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目录 1

第一章 引言：传感器系统与光纤 B．Culshaw，J．Dakin 李少慧译 1

第二章 光纤传感器的基本概念 B．Culshaw 张冈，李少慧译 7

2.1 引言 7

2.2 光纤传感器器件 10

2.3 光纤传感器系统的特性 18

2.4 小结 19

参考文献 20

第三章 基础光学 A．J．Rogers 张伟、吴建春译 23

3.1 光的性质 23

3.2 光的发射和吸收 29

3.3 光的传播 36

3.4 干涉和衍射 55

3.5 相干性 67

3.6 偏振光学 77

3.7 光与物质的相互作用 85

3.8 光电探测器 97

3.9 小结 100

参考文献 100

第四章 光探测器和接收器 B．T．Debney，A．C．Carter 李少慧，郑曙东译 103

4.1 引言 103

4.2 基本探测原理 104

4.3 探测器材料 109

4.4 探测器类型 111

4.5 探测器技术：现状与展望 123

4.6 直接探测接收器 128

4.7 相干探测 140

4.8 小结 144

参考文献 145

第五章 光源 A．M．Yurek，A．Dandridge 戚克军译 149

5.1 引言 149

5.2 发光二极管 154

5.3 半导体二极管激光器 162

5.4 其他光源 183

参考文献 184

第六章 光纤传感器中材料的相互作用 A．M．Smith 李少慧，郑曙东译 189

6.1 引言 189

6.2 传光型、传感型和倏逝场传感器 189

6.3 吸收 190

6.4 散射光在吸收测量中的应用 193

6.5 荧光现象 196

6.6 磷光现象 199

6.7 倏逝场 200

6.8 表面等离子体共振 203

6.9 全光纤系统的材料选择 205

参考文献 207

6.10 小结 207

第七章 光纤器件 M．J．F．Digonnet，B．Y．Kim 黄宗碧，李少慧译 210

7.1 引言 210

7.2 光纤耦合器 211

7.3 波分复用器及滤波器 221

7.4 偏振态控制器 225

7.5 光纤偏振器 228

7.6 相位调制器 231

7.7 移频器 236

7.8 放大器和光源 240

7.9 小结 244

参考文献 246

第八章 传感器用光纤 W．A．Gambling，S．B．Poole 张冈，李少慧译 260

8.1 引言 260

8.2 改进偏振特性的光纤 261

8.3 倏逝场光纤 273

8.4 改进材料的光纤 276

8.5 小结 285

参考文献 285

第九章 集成光学传感器 R．Th．Kersten张伟，李翠红译 293

9.1 引言 293

9.2 基本原理 294

9.3 材料 308

9.4 工艺 309

9.5 损耗 317

9.6 工艺步骤 318

9.7 耦合器 318

9.8 传感器中的集成光路 320

9.9 其他应用 326

9.10 未解决的问题 328

9.11 小结 329

参考文献 330

10.1 引言 334

10.2 基本原理 334

第十章 干涉仪 D．A．Jackson，J．D．C．Jones 宁雅农译 334

10.3 信号处理 337

10.4 内传感单模光纤传感器 358

10.5 外感式传感器 369

10.6 小结 376

参考文献 377

第十一章 光纤陀螺仪H．C．Lefevre宁雅农译 388

11.1 引言 388

11.2 干涉光纤陀螺仪原理 388

11.3 多光路寄生效应 398

11.4 瞬时寄生效应 409

11.5 真实的非互易效应 410

11.6 安装技术及有关特性 413

11.7 比例因子精度 422

11.8 未来的应用前景 430

11.9 干涉型光纤陀螺仪及共振型光纤陀螺仪的比较 430

11.10 小结 431

参考文献 432

第十二章 强度、波长调制型传感器和光动作器 B．E．Jones，R．S．Medlock，R．C．Spooncer 石文江译 439

12.1 引言 439

12.2 强度调制型传感器 443

12.3 参考光强的选取 453

12.4 谱编码光纤传感器 456

12.5 混合型光纤传感器 462

12.6 光致动 474

12.7 小结 475

参考文献 476

第十三章 光纤传感器中的硅材料 B．Culshaw 石文江译 484

13.1 引言 484

13.2 硅的机械和光学特性 485

13.3 共振传感器的基本特点 491

13.4 硅的微加工 497

13.5 光供能微机械共振传感器 501

13.6 硅集成光学 508

13.7 讨论和小结 510

参考文献 511

第十四章 点传感器的多路复用原理 R．Kist 李志高译 514

14.1 引言 514

14.2 光纤传感器网络的一般型式 517

14.3 光纤传感器网络是信息产生和传输系统 519

14.4 网络组成 524

14.5 非相干复用技术 535

14.6 干涉型传感器复用技术 556

14.7 小结 571

参考文献 573

第十五章 分布式光纤传感器系统 J．Dakin 李志高译 583

15.1 引言 583

15.2 利用OTDR原理的后向散射型传感器 584

15.3 利用OTDR监测光纤损耗的变化 587

15.4 瑞利后向散射的变化特性 588

15.5 分布式反斯托克斯-喇曼测温技术（DART） 591

15.6 光时域荧光监测技术 595

15.7 光频域反射（OFDR）技术 596

15.8 用于测量扰动位置的透射式FMCW技术 597

15.9 利用反向传播的光泵浦脉冲放大的分布式传感器 598

15.10 用于时变物理场测试的基于Sagnac环的分布式光纤干涉计 599

15.11 小结 600

参考文献 601

16.2 光纤化学传感器的特点 606

16.1 引言 606

第十六章 化学、生物化学和医用传感器 A．Harmer，A．Scheggi 张志毅译 606

16.3 光谱参数 608

16.4 光纤探头和仪器 610

16.5 气体分光仪 616

16.6 折射率和液位传感器 619

16.7 浊度（或散射）的测量 621

16.8 氢离子浓度（pH值）传感器 622

16.9 血氧测定计 626

16.10 二氧化碳传感器 628

16.11 葡萄糖分传感器 629

16.13 免疫分析 630

16.12 化学离子 630

16.14 医用物理传感器 639

16.15 小结 648

参考文献 648

第十七章 过程控制用的物理和化学传感器 K．Kyuma 张志毅译 661

17.1 引言 661

17.2 开-关型传感器 663

17.3 温度传感器 667

17.4 图像传感器（内窥镜） 677

17.5 机械传感器 680

17.6 化学传感器 689

17.7 光纤传感器系统 697

参考文献 700

17.8 小结 700

第十八章 光纤传感器在航空和航海业中的应用 B．Culshaw 刘月爱译 709

18.1 引言 709

18.2 航空仪器 710

18.3 航海应用 722

18.4 传感器系统 724

18.5 讨论和小结 724

参考文献 725

19.1 引言 728

19.2 安全保险系统 728

第十九章 光纤传感器的其他应用 A．J．A．Bruinsma，T．J．M．Jongeling 刘月爱译 728

19.3 结构完整性监测 734

19.4 非接触式测量和检测 744

19.5 电力工业用传感器 750

19.6 有关市场前景的分析 761

参考文献 763

第二十章 市场状况 P．McGeehin　刘月爱译 774

20.1 引言 774

20.2 市场考虑 775

20.3 研究开发市场 776

20.4 商业市场 785

20.5 小结 788