2025年光纤光缆制造工光纤团队协作模拟卷及答案

2025年光纤光缆制造工光纤团队协作模拟卷及答案（满分200分，限时180分钟，闭卷）一、单项选择题（每题2分，共30分）1.在VAD工艺中，决定芯棒折射率剖面精度的关键参数是A.氢氧焰温度 B.喷灯扫描速度 C.SiCl₄载气流量波动 D.靶棒旋转角速度答案：C解析：载气流量直接决定SiO₂沉积速率，微量波动即引起折射率剖面畸变。2.某班组使用OTDR监测发现1310nm窗口出现0.08dB台阶，1550nm窗口无异常，最可能的缺陷是A.宏弯 B.微弯 C.氢损 D.光纤端面污染答案：B解析：微弯对短波长更敏感，1550nm因模场直径大受影响小。3.高速拉丝塔采用感应炉替代电阻炉后，张力波动下降约35%，其主要原因是A.炉体热惯性减小 B.石墨件寿命延长 C.氦气消耗降低 D.涂覆压力稳定答案：A解析：感应炉毫秒级控温，热惯性小，张力闭环响应更快。4.在光缆成缆工序，SZ绞节距优化目标函数通常不包括A.拉伸窗口 B.衰减余量 C.扭转刚度 D.油膏填充度答案：D解析：油膏填充度属于阻水性能，与绞节距数学模型无直接耦合。5.某型光纤在1383nm氢损测试后衰减增加0.03dB/km，符合A.ITU-TG.652.D B.ITU-TG.657.A1 C.IEC60794-2-20 D.ISO/IEC11801答案：A解析：G.652.D规定氢损增量≤0.05dB/km。6.使用PMD分析仪测得链路平均DGD为0.12ps/√km，若链路长80km，则99.99%概率下DGDmax约为A.0.34ps B.0.96ps C.3.8ps D.9.6ps答案：C解析：DGDmax≈3×DGDavg×√L=3×0.12×√80≈3.8ps。7.在光纤着色固化炉中，氮气流量突然下降，最先出现的质量报警是A.色差ΔE>2.0 B.固化度<85% C.外径波动>2μm D.表面粗糙度Ra>0.2μm答案：B解析：氧气渗入导致自由基淬灭，固化度下降最快。8.某班组执行“5+3”质量门模式，其中“3”指的是A.自检、互检、专检 B.首检、巡检、末检 C.来检、过程检、成品检 D.日检、周检、月检答案：B解析：5为五大工具，3为三个检验节点。9.在光缆外护套标印中，采用CO₂激光替代喷墨后，可节省的隐性成本主要是A.油墨耗材 B.压缩空气 C.溶剂挥发环保税 D.喷头清洗工时答案：C解析：VOC排放税占隐性成本最大比例。10.某项目要求光纤在-60℃下附加衰减≤0.05dB/km，最优涂层体系应选A.UV双固化环氧 B.低温硅橡胶+PA12 C.聚氨酯-丙烯酸酯 D.聚酰亚胺答案：B解析：硅橡胶玻璃化转变低，-60℃仍保持弹性。11.在光纤熔接机房，若相对湿度从45%升至75%，放电电弧稳定性下降的主要原因是A.电极氧化 B.空气介电常数变化 C.水分子电离能低 D.热导率升高答案：B解析：介电常数变化导致电场分布偏移，放电功率漂移。12.某型微缆直径4.5mm，允许拉伸力2.2kN，则最大拉伸应力约为A.98MPa B.138MPa C.178MPa D.220MPa答案：B解析：σ=F/A=2200/(π×2.25²)≈138MPa。13.在光纤几何测试中，使用灰度矩算法可一次性获得A.芯层直径、包层直径、芯包同心度 B.模场直径、截止波长 C.非圆度、翘曲度 D.数值孔径、折射率差答案：A解析：灰度矩对边缘亚像素定位，一次性提取几何三参数。14.某班组采用“鱼骨图”分析着色层附着力不良，最末端因素为“UV灯反光罩老化”，其验证手段首选A.能量计比对 B.红外热像仪 C.氦质谱检漏 D.椭偏仪答案：A解析：能量计可直接量化辐照度下降。15.在光缆型式试验中，反复弯曲R=20D，循环1000次后，允许光纤应变不超过A.0.05% B.0.10% C.0.25% D.0.50%答案：C解析：IEC60794-1-2-E6规定。二、多项选择题（每题3分，共30分，多选少选均不得分）16.下列措施可同时降低光纤衰减与熔接损耗的是A.优化预制棒脱水工艺 B.提高拉丝张力 C.使用大模场直径光纤 D.降低涂覆固化度 E.采用氩气保护熔接答案：A、C、E解析：B增大张力引入应力；D固化度低增加微弯。17.关于光缆阻水结构，下列说法正确的是A.干式阻水带膨胀速度>3mm/min B.油膏滴点应≥200℃ C.阻水粉粒度越小，膨胀倍率越大 D.阻水带拉伸强度≥30N/cm E.热溶胶型适用于微缆答案：A、B、D、E解析：C粒度太小易团聚，膨胀倍率反而下降。18.在光纤拉丝塔中，造成裸线直径3σ>1μm的机械因素有A.牵引轮偏心 B.预制棒馈送爬行 C.涂覆杯液位波动 D.氦气流量PID参数超调 E.塔体气流湍流答案：A、B、E解析：C影响涂层厚度；D为热学因素。19.某项目要求光缆具备防鼠性能，可选用的外护套方案有A.HDPE+玻璃纤维 B.尼龙12+不锈钢带 C.高硬度TPU+辣椒素 D.钢带纵包+PE外护 E.铝箔+芳纶答案：A、B、C、D解析：E铝箔防鼠效果差。20.在光纤着色工序，出现“彗星拖尾”缺陷，可能原因包括A.颜料团聚 B.模具入口压力不足 C.固化炉风速过高 D.光纤表面静电 E.牵引张力波动答案：A、B、C、D解析：E主要影响外径，不形成拖尾。21.关于OTDR事件盲区，下列操作可缩短的是A.减小脉冲宽度 B.增加平均时间 C.采用低动态范围模块 D.前端加1km假纤 E.提高折射率设置精度答案：A、D解析：B改善衰减盲区；C动态范围下降盲区反增。22.在光缆施工“八步法”中，属于“过程监控”环节的有A.张力曲线实时比对 B.弯曲半径激光测距 C.接续损耗OTDR双向平均 D.缆盘号扫码录入 E.余长长度红外测量答案：A、B、E解析：C为验收；D为准备。23.下列属于光纤宏弯损耗主导波长的是A.1310nm B.1383nm C.1550nm D.1625nm E.850nm答案：C、D解析：长波长模场直径大，弯曲泄漏严重。24.在预制棒烧结工序，可抑制羟基扩散的工艺气体有A.Cl₂ B.SOCl₂ C.He D.O₂ E.NF₃答案：A、B、E解析：He为载气；O₂促进羟基形成。25.某班组使用DMAIC降低着色层偏心度，在“Analyze”阶段可使用的统计工具有A.回归分析 B.方差分析 C.鱼骨图 D.散点图 E.箱线图答案：A、B、D、E解析：鱼骨图在Define或Analyze均可，但统计类为A、B、D、E。三、判断题（每题1分，共20分，正确打“√”，错误打“×”）26.光纤拉丝塔使用氦气的主要目的是提高冷却效率。 √27.在光缆冲击试验中，锤头质量与落高与外径无关，只与缆类别有关。 ×28.采用CO₂激光打标不会对HDPE护套造成碳化。 ×29.光纤非线性阈值随模场直径增大而升高。 √30.在VAD工艺中，沉积层孔隙率越高，烧结后羟基含量越低。 ×31.使用飞秒激光做光纤微加工时，热影响区可忽略。 √32.光缆低温弯曲-40℃试验后，护套表面出现微裂纹仍算合格。 ×33.光纤着色层厚度越厚，固化度越高。 ×34.在OTDR曲线中，增益现象一定出现在熔接点之后。 ×35.采用分布式光纤传感可实时监测光缆应变分布。 √36.钢带纵包搭接宽度不足会导致侧压性能下降。 √37.光纤截止波长与芯层直径成反比。 √38.在光缆型式试验中，渗水试验水位差为1m，时间为24h。 ×39.使用氩弧焊替代高频焊可提高金属管焊缝致密性。 √40.光纤拉丝张力越大，PMD值越低。 ×41.干式阻水带膨胀倍率与离子水pH值无关。 ×42.采用双层共挤可提升外护套耐电痕性能。 √43.光缆铠装钢丝间隙越大，防鼠性能越好。 ×44.在光纤熔接机房，电极棒尖端氧化会导致估算损耗偏低。 √45.使用OTDR测试时，若折射率设置偏大，测得长度偏短。 √四、计算题（共30分）46.（10分）某高速拉丝塔生产G.652.D光纤，目标裸线直径125μm，在线激光测径仪采样频率10kHz，连续采集1s数据得平均值μ=125.02μm，标准差σ=0.35μm。若工艺要求3σ≤1%×标称直径，判断是否合格，并计算Cpk。解：上限USL=125+1.25=126.25μm下限LSL=125-1.25=123.75μmCPU=(USL-μ)/3σ=(126.25-125.02)/(3×0.35)=1.17CPL=(μ-LSL)/3σ=(125.02-123.75)/(3×0.35)=1.21Cpk=min(CPU,CPL)=1.17结论：Cpk>1.0，合格，但需监控中心偏移。47.（10分）某中继段长82km，采用双向OTDR测试，A→B测得平均熔接损耗0.04dB/点，共45点；B→A测得0.05dB/点。光纤衰减系数0.185dB/km。计算链路总损耗及双向平均熔接损耗。解：光纤衰减：0.185×82=15.17dBA→B熔接：0.04×45=1.80dBB→A熔接：0.05×45=2.25dB双向平均熔接损耗=(1.80+2.25)/2=2.025dB总损耗双向平均=15.17+2.025=17.195dB48.（10分）某微缆直径4.0mm，弯曲半径15D，E=800MPa，计算最大表面应变。若光纤允许应变0.25%，判断是否安全。解：R=15×4=60mm应变ε=d/(2R)=4/(2×60)=0.0333=3.33%远大于0.25%，不安全，需增大R或减小张力。五、简答题（每题10分，共40分）49.简述VAD工艺中“靶棒偏心”对芯棒折射率剖面的影响机制，并给出在线检测与纠正方案。答案：偏心导致喷灯火焰温度场轴对称性破坏，沉积层径向厚度出现正弦波动，经烧结后表现为折射率剖面出现高阶非对称模。在线采用激光位移传感器360°扫描靶棒外径，偏心>0.2mm时触发伺服电机微调喷灯角度，并同步调整H₂/O₂流量比，使温度场重新居中。50.某班组在着色工序出现“环状色差”，颜色呈周期性深浅变化，周期约350m。请分析根本原因并给出系统性解决措施。答案：周期350m对应牵引轮周长，根源为轮面偏心导致线速度波动，使UV曝光量周期性变化。解决：①更换牵引轮轴承；②增加dancerarm缓冲；③采用闭环张力控制；④在UV炉入口加装编码器反馈，实时调节灯功率，补偿速度波动。51.说明在海底光缆中继段敷设中，如何运用光纤应变监测数据实现“动态余长”控制，并给出算法框架。答案：通过分布式布里渊传感获取每米应变ε(i)，设定安全阈值εth=0.15%。建立目标函数：minΣ|ε(i)|²，约束：缆长L≤设计余长+1%。采用模型预测控制（MPC），输入为船速、缆张力、水深，输出为制动器张力设定值。算法每5s更新一次，滚动优化未来30s张力曲线，实现应变闭环<0.05%。52.论述在“碳达峰”背景下，光纤光缆制造企业如何通过工艺优化降低单位产品碳排放，给出三项可量化指标及达成路径。答案：①单位公里光纤电耗：目标由4.8kWh降至3.5kWh，路径：感应炉替代电阻炉+变频节能风机+余热回收预热氦气，年减碳0.42kgCO₂/km。②单位公里光缆油膏用量：目标由4.5g降至2.8g，路径：采用超膨胀干式阻水带+梯度油膏填充，年减碳0.11kgCO₂/km。③原材料循环率：目标由12%提升至40%，路径：建立PCW（PostConsumerWaste）回收体系，再生PE粒子用于护套，年减碳0.35kgCO₂/km。三项合计年减碳0.88kgCO₂/km，以年产2万km计，年减碳17.6t。六、案例分析题（共50分）53.背景：某海外项目要求96芯微缆通过IEC60794-1-21E4拉伸试验，拉伸力2.5kN，附加衰减≤0.05dB，试验后发现1310nm窗口最大增量0.09dB，1550nm窗口0