【正文】 種脈沖送入可逆計數(shù)器進行可逆計數(shù)，即可得出測量鏡的真正位移量。7：試述多普勒測速原理。當光（激光）照射運動物體或流體時，其反射光或散射光將產(chǎn)生多普勒頻移，用它（即反射光或散射光）與本振光進行混頻可測得物體或流體的速度。 第七章： 1：用射線理論簡述光纖的導(dǎo)波工作原理。 NA定義為光纖的“數(shù)值孔徑”，為衡量光纖集光性能的主要參數(shù)。 在光纖端面，只有入射角小于的光才能在光纖中傳輸。2：試述傳光型和功能型光纖傳感器的基本含義。功能型傳感器（即FF型光纖傳感器、傳感型光纖傳感器。）：是利用光纖本身的特性，把光纖作為敏感元件，即光纖與被測對象相互作用，使得光纖結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)生變化，使其傳光特性發(fā)生相關(guān)變化。非功能型傳感器（即NF型光纖傳感器、傳光型光纖傳感器）：是利用其他敏感元件感受被測量的變化，光纖僅作為光的傳輸介質(zhì)。3：什么是單模光纖？成為單模光纖的基本條件是什么？單模光纖只能傳輸一種模式，纖芯直徑僅幾個微米，接近波長。單模光纖的有點是沒有模式散射，可利用波導(dǎo)色散抵消材料色散，以得到零色散。同時，信息容量極大，可進行理論預(yù)測，可利用光的相位等。但缺點是，芯徑很小，因而使用不變。4：舉例說明光纖中光波的各種調(diào)制技術(shù)。光調(diào)制分為：強度調(diào)制、相位調(diào)制、偏振調(diào)制、 頻率調(diào)制和光譜調(diào)制等。5：分光式光纖傳感器有哪些特點？分布式光纖傳感器：是將傳感光纖沿場排布，并采用獨特的檢測技術(shù)，對沿光纖傳輸路徑上場的空間分布和隨時間變化的信息進行測量或監(jiān)控。分布式光纖傳感器能同時測量空間多個點的環(huán)境參數(shù)，甚至能測量空間連續(xù)分布的環(huán)境參數(shù)。 6：構(gòu)成分布式光纖傳感器的主要技術(shù)有哪些？一、反射法：即利用光纖在外部擾動作用下產(chǎn)生的瑞利散射、拉曼散射、布里淵散射等效應(yīng)進行測量的方法。二、波長掃描（WLS）法：用白光照射保偏光纖，運用快速付里葉算法來確定模式耦合系數(shù)的分布，當高雙折射保偏光纖受到外部擾動作用時，會引起相位匹配的模式耦合，即光由一種模式轉(zhuǎn)換為另一種模式（即波長）。由于本征模以不同的速度在光纖中傳播，所以從兩個本征模的相對幅度的大小可以得到被測參數(shù)的信息。三、干涉法：利用干涉儀把被測量對干涉光路中光波的相位調(diào)制進行解調(diào)，從而得到被測量信息。 第九章1：試列表比較所介紹的幾種微弱信號檢測系統(tǒng)的特點與應(yīng)用場合。為什么說微弱信號檢測基本要素是以時間為代價來換取高靈敏度的測量。答：1 鎖相放大器特點：①要求對入射光進行斬光調(diào)制，適用于調(diào)幅光信號的檢測；②為極窄帶高增益放大器；③是交流信號直流信號變換器。相敏輸出正比于輸入信號的幅度和它與參考電壓的相位差。④可以補償光檢測器中的背景輻射噪聲和前置放大器的固有噪聲。信噪比改善可高達1000倍。 2 取樣積分器3 光子計數(shù)器特點：①只適合于極弱光（ ）的測量，不能測量包含許多光子的短脈沖強度；②不論是連續(xù)的、斬光的、脈沖的光信號都可以使用，能取得良好的信噪比；③可直接提供數(shù)字輸出。 設(shè)輸入信號為 ，經(jīng)積分器 次積累后所得到的輸出電壓為： 輸出信號平均功率為： 噪聲電壓 是隨機量，則 也為隨機量，但 的數(shù)學(xué)期望 噪聲平均功率為： 通過積累后獲得的功率信噪比為： 經(jīng)過 次積累后，功率信噪比可提高 倍。信號噪聲幅值比（SNIR）為： 可見，取點測量次數(shù)越大，信噪比改善越明顯，但需要的積累時間也越長。微弱信號檢測都是以犧牲時間為代價的。2：以鎖相放大器為例，說明去除噪音改善檢測信噪比的機理。答：設(shè)輸入到乘法器的輸入信號和參考信號分別為： 乘法器的輸出為： 為差頻成分；為和頻成分。經(jīng)低通濾波得到窄帶的差頻信號，輸出為： 在輸出信號中只是那些與參考電壓同頻率的分量才使差頻為0，即 ，輸出直流信號，即： 在輸入信號中，只有被測信號本身由于和參考信號有同頻鎖相關(guān)系而得到最大的直流輸出。其他噪聲和干擾信號或者由于頻率使得 （交流、被后低通濾除）、或 ，被相敏檢波器截止。 噪聲中那些與參考信號同頻率（即 ）、同相位（即 ）的噪聲分量也能夠輸出相應(yīng)的直流信號與被測信號相疊加，但這一部分噪聲占白噪聲的極小部分。鎖相放大器能以極高的信噪比由噪聲中提取出信號。3：說明取樣放大器的去噪原理和工作過程。答：原理：是利用周期性信號的重復(fù)特性，在每個周期的同一個位處多次采集波形上某點的數(shù)值，算術(shù)平均值與該點處的瞬時值成比例，于是各周期內(nèi)取樣平均信號也為待測信號的波形。而噪聲多次重復(fù)的統(tǒng)計平均值為0。多周期同相位取值平均，可大大提高信噪比、再現(xiàn)被噪聲淹沒的信號波形。周期信號的取樣：滿足取樣定理（在這里要注意對取樣定理的理解） 取樣信號的積累平均 4：什么叫光子計數(shù)技術(shù)？試說明光子計數(shù)系統(tǒng)可分為幾種類型，說明各種類型的工作原理。答：光子計數(shù)器是利用光電倍增管能檢測單個光子能量的功能，通過光電子計數(shù)的方法測量極微弱光脈沖信號。光子計數(shù)器分為三種類型：基本型、輻射源補償型和背景補償型。5：電子開關(guān)有哪些應(yīng)用方式？試簡述他們的應(yīng)用特點。答：光電開關(guān)分為主動型光電開關(guān)和被動型光電開關(guān)。 透射分離型主動開關(guān)2反射型主動開關(guān)：當發(fā)光管發(fā)出的光遇到障礙時，在距離足夠近時，由障礙物反射回來的光被接收管接收而使開關(guān)運作?？捎糜谖恢脗鞲小⑵嚨木o急制動等。3光電耦合器: 若發(fā)光管接在低壓電路中，光電接收管接于高壓電路中，則可實現(xiàn)由低壓電路控制高壓電路。4編碼技術(shù)型主動開關(guān): 發(fā)光管發(fā)出頻率確定的光脈沖；快門打開期間，計數(shù)器計數(shù)此期間光電的脈沖數(shù)（ N），即可計算出快門的時間（ ）5被動開關(guān): 利用自然光源的特性對光電開關(guān)提供信號。因此，被動開關(guān)的接收器常用（熱電器件、紅外光敏電阻、紅外光電二極管等）。常用于自動開門或報警系統(tǒng)的控制。6:電子轉(zhuǎn)速計在進行正反向轉(zhuǎn)速測量時，如何進行判向？給出一種設(shè)計方案。 7：試根據(jù)光電遙控框圖，說明光電遙控原理。原理：發(fā)射出一束較寬的光束，所發(fā)的光束里含有控制功能的編碼信號。 8：試述條形碼識別原理，條形碼識別一般要經(jīng)過哪幾個環(huán)節(jié)？答：原理：利用計算機“0”、“1”比特流的概念，使用若干個與二進制相對應(yīng)的寬窄條紋來表示數(shù)字或字符。條形碼系統(tǒng)由條形碼符號、符號載體、打印設(shè)備和掃描閱讀設(shè)備組成。環(huán)節(jié)：1要求建立一個光學(xué)系統(tǒng)。2要求一個接受系統(tǒng)能夠采集到光點運動時打在條形碼條符上反射回來的反射光，同時，要求這一接受系統(tǒng)對反射光具有一定的敏感系統(tǒng)。3要求一個電子電路將接受到的光信號不失真的轉(zhuǎn)換為電脈沖。9：針對基于調(diào)制盤的紅外方位監(jiān)測系統(tǒng)，試設(shè)計出仍一種調(diào)制圖案。