光纤传感技术期末考试答案2023春

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光纤传感技术

1. 拉曼散射是一种弹性光子散射的过程。

A:对 B:错
答案:错

2. 当光在纤芯和包层分界面处发生全内反射时，在光疏介质中仍存在电磁场，其强度按指数规律迅速衰减，透射深度一般约为毫米量级，这种现象称为倏逝波。

A:对 B:错
答案:错

3. 分布式光纤传感技术根据传感的原理分类主要有三种:分别为基于瑞利散射的振动敏感型光纤传感技术，基于拉曼散射的温度敏感性光纤传感技术，以及基于光纤布拉格光栅的应变、温度敏感型光纤传感技术。

A:错 B:对
答案:错

4. 光纤干涉仪与传统的分立元件干涉仪相比不容易准直，测量的动态范围大。

A:错 B:对
答案:错

5. 空间分辨率是分布式光纤传感器所能分辨的最小空间距离。影响空间分辨率的因素主要采用次数。

A:错 B:对
答案:错

6. 因光纤布拉格光栅的应变量很小，所以一般用微应变来表示。1个微应变是10-3应变。

A:对 B:错
AI参考:正确答案是B：错。因光纤布拉格光栅的应变量很小，所以一般用微应变来表示。但在这个判断题中出现了误导信息“所以一般用微应变来表示”中的“一般”这个词可能让读者理解为通常，一般情况，然而这道题问的是光纤布拉格光栅对应变量的具体表示方式，所以应选择B，表示错误。'

7. 基于法拉第磁光效应可以制成光纤电流传感器。

A:对 B:错
答案:对

8. DFB激光器结构上的特点是激光振荡不是由反射镜面来提供，而是由折射率周期性变化的波纹光栅来提供的，即在有源区的一侧刻有波纹光栅。

A:错 B:对
AI参考:正确答案是B，因为DFB激光器结构上的特点是激光振荡是由反射镜面来提供的，因此该判断题是正确的。在DFB激光器中，反射镜面的作用是使激光振荡形成稳定的模式，并在有源区的一侧刻有波纹光栅来增强激光的输出功率。因此，答案为B，即正确。'

9. 朗伯比尔定律(Lambert-Beer law)是分光光度法的基本定律，描述物质对某一波长光吸收的强弱与吸光物质的浓度及其液层厚度间的关系。

A:错 B:对
答案:对

10. 倍频氩离子激光器波长为192nm，由于氩离子腔内倍频连续激光的相干性好, 因而可以用全息法方便灵活地制作各种不同类型的光纤光栅。

A:错 B:对
答案:错

11. 吸收损耗是由于光纤材料组份中原子密度微起伏或光纤波导结构缺陷等使光功率耦合出或泄露出纤芯外所造成的损耗。

A:对 B:错
答案:错

12. 终端反射式SPR与在线传输式SPR的不同之处在于这种结构的传感器入射光与反射光在同一端，因而叫做在线传输式SPR结构。

A:错 B:对
答案:错

13. 惆啾光纤光栅。特点是光栅的周期沿轴向逐渐变化。凋啾光栅主要应用于通信系统的色散补偿。

A:对 B:错
答案:对

14. 可调谐 F-P 滤波解调法具有结构简易、易于实现、稳定性较好、解调容量大以及实用性强等优点，是众多光纤光栅解调方案中应用比较广泛的一种。

A:对 B:错
AI参考:正确答案是A。可调谐 F-P 滤波解调法具有结构简易、易于实现、稳定性较好、解调容量大以及实用性强等优点，是众多光纤光栅解调方案中应用比较广泛的一种。'

15. 光纤的散射损耗是由于光纤材料和杂质对光能的吸收而引起的。

A:错 B:对
答案:错

16. 光的反射可分为镜面反射和漫反射。镜面反射是指光线经过光滑平面发生的规则的反射现象，它遵循反射定律。漫反射指的是光线投射到粗糙表面时,它向各方向反射，反射光强度符合线性分布。

A:对 B:错
答案:错

17. M-Z干涉仪与迈克尔逊干涉仪不同，M-Z干涉仪基于多光束干涉原理。

A:错 B:对
答案:错

18. 零差相位解调方法只是在干涉光路中引入光波相位调制信号，传感光波频率没有改变。

A:错 B:对
AI参考:A: 错。零差相位解调方法需要在传感光束中引入光波相位调制信号，同时对干涉光束中的光波相位进行解调，因此会对传感光束的频率产生影响。解调过程中需要使用特定的光学器件和算法，对传感光束进行频率和相位的同步解调。因此，选项A错误。'

19. 布里渊散射光频移会随着温度增加和光纤应变的上升而线性下降。

A:错 B:对
答案:错

20. 补偿性封装是为了消除被测量与温度的交叉敏感而提出的。就是通过某种封装方法去除温度引起的波长漂移。参考光栅法是补偿性封装最普遍采用的方法。

A:错 B:对
AI参考:答案：B。补偿性封装是为了消除被测量与温度的交叉敏感而提出的，通过某种封装方法去除温度引起的波长漂移，光栅法是补偿性封装最普遍采用的方法。所以答案为B。'

21. 光纤传感用光源种类包括相干光源，主要由半导体激光器LD、He-Ne激光器、固体激光器等。和非相干光源：包括LED、白炽光源等。

A:对 B:错
答案:对

22. 微弯光强调制的基本原理是将纤芯中的传输导模耦合进入辐射模，随着微弯机制的变化，无论是光纤中的透射光强，还是逸出光纤的辐射光强都将发生变化。

A:对 B:错
AI参考:正确答案是A。微弯光强调制的基本原理是将纤芯中的传输导模耦合进入辐射模，随着微弯机制的变化，无论是光纤中的透射光强，还是逸出光纤的辐射光强都将发生变化。这是微弯光强调制技术的原理，所以选项A是正确的。'

23. 荧光温度传感器的核心是荧光材料的选择。

A:对 B:错
答案:对

24. 光纤布拉格光栅边模抑制比指的是光纤布拉格光栅主峰的反射率与最高的次峰反射率的比值。

A:错 B:对
答案:对

25. 在垂直于光波传播方向上施加应力，被施加应力的材料将会使光产生双折射现象，其折射率的变化与应力有关，这种现象称为弹光效应。弹光效应可以测量压力。

A:错 B:对
AI参考:弹光效应是指当材料垂直于光波传播方向上施加应力时，会导致材料产生双折射现象，其折射率的变化与应力有关。这种现象并不一定能够用于测量压力，但是可以用于测量应力。因此，答案是B：对。'

26. 光纤的制作分为两步，首先是预制棒的制作，接下来是光纤的拉制。

A:错 B:对
答案:对

27. 电光调制器的半波电压为相位改变π/2所需要的电压。半波电压与晶体的厚度、调制效率、电光系数等有关，半波电压的降低能够有效降低调制器工作消耗的功率。

A:对 B:错
答案:错

28. 倾斜光纤光栅。也称为惆啾光纤光栅, 其特点是光栅条纹与光纤轴成一小于90度的夹角。

A:对 B:错
答案:错

29. 微结构光纤广义上包括传统的光子晶体光纤和用现代先进技术在普通光纤上制作微小结构的光纤。

A:对 B:错
答案:对

30. BOTDR适用于应力、温度检测，优点是测量精度和分辨率高。但是要求激光器要有极窄的线宽，存在温度和应力交叉敏感的问题。

A:对 B:错
AI参考:答案：B。BOTDR适用于应力、温度检测，优点是测量精度和分辨率高。但是要求激光器要有极窄的线宽，存在温度和应力交叉敏感的问题。因此，本题选择B选项。'

31. 简述光强度调制的定义及分类。


AI参考:正确答案：光强度调制是指对光源发出的光信号的强度进行调整或改变的技术，使得通过的被测量得到放大或改变的一种调制方式。它可以根据信号处理的方式进行分类，可以分为直接调光和间接调光。1. 直接调光是通过调整光源发出的光强度来实现对被测量信号的调整，通常使用调光开关、PWM调制等方式来实现。2. 间接调光则是通过改变光源发出的光的频率、波长等参数，或者通过光学元件的折射、反射等手段来实现对被测量信号的调整。以上就是光强度调制的定义及分类。'

32. 光纤传感用光源要求？


AI参考:正确选项是：- 光源的光波长要适应光纤传感器的测量范围；- 光源的光谱宽度应窄，以便于测量；- 光源的发光强度稳定可靠，以便于长期使用；- 光源的发光强度应可调，以便于适应不同光纤传感器的要求；- 光源的光纤传输损耗低，以便于光纤传感器的应用。'

33. 光纤光栅的定义和分类


答案:[""]

34. 简述折射率强度调制的定义及分类。


答案:答:为保证船舶安全,船体结构必须具有抵抗发生过大变形和破坏的能力,这种能力称为船舶强度,按照外力分布和船体结构变形范围的不同强度,可分为总强度,局部强度.AI参考:正确答案：折射率强度调制是指通过改变光的折射率来实现光的强度调制的方法。根据调制方式的不同，折射率强度调制可以分为直接调制和间接调制两种类型。以上答案仅供参考，希望对您有所帮助。'

35. 光纤 SPR 传感器分类。


AI参考:正确答案是：光纤 SPR 传感器按照原理可分为荧光强度型和拉曼散射型两种。详细来说，荧光强度型 SPR 传感器基于光纤荧光探头检测被测溶液的荧光强度，根据光的共振激发原理，当被测溶液与光纤探头膜接触时，溶液中的分子发生化学反应，激发荧光物质发出荧光，从而改变光纤探头膜的折射率，达到检测目的。拉曼散射型 SPR 传感器则利用拉曼散射现象来测量金属薄膜与被测溶液的界面高度差。它们是光纤 SPR 传感器中最常用到的两种类型。'