转速传感器小结 185

§4.19光纤传感器总结 185

§4.20参考文献 185

第六章光纤传感器阵列和遥测系统 188

§1 光纤传感器阵列 188

§1.1光纤传感器阵列设计考虑 188

1.1.1总的设计考虑 188

1.1.2特定的设计考虑 189

§1.2光纤传感器阵列的基本结构 189

§1.3光纤传感器阵列的估算 200

§2光纤遥测系统 201

§2.2光纤遥测系统的基本结构 203

§2.1光纤遥测系统设计方案的选择 203

§2.3遥测系统估算 205

2.3.1上升时间的估算分析 205

2.3.2光功率估算分析 210

2.3.3成本估算分析 213

§2.4光纤遥测系统具体结构 213

§3 光纤传感器阵列遥测传输线路参数 216

§3.1传输线路的一般参数 216

§3.2传输线路的特定参数 218

§3.3光纤的多路复用 220

§3.4连接器参数 221

§4终端（接收机）的考虑 222

§5小结 222

附录光纤传感器术语 224