微纳光纤及其在传感技术中的应用PDF电子书下载

绪论 1

参考文献 3

第1章 微纳光纤的光波导特性 5

1.1 微纳光纤简介 5

1.2 微纳光纤的光波导特性 10

1.2.1 理想微纳光纤的光波导特性 10

1.2.2 微纳光纤的群速度和色散 14

1.2.3 锥形微纳光纤 16

1.3 小结 17

参考文献 18

第2章 微纳光纤的制备方法 22

2.1 微纳光纤制备方法简介 22

2.1.1 化学腐蚀的方法制备微纳光纤 22

2.1.2 块状材料熔融拉伸的方法制备微纳光纤 24

2.1.3 利用静电纺丝技术制备微纳光纤 25

2.2 加热拉锥的方法制备微纳光纤研究 27

2.2.1 加热拉锥制备微纳光纤方法简介 27

2.2.2 利用电流加热拉锥制备微纳光纤的研究 30

2.3 小结 36

参考文献 37

第3章 微光纤环谐振器慢光效应的研究 38

3.1 慢光技术基础 40

3.1.1 相速度、群速度和信号速度 40

3.1.2 慢光理论基础 42

3.2 微光纤环谐振器慢光效应理论研究 49

3.2.1 MCR慢光效应理论模型的建立 49

3.2.2 MCR谐振及慢光特性模拟分析 52

3.3 微光纤环谐振器慢光效应实验研究 56

3.3.1 MCR慢光单元的缠绕制作 56

3.3.2 特氟龙柱子构成的MCR慢光单元慢光延时测量 65

3.3.3 MgF2柱子构成的MCR慢光单元慢光延时测量 68

3.4 小结 72

参考文献 73

第4章 基于微纳光纤倏逝场效应的气体传感器 74

4.1 气体传感技术简介 74

4.1.1 各类气体传感器的优、缺点 74

4.1.2 光纤气体传感器 75

4.2 基于光纤倏逝场效应的气体传感器研究进展 76

4.2.1 倏逝场穿透深度 76

4.2.2 基于光纤倏逝场效应气体传感器研究进展 77

4.3 基于微纳光纤倏逝场效应的气体传感器 78

4.3.1 锥形微纳光纤气体传感器 78

4.3.2 表面镀膜的锥形微纳光纤气体传感器 80

4.3.3 微纳光纤锥气体传感器 81

4.3.4 微纳光纤光栅和石墨烯复合型气体传感器 84

4.3.5 基于锥形微纳光纤倏逝场效应的光声光谱气体传感器 86

4.4 基于微纳光纤倏逝场效应的气体传感器研究 87

4.4.1 传感器结构设计 87

4.4.2 传感器传感原理 88

4.4.3 传感器测试光路 88

4.5 小结 90

参考文献 90

第5章 基于微光纤环谐振器的角速度传感技术 92

5.1 角速度传感技术简介 92

5.1.1 光纤陀螺的研究进展 92

5.1.2 光纤陀螺的基本工作原理 94

5.2 基于微光纤环谐振器的角速度传感技术探索 96

5.2.1 慢光陀螺研究进展 96

5.2.2 MCR慢光角速度传感单元结构设计 98

5.2.3 MCR慢光角速度传感单元角速度传感模型的建立 98

5.2.4 MCR慢光角速度传感单元传感特性模拟分析 101

5.3 小结 106

参考文献 106

第6章 微纳光纤在生物传感技术中的应用 110

6.1 光学生物传感技术简介 110

6.1.1 光学生物传感技术 110

6.1.2 光学生物传感器 111

6.2 基于微纳光纤倏逝场效应的生物传感器 113

6.2.1 基于微纳光纤线圈的生物传感器 114

6.2.2 基于微纳光纤布拉格光栅的生物传感器 116

6.2.3 微纳光纤表面固化金属纳米颗粒的生物传感器 117

6.2.4 微纳光纤和介质微粒构成的光学谐振微腔生物传感器 118

6.2.5 微纳光纤锥尖端镀铝膜的生物传感器 118

6.2.6 塑料微纳光纤表面涂覆石墨烯的生物传感器 119

6.3 小结 121

参考文献 121

第7章 微纳光纤在其他传感技术领域的应用 124

7.1 微纳光纤在温度传感技术中的应用 124

7.1.1 温度传感技术简介 124

7.1.2 基于微纳光纤的温度传感技术 126

7.2 微纳光纤在电流传感技术中的应用 128

7.2.1 光纤电流传感技术简介 130

7.2.2 法拉第效应 132

7.2.3 基于微纳光纤的电流传感技术 133

7.3 微纳光纤在加速度传感技术中的应用 135

7.3.1 加速度传感技术简介 135

7.3.2 基于微纳光纤的加速度传感技术 137

7.4 小结 138

参考文献 138

第8章 基于光纤布拉格光栅的光缆卷盘静态压力研究 142

8.1 光纤光栅简介 142

8.1.1 光纤光栅的发展 142

8.1.2 光纤光栅的分类 143

8.1.3 光纤光栅的写入技术 145

8.1.4 光纤光栅信号解调方法 146

8.1.5 光纤布拉格光栅传感原理 149

8.2 微纳光纤光栅 155

8.2.1 微纳光纤光栅的制备方法 155

8.2.2 基于微纳光纤光栅传感技术 158

8.3 基于光纤布拉格光栅的光缆卷盘静态压力分布研究 160

8.3.1 光缆卷盘静态压力分布理论研究 161

8.3.2 光缆卷盘静态压力分布实验研究 170

8.4 小结 175

参考文献 176