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绪言 光纤与信息化生活1

第1部分 光纤的种类、特性及制备11

第1章 光纤的基本概念、结构及分类13

1.1 光纤的基本概念13

1.2 光纤的结构13

1.2.1 常规光纤的基本结构13

1.2.2 特种光纤的基本结构14

1.3 光纤的分类15

1.3.1 按传输模式划分15

1.3.2 按纤芯直径划分16

1.3.3 按光纤折射率分布划分17

1.3.4 按光纤的组成材料划分18

1.3.5 按光纤的套塑划分21

1.3.6 按光纤的结构划分22

1.3.7 按国家标准划分22

1.4 光纤制备工艺的发展23

1.4.1 单模光纤的发展23

1.4.2 多模光纤的发展25

1.4.3 我国光纤制备的发展历程26

1.5 光纤发展史28

1.6 光缆的基本结构32

1.7 国内光纤发展的现状及前景32

第2章 光纤的特性34

2.1 光纤的几何特性34

2.2 光纤的机械特性35

2.3 光纤的传输特性35

2.3.1 衰减36

2.3.2 色散38

2.3.3 偏振特性41

2.3.4 非线性效应42

2.4 光纤的光学特性45

第3章 光纤的制备工艺48

3.1 光纤的制备工艺48

3.2 光纤预制棒的制备48

3.2.1 石英光纤预制棒的制备48

3.2.2 多组分玻璃光纤预制棒的制备49

3.3 抛光流程55

3.4 光纤拉丝技术与工艺55

3.5 光纤链路参数测试58

3.5.1 光纤链路的关键物理参数58

3.5.2 光纤网络的测试测量设备59

第2部分 光纤传感器与传感网61

第4章 有源与无源器件63

4.1 光源63

4.1.1 半导体激光器64

4.1.2 发光二极管65

4.1.3 放大自发辐射光源66

4.1.4 半导体分布式反馈激光器DFB67

4.2 光纤光栅68

4.2.1 光纤光栅的特点68

4.2.2 光纤光栅的分类69

4.2.3 光纤光栅的制作71

4.2.4 光纤光栅的应用76

4.3 光耦合器78

4.3.1 描述光耦合器特性的一些技术参数78

4.3.2 光耦合器的制作方法79

4.4 光探测器80

4.4.1 PIN光电二极管的工作原理81

4.4.2 雪崩光电二极管（APD）83

第5章 光纤传感器84

5.1 光纤传感器的发展简介84

5.1.1 概述84

5.1.2 光纤传感器的发展史85

5.1.3 光纤传感器的分类87

5.1.4 光纤传感器的物理基础88

5.2 光纤电量传感器92

5.2.1 光纤电流传感器92

5.2.2 光电式电流互感器95

5.2.3 光纤电压传感器101

5.2.4 电缆分布式光纤传感器104

5.3 光纤传感技术在生物（医学）方面的应用106

5.3.1 基本定义及原理106

5.3.2 光纤生物传感器的分类107

5.3.3 光纤生物传感器的应用113

第6章 光纤传感网118

6.1 光纤传感器及传感网在环境监测方面的应用118

6.1.1 概述118

6.1.2 气体光纤传感器119

6.1.3 水质光纤传感器123

6.2 光纤传感技术在大型建筑方面的应用128

6.2.1 简述128

6.2.2 光纤传感技术在钢筋混凝土结构中的应用128

6.2.3 光纤传感技术在桥梁安全监测中的应用133

6.2.4 光纤传感技术在边坡监测中的应用134

6.2.5 其他方面的应用136

6.3 光纤传感在军事和安防方面的应用137

6.3.1 简述137

6.3.2 光纤传感技术在航空航天方面的应用138

6.3.3 光纤传感技术的海上军事应用145

6.3.4 光纤传感技术用于导弹的信号传输146

6.3.5 光纤传感技术在兵工测试中的应用149

6.3.6 军用机器人150

6.3.7 光纤传感技术在国防边境线的应用151

第7章 光纤在通信系统中的应用154

7.1 通信系统的组成154

7.2 通信系统的分类156

7.3 光通信概述157

7.3.1 基本概念157

7.3.2 光通信系统的分类与特点158

7.4 光纤通信的发展过程简介160

参考文献165