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第9章 光纤式传感器9.1光纤传感器一般可分为几类?答:光纤传感器一般可以分为两大类:一类是功能型传感器,又称FF型光纤传感器;另一类是非功能型传感器,又称NF型光纤传感器。前者是利用光纤本身的特性,把光纤作为敏感元件,所以又称传感型光纤传感器;后者是利用其他敏感元件感受被测量的变化,光纤仅作为光的传输介质,用以传输来自远处或难以接近场所的光信号,因此也称为传光型光纤传感器。9.2(1)如图所示为光纤传感器中光线传播原理,请推导入射角q0的临界入射角qc与空气折射率n0、纤芯折射率n1及包层折射率n2的关系式。 (2)解释光纤数值孔径的物理意义。解:(1) 在纤芯和包层界面A处,当逐渐增大到临界角时,此时 光线由折射率为的空气,从界面O处射入纤芯时实现全反射的临界角为 即所求的关系式为:(2)数值孔径是衡量光纤集光性能的主要参数。它表示无论光源的发射功率多大,只有张角内的光,才能被光纤接收、传播;NA愈大,光纤的集光能力愈强。9.3试计算和的阶跃折射率光纤的数值孔径。如果外部是空气,试问:对于这种光纤来说,最大入射角是多少?解:根据光纤数值孔径NA定义