目錄
序
前言
第1章 磁流體概述 1
1.1磁流體的構(gòu)成 1
1.2磁流體的制備 3
1.2.1鐵氧體類磁流體的制備 4
1.2.2金屬類磁流體的制備 5
1.2.3氮化鐵類磁流體的制備 6
1.3磁流體的應(yīng)用 8
1.3.1磁流體在機械領(lǐng)域的應(yīng)用 8
1.3.2磁流體在光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用 10
1.3.3磁流體在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用 11
參考文獻(xiàn) 11
第 2章 磁流體的微觀模擬及特性分析 14
2.1磁流體微觀結(jié)構(gòu)的分析方法及其模擬的關(guān)鍵問題 14
2.1.1磁流體微觀結(jié)構(gòu)的分析方法 14
2.1.2磁流體微觀結(jié)構(gòu)模擬的關(guān)鍵問題 16
2.2基于蒙特卡羅法的磁流體微觀模擬 19
2.2.1微觀結(jié)構(gòu)模擬的物理機制 19
2.2.2基于蒙特卡羅法的建模 23
2.2.3磁流體的三維微觀模擬 25
2.2.4磁流體的微觀實驗觀測 30
2.3基于分子動力學(xué)的磁流體微觀模擬 37
2.3.1球桿形磁性粒子模型的受力分析 37
2.3.2球桿形磁性粒子模型的磁流體微觀結(jié)構(gòu)模擬 44
2.4磁流體的磁控透射特性研究 50
2.4.1磁流體磁控透射特性的理論分析 51
2.4.2磁流體磁控透射特性的實驗研究 59
2.5磁流體的磁控折射率特性研究 63
2.5.1磁流體磁控折射率特性的理論分析 63
2.5.2磁流體磁控折射率的測量 64
2.5.3磁流體磁控折射率特性的微觀闡釋 71
2.6磁流體的磁控雙折射特性研究 74
2.6.1磁流體磁控雙折射特性的理論分析 74
2.6.2磁流體磁控雙折射特性的實驗研究 83
參考文獻(xiàn) 88
第3章 基于磁流體磁控折射率特性的光纖 FP磁場傳感技術(shù) 91
3.1基于光纖FP干涉儀的磁場傳感原理 91
3.1.1光纖 FP干涉儀的基礎(chǔ)原理 91
3.1.2磁流體的折射率響應(yīng)特性 93
3.2基于磁流體填充的光纖 FP磁場傳感器的設(shè)計與仿真 95
3.2.1基于磁流體填充的光纖 FP磁場傳感器的理論分析與數(shù)值仿真 95
3.2.2具有溫度補償?shù)拇帕黧w填充光纖 FP磁場傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計 97
3.2.3具有溫度補償?shù)拇帕黧w填充光纖 FP磁場傳感器的仿真分析 99
3.3基于磁流體填充的光纖 FP磁場傳感器的實驗研究 102
3.3.1基于磁流體填充的光纖 FP磁場傳感器的制作與測試 102
3.3.2具有溫度補償?shù)拇帕黧w填充光纖 FP磁場傳感器的實驗研究 106
參考文獻(xiàn) 107
第4章 基于磁流體磁控折射率特性的光纖 MZ磁場傳感技術(shù) 108
4.1基于光纖MZ結(jié)構(gòu)的磁場傳感原理 108
4.2單模 -單模-單模型光纖 MZ結(jié)構(gòu)的設(shè)計與仿真 110
4.3單模 -單模-單模型光纖 MZ磁場傳感結(jié)構(gòu)的制作與實驗測試 115
4.3.1單模 -單模-單模型光纖 MZ磁場傳感結(jié)構(gòu)的制作 115
4.3.2具有溫度補償?shù)膯文?單模-單模型光纖 MZ磁場傳感器的實驗測試 124
4.4 用于溫度補償?shù)膯文?單模-單模型光纖 MZ溫度傳感器的實驗研究 127
參考文獻(xiàn) 131
第 5章 基于磁流體磁控折射率特性的光纖模間干涉磁場傳感技術(shù) 132
5.1 基于單模-多模-單模錯位結(jié)構(gòu)的光纖磁場傳感技術(shù) 132
5.1.1 單模 -多模-單模錯位結(jié)構(gòu)的原理及仿真分析 132
5.1.2 單模 -多模-單模錯位結(jié)構(gòu)的制作與實驗測試 138
5.1.3 單模 -多模-單模錯位結(jié)構(gòu)的光纖磁場傳感器制作與實驗測試 141
5.2 基于單模-多模-細(xì)芯錯位結(jié)構(gòu)的光纖磁場傳感技術(shù) 144
5.2.1 單模 -多模-細(xì)芯錯位結(jié)構(gòu)的設(shè)計與數(shù)值仿真 144
5.2.2 單模 -多模-細(xì)芯錯位結(jié)構(gòu)的制作與實驗測試 151
5.2.3
單模 -多模-細(xì)芯錯位結(jié)構(gòu)的光纖磁場傳感器制作與實驗測試 153
參考文獻(xiàn) 154
第6章 基于磁流體磁控雙折射特性的光纖 Sagnac磁場傳感技術(shù) 155
6.1 基于磁流體薄膜的光纖 Sagnac磁場傳感技術(shù) 155
6.1.1 光纖 Sagnac傳感原理 155
6.1.2 基于磁流體薄膜的光纖 Sagnac磁場傳感器 159
6.2 基于磁流體填充光子晶體光纖的光纖 Sagnac磁場傳感技術(shù) 160
6.2.1 基于磁流體填充光子晶體光纖的光纖 Sagnac磁場傳感結(jié)構(gòu)設(shè)計與特性分析 161
6.2.2 基于磁流體填充光子晶體光纖的光纖 Sagnac 磁場傳感結(jié)構(gòu)制備工藝 162
6.2.3基于磁流體填充光子晶體光纖的光纖 Sagnac傳感結(jié)構(gòu)性能測試 169
參考文獻(xiàn) 170
第 7章 基于磁流體磁控體形效應(yīng)的光纖磁場傳感技術(shù) 171
7.1 磁流體的磁致伸縮效應(yīng)研究 171
7.1.1 磁流體磁致伸縮效應(yīng)的產(chǎn)生機理 171
7.1.2 磁流體磁致伸縮效應(yīng)的實驗研究 175
7.2 基于磁流體磁控體形效應(yīng)的空氣微腔光纖磁場傳感技術(shù) 178
7.2.1 基于磁流體磁控體形效應(yīng)的空氣微腔光纖磁場傳感原理 179
7.2.2 基于磁流體磁控體形效應(yīng)的空氣微腔光纖磁場傳感器的設(shè)計與制作 179
7.2.3 基于磁流體磁控體形效應(yīng)的空氣微腔光纖磁場傳感器的實驗測試與分析 180
7.3 基于磁流體磁控體形效應(yīng)的磁流體微腔光纖磁場傳感技術(shù) 183
7.3.1 基于磁流體磁控體形效應(yīng)的磁流體微腔光纖磁場傳感原理 184
7.3.2 基于磁流體磁控體形效應(yīng)的磁流體微腔光纖磁場傳感結(jié)構(gòu)的設(shè)計與制作 186
7.3.3 基于磁流體磁控體形效應(yīng)的磁流體微腔光纖磁場傳感結(jié)構(gòu)的
實驗測試與分析 187
參考文獻(xiàn) 193
第 8章 基于磁流體的光纖矢量磁場傳感技術(shù) 194
8.1 基于磁流體的C型光纖矢量磁場傳感技術(shù) 194
8.1.1 基于磁流體的 C型光纖矢量磁場傳感原理 194
8.1.2 基于磁流體的 CTF矢量磁場傳感結(jié)構(gòu)仿真 197
8.1.3 基于磁流體的 CTF矢量磁場傳感結(jié)構(gòu)制作與實驗系統(tǒng)搭建 201
8.1.4 基于磁流體的 CTF矢量磁場傳感器的測試與分析 204
8.2 基于磁流體的單模-多模-細(xì)芯錯位結(jié)構(gòu)光纖矢量磁場傳感技術(shù) 207
8.2.1 基于磁流體的單模-多模-細(xì)芯錯位結(jié)構(gòu)光纖矢量磁場傳感原理 208
8.2.2 基于磁流體的單模-多模-細(xì)芯錯位結(jié)構(gòu)光纖矢量磁場傳感器的制作 209
8.2.3 基于磁流體的單模-多模-細(xì)芯錯位結(jié)構(gòu)光纖矢量磁場傳感器的測試與分析 209
8.3 基于磁流體的光纖 FP磁場傳感器矢量磁場傳感特性研究 213
8.3.1 基于磁流體的光纖 FP磁場傳感器制作 213
8.3.2 基于磁流體的光纖 FP磁場傳感器系統(tǒng)搭建與測試 220
8.3.3基于磁流體的光纖 FP磁場傳感器矢量磁場特性測試與分析 222
參考文獻(xiàn) 225
第9章 基于磁流體光子晶體結(jié)構(gòu)的磁場傳感技術(shù)探索 227
9.1基于磁流體光子晶體微腔的磁場傳感技術(shù) 227
9.1.1光子晶體微腔的基本理論 227
9.1.2基于磁流體的光子晶體微腔設(shè)計 228
9.1.3基于磁流體的光子晶體微腔的磁場傳感性能分析 229
9.2表面等離子體共振結(jié)合磁流體光子晶體的磁場傳感技術(shù) 232
9.2.1 SPR電磁理論及結(jié)構(gòu)類型 232
9.2.2 SPR結(jié)合磁流體光子晶體的磁場傳感方案 234
9.3磁流體光子晶體結(jié)構(gòu)的仿真結(jié)果及討論 240
參考文獻(xiàn) 245