光纤高温传感技术

　　光纤高温传感器是近年来日益受到重视并发展起来的一类新型光纤传感器，涉及光学、电子、材料等学科。本书系统介绍了北京理工大学和吉林大学两个课题组在高温光纤传感器领域的最新研究成果，同时集结了国内同行的部分研究成果。

　　江毅，教授，博导，研究方向为光纤传感器。2007年入选教育部新世纪优秀人才。长期从事光纤传感器和光纤测量仪器的研究，研究内容包括：光纤白光干涉测量术，光纤激光干涉测量术，高精细度的光纤法珀干涉仪（可调谐滤波器和传感器），EFPI传感器，光纤光栅传感器及解调仪，微纳光纤传感器，光纤高温传感器，MEMS光纤传感器，掺铒光纤光源等。先后承担十余项国家级科研项目。发表论文100余篇，其中SCI论文70余篇，授权发明专利13项，出版专著2部，获教育部自然科学一等奖和发明一等奖各一次。指导的博士生获首届中国光学学会优秀博士论文。

第1章光谱域光纤白光干涉测量技术
1.1技术背景
1.2光程扫描式光纤白光干涉测量技术
1.3光谱获取技术
1.4光谱域光纤白光干涉测量技术
1.5峰值探测白光干涉测量技术
1.6双波长干涉级次白光干涉测量技术
1.7傅里叶变换白光干涉测量技术
1.8波长扫描白光干涉测量技术
1.9相移光纤白光干涉测量技术
1.10波数域傅里叶变换光纤白光干涉测量技术
1.11互相关白光干涉测量技术
1.12步进相移白光干涉测量技术
1.13本章小结
参考文献

第2章光纤激光干涉测量技术
2.1引言
2.2正交工作点直接解调法
2.2.1正交工作点直接测量法基本原理
2.2.2正交工作点的补偿技术
2.3双波长正交解调法及相位补偿技术
2.3.1双波长正交解调法基本原理
2.3.2双波长正交解调法的相位补偿技术
2.4直流补偿双波长干涉解调技术
2.5三波长激光干涉被动解调技术
2.6光纤激光干涉型传感器的移相解调法
2.7本章小结
参考文献

第3章石英光纤F-P高温温度传感器
3.1引言
3.2国内外研究现状
3.3石英光纤F-P高温温度传感器
3.3.1光纤F-P高温温度传感器的结构及测量原理
3.3.2石英光纤本征型F-P干涉型高温温度传感器
3.3.3石英光纤外腔型F-P干涉型高温温度传感器
3.3.4石英光纤F-P薄膜干涉式高温温度传感器
3.3.5石英光纤偏芯熔接式高温温度传感器
3.3.6石英光纤凹型F-P式高温温度传感器
3.4超高温下石英光纤主要物理参数的实验测量
3.4.1光纤EFPI及光纤热膨胀系数的测量
3.4.2光纤IFPI及光纤热光系数的测量
3.5光纤F-P高温温度传感器实验验证
3.5.1光纤F-P高温温度传感器的测量原理
3.5.2光纤F-P高温温度传感器的测量实验
3.6石英光纤F-P高温温度传感器在引信桥丝中的工程应用
3.6.1光纤F-P高温温度传感器在引信桥丝的应用背景
3.6.2光纤F-P高温温度传感器的高速信号解调技术
3.6.3光纤F-P高温温度传感器在引信桥丝的测量实验
3.7本章小结
参考文献

第4章石英光纤F-P高温压力传感器
4.1引言
4.2高温压力传感器研究背景
4.2.1高温压力传感器分类
4.2.2光纤高温压力传感器
4.3光纤玻璃管式F-P高温压力传感器
4.3.1石英玻璃特性及加工方法
4.3.2光纤玻璃管式F-P压力传感器的加工制作
4.3.3小结
4.4全光纤F-P高温压力传感器
4.4.1膜片式F-P压力传感器传感原理
4.4.2无膜片式F-P压力传感器传感原理
4.4.3全光纤F-P高温压力传感器
4.4.4全光纤F-P高温压力传感器加工技术问题和注意事项
4.5光纤高温F-P温度/压力复合传感器
4.5.1光纤复合FPI的基本原理及解调
4.5.2膜片式光纤F-P高温温度/压力复合传感器
4.5.3无膜片式光纤F-P高温温度/压力复合传感器
4.6光纤MEMS压力传感器
4.6.1概述
4.6.2光纤MEMS压力传感器加工工艺
4.6.3基于光纤准直器的高精细度光纤MEMS压力传感器
4.6.4温度交叉敏感问题
4.7本章小结
参考文献

第5章石英光纤F-P高温应变传感器
5.1引言
5.2石英光纤F-P高温应变传感器
5.2.1光纤F-P应变测量原理
5.2.2常规光纤EFPI高温应变传感器
5.2.3气泡式光纤F-P应变传感器
5.2.4偏芯熔接式光纤F-P应变传感器
5.2.5插入悬臂式光纤F-P应变传感器
5.2.6非空气腔的高温F-P应变传感器
5.3高温F-P应变传感器的性能校准及应用
5.3.1传感器基本特性的测试
5.3.2光纤EFPI高温应变传感器的温度补偿
5.3.3高温应变传感器的工程应用
5.4本章小结
参考文献

第6章石英光纤F-P高温振动传感器
6.1引言
6.2光纤振动传感器的研究进展
6.3光纤振动传感器的传感原理
6.3.1EFPI传感器原理
6.3.2悬臂梁结构及原理
6.3.3简支梁结构及原理
6.3.4EFPI振动传感器的模型
6.4光纤高温振动传感器的研究
6.4.1全光纤结构的径向加速度测量的光纤振动传感器
6.4.2全石英结构的轴向加速度测量的光纤振动传感器
6.4.3全光纤结构的轴向加速度光纤振动传感器
6.5本章小结
参考文献

第7章石英FBG高温传感器
7.1引言
7.2FBG高温传感器的制备
7.2.1再生光栅的FBG高温传感器
7.2.2飞秒激光写入的FBG高温传感器
7.3FBG高温传感器
7.3.1FBG高温应变传感器
7.3.2FBG高温温度传感器
7.3.3FBG高温压力传感器
7.4FBG高温传感器的工程应用
7.4.1石油井内的压力与温度测量
7.4.2航空航天的应变和温度测量
7.5本章小结
参考文献

第8章蓝宝石光纤高温传感器
8.1背景
8.2蓝宝石光纤传感器的分类
8.2.1热辐射型蓝宝石光纤传感器
8.2.2干涉型蓝宝石光纤传感器
8.2.3蓝宝石光纤光栅传感器
8.2.4基于散射信号的分布式蓝宝石光纤传感器
8.3本章小结
参考文献

第9章单晶蓝宝石光纤布拉格光栅及应用
9.1引言
9.2单晶蓝宝石光纤布拉格光栅基本原理
9.2.1光学模式及多模激励特性
9.2.2多模布拉格谐振特性
9.3单晶蓝宝石光纤布拉格光栅制备
9.3.1金刚石刀片雕刻方法
9.3.2等离子体刻蚀方法
9.3.3飞秒激光相位掩模刻写方法
9.3.4飞秒激光Talbot双光束干涉刻写方法
9.3.5飞秒激光逐点刻写方法
9.3.6飞秒激光逐线刻写方法
9.4布拉格谐振的反射率和带宽调控
9.4.1增加折射率调制面积提高布拉格谐振反射率
9.4.2降低布拉格谐振带宽
9.5单晶蓝宝石光纤布拉格光栅传感应用
9.5.1传感机制
9.5.2温度和应变传感
9.5.3高温环境的应变传感
9.5.4分布式传感应用
9.6本章小结
参考文献

第10章蓝宝石衍生光纤高温传感器
10.1引言
10.2蓝宝石衍生光纤的制备及表征
10.3蓝宝石衍生光纤布拉格光栅的制备及传感特性
10.3.1SDF布拉格光栅的飞秒激光制备
10.3.2蓝宝石衍生光纤布拉格光栅的传感特性
10.4蓝宝石衍生光纤其他类型传感器
10.4.1蓝宝石衍生光纤法布里-珀罗干涉传感器
10.4.2蓝宝石衍生光纤马赫-曾德尔干涉传感器
10.4.3蓝宝石衍生光纤长周期光栅传感器
10.5本章小结
参考文献