光纤传感器的主要优点是什么？求n1=1.46，n2=1.45的阶跃型光纤的数值孔径值；如果外部介质为空气n0=1，求光纤的最大入射角。

题目

光纤传感器的主要优点是什么？求n1=1.46，n2=1.45的阶跃型光纤的数值孔径值；如果外部介质为空气n0=1，求光纤的最大入射角。

相似考题

1.芯折射率n1随着纤芯半径加大而逐渐减小，而包层中的折射率n2是均匀的，这种光纤称为()。A.渐变型光纤 B.阶跃型光纤 C.弱导波光纤 D.单模光纤

2.纤芯折射率n1随着纤芯半径加大而逐渐减小，而包层中的折射率n2是均匀的，这种光纤称为（）。A、渐变型光纤B、阶跃型光纤C、弱导波光纤D、单模光纤

3.考虑10km长，NA=0.30的多模阶跃折射率光纤。如果纤芯折射率为1.45，计算光纤带宽。

4.一阶跃光纤，纤芯d=10mm，纤芯折射率为n1=1.4相对折射率Δ=0.005，光纤长度为2000km，试求光纤的数值孔径（）。A、0.14B、0.24C、0.5D、0.05

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  • 第1题：

    一阶跃光纤，纤芯D=10mm=0.005，光纤长度为2000km，试求光纤的数值孔径（）。

    • A、0.14
    • B、0.24
    • C、0.5
    • D、0.05

    正确答案:A

  • 第2题：

    目前使用的光纤一般是（）光纤。

    • A、阶跃型多模光纤
    • B、渐变型多模光纤
    • C、阶跃型单模光纤

    正确答案:C

  • 第3题：

    从射线理论的观点看，在阶跃型光纤中，入射子午光线形成导波的条件是：光线在光纤端面上的入射角Φ必须满足的条件为（）

    • A、Φ≥arcsin（n2/n1）
    • B、0≤Φ≤arcsin√（n12-n22）
    • C、Φ＞arcsin√（n12-n22）
    • D、0≤Φ≤arcsin（n2/n1）

    正确答案:B

  • 第4题：

    阶跃型光纤中数值孔径的计算式为（）

    • A、√（n1-n2）
    • B、a√（2△）
    • C、n1√（2△）
    • D、a√（n1-n2）

    正确答案:C

  • 第5题：

    阶跃型光纤中，已知纤芯折射率n1=1.51，n2=1.49，纤芯半径a=4μm，工作波长λ＝1.31μm。计算可得归一化频率V=（）；每公里长度光纤的模式色散Δτ＝（）秒。


    正确答案:6.78；6.54×10-11

  • 第6题：

    在阶跃型光纤中，数值孔径越大光纤性能越好。


    正确答案:错误

  • 第7题：

    在阶跃型光纤中，数值孔径越大“V值”越大，传输模式越少。


    正确答案:错误

  • 第8题：

    简述光纤传感器的类型、光纤数值孔径。


    正确答案: 光纤传感器特点是：灵敏度高、结构简单、体积小、耗电少、耐腐蚀、绝缘性好、光路可完全、便于遥测。
    光纤传感器组成：光纤、光源、光探测器。
    分类：位移、速度加速度、流量流速、压力、磁场、化学量、生物量。
    光纤数值孔径：NA表示向光纤入射的信号光波难易程度的参数，NA越大表明可以在较大入射范围内输入全反射光。

  • 第9题：

    问答题
    有一阶跃光纤，已知n1=1.46， n2=1.45，外部介质为空气n0=1。试求光纤的数值孔径值和最大入射角。

    正确答案： N.A=√n1^2-n2^2=0.17
    S.inθ=NA=0.17
    θ=9.78°
    数值孔径值为0.17，最大入射角为9.78°
    解析： 暂无解析

  • 第10题：

    单选题
    从射线理论的观点看，在阶跃型光纤中，入射子午光线形成导波的条件是：光线在光纤端面上的入射角Φ必须满足的条件为（）
    A

    Φ≥arcsin（n2/n1）

    B

    0≤Φ≤arcsin√（n12-n22）

    C

    Φ＞arcsin√（n12-n22）

    D

    0≤Φ≤arcsin（n2/n1）


    正确答案： B
    解析： 暂无解析

  • 第11题：

    填空题
    阶跃型光纤，若n1=1.5，相对折射指数差Δ=0.018，试计算：纤芯与包层之间的临界角θc＝（）；数值孔径NA＝（）。

    正确答案： 79.11°,0.28
    解析： 暂无解析

  • 第12题：

    问答题
    考虑10km长，NA=0.30的多模阶跃折射率光纤。如果纤芯折射率为1.45，计算光纤带宽。

    正确答案： 最大带宽距离积为BL=c/（2n1△），而NA=n1√（2△），将以上数据带入可得到B=483.3kHz。
    解析： 暂无解析

  • 第13题：

    光纤的数值孔径用来衡量（）。当NA值愈大，则光纤的（）。如果NA值太大，光纤的多模畸变将增大，则影响光纤（）及传输的速度。


    正确答案:光纤接收入射光的能力，接收光能力强，通信系统的容量

  • 第14题：

    光纤纤芯的折射率为n1，包层的折射率为n2，为满足光信号的传送，要求二者的关系是n1（）n2（填大于、小于或等于），光信号在光纤中传播，入射角需满足（）。


    正确答案:大于；θ≥arcsin（n2/n1）

  • 第15题：

    阶跃型光纤，若n1=1.5，相对折射指数差Δ=0.018，试计算：纤芯与包层之间的临界角θc＝（）；数值孔径NA＝（）。


    正确答案:79.11°；0.28

  • 第16题：

    光纤全反射条件必须满足（）。

    • A、n1＞n2、光线向界面入射角大于反射角
    • B、n1＜n2、光线向界面入射角大于临界角
    • C、n1＞n2、光线向界面入射角大于临界角
    • D、n1＜n2、光线向界入面射角大于折射射角

    正确答案:C

  • 第17题：

    弱导波阶跃光纤芯子和包层的折射指数分别为n1=1.5，n2=1.45，试计算： （1）纤芯和包层的相对折射指数差Δ。 （2）光纤的数值孔径NA。


    正确答案:对于弱导波光纤：Δ=（n1-n2）/n1=（1.5-1.45）/1.5=0.033；NA=n1√（2Δ）=1.5√（2*0.033）=0.387。

  • 第18题：

    试用折线分析方法，阐明阶跃光纤的导光原理，并解释光纤数值孔径的物理意义。


    正确答案:阶跃光纤的导光原理：根据光的折射原理，光由光密介质射到光疏介质时会产生折射现象，当入射角大于临界角是则会发生全反射。光纤的纤芯为光密介质，包层为光疏介质，由于光的入射角大于这两者界面的临界角，所以光可以在纤芯内连续发生全反射，直到由终端输出。
    数值孔径：光线从折射率为1的空气射入到纤芯时实现全反射的临界角的正弦值NA，它是衡量光纤光性能的主要参数，NA越大，光纤的集光性能越强。

  • 第19题：

    在阶跃型光纤中，数值孔径越大“V值”越大。


    正确答案:正确

  • 第20题：

    有一阶跃光纤，已知n1=1.46， n2=1.45，外部介质为空气n0=1。试求光纤的数值孔径值和最大入射角。


    正确答案: N.A=√n1^2-n2^2=0.17
    S.inθ=NA=0.17
    θ=9.78°
    数值孔径值为0.17，最大入射角为9.78°

  • 第21题：

    填空题
    阶跃型光纤中，已知纤芯折射率n1=1.51，n2=1.49，纤芯半径a=4μm，工作波长λ＝1.31μm。计算可得归一化频率V=（）；每公里长度光纤的模式色散Δτ＝（）秒。

    正确答案： 6.78,6.54×10-11
    解析： 暂无解析

  • 第22题：

    单选题
    已知阶跃光纤纤芯的折射指数为n1=1.5，相对折射率差△=0.01，纤芯半径a=25μm，若λ0=1μm，，试求光纤的归一化频率值=（）。
    A

    33.3

    B

    0.14

    C

    3.54

    D

    16.65


    正确答案： C
    解析： 暂无解析

  • 第23题：

    问答题
    弱导波阶跃光纤芯子和包层的折射指数分别为n1=1.5，n2=1.45，试计算： （1）纤芯和包层的相对折射指数差Δ。 （2）光纤的数值孔径NA。

    正确答案： 对于弱导波光纤：Δ=（n1-n2）/n1=（1.5-1.45）/1.5=0.033；NA=n1√（2Δ）=1.5√（2*0.033）=0.387。
    解析： 暂无解析

  • 第24题：

    问答题
    试用折线分析方法，阐明阶跃光纤的导光原理，并解释光纤数值孔径的物理意义。

    正确答案： 阶跃光纤的导光原理：根据光的折射原理，光由光密介质射到光疏介质时会产生折射现象，当入射角大于临界角是则会发生全反射。光纤的纤芯为光密介质，包层为光疏介质，由于光的入射角大于这两者界面的临界角，所以光可以在纤芯内连续发生全反射，直到由终端输出。
    数值孔径：光线从折射率为1的空气射入到纤芯时实现全反射的临界角的正弦值NA，它是衡量光纤光性能的主要参数，NA越大，光纤的集光性能越强。
    解析： 暂无解析

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