光纤传感技术

课程编码：2802160803X4M3003 英文名称：Optical Fiber Sensing Technology 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业课 主讲教师：周宁等

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。

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第一章 绪论 2.0学时
第1节 光纤传感的发展历程
第2节 光纤传感的基本原理和系统构成
第二章 光纤无源器件与光纤有源器件 4.0学时
第1节 光纤无源器件
第2节 光纤无源器件的测试方法
第3节 光纤有源器件
第4节 光纤有源器件的测试方法
第三章 光纤光学 2.0学时
第1节 光波导理论初步
第2节 光纤的非线性效应
第四章 光纤传感调制方式 8.0学时
第1节 强度调制
第2节 光纤强度型传感技术
第3节 相位调制
第4节 光纤相位型传感技术
第5节 偏振调制
第6节 光纤偏振型传感技术
第7节 频率和波长调制
第8节 光纤频率型传感技术
第五章 光纤光栅传感技术 4.0学时
第1节 光纤光栅的原理
第2节 光纤光栅的制作
第3节 光纤光栅传感器的解调
第4节 光纤光栅传感器的复用
第六章 分布式光纤传感技术 8.0学时
第1节 光纤中的散射
第2节 OTDR技术
第3节 基于拉曼散射的分布式温度传感器
第4节 基于瑞利散射的分布式光纤应变传感器
第5节 基于布里渊散射的分布式传感器
第6节 DAS（1）
第7节 DAS（2）
第8节 分布式光纤传感器的应用
第七章 微纳光纤传感技术 2.0学时
第1节 微纳光纤介绍和制作
第2节 微纳光纤传感的机理和传感器
第八章 微结构光纤传感技术 2.0学时
第1节 微结构光纤介绍和光学特性
第2节 微结构光纤的传感技术
第九章 特种光纤传感技术 2.0学时
第1节 光纤的微纳加工技术
第2节 特种光纤传感器
第十章 典型光纤传感器及其应用 6.0学时
第1节 光纤传感器在海洋领域的应用
第2节 光纤传感器在航空航天领域的应用
第3节 光纤传感器在地球物理领域的应用

王宁 国科大杭州高等研究院副研究员，硕士生导师。博士毕业于德国耶拿大学（Friedrich-Schiller-Universit?t Jena）Prof. Markus A. Schmidt教授课题组。于2019年到2021年间，于西湖大学仇旻教授课题组完成博士后研究工作。现阶段研究方向为基于波导赋能的新型光学器件设计与应用，并与人工智能、生物光子学等领域深度交叉。目前主持/参与主持多项国家自然科学基金，研究成果被美国光学学会等网站‘Spotlights on optics’栏目深度报道，并多次获得会议最佳口头报告、最佳海报等奖励。
周宁，副研究员。博士毕业于浙江大学材料科学与工程学院，后进入浙江大学光电科学与工程学院做博士后研究，2021年06月入职国科大杭州高等研究院。主要致力于微纳光纤和微结构光纤传感、光纤集成量子光源和纳米激光器、纳腔增强单分子探测等领域的基础和应用研究，发展突破衍射极限的纳米激光器技术和面向生物医学诊疗的成像传感技术。在Science Advances、ACS Nano等期刊发表论文二十余篇，主持国家自然科学基金青年项目和博士后科学基金面上项目各一项。