2016北航光纤传感原理试题

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光纤传感技术期末考试试题

光纤传感技术期末考试试题### 光纤传感技术期末考试试题#### 一、选择题（每题2分，共20分）1. 光纤传感器的基本原理是什么？A. 光电效应B. 光的反射C. 光的干涉D. 光的折射2. 下列哪项不是光纤传感器的优点？A. 高灵敏度B. 抗电磁干扰C. 易于安装D. 重量大3. 光纤传感技术中，常用的传感类型有哪些？A. 温度传感B. 压力传感C. 位移传感D. 所有选项都是4. 光纤传感器的分类不包括以下哪项？A. 单模光纤传感器B. 多模光纤传感器C. 有源光纤传感器D. 无源光纤传感器5. 光纤传感技术在下列哪个领域应用最广泛？A. 医疗B. 军事C. 石油化工D. 通信#### 二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述光纤传感器的工作原理。

2. 光纤传感器在工业监测中有哪些应用？3. 描述光纤传感技术在智能结构健康监测中的应用。

#### 三、计算题（每题15分，共30分）1. 假设有一个光纤传感器，其折射率变化与温度变化成线性关系，已知折射率变化量为0.0001 RIU（折射率单位），求当温度变化为10°C时，折射率变化量是多少？2. 给定一个光纤传感器的光纤长度为10km，光在光纤中的传播速度为200,000km/s。

如果光在光纤中往返一次，求光在光纤中往返一次所需的时间。

#### 四、论述题（20分）1. 论述光纤传感技术在现代通信网络中的应用及其重要性。

请注意，以上试题仅为示例，实际考试内容应以教学大纲和课程要求为准。

考试时应仔细审题，合理分配时间，确保答题的准确性和完整性。

光纤传输原理与实践考核试卷

2.色散会导致光信号的不同频率分量传播速度不同，引起信号失真。减少色散的方法有：使用单模光纤、采用色散补偿光纤、使用色散补偿器等。
3.波分复用技术是将不同波长的光信号通过同一根光纤同时传输。其优势包括：显著增加传输容量、节约光纤资源、提高网络效率等。
4.常见问题包括光纤损耗、色散、非线性效应等。解决方案：使用高质量光纤、采用光放大器和色散补偿技术、合理设计网络布局等。实施方法需结合具体问题进行详细规划。
C.光纤切割
D.光纤老化
15.在光纤通信系统中，以下哪个部件可以实现光信号的放大？（）
A.激光器
B.光电探测器
C.光放大器
D.光纤耦合器
16.以下哪个因素会影响光纤的色散性能？（）
A.光纤长度
B.光纤直径
C.光纤材料
D.光源
17.以下哪种方式可以降低光纤传输损耗？（）
A.使用多模光纤
B.使用单模光纤
9.光纤通信系统中，______用来检测光信号，并将其转换为电信号。
10.为了降低光纤的插入损耗，需要使用______技术来优化光纤连接。
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.光纤通信系统中，单模光纤的传输距离比多模光纤短。（）
2.光放大器可以放大光信号的同时，不增加系统的噪声。（）
A.使用单模光纤
B.采用光纤的冗余设计
C.使用光放大器
D.使用屏蔽保护
13.以下哪些情况下需要使用光纤连接器？（）
A.光纤与光源连接
B.光纤与光接收器连接
C.光纤与光纤直接连接
D.光纤与光分路器连接
14.以下哪些是光纤通信系统中的无源器件？（）
A.光纤
B.光纤耦合器

光纤传感复习题

光纤传感复习题光纤传感复习题光纤传感是一种基于光纤技术的传感器技术，它利用光纤的特性来实现对物理量的测量和监测。

在光纤传感中，光信号通过光纤传输，并通过对光信号的改变来实现对物理量的测量。

光纤传感具有高精度、抗干扰能力强等优点，被广泛应用于工业、医疗、环境监测等领域。

下面是一些光纤传感的复习题，希望能帮助大家对光纤传感有更深入的了解。

1. 光纤传感的基本原理是什么？光纤传感的基本原理是利用光信号在光纤中的传输特性来实现对物理量的测量。

当物理量作用于光纤时，会引起光信号的改变，如光强、相位、频率等的改变。

通过测量这些光信号的改变，就可以得到物理量的信息。

2. 光纤传感的分类有哪些？光纤传感可以根据测量原理和测量方式进行分类。

按照测量原理，可以分为干涉型光纤传感和强度型光纤传感。

按照测量方式，可以分为点式光纤传感和分布式光纤传感。

3. 干涉型光纤传感的工作原理是什么？干涉型光纤传感是利用光的干涉原理来实现对物理量的测量。

它通过光纤中的干涉现象来测量物理量的变化。

当物理量作用于光纤时，会引起光纤中的光程差发生变化，从而改变干涉图样。

通过分析干涉图样的变化，就可以得到物理量的信息。

4. 强度型光纤传感的工作原理是什么？强度型光纤传感是利用光的强度变化来实现对物理量的测量。

它通过测量光信号的强度变化来得到物理量的信息。

当物理量作用于光纤时，会引起光信号的强度变化，通过测量这种强度变化，就可以得到物理量的信息。

5. 点式光纤传感和分布式光纤传感有什么区别？点式光纤传感是指在光纤上只有一个传感点，通过对该点的测量来得到物理量的信息。

而分布式光纤传感是指在光纤上有多个传感点，通过对这些传感点的测量来得到物理量的信息。

点式光纤传感适用于对局部物理量的测量，而分布式光纤传感适用于对大范围物理量的测量。

6. 光纤传感的应用领域有哪些？光纤传感在工业、医疗、环境监测等领域有着广泛的应用。

在工业领域，光纤传感可以用于温度、压力、应力等物理量的测量。

光纤式传感器习题

9光纤式传感器习题(总2页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第9章光纤式传感器光纤传感器一般可分为几类答：光纤传感器一般可以分为两大类：一类是功能型传感器，又称FF 型光纤传感器；另一类是非功能型传感器，又称NF 型光纤传感器。

前者是利用光纤本身的特性，把光纤作为敏感元件，所以又称传感型光纤传感器；后者是利用其他敏感元件感受被测量的变化，光纤仅作为光的传输介质，用以传输来自远处或难以接近场所的光信号，因此也称为传光型光纤传感器。

（1）如图所示为光纤传感器中光线传播原理，请推导入射角0的临界入射角c 与空气折射率n 0、纤芯折射率n 1及包层折射率n 2的关系式。

（2）解释光纤数值孔径的物理意义。

解：（1）00111111sin sin sin(90)cos n n n n θϕθθ==-= 1010sin cos n n θθ= 1122sin sin n n θϕ=在纤芯和包层界面A 处，当1θ逐渐增大到临界角'c θ时，290ϕ=，此时 '1112'211sin sin sin 90sin sin c c n n n n n θθθθ==== 222122111cos 1n n n n θ-⎛⎫=-= ⎪⎝⎭光线由折射率为0n 的空气，从界面O 处射入纤芯时实现全反射的临界角为221222*********sin cos c n n n n n n n n n θθ-===-即所求的关系式为：sin c θ=（2）数值孔径是衡量光纤集光性能的主要参数。

它表示无论光源的发射功率多大，只有2c θ张角内的光，才能被光纤接收、传播；NA 愈大，光纤的集光能力愈强。

试计算1 1.48=n 和2 1.46=n 的阶跃折射率光纤的数值孔径。

如果外部是空气01=n ，试问：对于这种光纤来说，最大入射角是多少解：根据光纤数值孔径NA 定义sin 0.1706arcsin arcsin 0.17069.8=======︒c c NA NA θθ。

传感器原理试题及答案

一、是非题１．动态特性好的传感器应具有很短的瞬态响应时间和很窄的频率响应特性。

（×）２．幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。

（√）３．一阶系统的时间常数越小越好。

（√）４．二阶系统固有频率ωn越小越好。

（×）５．二阶系数的固有频率ωn越大，可测量的信号频率范围就越宽。

（√）６．信号通过一阶系统后的幅值减小，相位滞后。

（√）７．传感器的相频特性φ(jω)表示了信号各频率分量的初相位和频率间的函数关系。

（×）８．能完成参量感受和转换的装置称之为传感器。

（√）９．传感器的灵敏度与量程呈反比。

（√）１０．为提高测试精度，传感器的灵敏度越高越好。

（×）１１．传感器的线性范围越宽，表明其工作量程越大。

（√）１２．测量小应变时，应选用灵敏度高的金属丝应变片，测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应变片。

（×）１３．根据压电效应，在压电材料的任何一个表面施加力，均会在相应的表面产生电荷。

（×）１４．压电式加速度传感器由于产生的是静电荷，且本身内阻很大，故不能用普通电表测量。

（√）１５．用差动变压器式电感传感器作位移测量时，根据其输出就能辨别被测位移的方向的正负极性。

（√）１６．变间隙式电容或电感传感器，只要满足△d<<d0的条件，则灵敏度均可视为常数。

（√）１７．由同一材料构成的热电偶，即使两端点温度不等，也不会形成热电势。

（√）１８．用热电偶测温时，冷端温度的改变对测量结果是有影响的。

（√）１９．直流电桥的平衡条件是R1R3＝R2R4。

其电桥灵敏度是供桥电源的函数。

（√）２０．交流电桥达到平衡时条件必须满足4321zzzz=，4321φφφφ+=+。

（×）２１．交流电桥可测静态应变，也可测动态应变。

（√）２２．调频波是频率不变，幅值也不变的已调波。

（×）２３．电压放大器的连接电缆长度发生变化时，仪器的灵敏度不发生变化。

光纤传感技术复习题

光纤传感技术复习题第一章1.下面哪种常见物品不属于传感器()A.数码摄像机B.液晶电视机C.烟雾报警器D.红外线感应门2.下面哪种物品属于光纤传感器()A.光纤水听器B.光纤光缆C.光纤水晶灯D.激光刀3.目前，最常用光纤的纤芯和包层构成的材料主要是()A.多成分玻璃B.半导体材料C.石英晶体D.塑料4.以下哪种光纤不是根据横截面上折射率的径向分布形式划分的()A.阶跃型光纤B.渐变型光纤C.石英光纤D.单模光纤5.以下哪种说法是错误的（）A.在可见光范围内，大部分媒质的折射率大于1。

B.同一媒质对于不同波长的光有着不同的折射率。

C.红光和紫光的频率不同，所以它们在真空中的传播速度也不同D.紫光的频率高于红光，所以在水中紫色光的折射率大。

6.在下列因素中，不是引起光纤传输衰减的原因为()A.光纤弯曲B.瑞利散射C.杂质吸收D.多模传输7.在下列因素中，不是引起光纤传输色散的原因为()A.光纤弯曲C.偏振模随机变化B.色度色散D.多模传输1.光纤传感器的主要优势有哪些？2.若某均匀光纤的纤芯折射率为:n1=1.50,相对折射率差Δ=0.01，长度为1km，纤芯半径a=2.5um计算（1）光纤的数值孔径NA（2）由子午线的光程差引起的最大时延差（3）若工作波长为 1.55um，此光纤工作在单模还是多模状态？（4）若将此光纤的包层和涂覆层去掉，求裸光纤的NA和最大时延差。

3.某SIF光纤，n1=1.4258，n2=1.4205，工作在λ=1.3um和λ=1.55um两个波段，求光纤为单模时的最大纤芯直径？4.已知2a=50um，相对折射率差Δ=0.01，n1=1.45，工作波长λ=0.85um，折射率分别为SIF型和GIF型（g=2）的两种光纤，其导模数量为多少？若波长变为1.31um，则导模数量又为多少？第二章1.半导体光源LED发光的机理是（)A.受激辐射B.自发辐射C.受激吸收D.自发吸收2.以下哪种不是常见的激光光源（）A．固体激光器B.液体激光器C.半导体激光器D.黑体辐射激光器3.以下关于光隔离器的说法哪个是正确的()A.隔离器是互易元件B.隔离器放在接收机之前C.隔离器可以与偏振无关D.隔离器是光耦合器的一种4.以下哪种不是常见的激光光源（）A．固体激光器B.液体激光器C.半导体激光器D.黑体辐射激光器5.以下关于光耦合器的说法哪个是正确的()A.耦合器是互易元件B.2dB耦合器将光功率等分C.耦合器可以做成光透镜D.隔离器是光耦合器的一种6.以下哪种不是半导体激光光源发光的三要素（）A．受激辐射B.谐振腔正向反馈C.外界泵浦源D.半导体材料PIN区7.关于光探测器的说法哪个是不正确的（A．PD是目前使用最广泛的光电二极管B.光电二极管需要外部电源加上正向电压提供泵浦C.APD雪崩光电管的雪崩效应引入附加噪声因子D.相比APD光电二极管，PIN光电二极管的响应度不够高问答题：）半导体激光器采用GaA材料，其禁带宽度Eg=1.42eV，求它的发光波长。

传感器原理试题整理

一、填空：1、测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。

通常用输入量与输出量的对应关系来表征。

2、传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信号调节转换电路组成。

3、霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势的大小。

4W=0.02mm ，其夹角θ=0.1°，则莫尔条纹的宽度B=11.43㎜莫尔条纹的放大倍数K= 573.2。

5三类。

第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应（材料中电子溢出表面的_现象，即外光电效应）,这类元件有光电管、光电倍增管；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电效应，这类元件有光敏电阻；第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的光生伏特效应，这类元件有光电池、光电仪表。

第二类是利用在光线作用下材料电阻率发生改变的现象，即内光电效应。

光敏电阻传感器属于这一类。

第三类是利用在光线作用下光势垒现象，即 _光生伏特_____ 效应，光敏二极管及光敏三极管______ 传感器属于这一类(当用光照射物体时，物体受到一连串具有能量的光子的轰击，于是物体材料中的电子吸收光子能量而发生相应的电效应（如电阻率变化、发射电子或产生电动势等）。

这种现象称为光电效应)。

P126 热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的，其表达式为Eab （T ，To ）=T B A TT BA 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ⎰+-。

在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方，以减小冷端温度变化的影响。

2016北航光纤传感原理试题

一.填空题（每空1分，共20分）
1 .在光纤中，实现传输光位相调制的机理有
2 .典型的半导体激光器组成部分为、
3 .光纤传感器的主要传感方法（或调制机理）为
4 .在光纤陀螺中，抑制寄生干涉的主要措施有、。

5 .光纤陀螺基于效应，其基本概念与年提出。

目前光纤陀螺的工作方式有
、两种，发展的里程碑技术有、、
二.简答题（每题10分，共40分）
1 .简述波长检测的基本原理，及基于宽谱光源和扫描激光器的光栅解调原理。

2 .简述两种（含）及以上的光纤偏振器原理并比较异同。

3 .描述SagnaC原理，写出其基本表达式并说明每个符号的物理意义
4 .阐述光纤陀螺设计优选基本原则
三.问答题
1. （10）简述互易SagnaC干涉仪的基本原则，画出开环和闭环互易光路结构图并分别说明
如何保证互易。

2. （15）一只光电陀螺的工作波长为1.31μm,光纤环直径90mm,所绕光纤长为300m。

光纤等效折射率为 1.455。

调制器置于光纤环一端，半波电压 3.6V,采用全数字信号检测技术。

①设计调制方波的频率和幅度；②当陀螺敏感的角速率为1% 时，计算产生相位差的大小和③反馈台阶波的台阶高度
3. （15）设计光纤应变传感器，简述测量原理并画出原理图，写出测量方程。

光纤传感复习题答案

光纤传感复习题答案1. 光纤传感技术的原理是什么？答案：光纤传感技术是利用光纤作为传感介质，通过测量光在光纤中传播时的光强、相位、偏振、波长等参数的变化来实现对温度、压力、应变、振动、化学成分等物理量或化学量的测量。

2. 光纤传感器有哪些主要类型？答案：光纤传感器的主要类型包括干涉型光纤传感器、光栅型光纤传感器、光纤陀螺、光纤电流传感器和光纤温度传感器等。

3. 光纤传感器在哪些领域有应用？答案：光纤传感器在通信、医疗、环境监测、石油化工、航空航天、土木工程、电力系统等领域有广泛的应用。

4. 光纤传感器相比传统传感器有哪些优势？答案：光纤传感器具有抗电磁干扰能力强、体积小、重量轻、灵敏度高、可实现远距离传输、耐腐蚀、耐高温等优势。

5. 光纤布拉格光栅（FBG）传感器的工作原理是什么？答案：光纤布拉格光栅传感器的工作原理是利用光纤中周期性的折射率变化形成的光栅，当光栅的周期与入射光波长相匹配时，会发生反射，形成特定的反射波长。

当光纤受到温度、应变等外界因素的影响时，光栅的周期会发生变化，导致反射波长发生偏移，通过测量反射波长的偏移量，可以确定外界因素的变化。

6. 光纤陀螺是如何实现角速度测量的？答案：光纤陀螺利用Sagnac效应，即当光纤环在旋转时，沿顺时针和逆时针方向传播的光波会发生相位差，通过测量这种相位差，可以计算出光纤环的旋转速度，即角速度。

7. 光纤电流传感器的测量原理是什么？答案：光纤电流传感器的测量原理是利用法拉第磁光效应，即当磁场通过光纤时，光纤中的光波会发生偏振旋转，旋转角度与磁场强度成正比。

通过测量光波的偏振旋转角度，可以确定电流产生的磁场强度，进而计算出电流的大小。

8. 光纤温度传感器的测量原理是什么？答案：光纤温度传感器的测量原理是利用光纤材料的折射率随温度变化的特性，当光纤受到温度变化时，其折射率会发生变化，导致光波在光纤中的传播速度和相位发生变化，通过测量这些变化，可以确定温度的变化。

光纤传感器网络在仪器仪表中应用考核试卷

A.波分复用技术
B.光时分复用技术
C.光码分复用技术
D.光偏振复用技术
19.光纤传感器网络在农业领域的应用包括以下哪些？()
A.土壤湿度监测
B.气象监测
C.植物生长监测
D.畜禽健康状况监测
20.以下哪些是光纤传感器网络的组网方式？()
A.星型拓扑
B.环型拓扑
C.总线型拓扑
D.网状拓扑
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
14.以下哪种技术不属于光纤传感器网络的关键技术？()
A.光纤传感器技术
B.数据采集与处理技术
C.通信技术
D.微电子技术
15.光纤传感器网络的通信方式主要包括以下哪些？()
A.单工通信
B.半双工通信
C.全双工通信
D.所有以上选项
16.以下哪种光纤传感器适用于测量压力？()
A.光强调制型光纤传感器
B.光频率调制型光纤传感器
1.光纤传感器网络中，光纤作为传输介质，其主要特点是__________、__________和__________。
2.光纤传感器按工作原理可以分为光强调制型、光频率调制型和__________型等。
3.光纤传感器网络在智能电网中的应用主要包括电力系统监测、电力设备保护和__________。
4.光纤传感器网络的数据处理方法包括数据融合、数据压缩和__________。
C.光栅型光纤传感器
D.电光型光纤传感器
17.光纤传感器网络在结构健康监测中的应用主要包括以下哪些方面？()
A.桥梁监测
B.建筑物监测
C.道路监测
D.所有以上方面
18.以下哪种光纤传感器具有高空间分辨率和高灵敏度？()

北京航空航天大学15系传感器考试样题

北京航空航天大学20XX－20XX 学年第一学期期末《传感器技术与测试系统》考试卷班级______________学号 _________姓名______________成绩 _________20XX年XX月XX日班号学号姓名成绩《测试信号处理技术》期末考试卷注意事项：1、选择题只有完全正确才得分，答错不扣分；2、请用最简练的文字完成填空题和简答题；3、所有答案均需在答题卷中书写，在考试卷中作答无效；4、整个考试时间为2小时；5、严格遵守考试纪律，考试期间如果有什么问题，请举手和监考老师联系。

题目：一、选择题………（每道题的正确答案为1个或1个以上，每题3分，共15分）1、如图1所示为某一信号的频谱分析结果，由图可知该信号由周期信号和随机噪声组成，其中周期信号的频率为（）（A）30Hz （B）150Hz （C）30Hz和70Hz （D）30Hz和150Hz图1 某一信号的频谱分析结果2、能够实现对角位移测量的测试原理有（）（A）变电阻测量原理（B）变电容测量原理（C）变电感测量原理（D）谐振式测量原理3、下面关于石英晶体和压电陶瓷说法正确的有（）（A）石英晶体的压电常数比压电陶瓷的大（B）石英晶体的居里点温度比压电陶瓷的高（C）石英晶体需要人工极化，而压电陶瓷不需要（D）石英晶体压电性能温度稳定性比压电陶瓷的差4、一测试系统的输入信号是30Hz的正弦波，通过频谱分析发现其输出信号中包括7.5Hz、15Hz、30Hz、60Hz等谐波成分，可以判断（）（A）在输入端肯定有外界干扰信号（B）该测试系统是线性测试系统（C）该测试系统是非线性测试系统（D）该系统是比较理想的测试系统5、某公斤称采用悬臂梁四臂差动应变式测量原理，如图2所示，则（）F图2某公斤称的原理结构图（A）由于梁的受力点处的挠度最大，故应变片粘贴位置越靠近该受力点越好（B）由于梁的根部的挠度接近于零，故应变片粘贴位置应远离该点（C）由于梁的受力点处的应变最大，故应变片粘贴位置越靠近该受力点越好（D）由于梁的根部的应变最大，故应变片粘贴位置越靠近该点越好二、填空题……………………………………………………（每题3分，共15分）1、如图3所示为一交流电桥，其平衡条件为和。

光电仪器与光纤传感技术考核试卷

6.光电传感器的时间响应特性通常用______和上升时间来描述。
7.在光纤传感器中，光时域反射技术（OTDR）可以用于测量光纤的______和损耗。
8.光电仪器中，太阳能电池是一种将______能直接转换为电能的器件。
9.提高光纤传感器精度的方法之一是采用______技术来提高空间分辨率。
10.光电传感器在医疗领域的应用包括生物检测和______监测等。
5.光电传感器中的光敏元件不会受到环境温度的影响。（）
6.光纤布拉格光栅传感器主要基于光相位的变化进行测量。（√）
7.光电仪器中，光敏三极管和光敏二极管的工作原理完全相同。（）
8.光纤传感器可以用于同时测量多个物理量，如温度和压力。（√）
9.光电传感器在工业生产中的应用主要是用于物料计数和位置检测。（）
2.光电导
3.光纤
4.增益
5.光波长
6.下降时间
7.距离
8.太阳
9.光频域反射
10.生物组织
四、判断题
1. ×
2. √
3. ×
4. √
5. ×
6. √
7. ×
8. √
9. √
10. ×
五、主观题（参考）
1.光电效应是光照射到金属表面时，金属中的电子吸收光能后被激发出来形成电流的现象。常见类型有外光电效应、内光电效应和光生伏特效应。
A.位置检测
B.速度控制
C.物料计数
D.安全保护
14.以下哪些传感器可以用于光纤通信系统中的性能监测？（）
A.光强度传感器
B.光相位传感器
C.光频率传感器
D.光波长传感器
15.提高光纤传感器稳定性的措施包括以下哪些？（）
A.优化光纤结构

光纤传感原理习题集

答：用贝塞尔函数展开
∞
∑ I = A + B{[J0 (C) + 2 (−1)n J2n (C) cos 2nϖ ct]cos(φ )
n=1 ∞
∑ −[2 (−1)n J 2n+1(C) cos(2n +1)ϖ ct]sin(φ )}
n=1
用微分交差相乘法 ①提取 1,2 次谐波
Ia = BJ1(C) cosφ ， Ib = BJ2 (C) sinφ
3.10 分析影响光纤中双折射的诸因素。答：①形状双折射：由于波导（光纤芯）几何形状不同而引入的双折射。 ②应力双折射：光纤受到外界应力而产生的双折射，如弯、扭、拉制作中的应力累积等。 ③温度双折射：光纤芯和包层热涨系数不同而产生的双折射。
3.12 试分析比较各种光纤偏振器的基本原理。要制作一个光纤偏振器主要有哪些技术难点？试分析比较现有的各种解决方法。
答：①a. 光纤研磨偏振器：利用倏逝波耦合损耗的方向性，使特定方向模式完全衰减。 b. 单偏振光纤偏振器：只传输特定振动方向的偏振器 c. 光纤偏振控制器：利用弹光效应改变光纤中的双折射，形成波片效果。
②研磨的参数设计，工艺控制、镀膜时的厚度要控制为 1/4 波长的整数倍。 ③通过泄漏能的检测来推算研磨深度
义。模场半径 S 是指光在光纤中传输时光场分布的大小；模场半径 S 定量描述了光斑的大
小，为光纤模场耦合提供了依据。
3.7 试比较多模光纤和单模光纤色散产生的原因和大小。答：多模光纤由于各种模式之间的群速度不同而产生的色散以模式色散为主，色散较大。
单模光纤一般由于轴的不对称性、材料及本身的结构而产生的弯曲色散、材料色散和波导色散，色散较小。
I = ηe P∴η = Ihv

光纤传感复习提纲.doc

发.........——-今滞照>*州简答题1.光纤的主要损耗有哪几种？简述各种损耗性质。

2.光电探测器利用的光电效应有哪几种？3.光纤传感器的光强强度调制方式有哪儿种？4 .常用的光纤干涉仪有哪几种？5.偏振调制光纤传感器中常用的物理效应有哪几种？6.简述光纤的色散机理及其种类。

7 .简述光纤传感系统使用的光源种类。

8.常用的光纤干涉仪有哪儿种？计算题（带计算器）1.解释光纤的了午光线。

已知包层和纤芯的折射率，求该光纤了午光线的数值孔径。

2.半导体激光器的工作原理，已知半导体的禁带宽度求发光波长。

3.普克耳效应使晶体的双折射性质发生改变，晶体的两端设有电极，并在两极间加一个电场，外加电场平行于通光方向，这种运用称为纵向调制。

对于KDP 晶体，求半波电压；晶体的通光方向垂直于外加电场，这时产生的电光效应称为横向电光效应。

对于BSO晶体，求半波电压。

4.已知光纤衰减系数，输入功率，求输出功率。

5.光纤测温探头如图所示，求被测对象的最小尺寸。

6.赛格纳克光纤干涉仪，已知光纤圈面积，转动角速度，光速3X108m,光波氏628nm,相位延迟。

求光纤圈数。

1.已知光纤中相邻两模式的传播常数差△"=2A /A ( m(2-g)/(2+R)3.图2为某光纤电流传感器的装置示意图。

4.图3为某偏振调制光纤传感器的调制器, 当在平板电极上外界调制电压后,综合应用题（证明题）握抛物线光纤和阶跃光纤变形器的空间周期。

2.双光纤反射式光纤一维位移OFS （光纤传感器），对于BC 部分的光耦合效率。

物理效应？P = 20?掌握推导过程。

当外加电场方向与光的传播方向垂直时，平板电极之间的介质由感应双折射引起的寻常光折射率和非寻常光折射率与外加电场E 的关系为：n-n. = X o kE 2式中k 为某常数。

①物理效应?/ = /0 sin 2 兀「U、2 ]"人/2 )掌握推导过程（偏振光干itE\e = E\o = ，偏振光相干光相位差左〃从克尔效应求得相干光强/二举+手+孔皿即+勿）二、偏振光干涉透光轴相互垂 E 2（）= E （）cos= Esin Seos 0 E& = E p sin 。

光纤通信原理试题参考答案

光纤通信原理试题＿1 参考答案一、单项选择题（本大题共10小题, 每小题1分, 共10分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的, 请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1.光纤通信指的是（ B ）A 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；B 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；C 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式；D 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。

2.已知某Si-PIN 光电二极管的响应度R0＝0.5 A/W, 一个光子的能量为2.24×10－19 J, 电子电荷量为1.6×10－19 C, 则该光电二极管的量子效率为（）A.40％B.50％C.60％D.70％ R 0=e /hf 3.STM-4一帧中总的列数为（）A.261B.270C.261×4D.270×44.在薄膜波导中, 要形成导波就要求平面波的入射角θ1满足（）A.θc13<θ1<θc12B.θ1=0°C.θ1<θc13<θc12D.θc12<θ1<90°5.光纤色散系数的单位为（）A.ps/kmB.ps/nmC.ps/nm.km ?D.nm/ps?km6.目前掺铒光纤放大器的小信号增益最高可达（）A.20 dBB.30 dBC.40 dBD.60 dB7.随着激光器使用时间的增长, 其阈值电流会（）A.逐渐减少B.保持不变C.逐渐增大D.先逐渐增大后逐渐减少8.在阶跃型（弱导波）光纤中, 导波的基模为（）A.LP00 值为0B.LP01C.LP11为第一高次模D.LP129.在薄膜波导中, 导波的截止条件为（）A.λ0≥λCB.λ0<λCC.λ0≥0D.λ0≤1.55μm10.EDFA 在作光中继器使用时, 其主要作用是（）A.使光信号放大并再生 ?B.使光信号再生C.使光信号放大D.使光信号的噪声降低二、填空题（本大题共20小题, 每小题1分, 共20分）请在每小题的空格中填上正确答案。

光纤传感技术考试试题

光纤传感技术考试试题一、选择题（每题5分，共40分）1. 光纤传感技术的基本原理是利用_______。

A. 光纤的低传输损耗B. 光纤的高光传输速度C. 光纤的折射特性D. 光纤的衰减特性2. 光纤传感技术的主要应用领域包括_______。

A. 通信领域B. 医疗领域C. 工业控制领域D. 所有以上领域3. 光纤传感技术中，温度传感常用的原理是_______。

A. 反射方式B. 散射方式C. 折射方式D. 干涉方式4. 光纤传感技术中，应变传感常用的原理是_______。

A. 反射方式B. 散射方式C. 折射方式D. 干涉方式5. 光纤传感技术中，加速度传感常用的原理是_______。

A. 反射方式B. 散射方式C. 折射方式D. 干涉方式6. 光纤传感技术可以实现对物理量的非接触式测量，这是因为_______。

A. 光纤自身的特性B. 光的高速传播C. 光在光纤中的传输特性D. 以上都是7. 光纤传感技术中，光纤的敏感区域一般是通过_______来实现的。

A. 光纤的拉制B. 光纤的掺杂C. 光纤的聚合D. 光纤的烧制8. 光纤传感技术中，相对于传统传感技术，其主要优势是_______。

A. 可靠性高B. 抗干扰能力强C. 体积小D. 以上都是二、问答题（每题10分，共30分）1. 请简要介绍光纤传感技术的基本原理。

2. 光纤传感技术常用于哪些应用领域，请举例说明。

3. 光纤传感技术中如何利用温度变化实现传感？三、综合题（30分）某工业任务需要对高温场景进行实时监测，选择光纤传感技术进行温度传感，请设计一种方案，并解释其工作原理。

同时，阐述光纤传感技术在高温环境下的应用前景。

（注意：本题回答需要结合光纤传感技术的原理、温度传感的实现以及高温环境下的应用前景进行论述。

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光纤考试题目及答案

光纤考试题目及答案
1. 光纤通信中，光纤的传输介质是什么？
答案：光纤通信中，光纤的传输介质是玻璃或塑料制成的纤维。

2. 光纤按传输模式可分为哪两种类型？
答案：光纤按传输模式可分为单模光纤和多模光纤。

3. 光纤通信的主要优点有哪些？
答案：光纤通信的主要优点包括高带宽、低损耗、抗电磁干扰能力强、传输距离远、保密性好等。

4. 光纤通信系统中，光发射机的主要功能是什么？
答案：光纤通信系统中，光发射机的主要功能是将电信号转换为光信号，并进行调制。

5. 描述光纤通信系统中光接收机的基本工作原理。

答案：光接收机的基本工作原理是将接收到的光信号转换为电信号，
并进行解调，以恢复原始信息。

6. 光纤通信中，色散是如何影响信号传输的？
答案：光纤通信中，色散会导致不同波长的光信号以不同的速度传播，从而引起信号失真，影响传输质量。

7. 光纤通信中，光放大器的作用是什么？
答案：光纤通信中，光放大器的作用是放大光信号，以补偿信号在光
纤中传输过程中的损耗。

8. 光纤通信系统中，波分复用技术的主要优势是什么？
答案：波分复用技术的主要优势是可以在同一光纤中同时传输多个不
同波长的光信号，极大地提高了光纤的传输容量。

9. 光纤通信中，光时分复用技术是如何实现的？
答案：光时分复用技术是通过在不同的时间间隔内发送不同的光信号，以实现在同一光纤中传输多个信号的目的。

10. 光纤通信中，光波导的全反射条件是什么？
答案：光纤通信中，光波导的全反射条件是光信号在光纤的内芯与包
层之间的入射角大于临界角。

光纤的温度传感应用研究考核试卷

光纤的温度传感应用研究考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.光纤传感器按工作原理主要分为哪两大类？()
A.功能型和非功能型
8.在光纤温度传感系统中，信噪比是衡量系统性能的一个重要指标，它受到______和______等因素的影响。（）
9.提高光纤温度传感器的温度响应速度可以通过优化______或______来实现。（）
10.分布式光纤温度传感系统可以实现长距离的______和______。（）
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
A.材料本身
B.光栅周期
C.光纤直径
D.光纤长度
8.在光纤温度传感系统中，哪种方法常用于提高系统的信噪比？()
A.增加光源功率
B.使用光纤光栅
C.采用差分测量
D.提高光电探测器的带宽
9.以下哪种材料在光纤温度传感器中通常用于提高温度响应速度？()
A.金属
B.塑料
C.石英
D.硅
10.光纤温度传感器的温度测量范围主要取决于以下哪一项因素？()
2.分布式光纤温度传感系统在长距离监测中优势在于实时、连续、大范围监测。影响因素包括光纤弯曲、损耗、环境温度波动等。
3.光纤温度传感器在结构健康监测中可实时监测结构温度变化，挑战在于传感器安装、数据解析和处理等。
4.技术突破可能包括更高空间分辨率、更广温度范围、更低成本和更高可靠性。潜在应用领域包括智能基础设施、航空航天、生物医疗等。

光电子器件的光学光纤传感器网络考核试卷

A.硅
B.砷化镓
C.硒化锌
D.铜线
8.以下哪些因素会影响光纤传感器网络的时间分辨率？（）
A.光源的调制频率
B.光检测器的响应速度
C.光纤的长度
D.光纤的折射率
9.光纤传感器网络在智能电网中的应用包括以下哪些？（）
A.线路监测
B.设备状态监测
C.环境监测
D.能量传输
10.以下哪些方法可以用于光纤传感器网络的故障诊断？（）
A.光时域反射测量
B.光频域反射测量
C.光信号强度监测
D.光信号相位监测
11.在光电子器件中，以下哪些组件可以用于光信号的调制？（）
A.电光调制器
B.热光调制器
C.声光调制器
D.磁光调制器
12.光纤传感器网络中，以下哪些拓扑结构能够提供较好的容错能力？（）
A.星形拓扑
B.环形拓扑
C.总线型拓扑
D.网状拓扑
A.光纤的数值孔径
B.光源的波长
C.光检测器的带宽
D.光纤的芯径
11.下列哪种光纤传感器适用于航空航天领域？（）
A.温度传感器
B.压力传感器
C.振动传感器
D.磁场传感器
12.光电子器件在光通信领域的主要作用是什么？（）
A.增强信号
B.衰减信号
C.调制信号
D.解调信号
13.在光纤传感器网络中，以下哪个部件主要用于信号解调？（)
13.以下哪些因素会影响光纤传感器网络的系统容量？（）
A.光纤的芯径
B.光源的波长
C.光检测器的带宽
D.信号的编码方式
14.光电子器件在生物医学成像中的应用包括以下哪些？（）
A.光谱成像
B.荧光成像
C.散射成像