光學干涉儀在光波導器件制備中的應用考核試卷考生姓名：__________答題日期：_______年__月__日得分：_________判卷人：_________

一、單項選擇題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）

1.光學干涉儀主要用于以下哪一項測量？（）

A.光的強度

B.光的波長

C.光的相位

D.光的折射率

2.下列哪種干涉儀常用于光波導器件制備中的波前檢測？（）

A.邁克爾遜干涉儀

B.揚氏干涉儀

C.法布里-珀羅干涉儀

D.馬赫-曾德爾干涉儀

3.在光波導器件中，下列哪種參數是利用光學干涉儀可以直接測量的？（）

A.傳播常數

B.損耗因子

C.模式分布

D.有效折射率

4.光學干涉儀中，兩束相干光波程差為半個波長時，干涉條紋的特點是：（）

A.明暗相間的條紋

B.只有亮條紋

C.只有暗條紋

D.條紋不清晰

5.在光波導制備中，利用干涉儀觀察到的干涉條紋主要反映了以下哪個物理現象？（）

A.光的衍射

B.光的散射

C.光的反射

D.光的干涉

6.以下哪種方法通常不用于干涉儀中實現波前檢測？（）

A.分束鏡

B.反射鏡

C.波片

D.透鏡陣列

7.在法布里-珀羅干涉儀中，兩個反射鏡之間的距離對干涉條紋有何影響？（）

A.距離越大，條紋越密集

B.距離越小，條紋越密集

C.距離與條紋密度無關

D.距離增加，條紋移位

8.下列關于光學干涉儀的描述，錯誤的是：（）

A.需要使用相干光源

B.可以用于精確測量光的波長

C.不能用于檢測光波導中的模式分布

D.對環境振動敏感

9.在光波導器件制備中，如果要測量波導的有效折射率，通常可以使用：（）

A.揚氏干涉儀

B.馬赫-曾德爾干涉儀

C.邁克爾遜干涉儀

D.全息干涉儀

10.以下哪項不是干涉儀在光波導器件制備中的主要應用？（）

A.測量波導的折射率分布

B.檢測波導的模式

C.測量波導的長度

D.直接控制波導的制造過程

11.在邁克耳孫干涉儀中，參考光束和測量光束的路徑差是由以下哪部分組成的？（）

A.分束鏡到反射鏡的距離

B.分束鏡到透鏡的距離

C.透鏡到反射鏡的距離

D.上述所有部分

12.光波導器件中，當光從高折射率介質進入低折射率介質時，以下哪種現象會發生？（）

A.光速增加

B.光速減少

C.光發生全反射

D.光的相位發生跳變

13.下列哪種技術不是基于光學干涉原理用于光波導器件的模式分析？（）

A.切片法

B.傅立葉變換法

C.模擬光束傳播法

D.直接成像法

14.在使用干涉儀測量光波導器件時，為了獲得清晰的干涉條紋，以下哪種條件是必須的？（）

A.波導表面必須絕對平整

B.光源必須有極高的相干性

C.波導與干涉儀之間不能有空氣隙

D.波導材料必須有固定的折射率

15.關于干涉條紋的間距，以下哪種說法是正確的？（）

A.與光的波長成正比

B.與光的波長成反比

C.與干涉儀的構造無關

D.僅與干涉儀中反射鏡的曲率有關

16.以下哪種情況下，干涉條紋不會出現？（）

A.兩束相干光波程差為零

B.兩束相干光波程差為波長的一半

C.兩束相干光波程差為一個波長

D.兩束相干光波程差為兩個波長

17.在光波導制備中，要觀察干涉條紋，通常要求光源的相干長度至少要大于：（）

A.波導的長度

B.干涉儀的臂長差

C.光波的波長

D.干涉儀中透鏡的焦距

18.在馬赫-曾德爾干涉儀中，當兩臂中的光程差為奇數倍波長時，干涉條紋呈現：（）

A.亮條紋

B.暗條紋

C.亮暗條紋相間

D.不規則分布

19.下列哪種情況下，使用光學干涉儀測量光波導器件時，會導致測量誤差？（）

A.干涉儀調整不當

B.波導材料的均勻性很好

C.測量環境中溫度變化

D.波導長度精確已知

20.在使用光學干涉儀對光波導進行模式分析時，以下哪種方法可以用來確定模式的有效折射率？（）

A.觀察干涉條紋的分布

B.計算干涉條紋的間距

C.分析干涉條紋的相位

D.所有上述方法

（結束）

二、多選題（本題共20小題，每小題1.5分，共30分，在每小題給出的四個選項中，至少有一項是符合題目要求的）

1.光波導器件的模式分析中，可以使用以下哪些方法？（）

A.干涉法

B.數值模似法

C.傅立葉變換法

D.直接成像法

2.光學干涉儀在光波導制備中的應用包括以下哪些？（）

A.測量波導的折射率

B.檢測波導的損耗

C.觀察波導的模式分布

D.控制波導的制造過程

3.以下哪些因素會影響光學干涉儀的測量結果？（）

A.光源相干性

B.干涉儀的穩定性

C.環境溫度變化

D.波導材料的均勻性

4.在邁克爾遜干涉儀中，以下哪些組件是必須的？（）

A.分束鏡

B.反射鏡

C.透鏡

D.光源

5.以下哪些條件有助于獲得更清晰的干涉條紋？（）

A.使用單色光源

B.提高光源的相干長度

C.減少干涉儀中的空氣隙

D.增加干涉儀的臂長

6.在光波導器件中，哪些因素會影響干涉條紋的間距？（）

A.光的波長

B.反射鏡之間的距離

C.波導的折射率

D.干涉儀的類型

7.以下哪些是法布里-珀羅干涉儀的特點？（）

A.高分辨率

B.簡單的構造

C.對環境振動敏感

D.適用于氣體折射率的測量

8.在光波導器件制備中，哪些方法可以用來確定波導的傳播常數？（）

A.干涉法

B.譜分析法

C.模擬計算

D.直接觀測

9.使用光學干涉儀進行波導模式分析時，以下哪些現象可以觀察到？（）

A.亮暗相間的條紋

B.條紋的彎曲

C.條紋的移動

D.條紋的消失

10.以下哪些因素可能導致干涉條紋的扭曲？（）

A.波導的形狀變化

B.波導折射率的突變

C.干涉儀中的光學元件損壞

D.環境中的溫度梯度

11.在光波導器件中，哪些因素會影響光的全反射？（）

A.波導的折射率

B.入射光的波長

C.波導的厚度

D.波導的彎曲度

12.以下哪些技術可以用于提高光學干涉儀的測量精度？（）

A.自適應光學技術

B.鎖相技術

C.激光穩頻技術

D.增加光源功率

13.在馬赫-曾德爾干涉儀中，以下哪些情況會導致干涉條紋的變化？（）

A.兩臂的光程差變化

B.波導折射率的變化

C.干涉儀中透鏡的位置變化

D.環境振動的變化

14.以下哪些方法可以用來補償光學干涉儀中的系統誤差？（）

A.使用標準樣品進行校正

B.修改干涉儀的結構設計

C.采用軟件算法進行校正

D.改變光源的波長

15.在光波導器件的制備過程中，哪些因素會影響干涉條紋的對比度？（）

A.波導表面的粗糙度

B.波導材料的吸收系數

C.波導與干涉儀之間的對準精度

D.光源的光譜寬度

16.以下哪些現象表明干涉儀中的光路沒有完全對準？（）

A.干涉條紋不清晰

B.干涉條紋彎曲

C.干涉條紋顏色不一致

D.干涉條紋不對稱

17.在光波導的模式分析中，以下哪些參數可以通過干涉法獲得？（）

A.模式的有效折射率

B.模式的傳播常數

C.模式的場分布

D.模式的群速度

18.以下哪些條件有助于減小光學干涉儀中的噪聲？（）

A.使用低噪聲光源

B.提高干涉儀的光學質量

C.在暗室環境中操作

D.使用抗干擾的電子設備

19.在干涉儀的調整過程中，以下哪些步驟是必要的？（）

A.確保干涉儀的機械穩定性

B.調整干涉儀中的光學元件以獲得清晰的干涉條紋

C.使用標準樣品進行校準

D.記錄干涉儀的調整參數

20.在光波導器件的測試中，以下哪些因素可能導致測量結果的偏差？（）

A.波導樣品的制備缺陷

B.波導與干涉儀之間的耦合效率

C.干涉儀的響應時間

D.環境中的電磁干擾

（結束）

三、填空題（本題共10小題，每小題2分，共20分，請將正確答案填到題目空白處）

1.在光學干涉儀中，兩束相干光相遇產生干涉現象時，如果光程差為波長的整數倍，則會產生______的干涉條紋。（）

2.光波導器件中，模式的有效折射率可以通過觀察干涉條紋的______來確定。（）

3.邁克爾遜干涉儀主要由分束鏡、反射鏡和______組成。（）

4.法布里-珀羅干涉儀的兩個主要部分是______和______。（）

5.在馬赫-曾德爾干涉儀中，當兩臂光程差為奇數倍波長時，干涉條紋表現為______。（）

6.光學干涉儀在測量光波導器件時，為了獲得準確的測量結果，需要保證光源的相干長度至少要______波導的長度。（）

7.用來補償光學干涉儀系統誤差的方法之一是使用______進行校正。（）

8.在光波導器件制備中，通過干涉法可以分析出波導的______和______。（）

9.環境中的______和______是影響光學干涉儀測量精度的兩個主要因素。（）

10.為了減小光學干涉儀中的噪聲，可以在______環境中操作，并使用______的電子設備。（）

四、判斷題（本題共10小題，每題1分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

1.在光學干涉儀中，干涉條紋的間距與光的波長成反比。（）

2.光波導器件的傳播常數可以通過光學干涉儀直接測量得到。（）

3.干涉儀中使用的光源必須是相干光源。（）

4.邁克爾遜干涉儀可以用來測量光的波長。（）

5.在法布里-珀羅干涉儀中，兩個反射鏡之間的距離越小，干涉條紋越密集。（）

6.光波導器件的模式分析不需要使用干涉法。（）

7.環境溫度的變化不會影響光學干涉儀的測量結果。（）

8.光學干涉儀的調整過程中，不需要對干涉儀進行校準。（）

9.光波導器件的損耗可以通過干涉儀直接測量得到。（）

10.在使用光學干涉儀進行測量時，波導與干涉儀之間的耦合效率對測量結果沒有影響。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題10分，共40分）

1.請簡述光學干涉儀在光波導器件制備中的應用，并說明其工作原理。（10分）

2.描述如何使用邁克爾遜干涉儀測量光波導器件的有效折射率，并解釋在測量過程中可能遇到的問題及其解決方法。（10分）

3.詳細說明馬赫-曾德爾干涉儀在光波導模式分析中的應用，以及如何通過干涉條紋來確定模式的有效折射率和傳播常數。（10分）

4.討論在光波導器件制備中使用光學干涉儀時，環境因素（如溫度、振動等）對測量結果的影響，并提出相應的補償或消除措施。（10分）

標準答案

一、單項選擇題

1.C

2.B

3.D

4.A

5.D

6.D

7.A

8.C

9.A

10.D

...（此處省略剩余題目的答案）

二、多選題

1.ABD

2.ABC

3.ABCD

4.ABC

5.ABC

...（此處省略剩余題目的答案）

三、填空題

1.同心圓形

2.間距

3.透鏡

4.反射鏡、透鏡

5.暗條紋

...（此處省略剩余題目的答案）

四、判斷題

1.×

2.×

3.√

4.√

5.√

...（此處省略剩余題目的答案）

五、主觀題（參考）

1.光學干涉儀在光波導器件制備中用于測量折射率、模式分