全书共9章，系统地论述了基于磁流体的光纤磁场传感技术。首先介绍磁流体的构成、制备及应用等；其次介绍磁流体微观结构的模拟及其特性分析；然后深刻阐述基于磁流体的磁控折射率、磁控双折射及磁控体形效应等特性的光纤磁场传感技术；最后探索基于磁流体的光纤磁场传感技术的矢量磁场传感特性，以及磁流体光子晶体结构的磁场传感技术。本书内容覆盖了基于磁流体的光纤磁场传感技术的方方面面，特别是对传感器的讨论细致、深入，并列举了大量的传感器设计实例。
样章试读
目录
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序
前言
第1章 磁流体概述 1
1.1磁流体的构成 1
1.2磁流体的制备 3
1.2.1铁氧体类磁流体的制备 4
1.2.2金属类磁流体的制备 5
1.2.3氮化铁类磁流体的制备 6
1.3磁流体的应用 8
1.3.1磁流体在机械领域的应用 8
1.3.2磁流体在光学领域的应用 10
1.3.3磁流体在医学领域的应用 11
参考文献 11
第 2章 磁流体的微观模拟及特性分析 14
2.1磁流体微观结构的分析方法及其模拟的关键问题 14
2.1.1磁流体微观结构的分析方法 14
2.1.2磁流体微观结构模拟的关键问题 16
2.2基于蒙特卡罗法的磁流体微观模拟 19
2.2.1微观结构模拟的物理机制 19
2.2.2基于蒙特卡罗法的建模 23
2.2.3磁流体的三维微观模拟 25
2.2.4磁流体的微观实验观测 30
2.3基于分子动力学的磁流体微观模拟 37
2.3.1球杆形磁性粒子模型的受力分析 37
2.3.2球杆形磁性粒子模型的磁流体微观结构模拟 44
2.4磁流体的磁控透射特性研究 50
2.4.1磁流体磁控透射特性的理论分析 51
2.4.2磁流体磁控透射特性的实验研究 59
2.5磁流体的磁控折射率特性研究 63
2.5.1磁流体磁控折射率特性的理论分析 63
2.5.2磁流体磁控折射率的测量 64
2.5.3磁流体磁控折射率特性的微观阐释 71
2.6磁流体的磁控双折射特性研究 74
2.6.1磁流体磁控双折射特性的理论分析 74
2.6.2磁流体磁控双折射特性的实验研究 83
参考文献 88
第3章 基于磁流体磁控折射率特性的光纤 FP磁场传感技术 91
3.1基于光纤FP干涉仪的磁场传感原理 91
3.1.1光纤 FP干涉仪的基础原理 91
3.1.2磁流体的折射率响应特性 93
3.2基于磁流体填充的光纤 FP磁场传感器的设计与仿真 95
3.2.1基于磁流体填充的光纤 FP磁场传感器的理论分析与数值仿真 95
3.2.2具有温度补偿的磁流体填充光纤 FP磁场传感器的结构设计 97
3.2.3具有温度补偿的磁流体填充光纤 FP磁场传感器的仿真分析 99
3.3基于磁流体填充的光纤 FP磁场传感器的实验研究 102
3.3.1基于磁流体填充的光纤 FP磁场传感器的制作与测试 102
3.3.2具有温度补偿的磁流体填充光纤 FP磁场传感器的实验研究 106
参考文献 107
第4章 基于磁流体磁控折射率特性的光纤 MZ磁场传感技术 108
4.1基于光纤MZ结构的磁场传感原理 108
4.2单模 -单模-单模型光纤 MZ结构的设计与仿真 110
4.3单模 -单模-单模型光纤 MZ磁场传感结构的制作与实验测试 115
4.3.1单模 -单模-单模型光纤 MZ磁场传感结构的制作 115
4.3.2具有温度补偿的单模-单模-单模型光纤 MZ磁场传感器的实验测试 124
4.4 用于温度补偿的单模-单模-单模型光纤 MZ温度传感器的实验研究 127
参考文献 131
第 5章 基于磁流体磁控折射率特性的光纤模间干涉磁场传感技术 132
5.1 基于单模-多模-单模错位结构的光纤磁场传感技术 132
5.1.1 单模 -多模-单模错位结构的原理及仿真分析 132
5.1.2 单模 -多模-单模错位结构的制作与实验测试 138
5.1.3 单模 -多模-单模错位结构的光纤磁场传感器制作与实验测试 141
5.2 基于单模-多模-细芯错位结构的光纤磁场传感技术 144
5.2.1 单模 -多模-细芯错位结构的设计与数值仿真 144
5.2.2 单模 -多模-细芯错位结构的制作与实验测试 151
5.2.3
单模 -多模-细芯错位结构的光纤磁场传感器制作与实验测试 153
参考文献 154
第6章 基于磁流体磁控双折射特性的光纤 Sagnac磁场传感技术 155
6.1 基于磁流体薄膜的光纤 Sagnac磁场传感技术 155
6.1.1 光纤 Sagnac传感原理 155
6.1.2 基于磁流体薄膜的光纤 Sagnac磁场传感器 159
6.2 基于磁流体填充光子晶体光纤的光纤 Sagnac磁场传感技术 160
6.2.1 基于磁流体填充光子晶体光纤的光纤 Sagnac磁场传感结构设计与特性分析 161
6.2.2 基于磁流体填充光子晶体光纤的光纤 Sagnac 磁场传感结构制备工艺 162
6.2.3基于磁流体填充光子晶体光纤的光纤 Sagnac传感结构性能测试 169
参考文献 170
第 7章 基于磁流体磁控体形效应的光纤磁场传感技术 171
7.1 磁流体的磁致伸缩效应研究 171
7.1.1 磁流体磁致伸缩效应的产生机理 171
7.1.2 磁流体磁致伸缩效应的实验研究 175
7.2 基于磁流体磁控体形效应的空气微腔光纤磁场传感技术 178
7.2.1 基于磁流体磁控体形效应的空气微腔光纤磁场传感原理 179
7.2.2 基于磁流体磁控体形效应的空气微腔光纤磁场传感器的设计与制作 179
7.2.3 基于磁流体磁控体形效应的空气微腔光纤磁场传感器的实验测试与分析 180
7.3 基于磁流体磁控体形效应的磁流体微腔光纤磁场传感技术 183
7.3.1 基于磁流体磁控体形效应的磁流体微腔光纤磁场传感原理 184
7.3.2 基于磁流体磁控体形效应的磁流体微腔光纤磁场传感结构的设计与制作 186
7.3.3 基于磁流体磁控体形效应的磁流体微腔光纤磁场传感结构的
实验测试与分析 187
参考文献 193
第 8章 基于磁流体的光纤矢量磁场传感技术 194
8.1 基于磁流体的C型光纤矢量磁场传感技术 194
8.1.1 基于磁流体的 C型光纤矢量磁场传感原理 194
8.1.2 基于磁流体的 CTF矢量磁场传感结构仿真 197
8.1.3 基于磁流体的 CTF矢量磁场传感结构制作与实验系统搭建 201
8.1.4 基于磁流体的 CTF矢量磁场传感器的测试与分析 204
8.2 基于磁流体的单模-多模-细芯错位结构光纤矢量磁场传感技术 207
8.2.1 基于磁流体的单模-多模-细芯错位结构光纤矢量磁场传感原理 208
8.2.2 基于磁流体的单模-多模-细芯错位结构光纤矢量磁场传感器的制作 209
8.2.3 基于磁流体的单模-多模-细芯错位结构光纤矢量磁场传感器的测试与分析 209
8.3 基于磁流体的光纤 FP磁场传感器矢量磁场传感特性研究 213
8.3.1 基于磁流体的光纤 FP磁场传感器制作 213
8.3.2 基于磁流体的光纤 FP磁场传感器系统搭建与测试 220
8.3.3基于磁流体的光纤 FP磁场传感器矢量磁场特性测试与分析 222
参考文献 225
第9章 基于磁流体光子晶体结构的磁场传感技术探索 227
9.1基于磁流体光子晶体微腔的磁场传感技术 227
9.1.1光子晶体微腔的基本理论 227
9.1.2基于磁流体的光子晶体微腔设计 228
9.1.3基于磁流体的光子晶体微腔的磁场传感性能分析 229
9.2表面等离子体共振结合磁流体光子晶体的磁场传感技术 232
9.2.1 SPR电磁理论及结构类型 232
9.2.2 SPR结合磁流体光子晶体的磁场传感方案 234
9.3磁流体光子晶体结构的仿真结果及讨论 240
参考文献 245
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