南京大學(xué)（蘇州）分布式光纖傳感技術(shù)工程中心

前言

第1章 光纖傳感技術(shù)

1.1 光纖傳感技術(shù)概述

1.1.1 光纖傳感技術(shù)原理與特點(diǎn)

1.1.2 光纖傳感技術(shù)的分類

1.2 國內(nèi)外光纖傳感技術(shù)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀

1.2.1 國際光纖傳感技術(shù)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀

1.2.2 我國光纖傳感技術(shù)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀

1.3 全分布式光纖傳感技術(shù)

l.3.1 全分布式光纖傳感技術(shù)的特點(diǎn)

1.3.2 全分布式光纖傳感技術(shù)的主要參數(shù)

1.3.3 全分布式光纖傳感技術(shù)的應(yīng)用

1.3.4 全分布式光纖傳感技術(shù)的發(fā)展方向

參考文獻(xiàn)

第2章 光纖中的光散射

2.1 光纖中的自發(fā)散射譜

2.2 宏觀麥克斯韋方程組

2.3 電荷對電磁場的響應(yīng)

2.4 瑞利散射

2.5 自發(fā)拉曼散射

2.6 自發(fā)布里淵散射

2.7 受激布里淵散射

2.8 總結(jié)

參考文獻(xiàn)

第3章 基于瑞利散射的全分布式光纖傳感技術(shù)

3.1 基于瑞利散射的光纖傳感技術(shù)原理

3.2 光時域反射(OTDR)技術(shù)

3.2.1 OTDR原理

3.2.2 OTDR系統(tǒng)

3.2.3 OTDR的性能指標(biāo)

3.2.4 OTDR的應(yīng)用

3.3 相干光時域反射(COTDR)技術(shù)

3.3.1 COTDR原理

3.3.2 COTDR系統(tǒng)

3.3.3 超長距離COTDR系統(tǒng)中的非線性效應(yīng)

3.3.4 COTDR的關(guān)鍵技術(shù)

3.3.5 COTDR的應(yīng)用

3.4 偏振光時域反射(POTDR)技術(shù)

3.4.1 單模光纖中的偏振態(tài)

3.4.2 POTDR傳感技術(shù)

3.4.3 POTDR的應(yīng)用

3.5 光頻域反射(OFDR)技術(shù)

3.5.1 OFDR原理

3.5.2 OFDR系統(tǒng)

3.5.3 OFDR的應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

第4章 基于拉曼散射的全分布式光纖傳感技術(shù)

4.1 基于拉曼散射的光纖傳感技術(shù)原理

4.1.1 自發(fā)拉曼散射效應(yīng)

4.1.2 基于拉曼散射的光纖溫度傳感器原理

4.2 拉曼光時域反射(ROTDR)技術(shù)

4.2.1 ROTDR原理

4.2.2 光纖拉曼傳感解調(diào)原理與技術(shù)

4.2.3 光纖拉曼溫度傳感器的結(jié)構(gòu)、參數(shù)與優(yōu)化設(shè)計

4.2.4 光纖拉曼溫度傳感器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

4.2.5 拉曼相關(guān)雙光源自校正光纖拉曼溫度傳感器

4.2.6 脈沖編碼光源光纖拉曼溫度傳感器

4.2.7 基于非線性散射效應(yīng)融合原理的光纖傳感器

4.2.8 拉曼散射傳感信號的采集和處理技術(shù)

4.3 拉曼光頻域反射(ROFDR)技術(shù)

4.3.1 ROFDR原理

4.3.2 ROFDR的空間分辨率和傳感距離

4.3.3 ROTDR和ROFDR的對比

4.3.4 ROFDR的研究現(xiàn)狀

4.4 全分布式光纖拉曼溫度傳感器的應(yīng)用

4.4.1 在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

4.4.2 在地鐵中的應(yīng)用

4.4.3 在油井和石油管道監(jiān)測中的應(yīng)用

4.5 總結(jié)

參考文獻(xiàn)

第5章 基于布里淵散射的全分布式光纖傳感技術(shù)

5.1 研究概況

5.2 技術(shù)原理

5.2.1 光纖中的布里淵散射

5.2.2 基于布里淵散射的傳感機(jī)制

5.3 布里淵光時域反射(BOTDR)技術(shù)

5.3.1 BOTDR原理

5.3.2 直接探測型BOTDR

5.3.3 相干探測型BOTDR

5.3.4 BOTDR中的交叉敏感問題

5.3.5 BOTDR系統(tǒng)性能改善方案

5.4 布里淵光時域分析(BOTDA)技術(shù)

5.4.1 BOTDA原理

5.4.2 基于差分脈沖對的BOTDA

5.4.3 基于序列脈沖光的B0TDA

5.4.4 其他一些B0TDA

5.5 布里淵光頻域分析(BOFDA)技術(shù)

5.6 布里淵光柵的產(chǎn)生及傳感應(yīng)用

5.6.1 布里淵光柵的特性

5.6.2 布里淵光柵的產(chǎn)生和讀取

5.6.3 基于布里淵光柵的溫度和應(yīng)變傳感器

5.7 布里淵光纖傳感技術(shù)的應(yīng)用

5.7.1 在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的應(yīng)用

5.7.2 在通信領(lǐng)域中的應(yīng)用

5.7.3 在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

張旭蘋等編著的《全分布式光纖傳感技術(shù)》介紹了光纖中瑞利散射、布里淵散射、拉曼散射等非線性散射效應(yīng)的分布式光纖傳感的傳感理論，對基于時域反射技術(shù)的全分布式光纖傳感技術(shù)包括基于光纖中瑞利散射的光時域反射(OTDR)技術(shù)、相干光時域反射(COTDR)技術(shù)、偏振光時域反射(POTDR)技術(shù)，基于布里淵散射的布里淵光時域反射(BOTDR)技術(shù)和基于拉曼散射的拉曼光時域反射(ROTDR)技術(shù)等的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢、傳感器設(shè)計方法以及應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了詳盡的闡述。

張旭蘋等編著的《全分布式光纖傳感技術(shù)》以全分布式光纖傳感器為核心，詳細(xì)介紹了光纖中的瑞利散射、拉曼散射、布里淵散射等散射效應(yīng);結(jié)合作者多年來在傳感器領(lǐng)域的研究成果和經(jīng)驗，對全分布式光纖傳感器的原理、結(jié)構(gòu)和技術(shù)等方面進(jìn)行了深入細(xì)致的闡述，并列舉了大量應(yīng)用實(shí)例。

《全分布式光纖傳感技術(shù)》可供理工科院校電子、信息、光電和自動化等專業(yè)從事傳感器研究的高年級本科生、研究生以及相關(guān)領(lǐng)域的研究人員參考閱讀。