光纖傳感技術(shù)智慧樹知到課后章節(jié)答案2023年下上海電力大學(xué)上海電力大學(xué)

第一章測試

光纖傳感器的定義是用光作為敏感信息的載體，用光纖作為傳遞敏感信息的媒質(zhì)。

A:對B:錯

答案:對

光纖傳感器易受電磁場干擾。光纖損耗小，可遠(yuǎn)距離測量，融傳感與通信與一體。

A:錯B:對

答案:錯

光纖為多層介質(zhì)結(jié)構(gòu)，從內(nèi)到外分別為纖芯、包層、涂覆層和護套。纖芯起到傳光的作用，單模光纖纖芯直徑一般為8-10um。

A:對B:錯

答案:對

數(shù)值孔徑表示光纖接收的能力，數(shù)值孔徑越大，接收光線的能力越指弱，與光源的耦合效率越高。其取值的大小要兼顧光纖接收光的能力和對模式色散的影響。定義光纖孔徑角的正弦值與入射界面折射率的乘積為數(shù)值孔徑。

A:對B:錯

答案:錯

光纖的損耗分為吸收損耗、散射損耗和彎曲損耗。光纖的散射損耗包括瑞利散射，布里淵散射和拉曼散射損耗。其中瑞利散射為彈性散射，布里淵散射和拉曼散射為非彈性散射。

A:對B:錯

答案:對

光隔離器功能是正向傳輸?shù)墓馔ㄟ^而隔離反向傳輸?shù)墓?，從而防止反射光影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

A:錯B:對

答案:對

第二章測試

光纖傳感用光源要求首先是光源的體積小，便于與光纖耦合。光源工作時需要穩(wěn)定性好、噪聲小，能在室溫下連續(xù)長期工作，光源要便于維護，使用方便。

A:錯B:對

答案:對

光纖傳感用光源種類包括相干光源，主要由半導(dǎo)體激光器LD、He-Ne激光器、固體激光器等。和非相干光源：包括LED、白熾光源等。

A:對B:錯

答案:對

激光器的特性](1)激光的高亮度。(2).激光的方向性差。(3).激光的高單色性。(4).激光的高相干性等特點。按照增益介質(zhì)分為氣體激光器、固體激光器、液體激光器、半導(dǎo)體激光器等。

A:錯B:對

答案:錯

光纖傳感對光探測器的要求線性好、靈敏度高、響應(yīng)頻帶寬、響應(yīng)速度快、動態(tài)特性好，性能穩(wěn)定、噪聲小。

A:對B:錯

答案:對

光纖傳感器按光纖的作用分類分功能型光纖傳感器。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，靈敏度高。非功能型傳感器：是利用其它敏感元件感受被測量的變化，光纖僅作為信息的傳輸介質(zhì)。

A:對B:錯

答案:對

第三章測試

當(dāng)光源快速向你運動時，光的頻率會增加，表現(xiàn)為光的顏色紅移。

A:對B:錯

答案:錯

當(dāng)線偏振光沿磁場方向通過置于磁場中的磁光介質(zhì)時，其偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象稱為磁致旋光效應(yīng)。

A:錯B:對

答案:對

電光效應(yīng)是指某些各向同性的透明物質(zhì)在電場作用下顯示出光學(xué)各向異性，物質(zhì)的折射率因外加電場而發(fā)生變化的現(xiàn)象。分為一次電光效應(yīng)和二次電光效應(yīng)。

A:錯B:對

答案:對

同一光源同一光路，兩束相向傳播光之間的光程差或相位差與其光學(xué)系統(tǒng)相對于慣性空間旋轉(zhuǎn)的角速度成正比的效應(yīng)為sagnac效應(yīng)。

A:對B:錯

答案:對

在一個波長范圍內(nèi)，若某種介質(zhì)對于通過它的各種波長的光波性都能幾乎均勻的吸收，即吸收系數(shù)與波長無關(guān)，則稱為選擇性吸收。

A:錯B:對

答案:錯

第四章測試

光調(diào)制是將信息加到載波光波上，使載波光波的某一參數(shù)隨外加信號變化而變化，這些參數(shù)包括光波的強度、相位、頻率、偏振和波長等。

A:錯B:對

答案:對

強度調(diào)制的定義為利用被測量直接或間接地改變光纖中傳輸光的強度，再通過測量光強的變化檢測出被測量的方法。分別為反射式強度調(diào)制、透射式強度調(diào)制、折射率強度調(diào)制、光模式強度調(diào)制、光吸收系數(shù)強度調(diào)制。

A:錯B:對

答案:對

反射式強度調(diào)制：輸入光纖將光源的光射向被測物體表面，再從被測面反射到另一根輸出光纖中，其光強的大小與被測表面與光纖間的距離d無關(guān)。

A:對B:錯

答案:對

反射式強度調(diào)制光纖傳感器的優(yōu)點：原理簡單，體積小，性能可靠、設(shè)計靈活、加個低廉、帶寬高、頻率響應(yīng)快等，在要求成本和采樣速率的高精度、非接觸式測量領(lǐng)域更具吸引力，應(yīng)用范圍廣，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于位移、振動、壓力、應(yīng)那邊、表面粗糙度、溫度等物理量的測量。

A:對B:錯

答案:對

相位調(diào)制定義是利用外界因素改變光纖中光波的相位，通過檢測相位變化來測量被測量的方法。

A:錯B:對

答案:對

應(yīng)力應(yīng)變效應(yīng)是指當(dāng)光纖受到縱向（即軸向）的機械應(yīng)力的作用使，光纖的長度、芯徑以及纖芯折射率都將發(fā)生變化，這些變化將導(dǎo)致光纖中光波波長的變化。

A:錯B:對

答案:錯

光纖干涉儀與傳統(tǒng)的分立元件干涉儀相比不容易準(zhǔn)直，測量的動態(tài)范圍大。

A:錯B:對

答案:錯

偏振調(diào)制的定義為利用外界物理量改變光的偏振特性，通過檢測光偏振態(tài)的變化來檢測物理量的調(diào)制技術(shù)。偏振態(tài)調(diào)制型光纖傳感器通?；陔姽狻⒋殴夂蛷椆庑?yīng)。最為典型的偏振態(tài)調(diào)制效應(yīng)有光的吸收效應(yīng)。

A:對B:錯

答案:錯

第五章測試

分布式光纖傳感器有以下優(yōu)點：一是空間范圍大；二是傳感和傳光為同一根光纖，傳感部分結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。第三個優(yōu)點是性價比高。

A:錯B:對

答案:對

分布式光纖傳感器包括三個特征參量。第一個特征參量為空間分辨率，空間分辨率是分布式光纖傳感器所能分辨的最小空間距離。第二個特征參量是時間分辨率：時間分辨率是指分布式光纖傳感器對被測量達到被測的分辨率所需的時間，它表示分布式光纖傳感器實現(xiàn)測量實時性。第三個特征參量為被測量分辨率：指分布式光纖傳感器對被測量能正確測量的程度。

A:錯B:對

答案:對

分布式光纖傳感技術(shù)根據(jù)傳感的原理分類主要有三種:分別為基于瑞利散射的振動敏感型光纖傳感技術(shù)，基于拉曼散射的溫度敏感性光纖傳感技術(shù)，以及基于光纖布拉格光柵的應(yīng)變、溫度敏感型光纖傳感技術(shù)。

A:對B:錯

答案:錯

布里淵散射的光纖傳感技術(shù)用于溫度和應(yīng)變測量的原理。

A:錯B:對

答案:對

B-OTDR優(yōu)點：a.可以連續(xù)分布式測量溫度和應(yīng)變，b.高的溫度和應(yīng)變分辨率，c.高空間分辨率，d.超長傳感范圍，超過80公里，e同一根光纖既可用于傳感，也可用于通信。

A:對B:錯

答案:對

分布式拉曼溫度光纖傳感器原理是光纖中自發(fā)拉曼散射的斯托克斯光與溫度緊密相關(guān)。采用反斯托克斯與斯托克斯比值的分布式光纖溫度測量，其結(jié)果消除了光源波動、光纖彎曲等因素的影響。

A:對B:錯

答案:錯

第六章測試

光纖光柵的定義為折射率呈周期性變化的光無源器件。按周期大小分為短周期光纖光柵和傾斜光纖光柵。

A:錯B:對

答案:錯

成柵所用紫外光源采用準(zhǔn)分子激光器、倍頻染料激光器和倍頻氬離子激光器等紫外光源。普通光纖的紫外光敏性有限，不能寫出高反射率的光柵，可以采用載氫和摻雜的方法提高光敏性。

A:對B:錯

答案:對

光纖布拉格光柵方法包括雙光束橫向干涉法、振幅掩膜法、飛秒激光刻寫法等。長周期光纖光柵的寫入方法包括振幅掩模法、熔融拉錐法和微透鏡陣列寫入法等。

A:對B:錯

答案:錯

光纖布拉格光柵傳感器波長指光纖布拉格光柵反射譜尖峰的中心波長。峰值波長隨著應(yīng)變和溫度的改變而改變。

A:錯B:對

答案:對

光纖布拉格光柵的反射率越高，返回到測量系統(tǒng)的光功率就越小，相應(yīng)的測量距離就越短。如果反射率越小，噪聲對其影響就越大。推薦反射率大于90%。

A:對B:錯

答案:錯

光纖布拉格光柵邊模抑制比指的是光纖布拉格光柵主峰的反射率與最高的次峰反射率的比值。

A:對B:錯

答案:對

光纖光柵解調(diào)方法包括光譜分析法、匹配光柵濾波法、法布里-泊羅腔法、非平衡馬赫一曾德干涉法、邁克爾遜干涉法、可調(diào)諧窄帶光源法等。

A:對B:錯

答案:對

FBG封裝設(shè)計一方面是為了對光纖進行保護，能夠保持穩(wěn)定的性能實現(xiàn)長期的測量，另一方面則是為了改變光纖光柵對待測物理參量的靈敏度，根據(jù)實際測試要求，對傳感器進行增敏或者降敏，更適應(yīng)實際測量環(huán)境的需求。

A:錯B:對

答案:對

第七章測試

由于外界環(huán)境的變化對共振吸收峰的位置會有影響，因此在光纖SPR傳感器中，可以通過監(jiān)測傳感器共振峰位置的改變量對外界環(huán)境的變化量進行測量。

A:對B:錯

答案:對

光纖SPR傳感器分為在線傳輸式和終端反射式兩種。在線傳輸式將光纖中間一段包層去掉或者使包層直徑增大，將金屬涂覆在這段光纖中，入射光在全反射作用下經(jīng)纖芯傳播，在倏逝波的作用下激發(fā)金屬中的自由電子產(chǎn)生表面等離子體波，通過監(jiān)測從光纖另一端傳輸?shù)姆瓷涔獾淖兓芯客饨绛h(huán)境的變化。

A:錯B:對

答案:錯

光纖熒光溫度傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由溫敏熒光物質(zhì)材料、熒光探頭，激勵光源、耦合器件和信號采集檢測單元組成。

A:對B:錯

答案:對