课程大纲

课程大纲

光纤传感技术

课程编码:080300M02012H 英文名称:Optical Fiber Sensing Technology 课时:40 学分:2.00 课程属性:一级学科普及课 主讲教师:李芳等

教学目的要求
本课程的教学目的是使研究生对光纤传感技术有比较全面的了解。通过本课程的学习,要求学生掌握以下内容:

1) 光纤传感系统的基本构成及原理;

2) 光纤的结构特性、光学特性和传输特性;

3) 光纤传感系统中光源、探测器、其他光电器件的基本特性;

4) 各种调制方法(强度、波长、相位、偏振等)

5) 光纤光栅传感技术、分布式光纤传感技术、干涉式光纤传感技术;

6)光纤传感器的封装技术

7)光纤传感器的网络技术

8) 典型的光纤传感器以及工程应用案例。

预修课程
本课程需要的预备知识包括光电子学、光电子器件等相关课程。

大纲内容
第一章 绪论 2学时
第1节 光纤传感的基本内涵、几种典型的光纤传感技术
第2节 光纤传感的发展现状
第二章 光纤无源器件 2学时
第1节 基础光学知识、光无源器件与有源器件
第2节 各种光无源器件介绍
第三章 光纤有源器件 2学时
第1节 基本光学知识
第1节 麦克斯韦方程、光纤与光缆
第2节 光纤的传输理论与特性分析、光纤的非线性效应
第2节 光有源器件(光源、光探测器、光放大器、光调制器)
第四章 光纤传感中的调制方法 4学时
第1节 光纤传感的强度调制技术、光纤传感的偏振调制技术
第2节 光纤传感的频率调制技术,及其上述三种调制的应用
第3节 光纤传感的相位调制技术
第4节 光纤传感的波长调制技术
第五章 光纤光栅传感技术 4学时
第1节 光纤光栅的概念、光纤光栅基本原理
第2节 光纤光栅制作技术
第3节 光纤光栅传感器技术
第4节 光纤光栅解调技术
第六章 分布式光纤传感技术 8学时
第1节 分布式光纤传感技术的基本概念和分类、相位调制型分布式光纤传感技术的基本原理
第2节 散射型分布式光纤传感技术的基本原理
第3节 拉曼散射型分布式光纤传感技术
第4节 拉曼散射型分布式光纤传感技术
第5节 布里渊散型分布式光纤传感技术
第6节 布里渊散型分布式光纤传感技术
第7节 瑞利散射型分布式光纤传感技术
第8节 瑞利散射型分布式光纤传感技术
第七章 干涉式传感技术 4学时
第1节 光纤干涉测量的基本理论、干涉型光纤传感器的基本原理
第2节 相位解调方法、典型案例
第3节 1、光纤陀螺仪:光纤陀螺仪简介、光纤陀螺仪的发展与动态、光纤陀螺仪的基本原理、光纤陀螺仪的分类、光纤陀螺的关键参数、光纤陀螺仪的应用;
第4节 光纤FP传感器:基本结构、解调方法、应用案例
第八章 光纤传感器的封装技术 4学时
第1节 保护性封装、敏化封装
第2节 补偿性封装
第3节 光子晶体光纤传感技术
第4节 微纳光纤传感技术
第九章 光纤传感器的组网技术 2学时
第1节 1、什么是/为什么要复用/组网?2、光纤光栅传感器的复用/组网;
第2节 3、干涉型光纤传感器的复用/组网;4、分布式光纤传感器的复用/组网
第十章 光纤传感前沿讲座 4学时
第1节 地球物理传感器
第2节 光纤传感在地球物理勘探领域的应用研究
第3节 物理海洋监测
第4节 光纤传感技术在物理海洋监测领域的应用研究
第十一章 总结
第1节 半导体所光纤传感团队工作介绍
第2节 课程答疑

参考书
1、 光纤通信用光电子器件和组件 黄章勇 2001年7月 北京邮电大学出版社

课程教师信息
李芳,女,研究员,博导,在国科大讲授“光纤传感技术”课程三年,同时担任半导体所“黄昆班”课程老师;

张文涛,男,项目研究员,在国科大讲授“光纤传感技术”课程二年,同时担任半导体所“黄昆班”课程老师;

徐团伟,男,副研究员,硕导,一直负责本实验室实习生讲课培训等。