光纤光栅理论基础与传感技术内容简介

本书围绕河北地质大学光电信息与地球探测技术省重点实验室光纤光栅团队近10年来在光纤传感、光纤光栅传感方面的产品研制及其产业化实践，以光纤光栅及其金属化工艺为核心，详细阐述光纤光栅的种类、制作方法、制作工艺， 光纤光栅金属化工艺，光纤光栅传感器种类、胶装与金属化封装技术、工艺及产品测试，光纤光栅传感网络。本书思路清晰，内容新颖、系统，注重理论与实践相结合，可作为光电信息工程专业的本科生和研究生教学参考用书，也可供从事光通信、光传感领域的科研和工程技术人员参考。

第1章绪论

1.1为什么要写此书

1.2光纤光栅为什么能发展如此迅速

1.3光纤光栅为什么要金属化

1.4如何将光纤光栅封装成传感器

1.5如何构建一个光纤光栅传感网络

第2章光纤光栅及传感特性

2.1光纤光栅分类

2.1.1均匀光纤光栅

2.1.2非均匀光纤光栅

2.2光纤光栅制作方法

2.2.1内部写入法

2.2.2干涉法

2.2.3逐点写入法

2.2.4相位模板法

2.3光纤光栅传感特性

2.3.1光波导理论和耦合模理论

2.3.2光纤布拉格光栅耦合模理论

2.3.3其他光纤光栅耦合模分析

2.3.4光纤光栅传感调制

第3章光纤光栅制作工艺

3.1光纤预处理

3.1.1光纤光敏性机理

3.1.2影响光敏性的因素和提高光敏性的方法

3.1.3载氢理论和工艺

3.2相位掩模制作工艺

3.3退火工艺实验

3.4光纤光栅切趾技术

3.4.1切趾光纤光栅的响应特性

3.4.2切趾光纤光栅的制作方法

3.5高温光纤光栅制作

3.5.1高温光纤光栅分类

3.5.2高温光纤光栅制作

第4章金属化光纤光栅

4.1金属化光纤光栅

4.2光纤光栅表面预处理

4.2.1去保护层

4.2.2除油

4.2.3粗化

4.2.4粗化后热处理

4.2.5敏化和活化

4.2.6解胶

4.3光纤光栅金属化工艺

4.3.1镀镍层的性质分析

4.3.2各组分的作用及选择

4.3.3金属化方法和步骤

4.3.4光纤光栅电镀工艺

4.3.5镀层性能评价方法

4.4金属镀层的表观形貌与性能测试

4.4.1金属镀层的表观形貌

4.4.2金属化光纤光栅性能测试

第5章光纤光栅传感器封装

5.1光纤光栅传感器设计

5.1.1光纤光栅传感器设计原则及要求

5.1.2FBG传感器设计要素

5.2光纤光栅温度传感器

5.2.1基片式封装

5.2.2金属管式封装

5.2.3聚合物封装

5.3光纤光栅应变传感器

5.3.1基片式封装

5.3.2金属管式封装

5.3.3高分子材料封装

5.3.4矿山围岩用的光纤光栅应变传感器

5.4光纤光栅压力传感器

5.4.1锚杆应力监测传感器

5.4.2光纤光栅渗压传感器

5.5光纤光栅位移传感器

5.6光纤光栅电流传感器

5.6.1超磁致伸缩材料特性

5.6.2电流传感原理

5.6.3光纤光栅电流传感器

5.7光纤光栅传感器胶装工艺

5.7.1制备工艺

5.7.2光纤光栅粘贴固化工艺

5.7.3组件封装工艺

5.7.4后期处理和检测工艺

5.8光纤光栅传感器金属化封装工艺

5.8.1镍管—镀金光纤焊接的焊料选择

5.8.2镍管—基底的激光焊接

5.9光纤光栅传感器性能测试

5.9.1测试设备

5.9.2温度传感器性能测试

5.9.3应变传感器性能测试

5.9.4胶装与金属化封装的性能对比

第6章光纤光栅传感网络

6.1光纤布拉格光栅解调方法

6.1.1边缘滤波器检测法

6.1.2可调谐滤波器检测法

6.1.3干涉仪检测法

6.1.4CCD探测法

6.1.5波长扫描法

6.2光纤光栅传感复用技术

6.2.1波分复用

6.2.2时分复用

6.2.3空分复用

6.2.4混合复用技术

6.2.5光频域反射复用(OFDR)技术

6.3光纤光栅解调仪的设计

6.4光纤光栅传感网络构建

6.5光纤光栅传感技术的应用

6.5.1在电力行业的应用

6.5.2在石油行业的应用

6.5.3在化工行业的应用

6.5.4在煤炭行业的应用

6.5.5在桥梁隧道中的应用

6.5.6在医疗行业的应用

6.5.7在周界入侵防范的应用

参考文献 2100433B

本书主要讲述用于复合材料结构健康监测的光纤光栅传感技术，主要内容包含九章。第一章为绪论，论述传感器的地位、作用、分类、发展趋势、选用原则等基础知识；第二章阐述光纤光栅传感的基本原理和对复合材料结构健康监测的方法；第三章介绍航空航天领域复合材料的光纤光栅传感技术研究与应用现状；第四章论述复合材料温度应力特性的光纤光栅传感研究；第五章和第六章分别阐述光纤光栅结构的演化算法参数重构和信号降噪与拟合寻峰技术。第七章用光纤光栅传感技术对复合材料的温度应力特性进行了研究。第八章介绍了运用光纤光栅传感技术对CFRP悬臂梁振动性能进行的研究。第九章介绍了运用光纤光栅传感技术对CFRP层板损伤进行探测的研究。