内容简介
本书在全面介绍各类光纤传感器的基础上,分析和讨论了在设计和应用光纤传感器时要注意的一些基本问题和关键技术,并给出了光纤传感器的典型应用实例。其中包括光纤和光纤器件的选用、连接和封装,光纤传感网,相位调制型光纤传感器的信号解调,以及光纤传感器在电力、石油化工、生医生化、航空航天、环保、国防等领域的典型应用。
本书选材广泛,既反映了光纤传感技术的最新发展,又有一定深度。本书可作为高校物理电子和光电子、光学、光学仪器等专业的本科生和研究生的教材或参考书,也可供相关专业技术人员选用和设计光纤传感器时参考。
目录
1 光纤传感器
1.1 概述
1.2 振幅调制传感型光纤传感器
1.3 相位调制传感型光纤传感器
1.4 偏振态调制型光纤传感器
1.5 波长调制型光纤传感器
1.6 光纤荧光温度传感器
1.7 分布式光纤传感器
1.8 聚合物光纤传感器
1.9 光子晶体光纤及其在传感中的应用
1.10 传光型光纤传感器
1.11 光纤传感技术的发展趋势及课题
1.12 小结
思考题与习题
参考文献
2 多传感器的光网络技术
2.1 概述
2.2 光纤网络的连接技术
2.3 光网络技术
2.4 光传感网实例——光纤光栅在传感中的应用
2.5 小结
思考题与习题
参考文献
3 光电传感器中的光纤技术
3.1 概述
3.2 光纤的基本特性
3.3 均匀折射率光纤的特性
3.4 光纤的损耗
3.5 光纤的色散
3.6 光纤的耦合技术
3.7 光纤中光波的控制技术
3.8 小结
思考题与习题
参考文献
4 光传感信号处理技术
5 光传感器的封装技术
6 多传感器信息融合技术
7 光电传感技术在电力系统的应用
8 光电传感技术在石油与化工行业的应用
9 光电传感技术在生物、生医生化领域的应用
10 光电传感技术在航空航天领域的应用
11 光电传感技术在国防领域的应用
12 光电传感器在环境保护与监测中的应用
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1 光纤传感器
1.1 概述
1.1.2 光纤传感器的特点
与传统的传感器相比,光纤传感器的主要特点如下:
(1)抗电磁干扰,电绝缘,耐腐蚀,本质安全
由于光纤传感器是利用光波传输信息,而光纤又是电绝缘、耐腐蚀的传输介质,因而不怕强电磁干扰,也不影响外界的电磁场,并且安全可靠。这使它在各种大型机电、石油化工、冶金高压、强电磁干扰、易燃、易爆、强腐蚀环境中能方便而有效地传感。
(2)灵敏度高
利用长光纤和光波干涉技术使不少光纤传感器的灵敏度优于一般的传感器。其中有的已由理论证明,有的已经实验验证,如测量转动、水声、加速度、位移、温度、磁场等物理量的光纤传感器。
(3)重量轻,体积小,外形可变
光纤除具有重量轻、体积小的特点外,还有可挠的优点,因此利用光纤可制成外。形各异、尺寸不同的各种光纤传感器。这有利于航空、航天以及狭窄空间的应用。
(4)测量对象广泛
目前已有性能不同的测量温度、压力、位移、速度、加速度、液面、流量、振动、水声、电流、电场、磁场、电压、杂质含量、液体浓度、核辐射等各种物理量、化学量的光纤传感器在现场使用。
(5)对被测介质影响小
这对于医药生物领域的应用极为有利。
(6)便于复用,便于成网
有利于与现有光通信技术组成遥测网和光纤传感网络。
(7)成本低
有些种类的光纤传感器的成本将大大低于现有同类传感器。
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