新型微結構光纖傳感及光調控

目錄
前言
第1章 結構調制型光纖光柵的制備方法 1
1.1 光纖結構調制技術 1
l.1.1 光纖寫入方法 1
1.1.2 結構調制型LPFG的制備 3
1.1.3 結構調制型LPFG的機理 7
1.2 結構調制型LPFG的模式耦合 11
1.2.1 包層模式的有效折射率和傳輸常數 11
1.2.2 耦合系數和耦合常數 12
1.2.3 模式耦合方程 12
1.2.4 相位匹配條件 13
1.2.5 透射譜仿真 15
1.3 結構調制型LPFG的設計思路 20
1.3.1 單面調制型LPFG 20
1.3.2雙面調制型LPFG 22
1.3.3 多面調制型LPFG 26
1.3.4 復合調制型LPFG 31
1.4 結構調制型LPFG的傳感特性研究 37
1.4.1 應變傳感特性 37
1.4.2 彎*傳感特性 43
1.4.3 扭轉傳感特性 46
1.4.4 溫度傳感特性 51
參考文獻 55
第2章 基于組合式光纖光柵的制備方法 58
2.1 光纖精密切割技術 58
2.1.1 光纖精密切割系統 58
2.1.2 組合式光纖光柵的制作 64
2.1.3 組合式光纖光柵的機理 65
2.2 組合式光纖光柵的模式親合 67
2.2.1 組合式光纖光柵的理論分析 67
2.2.2 組合式光纖光柵的模式耦合分析 69
2.2.3 組合式光纖光柵的傳輸譜模擬計算 72
2.3 組合式光纖光柵的設計思路 74
2.3.1單模-無芯-單模型LPFG 74
2.3.2 單模-多模-單模型LPFG 82
2.3.3 復合型組合式LPFG 87
2.3.4 啁啾型組合式LPFG 90
2.3.5 基于偏振復用的LPFG 92
2.4組合式LPFG的傳感特性研究 99
2.4.1 應變傳感特性 99
2.4.2 彎*傳感特性 102
2.4.3 溫度傳感特性 106
2.4.4 多參量同時測量 107
2.5 本章小結 120
參考文獻 121
第3章 新型微結構光纖傳感器的制備與應用 124
3.1 微納光纖在生化傳感中的應用 124
3.1.1 倏逝波傳感技術原理 124
3.1.2 基于微納光纖的在線離子檢測 129
3.1.3 基于靜電紡絲纖維的集成式倏逝場傳感結構 140
3.2 基于光流控微結構光纖的光干涉?zhèn)鞲衅骷膽?148
3.2.1 干涉式光纖傳感的基本原理 148
3.2.2 基于微結構光纖的干涉式在線氣體檢測 149
3.2.3 基于微結構光纖的干涉式在線生物素檢測 153
3.3 基于光流控微結構光纖的強度型傳感結構 158
3.3.1 光纖強度傳感的基本原理 158
3.3.2 基于微結構光纖的在線表面增強拉曼生物檢測 162
3.3.3 微結構光纖微反應器及化學發(fā)光傳感 164
3.3.4 基于微結構光纖的熒光淬滅在線傳感結構 167
3.4 基于光纖傳感結構的組分分離在線探測應用 171
3.4.1 基于SPR及光纖干涉儀的光纖折射率檢測原理 171
3.4.2 基于SPR光纖探針的在線生物蛋白分離與檢測 173
3.4.3 基于微納光纖干涉儀的分子電泳分離與在線檢測 177
3.4.4 基于微結構光纖的分子電泳分離與在線檢測 181
3.5 基于導電材料修飾的微光電極傳感 185
3.5.1 光電化學傳感基本原理 185
3.5.2 基于ITO修飾的光纖光電化學傳感探頭 187
3.5.3 基于ITO修飾的光催化微電極生物及離子傳感探頭 193
參考文獻 196
第4章 光纖調制器的制備方法 204
4.1 基于毛細管光纖的集成式光調制 204
4.1.1 集成式毛細管光纖調制基本原理 204
4.1.2 液晶填充的毛細管光纖調制結構 205
4.1.3 磁流體填充的毛細管光纖調制結構 209
4.2 基于懸掛芯光纖調制器的研究 213
4.2.1 懸掛芯光纖調制原理 213
4.2.2 基于雙芯懸掛芯光纖的光熱效應的集成式光調制結構 214
4.2.3 基于懸掛芯光纖的強度型調制結構 217
4.3 基于其他結構的光纖調制結構研究 220
4.3.1 基于ITO沉積的光纖F-P腔電光調制結構 220
4.3.2 基于微納光纖的光熱調制結構 224
4.3.3 基于ITO沉積的微納光纖集成式電光調制結構 229
參考文獻 233
彩圖