内容简介

《干涉型光纤传感用光电子器件技术》以干涉型光纤传感器的应用需求和光电子器件自身特性为基础，以两者之间的关系为主线，着重论述干涉型光纤传感用光电子器件的设计、工艺、测试、特性及应用要求。首先介绍干涉型光纤传感器的原理、分类及应用特点，阐述干涉型光纤传感用光电子器件的分类及特点，然后对光电子器件相关技术进行重点论述，包括光纤、光纤耦合器、光纤偏振器件、相位调制器、光源、探测器及其他光电子器件，最后论述光纤传感用光电子器件的可靠性技术。

《干涉型光纤传感用光电子器件技术》可供从事干涉型光纤传感及光电子器件技术研究、产品研制与应用的科技人员和高等院校相关专业师生参考。

作品目录

序

前言第1章 绪论1.1 光纤传感技术发展历程1.1.1 干涉型光纤传感器的发展1.1.2 光纤光栅传感器的发展1.1.3 分布式光纤传感器的发展1.1.4 其他类型光纤传感器1.2 光纤传感器的分类1.3 光纤传感技术中涉及的典型物理效应1.4 光纤干涉仪原理及特点1.4.1 迈克耳孙干涉仪1.4.2 马赫-曾德尔干涉仪1.4.3 萨格纳克干涉仪1.4.4 法布里-珀罗干涉仪1.5 干涉型光纤传感器相位解调方法1.5.1 零差相位解调法1.5.2 外差解调法1.6 干涉型光纤传感用光电子器件1.6.1 干涉型光纤传感用光电子器件分类及特点1.6.2 光纤传感系统设计与光电子器件的关系1.6.3 干涉型光纤传感用光电子器件发展及应用中的主要技术问题参考文献第2章 干涉型光纤传感器及其光电子器件的技术特点2.1 迈克耳孙干涉型光纤传感器及其典型应用2.1.1 迈克耳孙干涉型光纤水听器2.1.2 迈克耳孙干涉型光纤加速度传感器2.1.3 迈克耳孙干涉型光纤传感器用光电子器件的技术特点2.2 马赫-曾德尔干涉型光纤传感器及其典型应用2.2.1 马赫-曾德尔干涉型光纤水听器2.2.2 马赫-曾德尔干涉型光纤扰动传感器2.2.3 马赫-曾德尔干涉型光纤传感器用光电子器件的技术特点2.3 萨格纳克干涉型光纤传感器及其典型应用2.3.1 干涉型光纤陀螺仪2.3.2 光纤电流互感器2.3.3 萨格纳克干涉型分布式光纤传感器2.3.4 萨格纳克干涉型光纤传感器用光电子器件的技术特点2.4 法布里-珀罗干涉型光纤传感器及其典型应用2.4.1 法布里-珀罗干涉型光纤温度传感器2.4.2 法布里-珀罗干涉型光纤应变传感器2.4.3 法布里-珀罗干涉型光纤压力传感器2.4.4 法布里-珀罗干涉型光纤传感器用光电子器件的技术特点2.5 白光干涉型光纤传感器及其典型应用2.5.1 基于扫描干涉仪的白光干涉型光纤传感器2.5.2 光谱域白光干涉型光纤传感器2.5.3 白光干涉型光纤传感器用光电子器件的技术特点参考文献第3章 光纤及其在干涉型光纤传感中的应用技术3.1 光纤的结构与分类3.1.1 单模光纤3.1.2 保偏光纤3.2 光纤性能参数及测试方法3.2.1 光学特性参数3.2.2 几何特性参数3.2.3 机械特性参数3.3 光纤制备工艺3.3.1 单模光纤制备工艺3.3.2 保偏光纤制备工艺3.3.3 抗辐照保偏光纤制备工艺3.4 光纤的特性及干涉型光纤传感应用要求3.4.1 干涉型光纤传感用光纤的分类及应用要求3.4.2 三种应力型保偏光纤的特点3.4.3 光纤的应用环境适应性3.5 光纤在干涉型光纤传感中应用的主要物理效应3.5.1 光纤中的光波偏振交叉耦合3.5.2 光纤的非线性效应3.5.3 光纤的法拉第效应3.5.4 光纤的弹光效应3.5.5 光纤的热光效应3.6 光纤环技术3.6.1 光纤陀螺仪光纤敏感环3.6.2 光纤电流互感器光纤敏感环3.6.3 光纤水听器光纤敏感环3.6.4 光纤延时环3.7 光子晶体光纤3.7.1 光子晶体光纤的概念和工作原理3.7.2 光子晶体光纤的主要特性3.7.3 光子晶体保偏光纤的设计、制备及特点3.7.4 光子晶体光纤在光纤传感中的应用参考文献第4章 光纤耦合器4.1 光纤耦合器工作原理4.2 光纤耦合器主要性能参数及测试方法4.3 2×2光纤耦合器性能参数设计与制备工艺4.3.1 光纤耦合器主要光学性能参数设计4.3.2 光纤耦合器制备工艺4.4 干涉型光纤传感用光纤耦合器的特性及应用要求4.4.1 单模光纤耦合器的主要特性4.4.2 保偏光纤耦合器的主要特性4.4.3 光纤耦合器的应用要求4.5 其他类型耦合器4.5.1 3×3(1×3)光纤耦合器4.5.2 光纤波分复用器4.5.3 微光元件型耦合器4.5.4 集成光波导型耦合器参考文献第5章 光纤偏振器件5.1 光纤偏振器5.1.1 光纤偏振器工作原理5.1.2 光纤偏振器分类5.1.3 光纤偏振器性能参数及测试方法5.1.4 光纤偏振器在干涉型光纤传感中的应用要求5.2 光纤消偏器5.2.1 光纤消偏器工作原理5.2.2 光纤消偏器在干涉型光纤传感中的应用要求5.3 光纤隔离器5.3.1 光纤隔离器工作原理与结构5.3.2 光纤隔离器性能参数及测试方法5.3.3 光纤隔离器在干涉型光纤传感中的应用要求5.4 光纤环行器5.4.1 光纤环行器工作原理5.4.2 光纤环行器性能参数及测试方法5.4.3 光纤环行器在干涉型光纤传感中的应用要求参考文献第6章 相位调制器6.1 相位调制原理6.1.1 电光相位调制6.1.2 弹光相位调制6.1.3 声光相位调制6.2 Ti扩散LiNbO3相位调制器6.2.1 主要性能参数及设计6.2.2 Ti扩散LiNbO3电光相位调制器制备工艺6.2.3 干涉型光纤传感用Ti扩散LiNbO3相位调制器的特性及应用要求6.3 质子交换LiNbO3相位调制器6.3.1 Y型质子交换LiNbO3相位调制器设计6.3.2 质子交换LiNbO3相位调制器制备工艺6.3.3 干涉型光纤传感用质子交换LiNbO3相位调制器的特性及应用要求6.4 压电陶瓷相位调制器6.4.1 压电陶瓷相位调制器原理6.4.2 压电陶瓷相位调制器设计6.4.3 干涉型光纤传感用PZT相位调制器的特性及应用要求参考文献第7章 其他光无源器件7.1 光纤自聚焦透镜7.1.1 光纤自聚焦透镜的工作原理与光学特性7.1.2 光纤自聚焦透镜的主要性能参数7.1.3 光纤自聚焦透镜在干涉型光纤传感中的应用要求7.2 光纤准直器7.2.1 光纤准直器的分类7.2.2 光纤准直器的结构与设计7.2.3 光纤准直器在干涉型光纤传感中的应用要求7.3 光纤滤波器7.3.1 M-Z光纤滤波器7.3.2 F-P光纤滤波器7.3.3 光纤光栅滤波器7.3.4 光纤滤波器在干涉型光纤传感中的应用要求7.4 光纤反射镜7.4.1 光纤环路反射镜7.4.2 介质膜光纤反射镜7.4.3 金属膜光纤反射镜7.4.4 光纤法拉第旋转反射镜7.4.5 光纤反射镜在干涉型光纤传感中的应用要求7.5 光纤光栅7.5.1 布拉格光纤光栅7.5.2 光纤光栅的制备7.5.3 光纤光栅的主要性能参数7.5.4 光纤光栅在干涉型光纤传感中的应用要求参考文献第8章 半导体光源器件8.1 半导体激光器工作原理8.1.1 光的自发辐射、受激辐射与受激吸收8.1.2 阈值条件8.2 半导体光源的分类与结构8.2.1 激光二极管8.2.2 发光二极管8.2.3 超辐射发光二极管8.3 半导体光源设计与工艺8.3.1 半导体光源的材料8.3.2 半导体光源主要性能参数设计8.3.3 半导体光源组件的结构及封装8.3.4 半导体光源组件工艺8.4 干涉型光纤传感用半导体光源的特性及应用要求8.4.1 半导体光源的主要特性8.4.2 半导体光源的应用要求参考文献第9章 掺铒光纤有源器件9.1 掺铒光纤有源器件工作原理9.1.1 掺铒光纤的工作原理及特性9.1.2 超荧光掺铒光纤光源的工作原理9.1.3 掺铒光纤激光器的工作原理9.2 掺铒光纤有源器件用光电子器件9.3 超荧光掺铒光纤光源9.3.1 超荧光掺铒光纤光源的结构9.3.2 超荧光掺铒光纤光源的主要性能参数9.3.3 超荧光掺铒光纤光源设计9.3.4 干涉型光纤传感用超荧光掺铒光纤光源的特性及应用要求9.4 掺铒光纤激光器9.4.1 掺铒光纤激光器的特点及分类9.4.2 掺铒光纤激光器主要性能参数9.4.3 DBR掺铒光纤激光器设计9.4.4 干涉型光纤传感用掺铒光纤激光器的特性及应用要求参考文献第10章 光电探测器10.1 光电探测器工作原理10.1.1 光电转换原理10.1.2 PN结光电二极管10.2 PIN光电探测器组件10.2.1 PIN光电二极管及光电探测器组件10.2.2 PIN光电探测器组件主要性能参数及测试10.2.3 PIN光电探测器组件设计与工艺10.2.4 干涉型光纤传感用PIN光电探测器组件的特性及应用要求10.3 雪崩光电二极管10.3.1 APD的工作原理10.3.2 APD的结构10.3.3 干涉型光纤传感用APD光电探测器的特性及应用要求参考文献第11章 光电子器件可靠性技术11.1 光电子器件应用环境条件11.2 光电子器件主要失效模式及机理11.2.1 光纤的主要失效模式及机理11.2.2 光纤耦合器的主要失效模式及机理11.2.3 集成光学相位调制器的主要失效模式及机理11.2.4 半导体光源组件的主要失效模式及机理11.2.5 光电探测器组件的主要失效模式及机理11.3 光电子器件典型环境适应性试验11.3.1 温度环境适应性试验11.3.2 力学环境适应性试验11.3.3 热真空环境适应性试验11.3.4 辐照环境适应性试验11.4 光电子器件可靠性筛选11.4.1 光电子器件可靠性筛选条件11.4.2 光电子器件可靠性筛选方法11.4.3 光电子器件可靠性筛选项目11.5 光电子器件可靠性试验11.6 光电子器件寿命预计与评估方法11.6.1 产品可靠性指标及光纤传感器MTBF预计11.6.2 光电子器件寿命预计及试验设计11.6.3 光电子器件加速寿命试验失效判据11.6.4 光电子器件加速寿命试验方法11.6.5 光电子器件MTTF的统计法11.6.6 光纤寿命预计参考文献附录 缩略语索引

作品影响

2013年10月，该书入选第四届“三个一百”原创图书出版工程科学技术类图书。1

参考资料