{RT}微結構光縴光柵特性、製備工藝與傳感應用研究-畢衛紅 等 科學齣版社 9787030 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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畢衛紅 等 著

圖書標籤:

• 微結構光縴光柵
• 光縴光柵
• 傳感技術
• 光縴傳感器
• 製備工藝
• 光學
• 物理學
• 材料科學
• 科學齣版社
• 畢衛紅

店鋪： 華裕京通圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030489159

商品編碼：29745363887

包裝：平裝

齣版時間：2016-06-01

圖書基本信息
圖書名稱	微結構光縴光柵特性、製備工藝與傳感應用研究	作者	畢衛紅 等
定價	60.00元	齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030489159	齣版日期	2016-06-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝

內容簡介

本書主要分3個部分。部分為微結構光縴光柵理論與特性研究，主要介紹瞭紫外曝光方法和CO2激光脈衝方法下微結構光縴光柵（MOFG）的成柵機理、分析MOFG所用的理論方法和典型微結構光縴（MOF）下光柵的傳輸譜特性；第2部分分為微結構光縴光柵製備研究，主要介紹瞭紫外曝光法和CO2激光脈衝法製備MOFG；第3部分為微結構光縴光柵傳感應用研究，主要包括柚子型MOF光柵和高雙摺射MOF光柵的傳感研究。

作者簡介

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目錄

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編輯推薦

導語_點評_推薦詞

文摘

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序言

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光縴傳感技術：洞察世界的微小觸角 光縴傳感技術，作為現代測量與監測領域中一顆冉冉升起的新星，正以其獨特的優勢，深刻地改變著我們感知世界的方式。它將光縴這一看似普通的通信介質，轉化為能夠捕捉環境中細微變化，並將其轉化為可讀信號的“微小觸角”。從工業生産的嚴苛環境到生命科學的精細探測，再到環境監測的廣闊領域，光縴傳感技術都展現齣瞭強大的生命力和無限的應用前景。 光縴傳感的原理基石：光的奧秘與物質的互動 光縴傳感的核心在於利用光在光縴中的傳輸特性，以及光與被測物質相互作用時産生的變化。光縴，顧名思義，是一種能夠引導光束沿其長度傳輸的介質。這種引導作用得益於光縴材料的摺射率特性，當光從摺射率較高的縴芯射嚮摺射率較低的包層時，會發生全內反射，從而在光縴內部高效傳輸。 而傳感的魅力則在於，當光縴所處的環境發生變化，或者與特定的物質發生作用時，這種光信號的傳輸特性便會隨之改變。這些改變可能是光強的衰減、傳輸速率的波動、傳播模式的偏移，甚至是光譜特性的扭麯。光縴傳感器正是捕捉並解析這些細微變化，將其轉化為能夠反映環境參數（如溫度、壓力、應變、化學成分、生物標誌物等）的電信號，最終實現對被測對象的監測和測量。 四大核心技術：驅動光縴傳感的創新引擎 推動光縴傳感技術不斷嚮前發展的，是其背後一係列精密且強大的核心技術。這些技術共同構成瞭光縴傳感的“感官係統”，使其能夠準確而靈敏地捕捉信息。 光源與探測器：信號的起源與解碼者 高性能的光源是光縴傳感的起點。激光器、LED等，它們提供穩定、特定波長或寬光譜的光信號，這是信息傳輸的載體。光源的穩定性、單色性或多色性，直接影響傳感的精度和信噪比。 而探測器則是信號的“翻譯官”。光電二極管、CCD陣列、光譜儀等，它們負責將光信號的微弱變化轉化為可測量的電信號。探測器的靈敏度、響應速度和動態範圍，決定瞭傳感器能夠探測到的信號強度範圍和捕捉變化的速度。 光縴本身：信號的通道與敏感的載體 光縴材料的特性，如縴芯和包層的摺射率、組成成分、直徑等，對其傳感能力至關重要。不同類型的光縴，如石英光縴、塑性光縴，以及摻雜瞭特殊材料的光縴（例如摻鉺光縴、摻鐿光縴），都賦予瞭光縴不同的光學和物理特性，使其適用於不同的傳感應用。 更重要的是，一些特殊結構的光縴，如微結構光縴（也稱為空心光縴或多孔光縴），通過在光縴內部引入空氣孔或周期性微結構，能夠極大地調控光在縴芯中的傳播模式和對外界環境的敏感度。這些微結構可以容納待測物質，使光與物質産生更強的相互作用，從而提高傳感的靈敏度和選擇性。 傳感機理：捕捉變化的“觸角” 光縴傳感器的核心在於其傳感機理，即光信號如何與被測環境相互作用並發生變化。常見的傳感機理包括： 強度調製： 這是最基礎的傳感方式，環境變化導緻光強度的衰減或增強。例如，彎麯的光縴可能導緻光信號的泄露，從而引起光強度的減弱。 相位調製： 環境變化引起光波的相位發生改變。例如，溫度變化會改變光縴的摺射率和長度，進而影響光的相位。 波長調製： 環境變化導緻光信號的波長發生偏移。例如，光柵傳感器中的光柵周期會隨溫度和應變而變化，從而引起反射或透射光的波長變化。 偏振調製： 環境變化影響光的偏振狀態。例如，磁場或應力會引起光縴的雙摺射效應，導緻偏振態的改變。 光譜變化： 環境變化引起光信號的光譜特徵發生改變，如吸收光譜、熒光光譜等。這常用於化學和生物傳感。 信號處理與解調：解讀信息的“智慧大腦” 傳感器産生的原始光信號往往非常微弱且包含噪聲，需要通過先進的信號處理和解調技術進行提取和分析。這包括： 光譜分析： 利用光譜儀分析光的波長分布，從中提取傳感信息。 乾涉測量： 利用光的乾涉原理，將被測環境變化引起的相位或長度變化轉化為可測量的乾涉條紋變化。 傅裏葉變換： 將時域或頻域的光信號進行變換，便於提取其中的周期性或特定頻率成分。 機器學習與人工智能： 隨著技術發展，AI算法也被用於從復雜的傳感器信號中學習和識彆模式，提高傳感器的智能化水平和抗乾擾能力。 光縴傳感的應用圖景：無處不在的智慧之眼 光縴傳感技術的廣泛應用，正在為各個行業帶來前所未有的變革。 工業領域的精確控製與安全監測： 結構健康監測（SHM）： 在橋梁、隧道、建築、飛機機翼等關鍵基礎設施中嵌入光縴傳感器，實時監測結構應力、應變、溫度和振動，及時發現潛在的安全隱患，進行預警和維護。 高壓電氣設備監測： 利用光縴傳感器在變壓器、高壓電纜等設備內部監測溫度、電流、電場等參數，有效防止過載和故障，保障電網安全運行。 石油化工與能源工業： 在管道、儲罐、反應器等設備中監測溫度、壓力、液位、氣體泄露，提升生産效率，保障操作安全，並實現對油氣資源的高效管理。 航空航天： 在飛機、火箭等飛行器中監測結構形變、發動機溫度、燃油狀態等，確保飛行安全和性能優化。 醫療健康領域的精準診斷與個性化治療： 生物傳感： 開發基於光縴的生物傳感器，用於檢測血液中的葡萄糖、膽固醇、特定蛋白質，以及環境中的病原體和汙染物，實現疾病的早期診斷和個性化治療。 內窺鏡與微創手術： 將微型光縴傳感器集成到內窺鏡中，用於實時監測組織溫度、壓力，輔助醫生進行精細操作。 藥物遞送與監測： 開發能夠響應特定生理環境（如pH值、溫度）的光縴傳感器，用於控製藥物的釋放。 環境監測與保護： 水質監測： 部署水下光縴傳感器，實時監測水體中的pH值、溶解氧、汙染物濃度，評估水環境質量。 大氣監測： 研發能夠檢測溫室氣體、有毒氣體、空氣顆粒物的光縴傳感器，為氣候變化研究和空氣汙染治理提供數據支持。 地質災害預警： 在地震活躍區布設光縴傳感器網絡，監測地殼應變、地下水位變化，提高地震預警能力。 交通與基礎設施： 智能交通係統： 在道路、橋梁中嵌入光縴傳感器，實時監測交通流量、路麵狀況、橋梁形變，優化交通管理，提升齣行安全。 軌道交通監測： 監測高鐵軌道、隧道結構的應力、溫度、振動，保障列車運行安全。 科學研究的尖端探索： 基礎物理實驗： 在粒子物理、引力波探測等領域，光縴傳感器的高精度和抗乾擾能力被用於測量極微小的位移和形變。 天文學： 用於高精度望遠鏡的指嚮控製和形變監測。 未來展望：智能化、集成化與“萬物互聯” 光縴傳感技術的發展正朝著更加智能化、集成化和網絡化的方嚮邁進。 智能化： 結閤人工智能和大數據分析，傳感器將具備更強的自學習、自適應和自診斷能力，能夠從海量數據中提取更有價值的信息，甚至實現自主決策。 集成化： 傳感器將更加小型化、集成化，甚至可以與光縴本身完美結閤，實現“即插即用”的功能，降低部署成本和復雜性。 網絡化： 大量的光縴傳感器節點將構成龐大的傳感網絡，實現對廣闊區域的全麵、實時、多維度的感知，為“物聯網”（IoT）和“萬物互聯”提供堅實的基礎。 光縴傳感技術，正如無數微小而敏感的觸角，正在延伸至我們生活的方方麵麵，為我們描繪齣一幅更加精細、安全、智能的未來圖景。它不僅是科學技術進步的縮影，更是我們洞察世界、理解世界、並最終改變世界的重要工具。

評分☆☆☆☆☆

關於“製備工藝”部分，這對我來說是實踐應用的關鍵所在。光縴光柵的性能再好，如果無法穩定、高重復性地製造齣來，也隻能停留在理論層麵。我非常好奇作者如何涵蓋當前主流和前沿的製備技術。例如，超快激光寫入技術、側嚮拋光結閤光刻技術，以及針對特殊微結構光縴的特有加工方法，這些工藝細節的闡述至關重要。我希望能看到針對不同材料體係（如二氧化矽、氟化物玻璃）和不同微結構（如長周期光柵、耦閤光柵）的最佳工藝參數範圍、潛在的缺陷控製措施以及批次一緻性的挑戰與解決方案。一篇優秀的工藝綜述應該能讓一個初入該領域的實驗人員迅速掌握關鍵步驟，同時也能給資深專傢提供優化現有流程的啓發。特彆關注那些能夠提高光柵穩定性和工作壽命的後處理技術，這直接關係到傳感器的商業化前景。

評分☆☆☆☆☆

傳感應用的研究是檢驗光縴光柵技術實用價值的最終標準。這本書若能詳盡介紹其在環境監測、生物醫學診斷、結構健康監測等多個領域的具體案例，那簡直是太棒瞭。我希望看到的應用部分不僅僅是性能指標的羅列，而是深入分析瞭光柵傳感器在實際復雜環境中的魯棒性——比如抗電磁乾擾能力、長期漂移問題、以及在極端溫度或腐蝕性介質中的錶現。例如，在生物傳感中，如何通過錶麵功能化修飾來提高特異性和靈敏度，以及如何將光柵集成到微流控芯片中實現快速檢測。如果書中能提供一些基於真實數據的性能對比分析，並指齣不同傳感機理（如摺射率變化、應力應變、溫度梯度）下的優缺點，那麼這本書在工程應用層麵的參考價值將大大提升。這種從原理到應用的完整閉環論述，是衡量一本技術專著是否全麵的重要標尺。

評分☆☆☆☆☆

這本關於微結構光縴光柵的書籍，光是書名就足夠吸引那些對光電子學和先進材料領域有深入興趣的研究者和工程師瞭。我最近一直在尋找能夠係統梳理光縴光柵從基礎理論到實際應用的綜閤性著作，而這本書似乎正是我需要的。從“特性”這個詞來看，它應該深入探討瞭這些精妙結構的物理機製，比如光在這些特殊介質中傳播時會發生哪些奇特的現象，這對設計高性能傳感器至關重要。我尤其期待它能詳細解析不同微結構（比如空心光縴、包層氣孔光縴）如何調控光場分布，進而影響光柵的傳感靈敏度和帶寬。畢竟，理論基礎的紮實程度直接決定瞭後續應用開發的上限。如果作者能用清晰的數學模型和直觀的物理圖像來解釋這些復雜的耦閤模式理論，那麼這本書的價值將無可估量。我希望它不僅僅是羅列公式，而是能真正幫助讀者理解“為什麼”會産生這些特性，而不是死記硬背。對科研工作者而言，一個好的理論基礎是創新的源泉，因此我對這部分的深度抱有極高的期望。

評分☆☆☆☆☆

齣版方選擇“科學齣版社”以及作者團隊的背景，本身就暗示瞭這本書的學術嚴謹性和權威性。我關注它在理論深度和廣度上的平衡。一個成熟的領域需要有人係統地梳理脈絡，將分散在各期期刊中的最新進展進行整閤提煉。我期望這本書能提供一個清晰的知識圖譜，將微結構光縴光柵的理論基礎、製造瓶頸和前沿應用串聯起來，形成一個連貫的知識體係。此外，對於非英語母語的讀者來說，一本由國內權威學者撰寫的、內容與國際前沿接軌的中文著作，無疑是極大的福音，它能有效降低理解最新研究成果的門檻。如果書中能包含一些作者團隊的原創性工作或獨特的視角，那就更具收藏價值瞭。

評分☆☆☆☆☆

從一個資深讀者的角度來看，一本優秀的教科書或專著還應該關注未來的發展趨勢和尚未解決的挑戰。我非常期待書中能對下一代光縴光柵技術的發展方嚮進行展望，比如如何將光柵技術與人工智能、機器學習相結閤，以實現更智能化的傳感數據解析；或者如何在太赫茲頻段、量子信息領域探索微結構光縴的新功能。如果書中能提齣一些開放性的研究問題，引導年輕學者進行深入探索，那麼這本書的學術貢獻就不僅僅是總結過去，更是塑造未來。希望作者在總結現有技術的同時，能夠大膽預測未來五到十年的技術熱點，並指齣當前技術路綫的局限性，從而激發讀者的創新思維。