光传感光纤研发工程师考试试卷及答案

光传感光纤研发工程师考试试卷及答案一、填空题（共10题，每题1分）1.光传感光纤按传输模式可分为单模光纤和______光纤。2.光纤布拉格光栅（FBG）的核心参数是______波长。3.光纤损耗的常用单位是______。4.光纤纤芯与包层的折射率关系是______（填“n1>n2”或“n1<n2”）。5.长距离分布式传感的核心工具缩写是______（OTDR）。6.对温度敏感的光散射类型是______散射。7.保偏光纤的作用是保持光的______态。8.光纤涂层常用材料之一是______（如丙烯酸酯）。9.G.652单模光纤的标准芯径约为______μm。10.布里渊散射频移与光纤______和温度相关。二、单项选择题（共10题，每题2分）1.长距离分布式传感首选______。A.多模光纤B.单模光纤C.塑料光纤D.保偏光纤2.FBG中心波长随温度升高会______。A.红移B.蓝移C.不变D.随机变3.OTDR基于光的______原理。A.前向散射B.背向散射C.反射D.折射4.拉曼反斯托克斯光强与温度的关系是______。A.温度升，光强增B.温度升，光强减C.无关D.不确定5.保偏光纤消光比一般>______dB。A.10B.20C.30D.406.多模光纤（G.651）典型芯径约______μm。A.9B.50C.125D.2007.FBG常用制作方法是______。A.机械刻槽B.紫外写入C.化学腐蚀D.离子注入8.光纤数值孔径（NA）公式是______。A.√(n1²-n2²)B.n1-n2C.n1/n2D.√(n2²-n1²)9.功能型光传感光纤是______。A.附加应变片的光纤B.FBG光纤C.带温度传感器的光纤D.塑料光纤10.可同时测温度和应变的分布式传感是______。A.拉曼散射B.布里渊散射C.瑞利散射D.荧光散射三、多项选择题（共10题，每题2分，多选/少选不得分）1.光传感光纤优势包括______。A.抗电磁干扰B.长距离C.耐腐蚀D.易断裂2.FBG可测______。A.温度B.应变C.压力D.湿度3.分布式传感类型有______。A.拉曼B.布里渊C.瑞利D.FBG点式4.保偏光纤结构有______。A.熊猫型B.领结型C.椭圆包层型D.单芯型5.光纤损耗来源有______。A.吸收B.散射C.弯曲D.反射6.按传感原理分，光纤可分为______。A.功能型B.结构型C.单模型D.多模型7.OTDR关键参数有______。A.动态范围B.盲区C.分辨率D.纤芯直径8.拉曼散射类型有______。A.斯托克斯B.反斯托克斯C.布里渊D.瑞利9.光纤涂层作用有______。A.保护B.增强强度C.缓冲应力D.提高折射率10.传感光纤选型考虑______。A.测量距离B.精度C.环境D.成本四、判断题（共10题，每题2分，√/×）1.单模光纤芯径比多模小。（）2.FBG波长随拉伸应变红移。（）3.拉曼反斯托克斯光强与温度无关。（）4.保偏光纤保持偏振态。（）5.OTDR可测光纤断点位置。（）6.多模光纤适合>10km长距离传感。（）7.光纤截止波长是单模传输最长波长。（）8.布里渊频移与应变正相关。（）9.功能型光纤利用自身特性传感。（）10.塑料光纤损耗比石英光纤小。（）五、简答题（共4题，每题5分）1.简述FBG传感原理。2.分布式与点式传感的核心区别？3.保偏光纤工作原理及应用场景？4.光纤损耗对传感系统的影响？六、讨论题（共2题，每题5分）1.如何提升分布式拉曼温度传感精度？2.光传感光纤在电力行业的应用及挑战？---答案部分一、填空题答案1.多模2.中心3.dB/km4.n1>n25.光时域反射仪6.拉曼7.偏振8.丙烯酸酯（或环氧树脂）9.910.应变二、单项选择题答案1.B2.A3.B4.A5.B6.B7.B8.A9.B10.B三、多项选择题答案1.ABC2.ABC3.ABC4.ABC5.ABC6.AB7.ABC8.AB9.ABC10.ABCD四、判断题答案1.√2.√3.×4.√5.√6.×7.×8.√9.√10.×五、简答题答案1.FBG通过紫外写入使纤芯折射率周期性变化，形成光选频反射。外界温度/应变变化时，光栅周期（Λ）或有效折射率（neff）改变，由布拉格公式λB=2neffΛ，中心波长偏移，通过检测偏移量反演物理量。2.①点式是离散点测量（如FBG阵列），分布式是连续沿光纤的测量；②点式需多个传感器，分布式仅需一根光纤；③点式定位依赖安装位置，分布式通过OTDR实现空间定位；④分布式适合长距离（km级），点式适合局部多点。3.原理：保偏光纤引入双折射（如熊猫型应力区），增大两正交偏振模传播常数差，抑制模式耦合，保持偏振态。应用：光纤陀螺、相干通信、高精度应变/温度传感（需偏振保持场景）。4.①损耗增大限制传感距离；②信噪比降低，弱信号（如背向散射）易被淹没；③波长偏移检测精度下降；④系统动态范围减小，无法覆盖长距离/高损耗场景。六、讨论题答案1.①优化光源：窄线宽、高功率脉冲光源，提高散射光强；②改进探测：高灵敏度APD，降低噪声；③信号处理：多次采样平均、小波去噪，减少随机噪声；④温度校准：已知温度点校准，修正非线性；⑤光纤选型：低损耗、低双折射单模光纤