光纖傳感器基礎（簡體書）

方祖捷，中科院上海光光機所研究員、博士生導師。1964年畢業于復旦大學物理系，1968年畢業于復旦大學物理系半導體物理專業研究生。同年進入上海光機所所工作。長期從事半導體激光器、光電子器件及相關應用領域的科研工作。

《光纖傳感器基礎》系統地敘述光纖傳感器的理論和特性，對相關的物理機理給出清晰的概念和基本的數學表達式。《光纖傳感器基礎》包含了光纖傳感器近幾年的發展和進展，包括作者們自己的工作成果。

前言
第1章引言
1.1歷史回顧和展望
1.2光纖傳感器的分類和應用
1.3本書各章內容提要
參考文獻
第2章光導纖維基礎
2.1光導纖維簡介
2.1.1光纖的基本結構和制備
2.1.2光纖的基本特性
2.1.3光纖的分類
2.2階躍折射率光纖的電磁場理論
2.2.1圓柱坐標系的麥克斯韋方程
2.2.2邊界條件和本征值方程
2.2.3弱導近似、混合模和線偏振模
2.2.4場分布和偏振特性
2.2.5多模光纖和包層模
2.2.6光脈沖在光纖中的傳輸
2.3梯度折射率光纖的基本理論
2.3.1非均勻介質中的射線方程
2.3.2梯度折射率光纖的射線光學
2.3.3梯度折射率光纖的波動光學
2.3.4梯度折射率透鏡的基本特性
2.4特種光纖
2.4.1稀土摻雜光纖和雙包層光纖
2.4.2保偏光纖
2.4.3光子晶體光纖和微結構光纖
習題
參考文獻
第3章光纖敏感性和光纖器件
3.1光纖對所處物理條件的敏感性
3.1.1光纖對軸向應變的敏感性
3.1.2光纖對側向壓力的敏感性
3.1.3光纖彎曲導致的雙折射
3.1.4光纖扭轉導致的偏振模交叉耦合和偏振旋轉
3.1.5光纖彎曲損耗
3.1.6光纖中的機械振動和波
3.1.7光纖的溫度敏感性
3.2光纖耦合器
3.2.12×2光纖耦合器的結構和制備
3.2.2光纖耦合器的基本特性和理論分析
3.2.3Ⅳ×Ⅳ和lxN星型光纖耦合器
3.2.4軸向模式耦合和錐形光纖
3.3基于耦合器的光纖環路器件
3.3.1光纖薩格納克環
3.3.2光纖單向環
3.3.3光纖馬赫一曾德爾干涉儀和邁克耳孫干涉儀
3.3.4基于3x3耦合器的光纖環路器件
3.4光纖的偏振特性
3.4.1光纖中偏振態的演變
3.4.2偏振模色散的基本特性
3.4.3自旋光纖和圓雙折射光纖
3.4.4法拉第旋轉和旋光效應
3.5光纖偏振器件
3.5.1光纖偏振器
3.5.2光纖偏振控制器
3.5.3光纖退偏器和擾偏器
3.5.4光纖光隔離器和環行器
習題
參考文獻
第4章光纖光柵和相關器件
4.1光纖光柵簡介
4.1.1光纖光柵的基本結構和原理
4.1.2光纖的光敏性
4.1.3光纖光柵的制備和分類
4.2光纖光柵理論
4.2.1均勻光纖布拉格光柵理論
4.2.2長周期光纖光柵理論
4.2.3非均勻光纖光柵基本理論
4.2.4光纖光柵的逆工程設計
4.2.5光纖光柵的切趾
4.3特種光纖光柵器件
4.3.1多段結構光纖布拉格光柵
4.3.2啁啾光纖布拉格光柵
4.3.3傾斜光纖布拉格光柵
4.3.4保偏光纖光柵
4.3.5纖內干涉儀和聲光可調諧濾波器
4.4光纖光柵的敏感性和光纖光柵傳感器
4.4.1光纖光柵的敏感性
4.4.2光纖光柵的調諧
4.4.3光纖光柵器件的封裝
4.4.4光纖光柵傳感系統及其應用
習題
參考文獻
第5章分布式光纖傳感器
5.1光纖中的光散射
5.1.1彈性光散射
5.1.2非彈性光散射
5.1.3受激拉曼散射和受激布里淵散射
5.2基于瑞利散射的分布式光纖傳感器
5.2.1光時域反射儀
5，2.2偏振光時域反射儀
5.2.3相干光時域反射儀和相敏光時域反射儀
5.2.4光頻域反射儀
5.3基于拉曼散射的分布式傳感器
5，3.1光纖中的拉曼散射
5.3.2分布式拉曼溫度傳感器
5.3.3頻域拉曼溫度傳感器
5.4基于布里淵散射的分布式光纖傳感器
5.4.1光纖中的布里淵散射
5.4.2布里淵光時域反射儀
5.4.3布里淵光時域分析儀
5.4.4布里淵頻域分析儀
5.5基于光纖干涉儀的分布式傳感器
5.5.1干涉型光纖傳感器的結構和特性
5.5.2分布式光纖傳感系統中的低相干技術
5.5.3基于多模光纖中散斑效應和模式耦合的傳感器
習題
參考文獻
第6章特種用途光纖傳感器
6.1光纖陀螺儀
6.1.1干涉型光纖陀螺儀
6.1.2光纖布里淵激光陀螺儀
6.1.3諧振型光纖陀螺儀
6.2光纖水聽器
6.2.1光纖水聽器基本結構
6.2.2聲傳感器陣列和復用
6.2.3低噪聲激光光源
6.3光纖法拉第傳感器
6.3.1光纖中的法拉第效應
6.3.2基于法拉第效應的電流傳感器
6.3.3法拉第磁場傳感器
6.4基于表面等離子體效應的光纖傳感器
6.4.1表面等離子體效應
6.4.2基于表面等離子激元波的傳感器
習題
參考文獻
第7章非本征光纖法布里一珀羅干涉儀傳感器
7.1非本征光纖F—P傳感器的結構和基本原理
7.1.1光纖F—P器件的基本結構
7.1.2F—P干涉儀的基本特性
7.2高斯光束F—P干涉儀的理論
7.2.1基本模型和理論分析
7.2.2斐索干涉儀近似
7.3光纖F—P傳感器的基本特性和性能
7.3.1非本征光纖F—P傳感器的靈敏度
7.3.2測量傳感的線性范圍和動態范圍
7.3.3光纖F—P傳感器的解調和穩定性
7.3.4光纖F—P傳感器的頻率響應
7.4光纖F—P傳感器的應用及相關技術問題
7.4.1聲源的定位
7.4.2在原子力顯微鏡中的應用
7.4.3光纖F—P傳感器的應用實例
習題
參考文獻
附錄A數學公式
A.1貝塞爾方程和貝塞爾函數
A.2龍格一庫塔方法
A.3一階線性微分方程
A.4里卡蒂方程
A.5艾里方程和艾里函數
附錄B彈性力學基礎
B.1應變、應力和胡克定律
B.2坐標系之間的變換
B.3平面形變問題
B.4板和桿的應力平衡
B.5彈光效應
B.6各向同性介質內的彈性波
附錄C偏振光學基礎
C.1偏振光和瓊斯矢量
C.2斯托克斯矢量和龐加萊球
C.3各向異性介質光學
C.4瓊斯矩陣和米勒矩陣
C.5瓊斯矢量和斯托克斯矢量的測量
附錄D相關材料和器件的性能參數
D.1光纖連接器
D.2材料器件參數表
索引
后記