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SPOC学校专有课程
光纤传感技术
第2次开课
开课时间: 2019年09月15日 ~ 2019年11月21日
学时安排: 3小时/周
当前开课已结束 已有 605 人参加
立即自学
往期不提供结课证书,想参加下学期课程, 点击这里预约>>
spContent=光纤也可以用于传感?没错!光纤不仅亿万倍地提升了现代通信速度,还可以延伸我们的感知器官,像皮肤、神经和五官一样,成为物联网最前端的传感器!
光纤也可以用于传感?没错!光纤不仅亿万倍地提升了现代通信速度,还可以延伸我们的感知器官,像皮肤、神经和五官一样,成为物联网最前端的传感器!
—— 课程团队
课程概述

光纤传感技术和产业的高速发展使之成为21世纪物联网IoT产业中一颗耀眼的明星。课程以光纤中的光调制机理为主线,详细讨论了强度调制、相位调制、波长调制和偏振态调制四大类光纤传感器的传感机理、关键问题和应用范例;以及近年来已经在石化、电力、建筑等多行业规模化应用的分布式光纤传感技术的原理、方法和关键技术;选择性地将物联网技术中的重要骨架——光纤成网技术,新型光纤—聚合物光纤、光子晶体光纤和纳米光纤及其传感应用作为延伸与拓展。

授课目标

本课程的学习旨在通过必要的实验教学与课程理论相辅相成地训练,学生将对物联网时代的主要技术-光纤传感器技术有较深入的认识和掌握,做到熟悉光纤技术相关工作领域——光纤有/无源器件、原材料加工和系统设计等的基本知识技能,有信心面对未来工作的挑战。

成绩 要求

总成绩分为以下几部分:

1、完成每讲测试题,占成绩的20%;

2、完成每讲单元作业,占成绩的20%;

3、鼓励大家参与讨论区讨论,按讨论区的活跃度(发表内容、提问、回答问题及课内学习等情况)加分,占成绩15%;

4、课程实验(域外成绩),占成绩25%;

5、课程结束考试,占成绩20%。


课程大纲

第一章 光纤技术基础(预备知识,不含视频)

1.1 光纤的损耗与色散

1.2 光纤耦合器、环形器与WDM

1.3 光纤偏振器件—起偏、保偏与扰偏

第一章 光纤技术基础单元测试

第一章 光纤技术基础——单元作业


第二章 强度调制型光纤传感器

2.1 强度调制传感原理

2.2 强度调制型传感器的补偿技术

2.3 光纤微弯传感器

2.4 光纤温度传感器

第二章强度调制型传感器 单元测试

第二章 强度调制型光纤传感器——单元作业

课程实验(一)

反射式强度调制位移传感实验


第三章 相位调制性光纤传感器

3.1 相位调制型光纤传感器原理

3.2 相位调制型解调技术

3.3 光纤陀螺

3.4 光纤电流传感器

第三章 相位调制性光纤传感器——单元作业

第三章 相位调制 单元测试

课程实验(二)

双光纤MZ温度传感实验


第四章 波长调制型光纤传感器

4.1 波长调制光纤传感器原理

4.2 光纤Bragg光栅传感器

4.3 光纤SPR传感器

4.4 光声光谱微量气体检测

第四章 波长调制型光纤传感器——单元作业

第四章 波长调制 单元测试

课程实验(三)

光纤光栅温度传感实验


第五章 偏振调制型光纤传感器

5.1 偏振调制传感原理

5.2 光纤磁场传感器

第五章 偏振调制型光纤传感器——单元作业

第五章 偏振调制 单元测试


第六章 分布式光纤传感技术

6.1 光纤分布式传感技术

6.2 时域分布式传感原理与OTDR技术

6.3 拉曼光纤分布式温度传感技术DTS

6.4 布里渊光分布式传感技术

第六章 分布式光纤传感技术——单元作业

第六章 分布式 单元测试

课程实验(四)

OTDR光纤测距实验


第七章 光纤传感网络典型结构

光纤传感网络典型结构


第八章 新型光纤传感器技术

第八章 新型光纤传感器技术——单元作业

8.2 聚合物光纤POF传感器

8.1 光子晶体光纤PCF传感器

8.3 纳米光纤与传感器

第八章 新型光纤与传感器 单元测试

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预备知识

电磁场与电磁波、电动力学、物理光学、光纤光学等

参考资料

《光纤传感器及其应用技术》黎敏,廖延彪,科学出版社,2018.6

胡昌奎、黎敏等编《光纤技术实践教程》,清华大学出版社,2015.8

廖延彪 主编《光纤传感技术及应用》,清华大学出版社,2009.8


常见问题

需要成绩的同学请实名。

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