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1.55 um，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=1.3 um和λ=1.55 um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=0.85 um，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GaAs材料，其禁带宽度Eg=1.42eV，求它的发光波长。比较激光器LD和发光二极管LED的不同。

1. 激光器的分类有哪些？激光的发光机理是什么？

2. 常见的光检测器有哪几类，各自的特点是什么？

3. 光电二极管和激光器的异同点是什么？ 4. 光隔离器和光耦合器的应用是什么？

第三章

1.光强调制型光纤传感器属于以下哪种分类方式 （ ） A．光纤在传感器中的作用 B. 光受被测量调制的形式 C. 传感器中使用的解调方式 D. 传感器中光信号的检测方法 2.功能型光纤传感器属于以下哪种分类方式 （ ） A．光纤在传感器中的作用 B. 光受被测量调制的形式 C. 传感器中使用的解调方式 D. 传感器中光信号的检测方法 3.干涉型光纤传感器属于以下哪种分类方式 （ ） A．光纤在传感器中的作用 B. 光受被测量调制的形式 C. 传感器中使用的解调方式 D. 传感器中光信号的检测方法 4.以下哪种分类不属于非功能型光强调制传感器 （ ） A．光束切割型 B.

松耦合型 C. 遮光片式 D.变折射率型

5.以下哪种传感器不属于按调制形式划分的光纤传感器 （ A．光强调制型压力探测器 B. 相位调制型温度传感器 C. WDM分布式光纤传感器 D. 功能型光纤水听器 6.以下哪种分类不属于功能型光强调制传感器 （ ） A．微弯损耗型 B. 变吸收特性型

） C. 遮光片式 D.变折射率型

问答题：下图为双光纤液位传感器的结构示意图，请分析说明（1）此传感器属于何种调制型传感器件，它的工作原理（2）可采用哪些方式进一步提高响应度

2. 某光强调制型光纤传感器的结构如图所示，其中光源采用LED，发射功率为Pin=5mw，PIN管的接收灵敏度为Pr=0.1mw，已知此传感器的光敏元件的光损为α=3dB，则使用损耗系数为0.2dB/km的光纤传光的话，最远传输距离为多少？

信号处理 输出 PIN管 入射光纤 光敏元件 出射光纤 被测参量

光纤 耦合器

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