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绪论1

参考文献3

第1章 微纳光纤的光波导特性5

1.1 微纳光纤简介5

1.2 微纳光纤的光波导特性10

1.2.1 理想微纳光纤的光波导特性10

1.2.2 微纳光纤的群速度和色散14

1.2.3 锥形微纳光纤16

1.3 小结17

参考文献18

第2章 微纳光纤的制备方法22

2.1 微纳光纤制备方法简介22

2.1.1 化学腐蚀的方法制备微纳光纤22

2.1.2 块状材料熔融拉伸的方法制备微纳光纤24

2.1.3 利用静电纺丝技术制备微纳光纤25

2.2 加热拉锥的方法制备微纳光纤研究27

2.2.1 加热拉锥制备微纳光纤方法简介27

2.2.2 利用电流加热拉锥制备微纳光纤的研究30

2.3 小结36

参考文献37

第3章 微光纤环谐振器慢光效应的研究38

3.1 慢光技术基础40

3.1.1 相速度、群速度和信号速度40

3.1.2 慢光理论基础42

3.2 微光纤环谐振器慢光效应理论研究49

3.2.1 MCR慢光效应理论模型的建立49

3.2.2 MCR谐振及慢光特性模拟分析52

3.3 微光纤环谐振器慢光效应实验研究56

3.3.1 MCR慢光单元的缠绕制作56

3.3.2 特氟龙柱子构成的MCR慢光单元慢光延时测量65

3.3.3 MgF2柱子构成的MCR慢光单元慢光延时测量68

3.4 小结72

参考文献73

第4章 基于微纳光纤倏逝场效应的气体传感器74

4.1 气体传感技术简介74

4.1.1 各类气体传感器的优、缺点74

4.1.2 光纤气体传感器75

4.2 基于光纤倏逝场效应的气体传感器研究进展76

4.2.1 倏逝场穿透深度76

4.2.2 基于光纤倏逝场效应气体传感器研究进展77

4.3 基于微纳光纤倏逝场效应的气体传感器78

4.3.1 锥形微纳光纤气体传感器78

4.3.2 表面镀膜的锥形微纳光纤气体传感器80

4.3.3 微纳光纤锥气体传感器81

4.3.4 微纳光纤光栅和石墨烯复合型气体传感器84

4.3.5 基于锥形微纳光纤倏逝场效应的光声光谱气体传感器86

4.4 基于微纳光纤倏逝场效应的气体传感器研究87

4.4.1 传感器结构设计87

4.4.2 传感器传感原理88

4.4.3 传感器测试光路88

4.5 小结90

参考文献90

第5章 基于微光纤环谐振器的角速度传感技术92

5.1 角速度传感技术简介92

5.1.1 光纤陀螺的研究进展92

5.1.2 光纤陀螺的基本工作原理94

5.2 基于微光纤环谐振器的角速度传感技术探索96

5.2.1 慢光陀螺研究进展96

5.2.2 MCR慢光角速度传感单元结构设计98

5.2.3 MCR慢光角速度传感单元角速度传感模型的建立98

5.2.4 MCR慢光角速度传感单元传感特性模拟分析101

5.3 小结106

参考文献106

第6章 微纳光纤在生物传感技术中的应用110

6.1 光学生物传感技术简介110

6.1.1 光学生物传感技术110

6.1.2 光学生物传感器111

6.2 基于微纳光纤倏逝场效应的生物传感器113

6.2.1 基于微纳光纤线圈的生物传感器114

6.2.2 基于微纳光纤布拉格光栅的生物传感器116

6.2.3 微纳光纤表面固化金属纳米颗粒的生物传感器117

6.2.4 微纳光纤和介质微粒构成的光学谐振微腔生物传感器118

6.2.5 微纳光纤锥尖端镀铝膜的生物传感器118

6.2.6 塑料微纳光纤表面涂覆石墨烯的生物传感器119

6.3 小结121

参考文献121

第7章 微纳光纤在其他传感技术领域的应用124

7.1 微纳光纤在温度传感技术中的应用124

7.1.1 温度传感技术简介124

7.1.2 基于微纳光纤的温度传感技术126

7.2 微纳光纤在电流传感技术中的应用128

7.2.1 光纤电流传感技术简介130

7.2.2 法拉第效应132

7.2.3 基于微纳光纤的电流传感技术133

7.3 微纳光纤在加速度传感技术中的应用135

7.3.1 加速度传感技术简介135

7.3.2 基于微纳光纤的加速度传感技术137

7.4 小结138

参考文献138

第8章 基于光纤布拉格光栅的光缆卷盘静态压力研究142

8.1 光纤光栅简介142

8.1.1 光纤光栅的发展142

8.1.2 光纤光栅的分类143

8.1.3 光纤光栅的写入技术145

8.1.4 光纤光栅信号解调方法146

8.1.5 光纤布拉格光栅传感原理149

8.2 微纳光纤光栅155

8.2.1 微纳光纤光栅的制备方法155

8.2.2 基于微纳光纤光栅传感技术158

8.3 基于光纤布拉格光栅的光缆卷盘静态压力分布研究160

8.3.1 光缆卷盘静态压力分布理论研究161

8.3.2 光缆卷盘静态压力分布实验研究170

8.4 小结175

参考文献176