光纤传感技术及应用

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页数:369
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出版时间:2009-9
价格:40.00元
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isbn号码:9787811248661
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具体描述

《光纤传感技术及应用》主要论述光纤传感器中使用的光纤、光源、光探测器以及光纤传感器及其系统的原理、特点、应用。主要内容包括:光纤的结构特性、光学特性和传输特性;光纤传感器使用的光源,诸如气体放电光源、脉冲氙灯、半导体光源、激光光源的基本特性;热电探测器、光电子发射探测器、光电导探测器、光电二极管等的光电机理及其光谱特性;光电混合式光纤传感器、光纤光栅传感器、光纤荧光传感器、光纤温度传感器、光纤气体传感器和光纤陀螺仪等的原理、特点以及一般设计方法。

《光纤传感技术及应用》可供测控技术、光学、精密仪器、光电工程等学科的学生及教师阅读,也可供相关工程技术领域的研究人员参考。

好的,这是一份针对您的图书《光纤传感技术及应用》的图书简介,内容详实,侧重于其他领域的知识,避免提及光纤传感技术本身。 --- 图书名称:先进材料的制备与表征 内容简介 本书深入探讨了现代材料科学领域中的前沿课题,重点关注新型功能材料的合成、结构调控以及精确的物理化学表征方法。全书旨在为材料研究人员、工程师及相关专业学生提供一套系统、全面的知识框架,以应对当前高技术领域对高性能、多功能材料的迫切需求。 第一部分:新型功能材料的合成策略 本部分系统梳理了当前最先进的材料合成技术,强调了从原子尺度到宏观尺度的结构控制。 第一章:晶体生长与缺陷工程 1.1 区域熔融法与提拉法在单晶制备中的优化 详细分析了Czochralski (CZ) 法和浮区 (FZ) 法在制备超高纯度半导体单晶,如硅、锗及特定氧化物晶体中的工艺控制参数,包括生长速率、温度梯度和气氛管理。重点讨论了如何通过精确控制冷却速率和组分非均匀性来调控晶体内部的位错密度和杂质分布,这对电子器件性能至关重要。 1.2 固态反应动力学与相图分析 深入研究了多组分陶瓷和金属间化合物的固态合成过程中的扩散机制和反应动力学。通过热力学计算和实验数据拟合,构建了复杂多相体系的相图,指导了高温烧结过程的温度窗口选择,以避免生成有害的中间相或过快的晶粒粗化。 1.3 溶胶-凝胶法 (Sol-Gel) 在纳米结构控制中的应用 阐述了溶胶-凝胶过程中的水解缩合反应机理,以及如何通过有机配体、pH值和醇类溶剂的选择来控制前驱体溶液的粘度和凝胶化时间。重点介绍了如何利用这一技术制备具有特定孔径分布和高比表面积的介孔氧化物薄膜和粉体,这些材料在催化和吸附领域有重要用途。 第二章:低维结构与界面科学 2.1 薄膜沉积技术的高级控制 详述了原子层沉积 (ALD) 和脉冲激光沉积 (PLD) 技术。ALD部分聚焦于表面饱和吸附与自限制反应的精确循环控制,以实现亚纳米级的厚度和优异的均匀性,特别是在高深宽比结构中的保形覆盖能力。PLD部分则侧重于激光参数(能量密度、脉冲频率)对靶材烧蚀等离子体行为的影响,及其在异质结界面形成中的作用。 2.2 量子点与二维材料的后处理 讨论了量子点(如钙钛矿量子点)的表面钝化策略,以抑制非辐射复合和提高光致发光量子效率。对于石墨烯、过渡金属硫化物等二维材料,详述了机械剥离后的转移技术以及化学气相沉积 (CVD) 生长过程中的晶界控制,确保薄层材料的电学和光学性能。 2.3 复合材料的界面优化 系统分析了纳米粒子/基体、纤维/基体之间的界面粘结强度和化学兼容性。通过表面功能化处理(如偶联剂改性),增强界面处的应力传递效率,从而提升复合材料的整体力学性能,尤其关注热塑性与热固性树脂基体的界面反应。 第二部分:先进材料的结构与性能表征 本部分专注于使用尖端分析仪器获取材料的微观结构信息,并将其与宏观性能建立关联。 第三章:电子显微学与谱学技术 3.1 透射电子显微镜 (TEM) 的高分辨率成像 详细介绍了高角度环形暗场 (HAADF) 扫描透射电子显微镜 (STEM) 在原子分辨率成像中的应用。重点讲解了像差校正对成像分辨率的提升,以及如何利用电子能量损失谱 (EELS) 在亚纳米尺度上确定元素的化学态和局域电子结构,例如金属氧化物中的价态变化。 3.2 场发射扫描电子显微镜 (FE-SEM) 与能谱分析 (EDS) 阐述了现代FE-SEM如何通过优化的电子枪和物镜系统,实现在高工作距离下的高分辨率成像。EDS部分着重于如何对样品进行元素定性和定量分析,包括薄膜的截面分析和颗粒物的成分识别,并讨论了束流对轻元素分析的局限性及对策。 3.3 X射线衍射 (XRD) 与晶体结构解析 系统介绍了粉末和单晶X射线衍射的基本原理,包括布拉格定律的应用和数据采集流程。重点讲解了Rietveld精修方法,用于精确确定晶格常数、晶粒尺寸、微应变以及相分离的量化分析。 第四章:光谱学与输运性能测量 4.1 拉曼光谱与红外光谱的分子振动分析 拉曼光谱部分侧重于对材料内部晶格振动模式的识别,用于判断材料的应力状态(如晶格振动频率的蓝移/红移)和缺陷水平。红外光谱(FTIR)则用于分析材料中的官能团化学键合和水分子吸附情况。 4.2 介电性能与阻抗谱分析 详细介绍了如何通过阻抗谱分析技术(Impedance Spectroscopy)来研究材料内部的电荷传输机制。通过分析不同频率下的电导率、介电常数随温度的变化曲线,分离和识别材料内部的晶界弛豫、体相响应和电极-电极界面效应。 4.3 热学性能的动态测量 介绍了激光闪射法 (LFA) 在测量材料热扩散系数中的优势,以及如何结合比热容测量得到绝对热导率。此外,还讨论了热重分析 (TGA) 和差示扫描量热法 (DSC) 在评估材料热稳定性和相变温度方面的应用,这对高温结构材料的设计至关重要。 本书的深度和广度覆盖了从基础的合成化学到复杂的结构表征,为推动下一代功能材料的研发提供了坚实的理论基础和实用的技术指导。

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用户评价

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我对这本书的整体印象是:内容非常扎实,但叙事节奏略显平铺直叙,像是一份详尽的官方技术手册,而非一本引人入胜的专业读物。它在基础物理原理和标准技术规范的罗列上花费了极大的篇幅,这无疑确保了内容的准确性和权威性,适合作为教材或案头参考资料。然而,当涉及到“应用”部分时,作者似乎切换到了另一种语态——从严谨的物理推导转向了更为概括性的描述。比如,在介绍石油天然气行业的分布式温度传感(DTS)应用时,我期待看到的是关于光缆敷设规范、长期监测数据的处理流程,以及如何利用传感数据进行油藏建模的复杂实例。但书中更多地是展示了“我们成功部署了”的结论,而非深入剖析从数据采集到最终决策支持链条中的技术难点。这就像看了一部精彩电影的预告片,所有高潮部分都展现了,但幕后的拍摄技巧和导演的调度哲学却被省略了。对于期望从中汲取实战经验的人来说,这种信息不对称感会略微影响阅读的连贯性。

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这本书的装帧和排版设计,坦白说,并没有给我留下深刻的印象,它保持了一种非常传统、略显过时的学术风格,黑白为主,图表的信息密度极高,但视觉引导性不足。内容上,它在理论深度上是毋庸置疑的,尤其对某些特定的干涉仪结构(如Sagnac环的偏振模式耦合分析)的数学建模部分,推导得非常透彻,这对于进行高精度仿真的研究人员来说,无疑是宝贵的财富。但反过来,如果一个希望快速了解光纤传感如何进入物联网(IoT)生态系统的读者,可能会在大量的公式中迷失方向。书中对低成本、易于集成的微纳光纤传感器阵列的讨论显得非常薄弱,几乎没有涉及当前制造业中流行的快速原型制作技术或低成本制造工艺的最新进展,比如3D打印在传感结构中的潜力挖掘。这种对前沿制造趋势的“选择性失明”,让这本书在时间感上稍微滞后了一点,它更像是对过去十年成熟技术的总结,而不是对未来五年发展方向的预测或指导。

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作为一名长期从事非光电领域工作,但近期需要快速掌握光纤传感核心技术的专业人士,我阅读此书的体验是,它像一本非常详尽的词典,你需要不断地查阅定义,才能拼凑出一个完整的句子。结构上,章节的划分逻辑严谨,但内在的关联性略显生硬,知识点的过渡不够平滑自然。最令我感到遗憾的是,关于光纤传感器的“安全性和标准化”的探讨几乎被忽略了。在工业和军事应用中,传感器的电磁兼容性(EMC)、抗辐射能力以及符合国际安全标准(如IEC/ISO相关规范)的要求至关重要。书中对此类非性能指标的工程约束讨论极少,仿佛只要传感器能测出数据,其他问题都不成问题。这种对系统集成和法规遵从性的轻描淡写,使得这本书在面向需要通过严格认证的商业化产品开发时,参考价值大打折扣。它更多地关注“能做到什么”,而不是“如何可靠且合规地做到”。

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这本书的名字是《光纤传感技术及应用》,读完后,我感觉它在某些方面确实触及了一些前沿技术,但也有不少地方让我觉得意犹未尽,或者说,它更侧重于理论的宏观阐述而非深入的实践指导。比如,书中对某些新型传感器的原理介绍,虽然逻辑清晰,图示也算直观,但当我试图将这些概念应用于我正在进行的一个小型项目时,发现缺少了关键的“桥梁”——那些在实际操作中必不可少的细节参数调整、环境适应性测试的方法论,以及故障排除的经验之谈。这让这本书更像是给初学者提供一张地图,标明了大致的方向,却少了详细的GPS导航。我特别希望能看到更多关于不同光纤材料在极端温度或高压环境下性能衰减的案例分析,或者不同解调算法在实际噪声环境下的鲁棒性对比,这些都是工程师在落地项目时最头疼的问题。书中对这些挑战的提及略显蜻peen,仿佛这些问题自然而然就能迎刃而解,这与我实际的工程体验大相径庭。整体来说,它构建了一个很好的知识框架,但缺乏打磨那些决定成败的“边角料”。

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我发现此书在跨学科交叉领域的论述上,处理得有些保守和分散。光纤传感的强大之处恰恰在于它能与生物医学、环境监测、结构健康监测等多个领域紧密结合。在生物传感器的章节中,作者详细讲解了偶联和固定生物活性分子的化学方法,但对于如何确保传感器的生物相容性和长期稳定性——这是生物医学应用的核心障碍——却没有给予足够的篇幅。例如,在活体监测中,生物膜的污染和信号漂移是常态,书中对于如何设计自清洁或自我校准的光纤探针的讨论几乎空白。同样,在结构健康监测方面,虽然提到了应力应变测量,但缺乏对大型基础设施(如桥梁、水坝)的长期、分布式、多参量耦合测量系统的整体架构设计思路。这本书更像是将不同领域的传感原理单独摘出来进行了详尽介绍,缺乏将这些原理融合成一个强大、健壮、面向实际工程挑战的整体解决方案的视野和指导。

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