光学与光子学丛书：光纤传感器基础 epub pdf mobi txt 电子书 下载 2024

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内容简介

　　光纤传感器是一种应用广泛、有重要实用价值的器件，它涉及光学、材料、电子学等众多学科领域。《光学与光子学丛书：光纤传感器基础》系统地论述了光纤传感技术的基础，是反映该领域近年来新进展的教科书和工具书。《光学与光子学丛书：光纤传感器基础》论述了光纤传感器的基本原理，用清晰的图示和基本公式解释其物理机理，介绍其主要结构、光学特性和基本性能。它不仅对高年级大学生和研究生的课程学习有一定指导作用，而且对该领域工作的研究者和工程技术人员有参考价值。
　　《光学与光子学丛书：光纤传感器基础》由7章组成。在引言之后，第2章综述光纤的基本原理，包括电磁场理论和射线光学理论。第3章论述光纤敏感性和光纤器件。第4章分析各种结构的光纤光栅及其在传感技术中的应用。第5章综述基于光纤内瑞利散射、拉曼散射和布里渊散射的分布式光纤传感器。第6章介绍几个有特殊应用意义的光纤传感器，包括光纤陀螺、光纤水听器、光纤法拉第传感器和基于表面等离子元的传感器。第7章讨论光纤法布理-珀罗干涉仪传感器。附录提供有关的数学公式、弹性力学基础、偏振光学基础、相关材料和器件的性能参数。
　　《光学与光子学丛书：光纤传感器基础》的读者对象，一是大专院校的学生，特别是攻读博士学位和硕士学位的研究牛，二是从事光纤传感器及其应用的研发工作的科研工作者和工程技术人员。

内页插图

目录

前言

第1章 引言
1．1 历史回顾和展望
1．2 光纤传感器的分类和应用
1．3 本书各章内容提要
参考文献

第2章 光导纤维基础
2．1 光导纤维简介
2．1．1 光纤的基本结构和制备
2．1．2 光纤的基本特性
2．1．3 光纤的分类
2．2 阶跃折射率光纤的电磁场理论
2．2．1 圆柱坐标系的麦克斯韦方程
2．2．2 边界条件和本征值方程
2．2．3 弱导近似、混合模和线偏振模
2．2．4 场分布和偏振特性
2．2．5 多模光纤和包层模
2．2．6 光脉冲在光纤中的传输
2．3 梯度折射率光纤的基本理论
2．3．1 非均匀介质中的射线方程
2．3．2 梯度折射率光纤的射线光学
2．3．3 梯度折射率光纤的波动光学
2．3．4 梯度折射率透镜的基本特性
2．4 特种光纤
2．4．1 稀土掺杂光纤和双包层光纤
2．4．2 保偏光纤
2．4．3 光子晶体光纤和微结构光纤
习题
参考文献

第3章 光纤敏感性和光纤器件
3．1 光纤对所处物理条件的敏感性
3．1．1 光纤对轴向应变的敏感性
3．1．2 光纤对侧向压力的敏感性
3．1．3 光纤弯曲导致的双折射
3．1．4 光纤扭转导致的偏振模交叉耦合和偏振旋转
3．1．5 光纤弯曲损耗
3．1．6 光纤中的机械振动和波
3．1．7 光纤的温度敏感性
3．2 光纤耦合器
3．2．1 2x2光纤耦合器的结构和制备
3．2．2 光纤耦合器的基本特性和理论分析
3．2．3 Ⅳ×Ⅳ和lxN星型光纤耦合器
3．2．4 轴向模式耦合和锥形光纤
3．3 基于耦合器的光纤环路器件
3．3．1 光纤萨格纳克环
3．3．2 光纤单向环
3．3．3 光纤马赫一曾德尔干涉仪和迈克耳孙干涉仪
3．3．4 基于3x3耦合器的光纤环路器件
3．4 光纤的偏振特性
3．4．1 光纤中偏振态的演变
3．4．2 偏振模色散的基本特性
3．4．3 自旋光纤和圆双折射光纤
3．4．4 法拉第旋转和旋光效应
3．5 光纤偏振器件
3．5．1 光纤偏振器
3．5．2 光纤偏振控制器
3．5．3 光纤退偏器和扰偏器
3．5．4 光纤光隔离器和环行器
习题
参考文献

第4章 光纤光栅和相关器件
4．1 光纤光栅简介
4．1．1 光纤光栅的基本结构和原理
4．1．2 光纤的光敏性
……

第5章 分布式光纤传感器
第6章 特种用途光纤传感器
第7章 非本征光纤法布里一珀罗干涉仪传感器

附录A 数学公式
附录B 弹性力学基础
附录C 偏振光学基础
附录D 相关材料和器件的性能参数

索引
后记

前言/序言

　　长期以来，我一直想组织同行出一套适合于光学、光学工程工作者和研究人员需求的光学与光子学的丛书。如今，在科学出版社同志们的努力推进和工作在光学与光子学科研、教学一线的广大专家们的大力支持下，这样一个愿望终于得以实现，这使我感到由衷的欣慰和喜悦，我深信这样一套丛书的出版必将有效地促进我国光学、光电子以及光学工程技术的创新发展。
　　当今世界科学技术发展日新月异。科技创新能力已成为一个地区、一个国家，尤其是一个大国经济和社会发展的核心竞争力。在众多纷繁的科技领域中，光学与光子学的发展直接影响到其他诸多学科领域的发展及其可能取得的成就。不但物理学、化学、生命科学、天文学等基础科学的发展离不开光学与光子学，对现代人类社会和人类生活影响甚大的一些技术科学，如照明、通信、洁净能源、遥感、显示、环境监测、国防和空间开发、医疗与诊断、先进制造等，都需要光学与光子学的知识。光学与光子学是渗透到各个学科领域内的前沿科学，光学与光子学涉及几乎所有技术前沿的核心技术。中华民族要真正走向繁荣昌盛离不开对光的驾驭。
　　编委会把丛书的名称定为《光学与光子学丛书》，是想以此既包含经典光学（classicaloptics）的精华.也容纳现代光学（modernoptics）即光子学（photonics）的最新研究进展。我和所有编委们一同期待着这套丛书能够在涉及光科学和光学技术知识的深度和广度上都达到一个崭新的高度。积跬步至千里，汇小溪成江河。改革开放三十年的成就使得我国的光学事业处在了一个新的起点上。让我们大家共同努力，以此套高质量、高水准的《光学与光子学丛书》作为对中国光学事业大发展的鼎力贡献。

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