2026年光學(xué)工程基礎(chǔ)重點(diǎn)考點(diǎn)練習(xí)題（附詳細(xì)解析）一、單選題（每題2分，共20題）1.在光纖通信系統(tǒng)中，通常采用______來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸。A.多模光纖B.單模光纖C.同軸電纜D.波導(dǎo)2.激光器的核心部分是______，它負(fù)責(zé)產(chǎn)生激光束。A.光學(xué)諧振腔B.泵浦源C.激活介質(zhì)D.光電探測器3.以下哪種光學(xué)元件主要用于改變光束的傳播方向？A.濾光片B.透鏡C.分束器D.擴(kuò)束鏡4.全息照相技術(shù)利用______記錄和再現(xiàn)物體的三維信息。A.光的干涉B.光的衍射C.光的偏振D.光的散射5.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.控制光通量C.改變光譜分布D.減少雜散光6.以下哪種材料適用于制作高反膜？A.硅氧化物（SiO?）B.硫化鋅（ZnS）C.氮化硅（Si?N?）D.石英玻璃7.菲涅爾透鏡主要用于______。A.光束聚焦B.光束擴(kuò)束C.光束整形D.光束分束8.在光學(xué)測量中，干涉儀的核心原理是______。A.光電效應(yīng)B.光的相干性C.光的色散D.光的吸收9.以下哪種光學(xué)效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致光纖中的信號(hào)衰減？A.色散B.噪聲C.損耗D.相干性10.在光學(xué)系統(tǒng)中，孔徑光闌的位置會(huì)影響______。A.分辨率B.視場角C.色差D.畸變二、多選題（每題3分，共10題）1.激光器的輸出特性包括______。A.亮度B.譜線寬度C.光束質(zhì)量D.相干長度2.光纖通信系統(tǒng)中的主要損耗類型有______。A.損耗B.色散C.噪聲D.散射3.光學(xué)系統(tǒng)的像差包括______。A.球差B.色差C.像散D.畸變4.全息照相的記錄條件包括______。A.光的相干性B.光的干涉C.光的衍射D.記錄介質(zhì)5.光學(xué)薄膜的主要功能有______。A.增透B.高反C.分光D.調(diào)色6.光纖的色散類型包括______。A.材料色散B.波導(dǎo)色散C.模間色散D.模內(nèi)色散7.光學(xué)測量儀器中常用的干涉儀有______。A.邁克爾遜干涉儀B.法布里-珀羅干涉儀C.泰曼-格林干涉儀D.瑞利干涉儀8.光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則包括______。A.像差校正B.分辨率優(yōu)化C.光譜匹配D.成本控制9.激光器的泵浦方式包括______。A.光泵浦B.電泵浦C.化學(xué)泵浦D.冷卻泵浦10.光學(xué)薄膜的制備方法包括______。A.電子束蒸發(fā)B.磁控濺射C.濺射沉積D.化學(xué)氣相沉積三、填空題（每題2分，共15題）1.光的干涉現(xiàn)象是______疊加的結(jié)果。2.光纖通信系統(tǒng)中，色散會(huì)導(dǎo)致信號(hào)______。3.激光器的輸出光譜特性取決于______。4.光學(xué)系統(tǒng)的孔徑光闌決定了______。5.全息照相需要使用______光源。6.光學(xué)薄膜的厚度通常在______范圍內(nèi)。7.光纖的損耗主要來源于______和______。8.光學(xué)系統(tǒng)的分辨率受______和______限制。9.激光器的泵浦效率與______有關(guān)。10.光學(xué)薄膜的折射率通常在______范圍內(nèi)。11.光纖的色散補(bǔ)償技術(shù)通常采用______。12.光學(xué)系統(tǒng)的像差校正需要考慮______和______。13.全息照相的記錄介質(zhì)可以是______或______。14.光纖通信系統(tǒng)中，波分復(fù)用技術(shù)可以提高_(dá)_____。15.光學(xué)薄膜的制備需要精確控制______和______。四、簡答題（每題5分，共5題）1.簡述光纖通信系統(tǒng)中色散的影響及補(bǔ)償方法。2.解釋激光器的諧振腔及其作用。3.簡述全息照相的記錄原理及主要應(yīng)用。4.簡述光學(xué)薄膜的制備方法及關(guān)鍵工藝參數(shù)。5.簡述光纖通信系統(tǒng)中波分復(fù)用技術(shù)的原理及優(yōu)勢。五、計(jì)算題（每題10分，共3題）1.已知單模光纖的纖芯直徑為9μm，光波長為1550nm，計(jì)算該光纖的數(shù)值孔徑（NA）。2.一束激光通過一個(gè)焦距為50cm的透鏡，若物距為20cm，求像距及放大率。3.假設(shè)一個(gè)光纖通信系統(tǒng)傳輸距離為100km，色散系數(shù)為16ps/km，計(jì)算總色散對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?。答案及解析一、單選題答案及解析1.B解析：單模光纖具有低損耗、高帶寬的特點(diǎn)，適用于長距離光纖通信系統(tǒng)。2.C解析：激活介質(zhì)是激光器產(chǎn)生激光的核心部分，通過受激輻射實(shí)現(xiàn)光放大。3.B解析：透鏡通過折射改變光束傳播方向，是光學(xué)系統(tǒng)中常用的光學(xué)元件。4.A解析：全息照相利用光的干涉原理記錄物體的光波信息，實(shí)現(xiàn)三維成像。5.B解析：光闌通過限制光束范圍來控制光通量，減少系統(tǒng)雜散光。6.C解析：氮化硅具有高折射率，適用于制備高反膜。7.C解析：菲涅爾透鏡通過特殊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)光束整形，適用于照明系統(tǒng)。8.B解析：干涉儀利用光的相干性進(jìn)行精密測量，如長度、折射率等。9.C解析：光纖損耗主要源于材料吸收和散射，導(dǎo)致信號(hào)衰減。10.B解析：孔徑光闌位置影響視場角，進(jìn)而影響成像范圍。二、多選題答案及解析1.A,B,C,D解析：激光器輸出特性包括亮度、譜線寬度、光束質(zhì)量和相干長度等。2.A,B,D解析：光纖損耗類型包括材料損耗、色散和散射損耗。3.A,B,C,D解析：光學(xué)系統(tǒng)像差包括球差、色差、像散和畸變等。4.A,B,C,D解析：全息照相記錄需要相干光源、干涉、衍射和記錄介質(zhì)。5.A,B,C,D解析：光學(xué)薄膜功能包括增透、高反、分光和調(diào)色等。6.A,B,C解析：光纖色散類型包括材料色散、波導(dǎo)色散和模間色散。7.A,B,C解析：常用干涉儀包括邁克爾遜干涉儀、法布里-珀羅干涉儀和泰曼-格林干涉儀。8.A,B,C,D解析：光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需考慮像差校正、分辨率、光譜匹配和成本控制。9.A,B,C解析：激光器泵浦方式包括光泵浦、電泵浦和化學(xué)泵浦。10.A,B,C,D解析：光學(xué)薄膜制備方法包括電子束蒸發(fā)、磁控濺射、濺射沉積和化學(xué)氣相沉積。三、填空題答案及解析1.兩列相干光解析：光的干涉是兩列相干光疊加產(chǎn)生明暗條紋的現(xiàn)象。2.信號(hào)失真解析：色散會(huì)導(dǎo)致信號(hào)脈沖展寬，造成傳輸失真。3.激活介質(zhì)的特性解析：激光器輸出光譜與激活介質(zhì)的能級(jí)結(jié)構(gòu)有關(guān)。4.系統(tǒng)的視場角解析：孔徑光闌位置決定光束進(jìn)入系統(tǒng)的范圍。5.相干解析：全息照相需要使用相干光源才能記錄干涉條紋。6.幾納米到幾百納米解析：光學(xué)薄膜厚度通常在納米級(jí)，以實(shí)現(xiàn)特定光學(xué)效應(yīng)。7.材料吸收，散射解析：光纖損耗主要來自材料吸收和瑞利散射等。8.光源分辨率，光學(xué)系統(tǒng)像差解析：分辨率受限于光源和系統(tǒng)像差。9.泵浦效率解析：泵浦效率越高，激光器輸出功率越大。10.1.3-2.5解析：光學(xué)薄膜折射率通常在此范圍內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)高反或增透效果。11.色散補(bǔ)償模塊解析：通過色散補(bǔ)償模塊抵消光纖色散。12.光學(xué)元件選擇，光闌設(shè)計(jì)解析：像差校正需考慮元件和光闌優(yōu)化。13.照相底片，光敏材料解析：全息記錄介質(zhì)可以是傳統(tǒng)底片或光敏材料。14.傳輸容量解析：波分復(fù)用可同時(shí)傳輸多路信號(hào)，提高傳輸容量。15.薄膜厚度，折射率解析：薄膜制備需精確控制厚度和折射率。四、簡答題答案及解析1.光纖通信系統(tǒng)中色散的影響及補(bǔ)償方法解析：色散導(dǎo)致信號(hào)脈沖展寬，增加誤碼率。補(bǔ)償方法包括使用色散補(bǔ)償模塊或選擇低色散光纖。2.激光器的諧振腔及其作用解析：諧振腔由反射鏡構(gòu)成，通過光反饋實(shí)現(xiàn)受激輻射，輸出激光束。3.全息照相的記錄原理及主要應(yīng)用解析：全息照相利用光的干涉記錄物光波前，可應(yīng)用于三維成像、防偽等。4.光學(xué)薄膜的制備方法及關(guān)鍵工藝參數(shù)解析：制備方法包括電子束蒸發(fā)、磁控濺射等，關(guān)鍵參數(shù)包括厚度、折射率等。5.光纖通信系統(tǒng)中波分復(fù)用技術(shù)的原理及優(yōu)勢解析：波分復(fù)用通過不同波長傳輸多路信號(hào)，提高光纖利用率。五、計(jì)算題答案及解析1.單模光纖的數(shù)值孔徑計(jì)算解析：NA=sin(θ)=√(n?2-n?2)，其中n?為包層折射率，n?為纖芯折射率。假設(shè)n?