光纖技術(shù)及應(yīng)用

光纖自20世紀(jì)60年代問世以來，就已應(yīng)用于傳遞圖像和檢測(cè)技術(shù)方面，主要是用于傳遞遠(yuǎn)距離和難以接收到的信號(hào)。隨著光通信的應(yīng)用，光纖工藝和技術(shù)得到了迅速發(fā)展。人們逐漸認(rèn)識(shí)到光纖的許多性質(zhì)可用于探測(cè)各種物理量，光纖傳感技術(shù)引起人們極大的重視，成為一個(gè)很有生命力的研究和應(yīng)用領(lǐng)域。

應(yīng)用光作為檢測(cè)技術(shù)的手段已經(jīng)有較長(zhǎng)的歷史，光測(cè)技術(shù)是隨著科學(xué)發(fā)展同步地發(fā)展起來的，激光發(fā)明后也是首先考慮應(yīng)用到測(cè)量技術(shù)上。由于半導(dǎo)體激光器和光導(dǎo)纖維等光學(xué)部件的顯著進(jìn)步，光測(cè)技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)飛躍時(shí)期。尤其是測(cè)試技術(shù)中低損耗光纖的“光纖敏感元件”的出現(xiàn)，使得作為非接觸、高速度、高精度的測(cè)試手段的光測(cè)技術(shù)又獲得一次飛躍發(fā)展。隨著光纖技術(shù)與光學(xué)波導(dǎo)、集成光學(xué)、非線性光學(xué)、傅里葉光學(xué)、微光學(xué)等不斷深入研究和交叉影響及發(fā)展，光纖傳感器將在眾多領(lǐng)域中得到更廣泛的應(yīng)用。

由于光纖傳感器不受電磁干擾，傳輸信號(hào)安全，可實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，可做成光纖傳光型及光纖敏感型的各式各樣的傳感器，因而它具有高靈敏度、高精度、高速度、高密度，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境下使用以及非接觸、非破壞和使用簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。

近年來，傳感器朝著微型化、數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。光纖傳感器具有眾多優(yōu)異的性能，能夠?qū)?yīng)變、壓力、溫度、振動(dòng)、聲場(chǎng)、折射率、加速度、電壓、氣體等各種參數(shù)進(jìn)行精確測(cè)量，適應(yīng)極端惡劣的環(huán)境。

作　者：石順祥，孫艷玲，馬琳，劉繼芳　

出版社： 華中科技大學(xué)出版社

出版時(shí)間： 2009-9-1

ISBN: 9787560954554

開本： 16開

定價(jià): 30.00元

1.1 麥克斯韋方程和波動(dòng)方程

1.1.1 麥克斯韋方程和邊界條件

1.1.2 波動(dòng)方程

1.2 平面光波及其在介質(zhì)界面上的反射和折射

1.2.1 均勻平面光波

1.2.2 平面光波在介質(zhì)界面上的反射和折射

1.2.3 平面光波的全反射

1.3 程函方程與光線方程

思考題

參考文獻(xiàn)

第2章 平板介質(zhì)波導(dǎo)

2.1 理想平板波導(dǎo)的射線光學(xué)理論

2.1.1 均勻平面光波在平板波導(dǎo)中的傳輸

2.1.2 非均勻平面光波在平板波導(dǎo)中的傳輸

2.2 理想平板波導(dǎo)的波動(dòng)光學(xué)分析

2.2.1 平板波導(dǎo)中的模式

2.2.2 導(dǎo)模

2.2.3 輻射模

2.2.4 泄漏模、消失模

2.3 模式的正交性和完備性

2.3.1 模式的正交性一

2.3.2 模式的完備性

2.4 非理想波導(dǎo)中的模式耦合

2.4.1 耦合模理論

2.4.2 周期性平板波導(dǎo)

2.4.3 波導(dǎo)問的模式耦合

思考題

參考文獻(xiàn)

第3章 光纖

3.1 光纖的射線光學(xué)理論

3.1.1 階躍光纖

3.1.2 梯度光纖

3.2 光纖的波動(dòng)光學(xué)理論

3.2.1 階躍光纖中的矢量解

3.2.2 弱導(dǎo)光纖中場(chǎng)的標(biāo)量近似解(LP模)

3.2.3 梯度光纖中的導(dǎo)模場(chǎng)解

3.3 非均勻光纖

3.3.1 光纖光柵

3.3.2 光子晶體光纖

3.4 特殊材料光纖

附錄Ⅰ 貝塞爾函數(shù)

思考題

參考文獻(xiàn)

第4章 光纖的傳輸特性

4.1 光纖損耗

4.1.1 光纖損耗的表示

4.1.2 光纖損耗機(jī)制

4.2 光纖色散

4.2.1 光纖色散的定義和種類

4.2.2 光信號(hào)在色散光纖中的傳輸

4.2.3 色散優(yōu)化光纖

4.3 光纖偏振

4.3.1 光纖(模式)雙折射

4.3.2 單模光纖的偏振模色散

4.3.3 保偏光纖

4.4 光纖中的非線性效應(yīng)

思考題

參考文獻(xiàn)

第5章 光纖器件

5.1 光纖無源器件

5.1.1 光纖無源器件的主要性能參數(shù)

5.1.2 光纖連接器

5.1.3 光纖定向耦合器

5.1.4 光波分復(fù)用器

5.1.5 光纖隔離器和環(huán)行器

5.1.6 窄帶光學(xué)濾波器

5.1.7 光纖光柵

5.1.8 光開關(guān)和光衰減器

5.2 光纖有源器件

5.2.1 光纖放大器

5.2.2 光纖激光器

5.3 光纖器件的研究

思考題

參考文獻(xiàn)

第6章 光纖光纜的制備

6.1 光纖材料與提純

6.2 光纖預(yù)制棒的制備

6.2.1 CVD制作光纖預(yù)制棒的發(fā)展歷史

6.2.2 MCVD法

6.2.3 VAD法

6.2.4 其他預(yù)制棒制造技術(shù)

6.3 拉絲、涂覆和套塑

6.4 光纖成纜技術(shù)

思考題

參考文獻(xiàn)

第7章 光纖通信技術(shù)

7.1 光纖通信系統(tǒng)的基本組成

7.1.1 信源

7.1.2 發(fā)送機(jī)

7.1.3 信道

7.1.4 接收機(jī)

7.1.5 信宿

7.2 光纖通信原理基礎(chǔ)

7.2.1 模擬通信與數(shù)字通信

7.2.2 信息及其度量

7.2.3 信道及信道容量

7.2.4 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

7.3 光通信系統(tǒng)的光源和調(diào)制特性

7.3.1 通信中調(diào)制的一般概念

7.3.2 光通信中的光源及其調(diào)制特性

7.4 光纖通信系統(tǒng)中的光放大和光放大器

7.5 光檢測(cè)原理和光檢測(cè)器

7.5.1 光檢測(cè)原理

7.5.2 光檢測(cè)器

7.6 光纖通信系統(tǒng)中的復(fù)用技術(shù)

7.6.1 復(fù)用技術(shù)的基本概念

7.6.2 光時(shí)分復(fù)用技術(shù)

7.6.3 光波分復(fù)用技術(shù)

7.6.4 副載波復(fù)用技術(shù)

7.6.5 光頻分復(fù)用技術(shù)

7.7 相干光纖通信系統(tǒng)

7.7.1 相干檢測(cè)的基本原理

7.7.2 相干光通信的調(diào)制技術(shù)

7.7.3 相干通信的接收機(jī)

7.8 光孤子通信簡(jiǎn)介

7.9 光纖通信分布式網(wǎng)絡(luò)

思考題

參考文獻(xiàn)

第8章 光纖傳感技術(shù)

8.1 光纖傳感技術(shù)概述

8.1.1 傳感技術(shù)概述

8.1.2 光纖傳感器概述

8.2 光纖的光波調(diào)制技術(shù)

8.2.1 光纖傳感器利用的物理效應(yīng)

8.2.2 光纖的光波調(diào)制技術(shù)

8.3 光纖傳感器

8.3.1 光纖溫度傳感器

8.3.2 光纖壓力傳感器

8.3.3 光纖流量流速傳感器

8.3.4 光纖位移傳感器

8.3.5 光纖電磁參量傳感器

8.3.6 光纖陀螺

8.3.7 光纖白光干涉?zhèn)鞲衅?/p>

8.3.8 復(fù)用式和分布式光纖傳感器

思考題

參考文獻(xiàn)