2026年光學(xué)工程基礎(chǔ)核心題型突破練習(xí)題（附答案）一、選擇題（每題2分，共10題）說明：以下題目主要針對中國光學(xué)工程領(lǐng)域近年發(fā)展趨勢，側(cè)重激光加工、光學(xué)檢測等方向。1.激光加工中，提高加工精度的主要方法之一是控制激光的A.功率密度B.相位穩(wěn)定性C.脈沖寬度D.光譜純度2.在光學(xué)檢測中，使用邁克爾遜干涉儀測量折射率時，若動鏡移動距離為ΔL，干涉條紋移動數(shù)量為N，則待測介質(zhì)的折射率n為A.n=1+(ΔL/λ)B.n=1-(ΔL/λ)C.n=2+(ΔL/λN)D.n=2-(ΔL/λN)3.光纖通信中，色散補(bǔ)償技術(shù)通常采用A.波分復(fù)用（WDM）B.彎曲損耗補(bǔ)償模塊C.光纖放大器D.偏振相關(guān)損耗（PMD）抑制4.全息照相中，記錄全息圖的關(guān)鍵參數(shù)是A.曝光時間B.物光與參考光夾角C.光源強(qiáng)度D.顯影溫度5.光刻技術(shù)中，減小線寬裕度的有效方法是A.提高光源波長B.增加透射率掩模C.優(yōu)化對準(zhǔn)精度D.降低顯影液濃度二、填空題（每空1分，共5題）說明：題目涉及光學(xué)設(shè)計、光學(xué)測量等基礎(chǔ)知識點(diǎn)，結(jié)合中國制造業(yè)對高精度光學(xué)系統(tǒng)的需求。6.在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計中，為了減小球差，通常會采用__________或__________兩種校正方法。7.激光雷達(dá)（LiDAR）中，常用的探測元件是__________，其工作原理基于光電效應(yīng)。8.光學(xué)相干斷層掃描（OCT）技術(shù)中，其軸向分辨率主要由光源的__________決定。9.在光學(xué)薄膜設(shè)計時，高反射膜層通常采用__________膜系結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)窄帶濾波效果。10.光纖傳感器中，基于布里淵散射效應(yīng)的傳感器主要用于測量__________和__________。三、簡答題（每題5分，共5題）說明：題目側(cè)重光學(xué)工程在智能制造、醫(yī)療檢測等領(lǐng)域的應(yīng)用。11.簡述激光干涉測長原理及其在精密測量中的應(yīng)用場景。12.光纖傳感器相比傳統(tǒng)電傳感器有哪些優(yōu)勢？并舉例說明其在工業(yè)檢測中的具體應(yīng)用。13.全息防偽技術(shù)的基本原理是什么？如何提高全息圖的防偽安全性？14.光學(xué)系統(tǒng)中的像差有哪些類型？如何通過光學(xué)設(shè)計方法進(jìn)行校正？15.簡述光學(xué)相干層析（OCT）技術(shù)在眼科臨床診斷中的作用及其關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。四、計算題（每題10分，共2題）說明：題目涉及光學(xué)成像、激光加工等工程計算，需結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場景。16.已知某激光加工系統(tǒng)使用波長為1064nm的Nd:YAG激光，脈沖寬度為10ns，加工材料吸收系數(shù)為0.1cm?1，求光斑直徑為2mm時的熱影響區(qū)深度（假設(shè)熱擴(kuò)散長度為1mm）。17.設(shè)計一個邁克爾遜干涉儀測量折射率，已知光源波長λ=632.8nm，動鏡移動范圍為10mm，觀察到干涉條紋移動了100條，計算待測介質(zhì)的折射率。答案與解析一、選擇題答案1.B（相位穩(wěn)定性對干涉條紋清晰度影響最大，激光加工中需精確控制相位以提升精度）2.D（邁克爾遜干涉儀原理：ΔL=λN/2，故n=2-(ΔL/λN)）3.B（彎曲損耗補(bǔ)償模塊可有效抑制光纖彎曲引起的損耗，提高傳輸質(zhì)量）4.B（物光與參考光夾角影響全息圖的衍射效率和解像能力）5.C（對準(zhǔn)精度直接影響光刻分辨率，提高對準(zhǔn)精度可減小線寬裕度）二、填空題答案6.場曲校正；像散校正（球差需通過兩種方法聯(lián)合校正）7.光電二極管（LiDAR中常用雪崩光電二極管APD或PIN二極管）8.相干長度（OCT軸向分辨率與光源相干長度成反比）9.高斯膜系（通過多層膜組合實(shí)現(xiàn)窄帶反射或透射）10.溫度；應(yīng)變（布里淵散射對溫度和應(yīng)變敏感）三、簡答題答案11.激光干涉測長原理：利用激光的相干性，通過邁克爾遜干涉儀測量動鏡位移引起的條紋移動，位移量ΔL=λN/2。應(yīng)用場景：精密長度測量、半導(dǎo)體晶圓檢測等。12.光纖傳感器優(yōu)勢：抗電磁干擾、耐腐蝕、可埋入結(jié)構(gòu)物、分布式測量。應(yīng)用舉例：橋梁應(yīng)變監(jiān)測、管道泄漏檢測等。13.全息防偽原理：記錄物體光波的全部信息（振幅和相位），通過衍射重現(xiàn)三維圖像。提高安全性方法：采用動態(tài)全息、微縮全息或加密算法。14.像差類型：球差、彗差、像散、場曲、畸變。校正方法：光學(xué)設(shè)計時通過改變透鏡曲率、增加補(bǔ)償透鏡或采用非球面鏡。15.OCT技術(shù)作用：眼科中用于檢測視網(wǎng)膜厚度、黃斑變性等。關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)：軸向分辨率（≤10μm）、掃描深度（≤2mm）。四、計算題答案16.熱影響區(qū)深度計算：熱擴(kuò)散方程：ΔT=(Pτ/πd2)exp(-x2/(4αt))，其中α=1mm，解得