光纤参考资料传感复习题VIP免费

1一、简答1.光纤作为传感器的优势有哪些？光波不产生电磁干扰，也不怕电磁干扰。光纤工作频带宽，动态范围大。容易接受被测量场的加载，是一种优良的敏感元件。光纤本身不带电，体积小质量轻，易弯曲，抗电磁干扰，抗辐射性能好。2.什么是光纤的损耗，损耗的机理是什么？光波在光纤中传输，随着传输距离的增加，光功率会逐渐减少，这种现象称为光线的损耗。损耗的机理：损耗主要包括吸收损耗和散射损耗两部分。吸收损耗是由SiO2材料引起的固有吸收和由杂质引起的吸收产生的。散射损耗主要由材料微观密度不均匀引起的瑞利散射和由光纤结构缺陷(如气泡)引起的散射产生的。瑞利(Rayleigh)散射损耗是光纤的固有损耗，它决定着光纤损耗的最低理论极限。3.什么是光纤的色散，色散的分类有哪些？色散(Dispersion)是在光纤中传输的光信号，由于不同成分的光的时间延迟不同而产生的一种物理效应。色散的种类：模间色散、材料色散、波导色散、偏振膜色散4.光纤技术的应用领域都有哪些？信息获取：信息传输：信息处理：其他应用：广告显示牌、激光手术刀、仪表照明、工艺装饰、电力输送、光纤面板医用内窥镜、潜望镜5.按照光受被测量调制形式的不同，光纤传感器可以分为哪些类型？(a)强度调制型光纤传感器(b)偏振调制型光纤传感器(c)频率调制型光纤传感器(d)相位调制型光纤传感器(e)波长调制型光纤传感器(f)分布式光纤传感器（多点）6.光源有哪些主要类型，按照光纤在传感器中的作用可以把光纤传感器分为哪几类？光源类型：半导体激光二极管或称激光器(LD)发光二极管或称发光管(LED)分布反馈激光器(DFB-LD)(a)功能型（全光纤型）光纤传感器(b)非功能型（或称传光型）光纤传感器(c)拾光型光纤传感器7.常见的光纤光栅有哪两类，分别的技术特点是什么？一般实际应用中，均按光纤光栅周期的长短分为短周期光纤光栅和长周期光纤光栅两大类。周期小于1μm的光纤光栅称为短周期光纤光栅，又称为光纤布拉格光栅或反射光栅；把周期为几十至几百微米的光纤光栅称为长周期光纤光栅，又称为透射光栅。短周期光纤光栅的特点是传输方向相反的两个芯模之间发生耦合，属于反射型带通滤波器。长周期光纤光栅的特点是同向传输的纤芯基模和包层模之间的耦合，无后向反射，属于透射型带阻滤波器。8.在光纤相位传感器中，光束干涉法使用的干涉仪有哪些？马赫-增干涉仪（M-Z光纤干涉仪）、迈克尔逊光纤干涉仪、斐索光纤干涉仪、萨格奈克Sagnac干涉仪三光束干涉法（三光束光纤干涉仪）多光束干涉法（法布里-珀罗Fabry-Perot干涉仪、微分干涉仪）环形干涉法等9.在光纤强度传感器中，非功能型使用的调制类型有哪些？1）光束切割型光强调制2）光闸型光强调制3）松耦合式光强调制4）物理效应型光强调制10.按照寻址方式的不同，准分布式光纤传感可分为哪几类？时分复用（TDM)波分复用（WDM)偏分复用（PDM)空分复用（SDM)频分复用（FDM)混合复用（多种不同类型的复用系统组成网络）11.什么是光的频率调制，目前较多采用哪种调制方式？光频率调制，是指外界信号（被测量）对光纤中传输的光波频率进行调制，频率偏移即反映被测量。2目前使用较多的调制方法是多普勒法，即外界信号通过多普勒效应对接收光纤中的光波频率实施调制，是一种非功能型调制。12.光的跃迁可分为哪几类，激光器如何实现激光辐射？光的跃迁类型：受激吸收自发辐射受激辐射半导体激光器是向半导体PN结注入电流，实现粒子数反转分布，产生受激辐射，再利用谐振腔的正反馈，实现光放13.常见的光检测器有哪两类，各自的特点是什么？PIN光电二极管：PD中加了一个I区，大大地提高了响应速度，I层很厚，吸收系数很小，入射光很容易进入材料内部被充分吸收而产生大量电子-空穴对，因而大幅度提高了光电转换效率。雪崩光电二极管（APD）：外加200V的电流值形成了一个雪崩区，于是形成了g的倍增因子，但是缺点是噪声也同时增加了。14.光电二极管和激光器的异同点是什么？LD和LED的区别LD发射的是受激辐射光LED发射的是自发辐射光LED的结构和LD相似，大多是采用双异质结(DH)芯片，把有源层夹在P型和N型限制层中间，不同的是LED不需要光学谐振腔，没有阈值。二、分析...