2026年光學(xué)工程基礎(chǔ)考試核心內(nèi)容鞏固練習(xí)題及參考答案一、單選題（每題2分，共20題）1.光學(xué)工程中，用于測量光強(qiáng)度的傳感器主要基于哪種物理原理？A.光電效應(yīng)B.聲光效應(yīng)C.熱電效應(yīng)D.壓電效應(yīng)2.在光學(xué)系統(tǒng)中，光闌的主要作用是？A.增強(qiáng)成像質(zhì)量B.減少球差C.控制光通量D.提高透過率3.某光學(xué)系統(tǒng)的焦距為100mm，物距為200mm，根據(jù)高斯成像公式，像距為？A.50mmB.66.67mmC.200mmD.300mm4.光學(xué)薄膜的增透膜主要利用了哪種干涉效應(yīng)？A.全反射B.衍射C.相干干涉D.非相干干涉5.光纖通信中，常用的多模光纖與單模光纖的主要區(qū)別在于？A.傳輸速率B.損耗大小C.芯徑尺寸D.成本6.光學(xué)系統(tǒng)中的色差主要來源于？A.球差B.像散C.紅外折射率差異D.散射7.光學(xué)衍射中的夫瑯禾費(fèi)衍射適用于哪種情況？A.點(diǎn)光源照射小孔B.遠(yuǎn)場觀察C.近場觀察D.光源與觀察屏距離很近8.光學(xué)系統(tǒng)中，準(zhǔn)直光束通過透鏡后，出射光束會？A.仍然平行B.發(fā)散C.會聚D.無法確定9.光學(xué)材料的熱穩(wěn)定性通常通過哪個參數(shù)衡量？A.折射率B.熱膨脹系數(shù)C.透光率D.介電常數(shù)10.光學(xué)相干性最好的光源是？A.白熾燈B.激光器C.LEDD.太陽光二、多選題（每題3分，共10題）1.光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計時，需要考慮的主要因素包括？A.分辨率B.光譜范圍C.成本D.光能利用率E.機(jī)械穩(wěn)定性2.光纖連接器的主要性能指標(biāo)有？A.回波損耗B.傳輸延遲C.連接損耗D.機(jī)械強(qiáng)度E.溫度穩(wěn)定性3.光學(xué)薄膜的制備方法包括？A.濺射沉積B.化學(xué)氣相沉積C.光刻技術(shù)D.溶膠-凝膠法E.熱蒸發(fā)法4.光學(xué)系統(tǒng)中的像差包括？A.球差B.色差C.像散D.像場彎曲E.畸變5.光纖傳感器的類型包括？A.基于干涉的傳感器B.基于吸收的傳感器C.基于散射的傳感器D.基于偏振的傳感器E.基于溫度的傳感器6.光學(xué)系統(tǒng)中的光闌包括？A.入瞳B.出瞳C.光闌孔D.節(jié)點(diǎn)E.焦點(diǎn)7.光學(xué)衍射的應(yīng)用包括？A.光刻技術(shù)B.全息成像C.光纖通信D.光學(xué)測量E.光學(xué)傳感8.光學(xué)材料的特性包括？A.折射率B.透光率C.熱穩(wěn)定性D.機(jī)械強(qiáng)度E.光致變色性9.光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)評價方法包括？A.分辨率測試B.色差分析C.波前差分析D.光譜響應(yīng)測試E.熱成像測試10.光纖通信系統(tǒng)中，常用的光放大器包括？A.半導(dǎo)體激光放大器B.摻鉺光纖放大器C.纖光放大器D.放大器-激光器集成（ALI）E.光子晶體放大器三、判斷題（每題1分，共10題）1.光學(xué)系統(tǒng)的放大率與物距和像距有關(guān)。（√）2.光學(xué)薄膜的增透效果取決于膜層厚度和折射率。（√）3.單模光纖的纖芯直徑通常大于多模光纖。（×）4.光學(xué)相干性差的光源適用于全息成像。（×）5.光闌可以減少光學(xué)系統(tǒng)的雜散光。（√）6.光纖連接器的回波損耗越小，信號傳輸質(zhì)量越好。（√）7.光學(xué)衍射只能產(chǎn)生暗紋和亮紋，無法形成復(fù)雜圖像。（×）8.光學(xué)材料的熱膨脹系數(shù)越小，其熱穩(wěn)定性越好。（√）9.光學(xué)系統(tǒng)的色差主要由于不同波長的折射率差異。（√）10.光纖傳感器的靈敏度不受環(huán)境溫度影響。（×）四、簡答題（每題5分，共5題）1.簡述光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的基本原則。2.解釋光纖通信中色散和損耗的影響。3.說明光學(xué)薄膜的增透原理。4.描述光纖傳感器的分類及其應(yīng)用。5.分析光學(xué)系統(tǒng)中的主要像差及其校正方法。五、計算題（每題10分，共3題）1.某光學(xué)系統(tǒng)的焦距為50mm，物距為75mm，求像距和放大率。2.光纖通信中，某段單模光纖的色散為0.2ps/nm/km，傳輸距離為50km，求色散引起的脈沖展寬。3.光學(xué)薄膜的折射率為1.5，設(shè)計增透膜層厚度，使500nm波長的光實(shí)現(xiàn)完全透射（假設(shè)入射介質(zhì)折射率為1.0）。參考答案及解析一、單選題1.A（光電效應(yīng)是光電傳感器的基本原理。）2.C（光闌用于控制進(jìn)入系統(tǒng)的光通量。）3.B（根據(jù)高斯公式：1/f=1/u+1/v，解得v≈66.67mm。）4.C（增透膜利用相干干涉減少反射。）5.C（多模光纖芯徑較大，單模光纖芯徑較小。）6.C（色差主要由于不同波長折射率差異。）7.B（夫瑯禾費(fèi)衍射適用于遠(yuǎn)場觀察。）8.A（準(zhǔn)直光束通過透鏡后仍平行。）9.B（熱膨脹系數(shù)反映材料熱穩(wěn)定性。）10.B（激光器具有高相干性。）二、多選題1.A,B,C,D,E（系統(tǒng)設(shè)計需考慮性能、成本、穩(wěn)定性等。）2.A,C,D,E（連接器性能關(guān)鍵指標(biāo)包括回波損耗、連接損耗等。）3.A,B,D,E（薄膜制備方法主要為物理和化學(xué)沉積。）4.A,B,C,D,E（像差包括球差、色差、像散等。）5.A,B,C,D（光纖傳感器類型多樣，基于干涉、吸收、散射等。）6.A,B,C（光闌包括入瞳、出瞳、光闌孔。）7.A,B,D,E（光學(xué)衍射應(yīng)用于光刻、全息、測量等。）8.A,B,C,D（光學(xué)材料特性包括折射率、透光率等。）9.A,B,C,D（像質(zhì)評價方法包括分辨率、色差分析等。）10.B,C,D（常用光纖放大器包括摻鉺光纖放大器等。）三、判斷題1.√（放大率與物距和像距相關(guān)。）2.√（膜層厚度和折射率決定增透效果。）3.×（單模光纖芯徑更小。）4.×（相干性差的光源不適合全息成像。）5.√（光闌可減少雜散光。）6.√（回波損耗越小，信號質(zhì)量越高。）7.×（衍射可形成復(fù)雜圖像。）8.√（熱膨脹系數(shù)越小，熱穩(wěn)定性越好。）9.√（色差由折射率差異引起。）10.×（溫度影響光纖傳感器的靈敏度。）四、簡答題1.光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的基本原則：-像質(zhì)優(yōu)良（低像差、高分辨率）-光譜范圍匹配-結(jié)構(gòu)緊湊、成本合理-穩(wěn)定性（溫度、振動影響）2.光纖通信中色散和損耗的影響：-色散導(dǎo)致信號脈沖展寬，降低傳輸速率；-損耗導(dǎo)致信號強(qiáng)度減弱，需光放大器補(bǔ)償。3.光學(xué)薄膜的增透原理：-通過多層膜層干涉，使特定波長光反射最小，透射最大。4.光纖傳感器的分類及其應(yīng)用：-干涉型：用于位移、應(yīng)變測量；-吸收型：用于氣體濃度檢測；-散射型：用于分布式溫度傳感；-偏振型：用于振動監(jiān)測。5.光學(xué)系統(tǒng)中的主要像差及其校正方法：-球差：通過非球面鏡或雙膠合透鏡校正；-色差：使用色散補(bǔ)償片或復(fù)消色差設(shè)計。五、計算題1.像距和放大率計算：-高斯公式：1/f=1/u+1/v→v=37.5mm；-