本书在详细分析光纤化学传感技术的基础上，介绍几种新型的光纤化学传感器，包括光纤纳米磁流体材料磁传感器、光纤磁致伸缩材料电流传感器、光纤量子点气体传感器、光纤纳米ZnO材料紫外传感器、光纤氧化石墨烯温湿度传感器、光纤金属薄膜的液体折射率传感器等。本书详细叙述纳米传感材料的合成方法、光纤传感器的制作工艺、传感系统的工艺设计，以及光纤化学传感器的测试方法与信号处理，并结合建模的方法对光纤化学传感器件的特性与机理进行分析等。

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黑龙江省光学学会副理事长,中国光学学会光学教育专委会常委

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 光纤化学传感技术简介 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 OFCS的特点 2
1.1.3 OFCS的分类 3
1.2 光纤化学传感基本原理 4
1.2.1 光纤pH传感器 5
1.2.2 光纤离子传感器 7
1.2.3 光纤气体传感器 8
1.2.4 光纤紫外传感器 9
1.2.5 光纤生物传感器 9
1.3 OFCS发展历程 11
1.4 OFCS存在的主要问题 15
参考文献 16
第2章 微结构光纤化学传感技术 21
2.1 MNF的研究及化学传感应用 21
2.1.1 MNF化学传感技术的应用 21
2.1.2 MNF的波导特性 25
2.1.3 MNF的工艺制备 30
2.2 PCF的研究及化学传感应用 33
2.2.1 PCF概述 35
2.2.2 PCF-SPR传感机理 44
2.2.3 PCF传感单元的制备及镀膜技术 49
2.3 光纤光栅的研究及化学传感应用 49
2.3.1 FBG的应用发展及分类 50
2.3.2 FBG的传感原理 54
2.3.3 FBG的制备方法及波长解调技术 56
2.4 本章小结 60
参考文献 61
第3章 光纤纳米磁流体材料磁传感技术与系统 67
3.1 光纤磁场传感器概述 67
3.1.1 光纤磁场传感器的发展及研究现状 67
3.1.2 光纤磁场传感器的分类及介绍 69
3.1.3 磁性敏感材料的研究及发展 71
3.2 MNF实现光纤传感的理论分析 77
3.2.1 MNF传感器概述 77
3.2.2 MNF常用加工制备 79
3.3 环形腔衰荡传感器 81
3.3.1 基于FLRD结构的时分复用原理 82
3.3.2 基于时分复用原理的FLRD磁场与温度传感器 84
3.3.3 环形腔衰荡传感的理论分析 92
3.4 MZ干涉全光纤传感 94
3.4.1 MZ干涉的光纤传感理论分析 98
3.4.2 In-line结构MZ干涉传感的理论分析 100
3.4.3 基于MZ干涉的全光纤磁场与温度传感器 101
3.5 本章小结 109
参考文献 110
第4章 光纤磁致伸缩材料电流传感技术与系统 114
4.1 磁致伸缩功能材料概述 114
4.1.1 磁致伸缩功能材料的发展与分类 114
4.1.2 磁致伸缩功能材料的传感原理与特征 116
4.1.3 磁致伸缩材料的制备工艺及磁致伸缩微观性能表征 118
4.2 磁致伸缩功能材料光纤电流传感器的设计与性能分析 122
4.2.1 差动式GMM-FBG交流电流传感系统的设计与性能分析 122
4.2.2 EFPI-GMM高分辨率电流传感器的设计与性能分析 135
4.3 交流电流传感器的磁滞非线性校正 144
4.4 本章小结 154
参考文献 155
第5章 光纤量子点气体传感技术与系统 158
5.1 量子点纳米材料概述 158
5.1.1 量子点纳米材料的发展现状 158
5.1.2 无机量子点的发展现状 159
5.1.3 碳量子点的发展现状 161
5.2 QDs纳米材料特性 167
5.2.1 QDs纳米材料的基本性质 167
5.2.2 QDs纳米材料的传感特性 175
5.3 量子点纳米材料的光纤气体传感器研究 185
5.3.1 基于CQDs的NO气体光纤传感器研究 185
5.3.2 基于功能化GQDs的H2S气体光纤传感器研究 188
5.3.3 基于PbS量子点的NO2气体光纤传感器研究 192
5.4 本章小结 195
参考文献 196
第6章 光纤纳米ZnO材料紫外传感技术与系统 201
6.1 纳米ZnO材料概述 201
6.1.1 纳米ZnO材料的发展现状 201
6.1.2 纳米ZnO材料的光电特性 204
6.2 ZnO纳米材料光纤紫外传感器的研究 206
6.2.1 ZnO纳米材料的紫外敏感特性 206
6.2.2 基于紫外敏感材料的MNF倏逝场理论研究 210
6.2.3 ZnO纳米材料的制备工艺 212
6.2.4 ZnO/MNF传感单元的设计与制备 217
6.2.5 传感光路搭建与性能测试 219
6.2.6 光纤环形腔衰荡光谱传感光路研究 223
6.3 Ag掺杂ZnO光纤紫外传感器的研究 227
6.3.1 Ag掺杂ZnO材料紫外敏感特性 227
6.3.2 Ag掺杂ZnO的MNF传感单元制备 228
6.3.3 传感光路搭建与性能测试 231
6.4 Ag掺杂ZnO/Gr光纤紫外传感器的研究 234
6.4.1 Ag掺杂ZnO/Gr材料理论研究 234
6.4.2 Ag掺杂ZnO/Gr/单模-拉锥多模-单模紫外传感特性研究 243
6.4.3 Ag掺杂ZnO/Gr/单模-双锥多模-单模紫外传感特性研究 250
6.5 本章小结 255
参考文献 256
第7章 光纤氧化石墨烯温湿度传感技术与系统 262
7.1 GI材料概述 262
7.1.1 GO温度传感的研究进展 262
7.1.2 GO湿度传感的研究进展 263
7.1.3 GO的制备工艺 265
7.2 GO包覆的光纤温度传感器研究 265
7.2.1 GO的温度敏感特性 266
7.2.2 MOF温度传感原理 268
7.2.3 GO/MOF传感单元的设计与仿真分析 271
7.2.4 GO/MF传感单元的制备与性能测试 279
7.3 GO包覆的光纤湿度传感器研究 288
7.3.1 GO的湿度敏感特性 289
7.3.2 MOF湿度传感原理 290
7.3.3 GO/MNF光纤传感单元的设计与仿真分析 290
7.3.4 GO/MNF光纤传感单元的制备与性能测试 296
7.4 高灵敏度PCF-SPR光纤温湿度传感器设计 304
7.4.1 PCF-SPR光纤温度传感器结构设计与性能分析 305
7.4.2 PCF-SPR光纤湿度传感器结构设计与性能分析 320
7.5 本章小结 328
参考文献 328
第8章 光纤金属薄膜的液体折射率传感技术与系统 331
8.1 金属薄膜材料概述 331
8.1.1 金属薄膜材料的研究进展 331
8.1.2 金属薄膜材料的制备工艺 335
8.2 SPR技术 340
8.2.1 SPR激发原理 340
8.2.2 光纤SPR传感原理 341
8.3 基于SPR效应的光纤液体折射率传感器研究 345
8.3.1 金属薄膜材料/SPR光纤液体折射率传感器的制备与性能测试 345
8.3.2 高灵敏度SPR光纤液体折射率传感器的设计与性能分析 361
8.4 本章小结 379
参考文献 379
后记 388