Оптомеханика волоконных световодов. Учебное пособие

Введение
Глава 1. РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА В ОПТИЧЕСКИХ
ВОЛОКНАХ
1.1. Электромагнитная теория распространения
излучения в оптических волокнах. Уравнения
Максвелла
1.2. Распространение света в волоконных
световодах на основе лучевой модели
1.3. Распространение волн в ступенчатых
оптических волокнах
1.4. Распространение волн в градиентных
оптических волокнах
1.5. Одномодовый режим работы
1.6. Затухание направляемых мод
1.7. Дисперсия в оптических волокнах
Глава 2. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ
2.1. Общие зависимости геометрически нелинейной
теории деформаций
2.2. Теоретические основы деформации гибких
световодов
2.3. Напряженное состояние. Уравнения
равновесия и движения
2.4. Простейшие законы упругости
2.5. Зависимость оптических характеристик
световодов от напряженного состояния
Глава 3. ЗАВИСИМОСТЬ ОПТИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ ОТ
НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ
3.1 Расчет оптических характеристик волоконного
световода при растяжении
3.2. Влияние деформации волоконных световодов
на оптические характеристики при
гидростатическом давлении
3.3. Расчет упруго-оптических характеристик
волоконного световода при изгибе
3.4 Расчет допустимых углов в волоконном
световоде при кручении
3.5. Сжатие световода двумя взаимно
противоположными силами
3.6. Оптомеханика полимерных волоконных
световодов
Глава 4. ВЛИЯНИЕ сложного НАПРЯЖЕННОГО
СОСТОЯНИЯ НА ОПТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ
4.1. Расчет оптических характеристик при
растяжении и гидростатическом давлении
4.2. Оптические параметры световода при
растяжении и кручении
4.3. Влияние растяжения и изгиба на оптические
параметры
4.4. Упруго-оптические характеристики световода
при кручении и изгибе
4.5. Влияние гидростатического давления при
изгибе и кручении на оптические параметры
полимерного световода
4.6. Упруго-оптические характеристики световода
при совместном воздействии растяжения, изгиба и
гидростатического давления
Глава 5. ЗАВИСИМОСТЬ ОПТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРНОГО
ПОЛЯ В УСЛОВИЯХ СЛОЖНОГО НАПРЯЖЕННОГО
СОСТОЯНИЯ
5.1. Влияние температурных напряжений на
оптические параметры световодов при растяжении
5.2. Расчет напряжений и оптических
характеристик световодов при гидростатическом
давлении в стационарном поле температур
5.3. Расчет прочностных и оптических
характеристик световодов при изгибе в
стационарном поле температур
5.4. Зависимость оптических и прочностных
параметров световода от температурного поля при
кручении
5.5. Зависимость оптических характеристик
световодов в поле температур от совместного
воздействия нескольких внешних нагрузок
Глава 6. ДИНАМИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ ОПТОМЕХАНИКИ
6.1. Продольные колебания световодов
6.2. Распространение упругих продольных волн в
оптических волокнах
о.З. Напряжения при ударе
6.4. Динамический изгиб световодов
6.5. Поперечные колебания волоконных
световодов
6.6. Бегущая изгибная волна
6.7. Крутильные колебания световодов
Глава 7. МЕХАНИКА РАЗРУШЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ
волокон
7.1. Основы механики разрушения. Условие
прочности для хрупких тел
7.2. Хрупкое и вязкое разрушение оптических
волокон
7.3. Напряжения и перемещения вблизи кончика
трещины
7.4. Линейная механика разрушения световода
7.5. Линейная модель пластической зоны
полимерного волокна
7.6. Понятие об усталостном разрушении
световода
7.7. Потеря устойчивости оптического волокна при
растяжении
7.8. Простейшие теории одномерной ползучести
полимерных волокон
7.9. Ползучесть при сложном напряженном
состоянии
7.10. Хрупкое разрушение при высоких
температурах
7.11. Длительное разрушение при высоких
температурах
7.12. Теория старения волоконных световодов
7.13. Статистическая природа прочности волокна
Глава 8. ВЛИЯНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ
НА ОПТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛАНАРНЫХ
ВОЛНОВОДОВ
8.1. Особенности полей в прямоугольных
волноводах
8.2. Зависимость оптических характеристик
пленочных волноводов от механических нагрузок
8.3. Влияние механических нагрузок на оптические
параметры плоского волновода
Глава 9. СВЕТОВОДНЫЕ ДАТЧИКИ
9.1. Общие сведения, область применения
9.2. Световодные гидроакустические датчики с
амплитудной модуляцией
9.3. Гидроакустические датчики с фазовой
модуляцией
9.4. Волоконно-оптические гироскопы
9.5. Световодные датчики и сенсорные устройства
для измерения магнитных полей
9.6. Волоконно-оптические датчики для измерения
температуры
Глава 10. РАСЧЕТ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ
10.1. Одноосное растяжение оптического кабеля
10.2. Расчет напряженно-деформированного
состояния кабеля при гидростатическом давлении
10.3. Расчет прочностных характеристик
световодного кабеля при изгибе
10.4. Расчет допустимых углов в световодном
кабеле при кручении
Глава 11. СЛОЖНОЕ НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ
ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ
11.1. Растяжение кабеля при гидростатическом
давлении
11.2. Прочность кабеля при растяжении и кручении
11.3. Кручение и изгиб
11.4. Кручение кабеля при гидростатическом
давлении
11.5. Расчет допустимого радиуса изгиба при
гидростатическом давлении
11.6. Определение допустимого радиуса изгиба
кабеля при растяжении
11.7. Прочность кабеля при совместном
воздействии растяжения, кручения и
гидростатического давления
Глава 12. РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ ОПТИЧЕСКОГО
КАБЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ
12.1. Расчет напряженно-деформированного
состояния оптического кабеля, проложенного в
грунте
12.2. Расчет прочности кабеля при сейсмических
нагрузках
12.3. Расчет прочности кабеля с учетом
собственного веса и в условиях обледенения
12.4. Расчет прочностных характеристик
оптического кабеля при воздействии ветровой
нагрузки
Список литературы