光纤光栅原理及应用

目录
前言
第1章 概论
1．1 光纤光栅发展概况
1．2 光纤光栅分类
1．2．1 按光纤光栅的周期分类
1．2．2 按光纤光栅的波导结构分类
1．2．3 按光纤光栅的形成机理分类
1．2．4 按光纤光栅的材料分类
1．3 光纤光栅应用概况
1．3．1 光纤布拉格光栅在通信领域中的应用
1．3．2 光纤布拉格光栅在传感领域中的应用
1．3．3 长周期光纤光栅在通信中的应用
1．3．4 长周期光纤光栅在传感中的应用
1．4 本书提纲
参考文献
第2章 光纤光敏性
2．1 光敏性介绍
2．2 硅基光纤的光敏性
2．3 光致折变的各向异性
2．4 点缺陷
2．4．1 硅玻璃中的点缺陷
2．4．2 掺锗硅玻璃中的点缺陷
2．5 硅光纤光敏性的增强
2．5．1 氢载
2．5．2 火焰轻擦技术
2．5．3 光纤掺杂技术
2．6 光敏性机理
2．6．1 色心模型
2．6．2 电荷漂移模型
2．6．3 应力释放模型
2．6．4 结构重组模型
2．7 其他种类光纤的光敏性
2．7．1 共掺氮光纤
2．7．2 非掺锗硅氮氧化物光纤
2．7．3 光敏塑料光纤
2．8 光致折变的清除与保持
参考文献
第3章 光纤光栅写入方法
3．1 内部法写入光纤布拉格光栅
3．2 干涉法制作光纤布拉格光栅
3．2．1 分振幅干涉法
3．2．2 分波前干涉法
3．3 相位模板法制作光纤布拉格光栅
3．3．1 相位模板中的拼接误差
3．3．2 改变相位模板的周期
3．4 逐点法写入布拉格光栅
3．5 模板成像投影法
3．6 光纤光栅写入中的激光光源
3．6．1 干涉技术用激光源
3．6．2 非干涉技术对激光源的要求
3．7 特殊光栅的制作过程
3．7．1 单脉冲写入光纤光栅
3．7．2 在光纤拉制过程中写入布拉格光栅
3．7．3 具有复杂反射率分布的长光纤布拉格光栅
3．7．4 啁啾光栅
3．7．5 相移光栅
3．7．6 光栅变迹
3．8 氢载对制作光纤光栅的影响
3．9 透过聚合物敷层制作光纤布拉格光栅
3．10 长周期光纤光栅写入法
3．10．1 紫外光写入法
3．10．2 腐蚀刻槽法
3．10．3 离子束入射法
3．10．4 机械微弯变形法
3．10．5 局部加热写入法
3．10．6 高频CO<,2>激光脉冲写入法
3．10．7 CO<,2>激光写入法的机理
参考文献
第4章 光纤布拉格光栅理论
4．1 光纤布拉格光栅的耦合模理论
4．2 非均匀光栅中的双模耦合
4．3 倾斜光栅
4．4 包层模耦合
4．5 辐射模耦合
4．6 光纤布拉格光栅的数值算法
4．7 布洛赫波
4．8 非线性光栅效应
4．9 讨论
参考文献
第5章 光纤布拉格光栅的特性
5．1 均匀光纤布拉格光栅
5．1．1 均匀光纤布拉格光栅的波导结构
5．1．2 均匀光纤布拉格光栅的反射率
5．1．3 均匀光纤布拉格光栅的应变与温度灵敏性
5．2 光纤布拉格光栅的种类
5．2．1 普通布拉格反射元件
5．2．2 闪耀光纤布拉格光栅
5．2．3 啁啾光纤布拉格光栅
5．2．4 其他类型光纤布拉格光栅
5．3 光纤布拉格光栅的脉冲响应
5．3．1 超短波脉冲的传输响应
5．3．2 高强度脉冲的传输响应
5．3．3 光纤布拉格光栅的非线性机理
5．4 光纤布拉格光栅的寿命和可靠性
5．4．1 光纤布拉格光栅的热衰减
5．4．2 光纤布拉格光栅的机械强度
参考文献
第6章 光纤布拉格光栅在传感中的应用
6．1 概述
6．2 传感原理
6．2．1 应变
6．2．2 温度
6．2．3 压力
6．2．4 动态磁场
6．2．5 应变和温度的同时测量
6．3 FBG传感系统中的探测解调技术
6．3．1 探测解调方法原理
6．3．2 基于边缘滤波器的探测系统
6．3．3 基于可调滤波器的探测系统
6．3．4 基于干涉扫描法的探测系统
6．3．5 基于双腔干涉扫描法的探测系统
6．4 FBG复用技术
6．4．1 波分复用
6．4．2 时分复用方法
6．4．3 空分复用(SDM)
6．5 FBG传感器的应用
6．5．1 大型复合材料和混凝土结构健康监测应用
6．5．2 在电力工业中的应用
6．5．3 医学应用
6．5．4 油井应用
6．5．5 化学传感
6．6 其他应用
参考文献
第7章 光纤布拉格光栅在通信中的应用
7．1 光纤激光器
7．1．1 掺铒光纤激光器
7．1．2 包层泵浦光纤激光器
7．1．3 拉曼光纤激光器
7．1．4 锁模光纤激光器
7．2 光纤放大器
7．2．1 改善掺铒光纤放大器性能
7．2．2 增益平坦和增益控制
7．2．3 拉曼光纤放大器
7．3 光纤布拉格光栅二极管激光器
7．3．1 单模激光器
7．3．2 锁模激光器
7．3．3 coherence-collapsed激光器
7．3．4 基于布拉格光栅的光纤激光器新发展
7．4 光纤布拉格光栅滤波器
7．4．1 简单布拉格光栅滤波器
7．4．2 环形器型光纤光栅滤波器
7．4．3 干涉型光纤光栅滤波器
7．4．4 莫尔型光纤光栅滤波器
7．4．5 相移型光纤光栅滤波器
7．4．6 Fabry-Perot型光纤光栅滤波器
7．4．7 梳状结构和超结构光纤光栅型滤波器
7．4．8 闪耀型光纤光栅滤波器
7．4．9 受抑耦合型光纤光栅滤波器
7．5 波分复用／解复用器
7．5．1 一种结构简单的光纤光栅波分复用器
7．5．2 干涉型光纤光栅波分复用器
7．5．3 非干涉型光纤光栅波分复用器
7．6 密集波分复用器
7．7 色散补偿器
7．8 光纤布拉格光栅的其他应用
7．9 小结
参考文献
第8章 长周期光纤光栅理论
8．1 长周期光纤光栅理论模型的发展
8．2 耦合模理论
8．3 长周期光纤光栅的模式耦合Ⅰ
8．3．1 自耦合率和交叉耦合率
8．3．2 谐振波长和带宽
8．3．3 传输谱的模拟计算
8．4 长周期光纤光栅的模式耦合Ⅱ
8．4．1 纤芯基模和包层模的有效折射率和传输常数
8．4．2 纤芯基模和包层模的模场分布和归一化常量
8．4．3 耦合系数和耦合常数
8．4．4 长周期光纤光栅的模式耦合方程
8．4．5 长周期光纤光栅的谐振波长
8．4．6 长周期光纤光栅透射谱的模拟计算
8．5 级联长周期光纤光栅
8．5．1 级联长周期光纤光栅的模式耦合
8．5．2 级联长周期光纤光栅透射谱干涉峰间距
8．6 小结
参考文献
第9章 长周期光纤光栅的特性
9．1 长周期光纤光栅的温度特性
9．1．1 温度特性的理论分析
9．1．2 紫外光写入的长周期光栅的温度特性
9．1．3 高频CO<,2>激光写入的长周期光纤光栅的温度特性
9．2 长周期光纤光栅的轴向应变特性
9．2．1 轴向应变特性的理论分析
9．2．2 紫外光写入的长周期光纤光栅的轴向应变特性
9．2．3 高频CO<,2>激光写入的长周期光纤光栅的轴向应变特性
9．3 长周期光纤光栅的弯曲特性
9．3．1 紫外光写入的长周期光纤光栅的弯曲特性
9．3．2 纤芯偏移的光纤中写入的长周期光纤光栅的弯曲特性
9．3．3 B-Ge共掺的单模光纤中的长周期光纤光栅的弯曲特性
9．3．4 高频CO<,2>激光写入的长周期光纤光栅的弯曲特性
9．3．5 弯曲特性的理论分析
9．4 长周期光纤光栅的扭曲特性
9．4．1 腐蚀刻槽法写入的长周期光纤光栅的扭曲特性
9．4．2 电弧放电写入的LPFG的扭曲特性
9．4．3 高频CO<,2>激光脉冲写入的长周期光纤光栅的扭曲特性
9．4．4 光纤扭曲特性的分析
9．4．5 局部加热法写入的长周期光纤光栅的扭曲特性分析
9．5 长周期光纤光栅的横向负载特性
9．5．1 紫外光写入的LPFG的横向负载特性
9．5．2 高频CO<,2>激光脉冲写入的LPFG横向负载特性
9．5．3 光纤横向负载特性分析
9．5．4 高频CO<,2>激光写入的LPFG横向负载特性分析
9．6 小结
参考文献
第10章 长周期光纤光栅在传感中的应用
10．1 温度应变同时测量传感器
10．1．1 单个长周期光纤光栅实现温度应变同时测量
10．1．2 LPFG和EFPI集成实现温度应变同时测量
10．2 长周期光纤光栅高温传感器
10．3 弯曲不敏感的长周期光纤光栅传感器
10．4 能判别弯曲方向的弯曲传感器
10．5 高灵敏度的弯曲传感器
10．6 能判别扭曲方向的扭曲传感器
10．7 温度和负载同时测量传感器
10．8 动态横向负荷传感器
10．9 级联长周期光纤光栅在传感领域中的应用
10．9．1 级联长周期光纤光栅弯曲传感器
10．9．2 级联长周期光纤光栅横向负载传感器
10．9．3 级联长周期光纤光栅化学传感器
10．9．4 级联长周期光纤光栅温度传感器
10．10 长周期光纤光栅的其他传感应用
10．11 小结
参考文献
第11章 长周期光纤光栅在通信中的应用
11．1 增益均衡器
11．1．1 EDFA增益均衡器
11．1．2 基于弯曲和温度特性的可调谐增益均衡器
11．1．3 基于横向负载和温度特性的可调谐增益均衡器
11．2 ASE噪声滤波器
11．2．1 低噪声前置放大器
11．2．2 低噪声、高增益线路放大器
11．2．3 利用ASE滤波器优化掺铒光纤放大器的特性
11．3 集成长周期光纤光栅的光纤耦合器
11．4 长周期光纤光栅偏振相关性的利用和补偿方法
11．4．1 长周期光纤光栅波长选择偏振滤波器
11．4．2 扭曲降低LPFG的偏振相关损耗
11．4．3 光纤旋转器补偿LPFG偏振相关性
11．5 级联长周期光纤光栅构成的梳状滤波器
11．6 WDM通道隔离器
11．7 多波长光纤光源
11．8 通信应用中长周期光纤光栅温度敏感性的补偿方法
11．8．1 应变特性补偿谐振波长的温度敏感性
11．8．2 封装补偿谐振波长温度敏感性
11．8．3 弯曲效应降低温度灵敏度
11．9 长周期光纤光栅的其他通信应用
11．10 小结
参考文献