2025年光電維修基本技能考試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題2分，共40分）1.某光電設(shè)備使用的光學(xué)鏡片表面出現(xiàn)輕微劃痕，正確的處理方法是：A.使用金相砂紙輕輕打磨B.用無水乙醇棉簽沿單一方向擦拭C.用壓縮空氣遠(yuǎn)距離吹除浮塵后暫不處理D.直接更換同型號鏡片答案：C解析：光學(xué)鏡片表面劃痕若未影響光路質(zhì)量（如未貫穿鍍膜層或未造成明顯散射），可優(yōu)先清理浮塵后觀察使用；砂紙打磨會破壞鍍膜結(jié)構(gòu)（A錯誤），無水乙醇僅適用于抗酒精鍍膜鏡片（題干未說明，B存在風(fēng)險(xiǎn)），直接更換成本過高（D非首選）。2.檢測激光器驅(qū)動電路中某三極管的放大倍數(shù)時，應(yīng)使用萬用表的：A.二極管檔位B.hFE檔位C.交流電壓檔位D.電阻檔位答案：B解析：萬用表的hFE檔位專門用于測量三極管的電流放大倍數(shù)（β值）；二極管檔位用于檢測PN結(jié)單向?qū)щ娦裕ˋ錯誤），交流電壓檔測電壓（C錯誤），電阻檔可粗判三極管通斷但無法測放大倍數(shù)（D錯誤）。3.光纖耦合系統(tǒng)中，若輸出光功率僅為理論值的30%，首先應(yīng)檢查的是：A.光纖端面清潔度B.激光器工作溫度C.耦合透鏡焦距D.驅(qū)動電源紋波答案：A解析：光纖耦合效率受端面污染（如灰塵、指紋）影響最直接，污染會導(dǎo)致30%-50%的光功率損耗；溫度影響激光器輸出波長（B）、透鏡焦距偏差需通過校準(zhǔn)（C）、電源紋波影響穩(wěn)定性（D），均非首要排查項(xiàng)。4.維修紅外熱像儀時，發(fā)現(xiàn)探測器響應(yīng)不均勻，可能的原因是：A.鏡頭透光率下降B.探測器制冷模塊故障C.視頻輸出接口接觸不良D.電源電壓波動超過5%答案：B解析：紅外探測器（如碲鎘汞探測器）需在低溫（約77K）下工作，制冷模塊故障會導(dǎo)致探測器各像元溫度不一致，引發(fā)響應(yīng)不均勻；鏡頭透光率影響整體亮度（A），接口問題導(dǎo)致圖像中斷（C），電源波動影響信噪比（D）。5.清潔CCD相機(jī)靶面時，正確的操作是：A.用脫脂棉球蘸去離子水環(huán)形擦拭B.用壓縮空氣從30cm外沿45°角吹除顆粒C.用鏡頭紙直接按壓擦拭D.用無水乙醚棉簽單向輕掃答案：B解析：CCD靶面為精密半導(dǎo)體器件，壓縮空氣（壓力≤0.3MPa，距離20-30cm，角度45°）是最安全的清潔方式；水或有機(jī)溶劑可能殘留（A、D錯誤），鏡頭紙按壓易劃傷表面（C錯誤）。6.激光測距儀發(fā)射端發(fā)出的激光波長為1550nm，該激光屬于：A.紫外激光B.可見光激光C.近紅外激光D.中紅外激光答案：C解析：激光波長分類：紫外（10-400nm）、可見光（400-760nm）、近紅外（760nm-2.5μm）、中紅外（2.5-25μm）、遠(yuǎn)紅外（25-1000μm），1550nm屬于近紅外。7.某光電轉(zhuǎn)臺方位軸轉(zhuǎn)動時出現(xiàn)異響，初步判斷為軸承問題，需檢測的參數(shù)是：A.軸承徑向游隙B.電機(jī)繞組電阻C.編碼器分辨率D.傳動齒輪模數(shù)答案：A解析：軸承異響多因游隙過大或潤滑不足，徑向游隙（正常0.01-0.03mm）是關(guān)鍵參數(shù)；電機(jī)電阻檢測繞組短路（B），編碼器分辨率影響精度（C），齒輪模數(shù)是設(shè)計(jì)參數(shù)（D）。8.維修半導(dǎo)體激光器時，防靜電操作錯誤的是：A.佩戴腕帶并接地B.使用金屬鑷子直接接觸管芯C.工作臺上鋪設(shè)防靜電膠皮D.焊接時使用恒溫烙鐵（≤30W）答案：B解析：半導(dǎo)體激光器管芯易受靜電擊穿（閾值約100V），金屬鑷子未接地會攜帶靜電荷，應(yīng)使用防靜電鑷子；其他選項(xiàng)均為標(biāo)準(zhǔn)防靜電措施。9.檢測光電倍增管（PMT）暗電流時，正確的操作是：A.施加工作電壓后直接測量陽極電流B.關(guān)閉入射光并等待10分鐘后測量C.用萬用表直流電流檔直接并聯(lián)測量D.降低工作電壓至額定值的50%后測量答案：B解析：PMT暗電流需在無光照（關(guān)閉所有光源）、穩(wěn)定工作狀態(tài)（預(yù)熱10-15分鐘）下測量；直接測量含光電流（A錯誤），萬用表內(nèi)阻會影響測量（C錯誤），降低電壓改變工作點(diǎn)（D錯誤）。10.光纖熔接機(jī)顯示“熔接損耗過高”，可能的原因是：A.光纖切割角度＞1°B.熔接電流過低C.光纖類型不匹配（單模vs多模）D.以上均可能答案：D解析：切割角度過大（標(biāo)準(zhǔn)≤0.5°）、電流不足（無法充分熔融）、光纖類型不匹配（模場直徑差異）均會導(dǎo)致熔接損耗升高（通常要求＜0.1dB）。11.維修LED顯示屏?xí)r，某行像素全不亮，可能的故障點(diǎn)是：A.該行對應(yīng)的驅(qū)動芯片損壞B.電源模塊輸出電壓偏高C.控制卡數(shù)據(jù)接口接觸不良D.像素點(diǎn)LED燈珠正極斷路答案：A解析：行像素全不亮多因行驅(qū)動芯片（如74HC595）失效，無法輸出行選信號；電源電壓偏高會燒燈珠（B），控制卡問題導(dǎo)致整屏異常（C），單燈珠斷路僅影響單點(diǎn)（D）。12.校準(zhǔn)光學(xué)平臺水平度時，使用的儀器是：A.激光干涉儀B.電子水平儀C.分光光度計(jì)D.紅外測溫儀答案：B解析：電子水平儀（精度0.01mm/m）用于測量平臺表面水平度；激光干涉儀測位移（A），分光光度計(jì)測透射率（C），紅外測溫儀測溫度（D）。13.某激光打標(biāo)機(jī)出現(xiàn)打標(biāo)線條加粗的現(xiàn)象，可能的原因是：A.振鏡掃描速度過快B.激光器頻率設(shè)置過低C.場鏡焦距偏差D.打標(biāo)軟件參數(shù)未保存答案：C解析：場鏡（F-θ鏡）焦距偏差會導(dǎo)致光斑在焦平面外聚焦，形成加粗線條；掃描速度過快會導(dǎo)致線條不連續(xù)（A），頻率過低會導(dǎo)致點(diǎn)間距大（B），軟件參數(shù)問題影響整體圖案（D）。14.檢測光電傳感器（對射式）時，發(fā)射端正常發(fā)光，接收端無輸出信號，可能的故障是：A.接收端光敏二極管反向偏置B.發(fā)射端透鏡污染C.供電電壓低于額定值的90%D.以上均可能答案：D解析：光敏二極管需正向偏置（反向無信號，A正確），發(fā)射端透鏡污染導(dǎo)致光強(qiáng)不足（B正確），電壓過低導(dǎo)致電路無法工作（C正確）。15.維修紅外氣體分析儀時，發(fā)現(xiàn)檢測精度下降，優(yōu)先檢查的部件是：A.氣室窗口清潔度B.紅外光源老化程度C.探測器靈敏度D.以上均需檢查答案：D解析：氣室窗口污染（影響光強(qiáng)）、光源老化（能量衰減）、探測器靈敏度下降（響應(yīng)降低）均會導(dǎo)致檢測精度下降，需逐一排查。16.某光電編碼器輸出信號波形畸變，可能的原因是：A.碼盤刻線邊緣毛刺B.供電電源紋波過大C.接收電路濾波電容失效D.以上均可能答案：D解析：碼盤毛刺導(dǎo)致光強(qiáng)突變（A）、電源紋波干擾信號（B）、濾波電容失效無法平滑波形（C）均會引起波形畸變。17.清潔YAG激光器諧振腔反射鏡時，正確的溶劑是：A.無水乙醇（純度99.7%）B.去離子水（電阻率＞18MΩ·cm）C.丙酮（分析純）D.甲醇（色譜純）答案：A解析：YAG激光器反射鏡多鍍多層介質(zhì)膜，無水乙醇（低表面張力、易揮發(fā)）是標(biāo)準(zhǔn)清潔溶劑；去離子水可能殘留（B），丙酮溶解部分鍍膜（C），甲醇毒性大（D）。18.檢測光纖端面時，使用的設(shè)備是：A.光纖顯微鏡（放大200倍）B.數(shù)字萬用表C.光譜分析儀D.光時域反射儀（OTDR）答案：A解析：光纖顯微鏡（放大100-400倍）用于觀察端面劃痕、污染；萬用表測電參數(shù)（B），光譜儀測波長（C），OTDR測鏈路損耗（D）。19.某光電設(shè)備開機(jī)后電源指示燈亮但無其他輸出，可能的故障是：A.主控制芯片程序丟失B.電源模塊輸出電壓正常但紋波過大C.保險(xiǎn)管熔斷但指示燈并聯(lián)在保險(xiǎn)前D.以上均可能答案：D解析：程序丟失（無法啟動）、紋波過大（干擾電路）、保險(xiǎn)熔斷但指示燈跨接（燈亮但無供電）均會導(dǎo)致無輸出。20.維修激光測距儀時，發(fā)現(xiàn)測量距離短于標(biāo)稱值，可能的原因是：A.接收端雪崩光電二極管（APD）增益設(shè)置過低B.發(fā)射端激光脈沖能量下降C.光學(xué)系統(tǒng)雜散光抑制不足D.以上均可能答案：D解析：APD增益低（信號弱）、激光能量下降（回波弱）、雜散光干擾（信噪比低）均會導(dǎo)致測距距離縮短。二、判斷題（共10題，每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.光學(xué)鏡片可以用普通眼鏡布擦拭，因?yàn)槠洳馁|(zhì)柔軟不會劃傷表面。（×）解析：普通眼鏡布可能含灰塵顆粒，擦拭時會劃傷鏡片，需使用專用鏡頭紙或無塵布。2.檢測高壓電路（＞1000V）時，萬用表應(yīng)選擇直流電壓檔并串聯(lián)接入。（×）解析：高壓電路測電壓需并聯(lián)，串聯(lián)會導(dǎo)致斷路；且需使用高壓表筆（耐壓＞1500V）。3.光纖熔接完成后，需用OTDR測試熔接點(diǎn)損耗，若＞0.3dB需重新熔接。（√）解析：單模光纖熔接損耗標(biāo)準(zhǔn)通常要求＜0.3dB，＞0.3dB會影響傳輸質(zhì)量。4.維修半導(dǎo)體激光器時，可直接用手接觸管殼，因?yàn)楣軞そ拥?。（×）解析：人體靜電可能通過管殼傳導(dǎo)至內(nèi)部芯片，需佩戴防靜電腕帶。5.LED顯示屏某列像素閃爍，可能是該列數(shù)據(jù)信號線接觸不良。（√）解析：數(shù)據(jù)信號線接觸不良會導(dǎo)致信號時斷時續(xù)，引起像素閃爍。6.清潔紅外鏡頭時，可用無水乙醇擦拭，因?yàn)榧t外材料（如鍺）不與乙醇反應(yīng)。（×）解析：鍺鏡頭表面通常鍍增透膜，乙醇可能溶解鍍膜，需使用專用紅外鏡頭清潔劑。7.激光功率計(jì)校準(zhǔn)應(yīng)在暗室中進(jìn)行，避免環(huán)境光干擾。（√）解析：環(huán)境光會疊加到測量結(jié)果中，導(dǎo)致功率值偏高。8.光電編碼器的分辨率越高，抗干擾能力越強(qiáng)。（×）解析：分辨率（每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)）與抗干擾能力無關(guān)，抗干擾取決于電路設(shè)計(jì)和屏蔽措施。9.維修光電轉(zhuǎn)臺時，齒輪箱潤滑脂不足會導(dǎo)致轉(zhuǎn)動卡頓，但不會影響定位精度。（×）解析：潤滑不足會導(dǎo)致齒輪磨損，進(jìn)而影響傳動間隙，降低定位精度。10.檢測CCD相機(jī)壞點(diǎn)時，需在全黑環(huán)境下采集圖像，壞點(diǎn)表現(xiàn)為異常高亮或暗點(diǎn)。（√）解析：壞點(diǎn)（固定噪聲）在無光照時仍會顯示異常值，可通過全黑圖像檢測。三、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡述激光功率衰減的常見原因及排查步驟。答案：常見原因：（1）激光器泵浦源老化（如半導(dǎo)體激光器發(fā)光效率下降）；（2）諧振腔鏡片污染或鍍膜損傷（反射率降低）；（3）光學(xué)元件（如耦合透鏡、光纖）污染或損壞（透射率下降）；（4）驅(qū)動電源電流輸出不足（導(dǎo)致泵浦能量降低）；（5）冷卻系統(tǒng)故障（溫度升高導(dǎo)致激光器效率下降）。排查步驟：（1）用激光功率計(jì)直接測量激光器輸出端功率（排除后續(xù)光學(xué)系統(tǒng)影響）；（2）若輸出端功率低，檢查驅(qū)動電源電流是否達(dá)標(biāo)（調(diào)整電流并觀察功率變化）；（3）若電流正常，檢查激光器溫度（用紅外測溫儀測量，應(yīng)在額定工作溫度±2℃內(nèi)）；（4）若溫度正常，清潔或更換諧振腔鏡片（用光纖顯微鏡檢查鏡片表面）；（5）若激光器輸出正常，檢查后續(xù)光學(xué)元件（如透鏡、光纖）的清潔度和損傷情況（用白光照射觀察是否有散射）。2.如何判斷光電探測器（如硅光電二極管）是否失效？答案：判斷方法：（1）外觀檢查：觀察管殼是否破裂、引腳是否氧化；（2）暗電流測量：關(guān)閉光源，施加反向偏置電壓（通常5-10V），用微安表測量暗電流（正常硅光電二極管暗電流＜100nA，若＞1μA則可能失效）；（3）光電流測量：用標(biāo)準(zhǔn)光源（如532nm激光器，功率1mW）照射探測器，測量光電流（光電流=響應(yīng)度×光功率，硅光電二極管響應(yīng)度約0.5A/W，1mW光功率應(yīng)產(chǎn)生約500μA電流，若無輸出或遠(yuǎn)低于此值則失效）；（4）光譜響應(yīng)測試：用不同波長光源照射，檢查是否在標(biāo)稱響應(yīng)波段內(nèi)有輸出（如硅光電二極管響應(yīng)波段400-1100nm）。3.光纖耦合系統(tǒng)中，輸出光強(qiáng)不穩(wěn)定的可能原因有哪些？答案：（1）激光器輸出不穩(wěn)定：驅(qū)動電源紋波過大（導(dǎo)致激光功率波動）、激光器溫度漂移（影響波長和輸出功率）；（2）機(jī)械振動：耦合平臺或光纖固定不牢（導(dǎo)致耦合點(diǎn)偏移）；（3）光纖微彎：光纖受到擠壓或彎曲半徑小于最小允許值（引起輻射損耗）；（4）環(huán)境光干擾：耦合系統(tǒng)未遮光（環(huán)境光疊加到輸出光中）；（5）光纖端面污染：污染物隨溫度/濕度變化導(dǎo)致透射率波動；（6）耦合透鏡失調(diào)：透鏡位置或角度輕微變化（影響聚焦效果）。4.維修LED顯示屏?xí)r，出現(xiàn)“花屏”（局部像素顏色混亂）故障，應(yīng)如何排查？答案：排查步驟：（1）檢查電源：用萬用表測量模塊供電電壓（通常5V±0.2V），電壓不穩(wěn)會導(dǎo)致驅(qū)動芯片工作異常；（2）檢查信號傳輸：用示波器測量數(shù)據(jù)信號線（如CLK、DATA）波形，觀察是否有丟包、延遲或噪聲（正常方波上升沿＜50ns，幅值3-5V）；（3）檢查驅(qū)動芯片：逐個測量行/列驅(qū)動芯片（如74HC595、MBI5024）的輸入輸出信號，若某芯片輸入正常但輸出異常，更換該芯片；（4）檢查模塊連接線：拔插排線并清潔接口，若為焊接線路，用放大鏡檢查是否有虛焊、斷路；（5）檢查控制卡：更換備用控制卡測試，排除控制卡程序錯誤或硬件故障；（6）檢查環(huán)境干擾：遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁源（如電機(jī)、變頻器），或增加屏蔽措施（如金屬罩、磁環(huán)）。5.簡述光學(xué)平臺減震系統(tǒng)的維護(hù)要點(diǎn)。答案：（1）定期檢查減震器狀態(tài)：觀察空氣彈簧（若為氣動平臺）是否漏氣（氣壓表讀數(shù)是否穩(wěn)定，標(biāo)準(zhǔn)0.4-0.6MPa），橡膠減震墊是否老化（表面是否開裂、彈性下降）；（2）清潔平臺表面：用無塵布蘸中性清潔劑擦拭，避免液體滲入減震器連接孔；（3）校準(zhǔn)水平度：使用電子水平儀測量平臺四角，調(diào)整減震器高度（氣動平臺通過充氣閥調(diào)節(jié)，機(jī)械平臺通過調(diào)節(jié)螺栓），確保水平度＜0.1mm/m；（4）避免超載：平臺負(fù)載需均勻分布，且不超過標(biāo)稱最大負(fù)載（通常200-500kg）；（5）定期更換減震介質(zhì)：液壓減震器每2-3年更換液壓油（避免油液老化導(dǎo)致阻尼下降）；（6）環(huán)境控制：保持實(shí)驗(yàn)室溫度（20±2℃）、濕度（40-60%RH）穩(wěn)定，防止減震器因溫濕度變化失效。四、實(shí)操題（共2題，每題10分，共20分）1.請描述使用示波器測量半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流波形的操作步驟及注意事項(xiàng)。答案：操作步驟：（1）準(zhǔn)備工具：示波器（帶寬≥100MHz）、電流探頭（如TCP0030A，測量范圍0-30A）、萬用表、防靜電工具。（2）斷電操作：關(guān)閉激光器電源，佩戴防靜電腕帶，斷開驅(qū)動電源與激光器的連接。（3）連接電流探頭：將電流探頭卡在驅(qū)動電路的正極導(dǎo)線上（確保導(dǎo)線完全穿過探頭磁環(huán)），探頭接地端與電路地連接。（4）設(shè)置示波器參數(shù)：選擇直流耦合（DCCoupling），垂直量程根據(jù)標(biāo)稱電流設(shè)置（如標(biāo)稱2A，量程選1A/div），時基設(shè)置為10μs/div（觀察脈沖波形），打開探頭校正（Cal5V）。（5）通電測試：緩慢啟動驅(qū)動電源，調(diào)節(jié)電流至標(biāo)稱值（如1.5A），觀察示波器波形：正常應(yīng)為平滑的矩形波（上升沿＜1μs，過沖＜10%），無高頻噪聲（紋波＜5%）。（6）記錄數(shù)據(jù)：保存波形圖，測量峰峰值、上升時間、紋波系數(shù)等參數(shù)。注意事項(xiàng)：（1）電流探頭需與被測電流方向匹配（探頭標(biāo)記“+”指向負(fù)載）；（2）避免探頭磁環(huán)開口未閉合（會導(dǎo)致測量誤差＞10%）；（3）測試時激光器需處于散熱狀態(tài)（連接散熱片或風(fēng)冷），防止過熱損壞；（4）若驅(qū)動電源含高頻開關(guān)元件（如開關(guān)電源），需使用屏蔽導(dǎo)線并縮短探頭引線長度，減少電磁干擾；（5）測試完成后先關(guān)閉電源，再拆除探頭，避免觸電。2.某實(shí)驗(yàn)室一臺光纖光譜儀（型號：AvaSpec-2048）出現(xiàn)“無法連接電腦”故障，請?jiān)O(shè)計(jì)排查流程并寫出具體操作。答案：排查流