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绪言 光纤与信息化生活 1

第1部分 光纤的种类、特性及制备 11

第1章 光纤的基本概念、结构及分类 13

1.1 光纤的基本概念 13

1.2 光纤的结构 13

1.2.1 常规光纤的基本结构 13

1.2.2 特种光纤的基本结构 14

1.3 光纤的分类 15

1.3.1 按传输模式划分 15

1.3.2 按纤芯直径划分 16

1.3.3 按光纤折射率分布划分 17

1.3.4 按光纤的组成材料划分 18

1.3.5 按光纤的套塑划分 21

1.3.6 按光纤的结构划分 22

1.3.7 按国家标准划分 22

1.4 光纤制备工艺的发展 23

1.4.1 单模光纤的发展 23

1.4.2 多模光纤的发展 25

1.4.3 我国光纤制备的发展历程 26

1.5 光纤发展史 28

1.6 光缆的基本结构 32

1.7 国内光纤发展的现状及前景 32

第2章 光纤的特性 34

2.1 光纤的几何特性 34

2.2 光纤的机械特性 35

2.3 光纤的传输特性 35

2.3.1 衰减 36

2.3.2 色散 38

2.3.3 偏振特性 41

2.3.4 非线性效应 42

2.4 光纤的光学特性 45

第3章 光纤的制备工艺 48

3.1 光纤的制备工艺 48

3.2 光纤预制棒的制备 48

3.2.1 石英光纤预制棒的制备 48

3.2.2 多组分玻璃光纤预制棒的制备 49

3.3 抛光流程 55

3.4 光纤拉丝技术与工艺 55

3.5 光纤链路参数测试 58

3.5.1 光纤链路的关键物理参数 58

3.5.2 光纤网络的测试测量设备 59

第2部分 光纤传感器与传感网 61

第4章 有源与无源器件 63

4.1 光源 63

4.1.1 半导体激光器 64

4.1.2 发光二极管 65

4.1.3 放大自发辐射光源 66

4.1.4 半导体分布式反馈激光器DFB 67

4.2 光纤光栅 68

4.2.1 光纤光栅的特点 68

4.2.2 光纤光栅的分类 69

4.2.3 光纤光栅的制作 71

4.2.4 光纤光栅的应用 76

4.3 光耦合器 78

4.3.1 描述光耦合器特性的一些技术参数 78

4.3.2 光耦合器的制作方法 79

4.4 光探测器 80

4.4.1 PIN光电二极管的工作原理 81

4.4.2 雪崩光电二极管（APD） 83

第5章 光纤传感器 84

5.1 光纤传感器的发展简介 84

5.1.1 概述 84

5.1.2 光纤传感器的发展史 85

5.1.3 光纤传感器的分类 87

5.1.4 光纤传感器的物理基础 88

5.2 光纤电量传感器 92

5.2.1 光纤电流传感器 92

5.2.2 光电式电流互感器 95

5.2.3 光纤电压传感器 101

5.2.4 电缆分布式光纤传感器 104

5.3 光纤传感技术在生物（医学）方面的应用 106

5.3.1 基本定义及原理 106

5.3.2 光纤生物传感器的分类 107

5.3.3 光纤生物传感器的应用 113

第6章 光纤传感网 118

6.1 光纤传感器及传感网在环境监测方面的应用 118

6.1.1 概述 118

6.1.2 气体光纤传感器 119

6.1.3 水质光纤传感器 123

6.2 光纤传感技术在大型建筑方面的应用 128

6.2.1 简述 128

6.2.2 光纤传感技术在钢筋混凝土结构中的应用 128

6.2.3 光纤传感技术在桥梁安全监测中的应用 133

6.2.4 光纤传感技术在边坡监测中的应用 134

6.2.5 其他方面的应用 136

6.3 光纤传感在军事和安防方面的应用 137

6.3.1 简述 137

6.3.2 光纤传感技术在航空航天方面的应用 138

6.3.3 光纤传感技术的海上军事应用 145

6.3.4 光纤传感技术用于导弹的信号传输 146

6.3.5 光纤传感技术在兵工测试中的应用 149

6.3.6 军用机器人 150

6.3.7 光纤传感技术在国防边境线的应用 151

第7章 光纤在通信系统中的应用 154

7.1 通信系统的组成 154

7.2 通信系统的分类 156

7.3 光通信概述 157

7.3.1 基本概念 157

7.3.2 光通信系统的分类与特点 158

7.4 光纤通信的发展过程简介 160

参考文献 165