光纖乾涉儀：原理與應用

目錄

第1章光的乾涉

1.1光波的疊加

1.1.1概述

1.1.2獲得相乾光的方法

1.1.3兩平面光波的疊加

1.2分振幅的雙光束乾涉

1.2.1等傾乾涉

1.2.2平行平板的多光束乾涉

1.3低相乾光源乾涉術

1.4光的相乾性

1.4.1概述

1.4.2相乾時間和相乾長度

1.4.3相乾時間和譜線寬度

1.4.4互相乾函數和復相乾度

1.4.5光源的相乾時間與相乾長度

1.4.6空間相乾性

1.4.7部分相乾光的乾涉特性

1.4.8激光的相乾性

1.5典型多光束乾涉儀——法布里-珀羅乾涉儀

1.5.1乾涉儀的結構

1.5.2乾涉儀的性能參數

第2章光纖中偏振光的傳輸與控制

2.1引言

2.2均勻折射率光纖的波動理論

2.2.1麥克斯韋方程組與波動方程

2.2.2矢量模式

2.2.3線偏振模與標量法

2.2.4二層均勻光纖

2.3光纖中的偏振光傳輸與控制

2.3.1單模光纖的偏振特性

2.3.2弱導光纖的微擾耦合模理論

2.3.3光纖中雙折射的微擾耦合模理論分析

2.3.4單模光纖偏振特性的龐加萊球描述

2.3.5扭光纖以及旋光纖的偏振特性

2.4光纖的瓊斯矩陣與光的偏振擾動

2.4.1光纖中偏振光波的傳輸矩陣

2.4.2擠壓、扭轉引起的偏振特性變化

2.4.3溫度效應對偏振態的影響

2.5光纖中的偏振控制與器件

2.5.1保偏光纖、偏振光纖與保圓光纖

2.5.2光纖偏振器件

參考文獻

第3章光纖乾涉儀的類型與光學特性

3.1光纖乾涉儀——相位調制型光纖傳感器

3.2雙光束乾涉儀

3.2.1馬赫曾德爾乾涉儀

3.2.2邁克耳孫光纖乾涉儀

3.2.3賽格納克光纖乾涉儀

3.3光纖F-P乾涉儀——雙光束與多光束乾涉

3.3.1引言

3.3.2基本原理

3.3.3分類及特點

3.3.4短腔F-P結構的共振模式與增強

3.3.5光纖F-P傳感器的信號解調

3.4多光束乾涉儀——光纖環形腔乾涉儀

3.5光纖白光乾涉儀

3.5.1原理及特性

3.5.2優點和困難

3.5.3基於光纖白光乾涉法的應變、溫度測量技術

3.6光纖偏振乾涉儀

3.7光纖長程乾涉儀

3.7.1MZ乾涉儀事件監測的原理

3.7.2採用時延估計進行事件定位的原理

3.8外界壓力對光纖的相位調制

3.9溫度對光纖的相位調制

參考文獻

第4章光纖乾涉儀的信號處理

4.1概述

4.2雙光束光纖乾涉儀的信號處理

4.2.1激光乾涉相對測量方法

4.2.2光纖寬譜乾涉儀絕對測量

4.3多光束光纖乾涉儀信號處理

4.3.1絕對測量

4.3.2相對測量

4.4長程光纖乾涉儀信號處理

4.4.1Φ-OTDR

4.4.2OFDR

4.5光源光譜的影響

4.5.1激光光源

4.5.2寬譜光源

4.6光纖傳感器中的光電轉換

4.6.1單路探測結構

4.6.2雙路平衡探測

參考文獻

第5章光纖乾涉儀的典型應用

5.1光纖水聲傳感器

5.1.1光纖水聽器傳感單元設計與制備

5.1.2復合結構光纖水聽器的相移靈敏度

5.1.3光纖水聲傳感器的光源與噪聲

5.2光纖矢量/加速度傳感器

5.2.1膜片式加速度傳感器

5.2.2基於順變柱體的乾涉型光纖加速度傳感器

5.2.3水聽器矢量性的生成和分析

5.2.4光纖矢量水聽器(聲壓梯度傳感器)的基本結構

5.3光纖轉動傳感器(陀螺)

5.3.1乾涉型光纖陀螺

5.3.2諧振型光纖陀螺

5.4光纖氫氣傳感器

5.4.1白光菲佐乾涉型光纖氫氣傳感器

5.4.2基於相關原理的腔長解調與氫氣傳感

5.5長周期光柵MZ乾涉型折射率傳感器

5.5.1長周期光柵MZ乾涉儀原理

5.5.2LPG-MZ乾涉折射率傳感

參考文獻