2026年华为光学设计工程师高频常见面试题包含详细解答+避坑指南_第1页
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文档简介

华为光学设计工程师高频面试题

【精选近三年60道高频面试题】

【题目来源:学员面试分享复盘及网络真题整理】

【注:每道题含高分回答示例+避坑指南】

1.请做一个自我介绍(基本必考)

2.请描述您在设计过程中如何平衡光学性能、制造可行性和成本控制之间的关系?(极高

频|重点准备)

3.请解释像差的种类及其对成像的影响,在设计中如何校正这些像差?(极高频|需深度思

考)

4.在设计一款用于手机摄像头的超广角镜头时,您需要考虑哪些主要的光学像差?如何有效

地校正这些像差?(高频|重点准备)

5.您如何评估一个光学系统的杂散光性能?有哪些常用的杂散光抑制方法?(高频|重点准

备)

6.请结合你做过的具体项目,详细介绍一个光学设计案例,包括背景、你的职责、技术方案

和最终成果。(极高频|适合讲项目)

7.你如何看待华为“以客户为中心”的核心价值观?请谈谈你的理解。(高频|考察软实力)

8.请解释数值孔径(NA)的定义及计算公式,它对光学系统的分辨率和通光量有何影响?

(高频|记住就行)

9.光学系统中,MTF(调制传递函数)用于评价什么?如何评估和优化系统的MTF?(高

频|需深度思考)

10.在一个成像系统中,如果发现边缘像质明显下降,您会如何分析问题并提出解决方案?

(高频|需深度思考)

11.请描述您对衍射光学元件(DOE)的理解,并举例说明其在光学设计中的应用及与传统

元件的区别。(高频|需深度思考)

12.在项目开发中,当遇到突发技术难题导致进度滞后时,你会如何应对?请举例说明。(中

频|考察软实力)

13.请描述您对光学镀膜技术的理解,并举例说明增透膜与高反膜的原理及应用。(高频|较

为重要)

14.在设计一个应用于VR/AR头显的光学系统时,会面临哪些挑战?如何解决视场角、清晰度

与眩晕感之间的矛盾?(高频|重点准备)

15.请比较光电二极管和激光二极管(LED和LD)的区别,并尝试画出相关的能级图。(中

频|记住就行)

16.在设计一个用于激光雷达的光学系统时,发射端和接收端的设计各有何侧重点?如何提高

系统的探测距离和精度?(高频|重点准备)

17.请谈谈你对未来光通信或光学技术发展趋势的看法。(中频|需深度思考)

18.你如何评价自己在团队合作中的角色?请举例说明你如何与观点不同的同事合作。(中

频|考察软实力)

19.在设计变焦光学系统时,如何保证在不同焦距下都能获得良好的成像质量?关键的设计难

点是什么?(中频|需深度思考)

20.请说明光的折射、反射和衍射现象,并举例说明它们的实际应用。(高频|记住就行)

21.在微型光学系统(如可穿戴设备)设计中,如何平衡系统体积、重量与光学性能之间的关

系?(中频|需深度思考)

22.你过去在光学设计方面遇到过最大的技术挑战是什么?你是如何解决的?(高频|适合讲

项目)

23.非球面镜片相比球面镜片有哪些优势?在加工和装配过程中需要注意哪些问题?(中频|

较为重要)

24.请解释什么是激光的相干性,为何它在干涉实验和激光雷达中是关键指标?(中频|记住

就行)

25.你如何理解“以奋斗者为本”?你打算如何在工作中践行?(中频|考察软实力)

26.在设计用于微光成像的光学系统时,需要重点考虑哪些参数?如何提高系统的微光探测能

力?(中频|需深度思考)

27.在光学设计项目中,你如何进行需求分析和系统设计?请举例说明你的设计思路。(中

频|适合讲项目)

28.请解释光圈(F数)与景深的关系,以及它们在光学系统中的作用。(高频|记住就行)

29.如果让你在短时间内学习一项全新的光学技术或软件并应用于项目,你会如何做?(中

频|考察软实力)

30.在设计一个投影系统时,如何提高亮度和对比度?(中频|需深度思考)

31.瑞利判据的公式是什么?它如何用于判断光学系统的分辨率?(中频|记住就行)

32.你是否有主动提出创新技术方案并被采纳的经历?请具体说明。(中频|适合讲项目)

33.光学系统的色差是如何产生的?分为哪两类?如何校正?(高频|较为重要)

34.在设计汽车ADAS摄像头镜头时,如何满足宽温工作范围的要求?温度变化会导致哪些光

学性能变化?(中频|需深度思考)

35.你通常使用哪些光学设计软件(如Zemax,CodeV,LightTools)?请谈谈你使用其中一种

进行优化设计的经验。(高频|重点准备)

36.你认为一名优秀的光学设计工程师最重要的素质是什么?(中频|考察软实力)

37.请简述使用Zemax或CodeV进行光学公差分析的核心步骤。如何平衡系统性能与量产成

本?(中频|需深度思考)

38.在光通信系统设计中,光学元件的带宽对系统性能有哪些影响?如何提高带宽?(中频|

需深度思考)

39.请描述一次你负责或参与的项目未能达到预期效果的例子,你从中学到了什么?(中频|

考察软实力)

40.什么是光学滤波片?其工作原理是什么?在系统中如何根据需求选择?(中频|较为重

要)

41.你如何保证你的光学设计在理论模拟和实际加工装配后性能的一致性?(中频|需深度思

考)

42.请解释阿贝数的物理意义,以及它在光学材料选择中的作用。(中频|记住就行)

43.你对华为的光产品线(如光通信、F5G)有哪些了解?(中频|需深度思考)

44.在机器视觉的照明系统设计中,光源的参数如何选择?如何避免眩光和阴影?(中频|需

深度思考)

45.请谈谈你在学校或工作中,如何进行光学实验并处理实验数据(如干涉条纹)的经验。

(中频|适合讲项目)

46.超表面(Metasurface)技术与传统光学元件相比有哪些优势?目前面临的主要挑战是什

么?(中频|需深度思考)

47.你如何定义光学系统的“成功”?在性能、成本、周期这几个维度上如何排序?(中频|考察

软实力)

48.在设计用于生物医学成像的光学系统时,需要考虑生物组织的哪些光学特性?如何提高成

像对比度?(中频|需深度思考)

49.请画出一种基本运放比例电路或三极管的简化图,并说明电流关系。(中频|记住就行)

50.潜望式镜头如何实现手机的长焦效果?其光学结构设计需要重点解决哪些问题?(中频|

需深度思考)

51.你的职业规划是什么?希望在未来三年达到什么样的目标?(中频|考察软实力)

52.在激光投影设备中,如果画面出现重影,从光学角度分析可能是什么原因?如何排查?

(中频|需深度思考)

53.请解释CCD和CMOS图像传感器的工作原理及其主要作用。(中频|记住就行)

54.你如何看待工作中“长期艰苦奋斗”与保持工作生活平衡之间的关系?(中频|考察软实力)

55.在设计卫星遥感光学系统时,需要满足哪些特殊性能要求?如何应对空间环境挑战?(中

频|需深度思考)

56.请描述光的波粒二象性,并说明它在哪些光学现象中有体现。(中频|记住就行)

57.当一项任务时间非常紧迫时,你会如何安排优先级并确保质量?(中频|考察软实力)

58.在激光测距光学系统设计中,如何提高测距精度和抗干扰能力?(中频|需深度思考)

59.你平时通过哪些途径学习和跟踪最新的光学技术发展?(中频|考察软实力)

60.我问完了,你有什么想问我们的吗?(面试收尾题)

【华为光学设计工程师】面试题深度解答

Q1:请做一个自我介绍

❌不好的回答示例:

面试官您好,我叫李明,今年25岁,毕业于XX大学光电信息科学与工程专业。我

学习成绩不错,性格比较开朗,做事认真负责。在校期间我学习过应用光学、激光

原理等课程,也参与过一些课程设计,比如用Zemax设计过一个简单的镜头。我对

光学设计很感兴趣,看到华为的招聘觉得平台很好,非常希望有机会加入。我相信

以我的学习能力和热情,能够胜任这个岗位。

为什么这么回答不好:

1.结构松散,缺乏重点:回答像一份简化的简历复述,平铺直叙,没有围绕“应聘光学设计

工程师”这个核心目标来组织内容,未能第一时间抓住面试官注意力。

2.内容空洞,缺乏证据:使用了“不错”、“认真负责”、“很感兴趣”等大量主观形容词,但没有

用任何具体的项目经历、成果或能力细节来支撑,显得苍白无力。

3.角色定位模糊:仅仅表达了对岗位的兴趣和学习的愿望,没有展现出自己作为一名“潜在

工程师”所能提供的独特价值,与岗位要求的专业深度和实战能力脱节,错失了建立专业

第一印象的机会。

高分回答示例:

1.开篇:面试官您好,我是张伟。我是一名专注于成像光学系统设计的光电专业毕业生,拥

有扎实的理论基础和两个完整的项目实践经验。我的职业目标非常明确,就是成为一名能

够解决复杂实际问题的高性能光学产品设计工程师,因此我非常关注并渴望加入华为这样

在光技术领域持续创新的平台。

2.核心:在专业能力上,我系统掌握了像差理论与优化方法,并能熟练使用Zemax进行建

模、优化和公差分析。例如,在我的毕业设计中,我独立负责了一款用于机器视觉的800

万像素定焦镜头设计项目。面对“小体积、大靶面、高相对照度”的挑战,我通过非球面与

球面镜片的组合优化、光阑位置的反复迭代,最终将全视场相对照度提升至85%以上,在

满足MTF要求的同时将总长控制了25mm以内。这个过程不仅锻炼了我的软件操作能力,

更让我深刻理解了从设计指标到可量产方案之间的权衡逻辑。

3.收尾:通过项目,我发现自己非常享受这种通过系统性设计解决难题的过程,并具备了良

好的沟通能力,能与机械、电子同学协作完成接口对齐。我了解到华为的光学设计涉及手

机、车载、光通信等多个前沿领域,挑战巨大,这正是我希望投身的事业。我相信我的设

计实践能力和解决问题的热情,能为团队带来价值。

Q2:请描述您在设计过程中如何平衡光学性能、制造可行性和成本控制之间的

关系?

❌不好的回答示例:

我认为这三者都很重要,需要找到一个平衡点。一般来说,我会先追求光学性能达

到指标要求,然后去看怎么加工,如果加工太难或者太贵,就再回头调整设计,比

如把一些特别难做的面型改成容易做的,或者换便宜点的材料。总之就是在性能和

成本之间来回改,直到找到一个大家都能接受的方案。我认为沟通也很重要,要多

和加工厂以及项目组沟通。

为什么这么回答不好:

1.思维被动且线性:描述了一个“设计-推翻-再设计”的低效、被动循环,缺乏前瞻性和系统

性思维,未能体现一个优秀工程师应有的“一次将事情做对”或“设计即考虑制造”的潜质。

2.缺乏量化标准和优先级判断:回答过于笼统,没有说明在什么情况下性能是首要的(如高

端医疗设备),什么情况下成本是关键的(如消费电子),缺乏基于产品定位和商业目标

的决策框架。

3.错失展示专业深度的机会:未能提及任何具体的技术权衡手段(如用非球面代替多个球面

以降本、公差敏感度分析以放宽加工要求、选择成熟玻璃型号等),让回答停留在常识层

面,无法展现其工程化能力。

高分回答示例:

1.开篇:我认为这三者的平衡不是设计后期的妥协,而是在设计初期就需要确立的核心指导

思想。我的原则是:在明确产品定位和市场目标的驱动下,进行“面向制造和成本的设

计”。

2.核心:首先,我会与产品经理深度沟通,明确性能参数的“刚性需求”与“弹性范围”。例

如,在主导一个智能门锁人脸识别镜头的项目时,核心指标是中心视场MTF在100lp/mm

处>0.3,这是刚性需求;而边缘视场MTF可以有一定裕量。基于此,我展开设计。为控制

成本,我严格限制非球面的数量(仅使用1片),并优先选用成都光明的成熟牌号玻璃,

避免使用环保或特殊昂贵材料。在优化时,我会同步进行公差灵敏度分析,对于敏感度高

的参数(如某片镜片的厚度),我会在优化时主动引入操作数限制其变化,或者放宽对它

的性能要求,转而由其他不敏感的镜片来补偿,从而大幅降低组装精度要求和废品率。与

供应商的早期沟通也至关重要,我会将初步设计的关键面型(如陡峭的非球面)与他们的

加工能力进行核对,避免出现无法量产的设计。

3.收尾:通过这套方法,在刚才提到的项目中,我们在满足核心性能的前提下,将镜片成本

压低了约15%,并且一次送样就通过了量产可行性评审。我深刻理解,一个优秀的设计不

仅是仿真数据漂亮,更是性能、可靠性与成本的最优解。

Q3:请解释像差的种类及其对成像的影响,在设计中如何校正这些像差?

❌不好的回答示例:

像差主要分单色像差和色差。单色像差有球差、彗差、像散、场曲、畸变。球差会

让光斑变大,彗差会让像点变成彗星形状。色差是因为不同波长光线焦距不同,有

位置色差和倍率色差。校正的话,一般用不同曲率、不同材料的透镜组合起来,比

如用正负透镜组合消球差,用胶合透镜消色差。在Zemax里就是设置好评价函数,

加入各种操作数去优化。

为什么这么回答不好:

1.回答流于表面和罗列:像是在背诵教科书目录,仅列举了名称和最基本的影响,没有深入

解释其产生的物理根源(如球差源于球面本身的光学缺陷)及在像面上的具体表现(如中

心视场模糊还是边缘视场模糊),缺乏深度。

2.校正方法过于笼统且陈旧:仅仅提到了最经典的“正负透镜组合”和“胶合透镜”,没有结合

现代光学设计的特点,如非球面、衍射元件、复杂光阑位置等在像差校正中的革命性作

用,显得知识体系更新不足。

3.将设计与软件操作混为一谈:最后提到“用Zemax优化”,这完全偏离了问题核心。问题问

的是“如何校正”,即设计理念和方法论,而软件只是工具。这个回答暴露了可能缺乏对像

差校正底层逻辑的理解,过度依赖软件优化。

高分回答示例:

1.开篇:像差是实际成像与理想成像的偏差,从根本上限制了光学系统的性能。我的理解

是,校正像差是一个“理解根源、系统控制、逐级平衡”的过程。

2.核心:首先,对于单色像差,我不仅关注其现象,更关注其与孔径、视场的依赖关系。例

如,球差与孔径高次方相关,严重影响中心视场分辨率。在设计中,我除了使用正负透镜

组合外,会优先在系统光阑附近或第一个面引入非球面来高效校正中高级球差,这能极大

简化结构。对于与视场相关的彗差、像散和场曲,我通过精心控制光阑位置、采用对称或

近对称结构(如双高斯结构),并利用像散与场曲的耦合关系进行平衡。对于色差,其根

源在于材料折射率随波长变化(即阿贝数)。校正时,我不仅使用不同阿贝数的玻璃进行

组合消色差,在宽光谱系统(如监控镜头)中,我还会引入特殊部分色散玻璃来校正二级

光谱。更重要的是,我会利用Zemax中的“色差贡献图”来分析每个面产生的色差量,从而

有针对性地调整特定镜片的材料,而不是盲目全局优化。

3.收尾:在校正过程中,所有像差是相互关联的。我的策略是“先校正轴向像差(球差、位

置色差),再校正轴外像差(彗差、像散),最后用场曲和畸变进行整体平衡”。在一次

手机镜头模组的设计中,正是通过这种系统性的顺序和引入一片非球面塑料镜片,我们在

7片镜片的结构内,良好地控制了各种像差,实现了大光圈下的高清成像。

Q4:在设计一款用于手机摄像头的超广角镜头时,您需要考虑哪些主要的光学

像差?如何有效地校正这些像差?

❌不好的回答示例:

手机超广角镜头视场角很大,所以边缘的像差会很严重,比如畸变和暗角。像差方

面主要就是畸变,还有边缘的彗差和像散。校正的话,畸变可以用软件算法来校

正,就是后期做图像处理。光学上呢,可以用非球面,还有采用反远距结构,让后

焦距长一点。也要注意镜片的光心对准,减少公差影响。

为什么这么回答不好:

1.问题识别不全面:严重忽略了超广角镜头最棘手的问题之一——场曲(像面弯曲)。在超

大视场下,场曲若不控制,边缘根本无法清晰成像,这不是畸变或暗角可以涵盖的。这表

明对超广角镜头的核心挑战理解不深。

2.过度依赖后期算法:将畸变的校正主要寄托于软件算法,这是一种“设计妥协”的思维,而

非“光学设计攻坚”的思维。面试官希望听到的是如何通过光学手段从根本上减小光学畸

变,算法校正应是辅助和最终环节。

3.校正方法空泛且缺乏针对性:提到了“非球面”和“反远距”这两个正确但宽泛的概念,但没

有具体展开:用非球面校正哪种像差?用在哪个位置?反远距结构如何具体帮助校正像

差?回答缺乏技术颗粒度。

高分回答示例:

1.开篇:设计手机超广角镜头(通常FOV>100°)是极具挑战性的,因为所有轴外像差都会

随视场角急剧增大。我需要核心关注四大问题:严重的桶形畸变、巨大的场曲、边缘视场

的像散与彗差,以及随之而来的边缘相对照度衰减。

2.核心:我的校正策略是多管齐下。首先,结构选型是根基,必须采用反远距结构,用前组

负透镜强烈发散光线,以获取长后焦,这为校正场曲和安置传感器留出空间。其次,针对

像差进行精准打击:①对于场曲,我会有意使系统产生一定量的“内弯”匹兹万场曲,利用

前组负透镜产生的“外弯”像面来补偿,使最终像面平坦。②对于畸变,我会在光阑前后引

入非球面,特别是前组的第一、二片镜片,通过其高阶项直接修正主光线的角度,从光路

上减小光学畸变,而非完全依赖后期。③对于像散和彗差,我会精细优化光阑位置,并利

用后组正透镜中的非球面进行校正。④对于暗角,除了结构上尽量保证远心度,我会在光

学设计末期,与结构工程师紧密协作,确保机械遮光不会切割成像光束。

3.收尾:在整个过程中,我需要反复权衡。例如,为获得更好的边缘像质而引入更多镜片或

非球面,会与手机薄型化的要求冲突。我曾在一个模拟项目中,通过将2片非球面精准布

置在光阑前后,并在优化时严格控制各视场主光线角度,最终在110°视场下,将光学畸变

控制在15%以内(为算法校正留出空间),且全视场MTF均满足要求。这让我深刻体会

到,超广角设计是光学平衡艺术的极致体现。

Q5:您如何评估一个光学系统的杂散光性能?有哪些常用的杂散光抑制方法?

❌不好的回答示例:

杂散光就是不该有的光打到传感器上,形成鬼影或光晕。评估的话,主要是看模拟

结果,用LightTools或TracePro做光线追迹,看有多少杂散光能量。抑制方法就是

在镜筒内壁涂消光漆,做成螺纹,还有在镜片边缘涂黑,加光阑。设计时也要注

意,避免镜片表面之间反射的光直接打到像面上。

为什么这么回答不好:

1.评估方法片面且被动:只提到了后期软件模拟,这是一种“验证”而非“评估与设计”的思

路。优秀的工程师应在设计光学原理阶段就预判和规避主要的杂散光路径。

2.抑制方法罗列肤浅:仅仅列出了几种通用的机械抑制手段,像是标准操作清单,没有体现

光学设计层面的主动抑制策略。这让人觉得其角色更像一个跟进制程的工程师,而非能从

光学源头解决问题的设计师。

3.缺乏系统性和量化概念:没有提及杂散光分析的关键量化指标(如点源透射率PST),也

没有说明如何确定消光螺纹的深度、间距等关键参数与杂散光抑制效果的关系,回答缺乏

工程精度。

高分回答示例:

1.开篇:我认为杂散光控制是一个贯穿光学、机械、工艺的系统工程,而光学设计是其中的

第一道也是最重要的一道防线。我的评估与控制是分阶段进行的。

2.核心:在光学设计阶段,我就会进行初步评估:①分析“一次反射鬼像”,通过观察Zemax

中的反射光线路径,检查是否有两个表面的反射光能汇聚到像面附近,如果有,我会主动

调整这两个表面的曲率,打破其共轭关系。②检查透镜边缘的“漏光”,确保光阑能有效遮

挡。③对于强光源(如手机镜头对着太阳),我会特别关注镜头第一面产生的“镜面反射

光斑”路径。进入机械设计阶段后,我会与机械工程师共同进行详细的仿真分析。我们会

使用LightTools建立包含详细机械结构的模型,设置不同角度的点光源,计算系统关键角

度的点源透射率(PST)曲线,量化评估杂散光水平。基于仿真,我们会确定抑制方案:

在关键反射路径上设置挡光光阑;对镜筒内壁,不仅涂覆高吸收率的消光漆,更会设

计“刀口螺纹”结构,其深度和间距需根据镜头F数计算,以确保对杂散光进行多次吸收反

射;为每个镜片设计专门的遮光罩,并在镜片边缘涂墨。

3.收尾:在一个车载镜头项目中,我们通过前期光学设计调整,避免了最严重的两次反射鬼

像。后期仿真发现了两个次要的散射路径,通过增加一个内置挡板和优化螺纹设计,将杂

散光强度降低了两个数量级,满足了车规级严苛的杂散光要求。这让我坚信,主动的光学

设计结合细致的机械仿真,是解决杂散光问题的唯一有效路径。

Q6:请结合你做过的具体项目,详细介绍一个光学设计案例,包括背景、你的

职责、技术方案和最终成果。

❌不好的回答示例:

我做过一个显微物镜的设计项目。背景就是要设计一个放大倍率40倍的物镜。我的

职责就是完成整个光学设计。我用Zemax选了初始结构,然后进行优化,设置了各

种像差的操作数,比如球差、彗差这些,不断调整镜片曲率和间距。技术方案就是

用了好几片镜片组合,有胶合镜组。最后优化出来的结果MTF曲线还不错,接近衍

射极限,分辨率也达到了要求。通过这个项目,我学会了怎么用Zemax。

为什么这么回答不好:

1.叙述平淡,缺乏冲突与挑战:整个描述像一个平铺直叙的实验报告,没有突出项目中的任

何难点、约束条件(如工作距离、体积、成本)或遇到的意外困难,无法体现候选人解决

复杂问题的能力。

2.职责描述模糊,技术方案空洞:“完成整个光学设计”过于笼统。“用了几片镜片、有胶合镜

组”是几乎所有物镜的共性,没有说明针对“40倍”这个高倍率特性,采用了何种特殊设计

(如是否需要浸液、是否需要特殊校正等),技术深度不足。

3.成果衡量主观且价值感低:“MTF曲线还不错”、“学会了用软件”这样的收尾,显得项目目

标低、个人收获浅。没有量化成果对整体项目或团队的价值,仅仅是一个个人学习练习。

高分回答示例:

1.开篇:我想分享的是我主导的“用于PCB板缺陷检测的远心显微镜头”项目。背景是客户需

要一套视觉系统,对0.2mm间距的焊盘进行三维共聚焦扫描,要求物镜倍率为20倍,物

方视场直径8mm,并且必须是双远心光路以消除测量误差,工作距离需大于15mm以容纳

扫描部件。核心挑战在于,大视场的双远心结构本身就极难设计,还要兼顾长工作距离和

高分辨率。

2.核心:作为光学负责人,我的职责是从指标分解、方案选型、详细设计到与机械、电路联

调的全过程。技术方案上,我放弃了传统的无限远显微物镜结构,因为它无法满足双远心

要求。我选择从双远距成像理论出发,自建初始结构。方案的核心是:采用“前组(正透

镜)+光阑+后组(正透镜)”的对称架构来保证远心度;为增长工作距离,我在前组前引

入一个负透镜组来扩展光束;为了在8mm大视场内达到2μm的分辨率,我引入了3片非球

面来强力校正视场像差,并将所有镜片都设计为低应力装配结构以保持性能稳定。优化过

程中,最大的难点是边缘视场的畸变控制与照度均匀性矛盾,我通过调整光阑前后非球面

的权重分配,并优化了渐晕因子,最终取得了平衡。

3.收尾:最终成果是:镜头实物达到设计指标,工作距离18mm,物方远心度<0.5°,全视

场畸变<0.03%。该镜头成功集成到检测设备中,将客户的检测精度提升了30%,并获得

了客户的好评。这个项目让我全面掌握了从抽象需求到可量产光学模块的完整闭环,尤其

深刻理解了光学设计如何直接赋能高精度工业测量。

Q7:你如何看待华为“以客户为中心”的核心价值观?请谈谈你的理解。

❌不好的回答示例:

我认为“以客户为中心”就是要把客户放在第一位,满足客户的需求。我们做技术

的,就是要做出客户需要的产品,提供好的服务。客户有什么问题,我们要及时响

应和解决。华为能成功,就是因为一直坚持这个价值观,服务好了客户。如果我能

加入华为,我也会这样要求自己,多从客户角度想问题。

为什么这么回答不好:

1.理解流于表面和口号化:仅仅重复了价值观的字面意思,没有结合华为的业务实践、行业

特性或具体工作场景进行深化阐释,显得像在背诵企业宣传册,缺乏个人真实的、经过思

考的见解。

2.没有与自身岗位角色结合:回答是泛泛而谈的,没有将“以客户为中心”具体映射到“光学设

计工程师”的日常工作中。例如,如何通过专业工作来践行这一价值观?这导致答案空

洞,无法体现候选人如何将公司价值观内化为工作准则。

3.缺乏层次和深度:没有区分“满足需求”与“创造价值”、“响应问题”与“预防问题”之间的差

别。优秀的工程师不仅解决已知问题,更通过创新预见并满足客户未来的、未言明的需

求。

高分回答示例:

1.开篇:我对“以客户为中心”的理解,它不是一个简单的服务态度,而是华为作为一家全球

性高科技企业的生存之本和战略选择。它意味着企业的所有活动,包括我作为一名工程师

的技术工作,其价值最终都必须通过为客户创造成功来兑现。

2.核心:在我的专业领域,这体现在三个层面:第一,在需求理解层面,它要求我绝不能闭

门造车。即使拿到的是内部的产品规格书(PRD),我也要主动追问这个光学指标背后

的“客户场景”是什么?是车载镜头在极端温度下的稳定性要求,还是手机镜头在暗光下的

表现优先?理解场景,才能做出正确的设计权衡。第二,在设计执行层面,它意味着我的

设计必须追求“商业可用”。一个在仿真中MTF曲线完美但成本高昂、良率极低的设计,是

失败的。我必须始终在性能、成本、可靠性、可制造性之间寻找最佳平衡点,这才是对客

户(无论是终端消费者还是内部产品线)真正的负责。第三,在问题处理层面,当产品在

客户端出现光学相关问题时,我的第一反应不应是辩解,而是快速响应,深入分析根因,

从设计上寻求改进方案,并将教训反哺到下一代设计中。

3.收尾:因此,我认为“以客户为中心”对工程师而言,是一种深刻的“价值导向”思维。它要

求我从一个纯粹的技术实现者,转变为一个价值创造者,确保我画的每一条光线、优化的

每一个变量,最终都能转化为客户可感知的优异体验和商业成功。我非常认同这一价值

观,并渴望在华为这样的平台上践行它。

Q8:请解释数值孔径(NA)的定义及计算公式,它对光学系统的分辨率和通光

量有何影响?

❌不好的回答示例:

数值孔径NA是描述透镜收集光线能力的参数。公式是NA=n*sin(θ),其中n是物

方折射率,θ是半孔径角。NA越大,分辨率越高,因为能收集更高空间频率的光。

通光量的话,NA越大,进来的光越多,图像就越亮。所以显微镜物镜都追求高

NA。

为什么这么回答不好:

1.定义不完整:数值孔径的定义存在物方和像方之分,回答中只提到了物方数值孔径(对于

显微镜物镜),但对于摄影镜头等无限共轭系统,像方数值孔径(F数倒数)更为常用。

定义不完整暴露出知识体系在某些应用场景下的缺失。

2.解释因果关系过于简化:对于分辨率,只说了“能收集更高空间频率的光”,这是现象描

述,没有触及物理本质(阿贝衍射极限公式:分辨率∝λ/NA)。对于通光量,简单地认

为“越亮”,没有提及与光照度(∝NA²)的平方关系,理解不够精确。

3.缺乏辩证思考:只提到了高NA的好处,没有提及高NA带来的弊端,如景深变浅(分辨率

与景深的矛盾)、像差校正难度急剧增大、加工装配公差变严等。一个全面的回答应能体

现对参数权衡的深入理解。

高分回答示例:

1.开篇:数值孔径(NA)是光学系统一个极其核心的参数,它定量描述了系统收集光锥角

度的能力。其定义需分情况:对于显微镜等有限共轭系统,物方NA=n*sin(θ),n是物

方介质折射率,θ是物方最大孔径角;对于摄影镜头等无限共轭系统,更常用的是像方F

数(F/#),其与像方NA的关系在空气介质中为**NA≈1/(2*F/#)**。

2.核心:NA对系统的影响是根本性的。首先,它决定了系统的理论衍射分辨率极限。根据

瑞利判据,最小可分辨距离d=0.61λ/NA(照明为非相干光)。这意味着NA越大,系统

能分辨的细节越精细。例如,EUV光刻机追求极高的NA(如0.55),就是为了刻写更小

的芯片线宽。其次,它决定了系统的通光能力。像面的光照度与(NA)²成正比。NA增

大一倍,理论通光量增至四倍,这对于弱光成像(如天文观测、低照度监控)至关重要。

然而,高NA是一把双刃剑。它会导致景深急剧变浅(景深∝λ/NA²),对焦变得极为敏

感;同时,更大的孔径角使得轴外像差(如彗差、像散)校正难度呈指数增长,往往需要

更复杂的光学结构。

3.收尾:因此,在我的设计工作中,确定NA值是一个关键的起始决策。它不是一个孤立追

求最大值的参数,而是需要与系统用途、传感器像素尺寸、可接受的景深、成本与复杂度

进行综合权衡后的结果。例如,在设计一款工业定焦镜头时,我会根据待检测缺陷的最小

尺寸(决定所需分辨率)和照明条件(决定所需通光量),倒推出一个合理的NA目标

值,再以此为基础展开设计。

Q9:光学系统中,MTF(调制传递函数)用于评价什么?如何评估和优化系统

的MTF?

❌不好的回答示例:

MTF是用来评价镜头成像清晰度的,看它传递对比度的能力。曲线越高越好,一般

看轴上和轴外的MTF曲线。在Zemax里,我们直接看MTF图,如果曲线低了,就说

明像差没校正好,需要回去继续优化。优化的话,就是在评价函数里加入MTF操作

数,指定几个视场和频率,让软件去自动优化,把曲线拉高。有时候也需要手动调

整一些参数。

为什么这么回答不好:

1.评价维度单一:仅将MTF等同于“清晰度”是片面的。MTF是空间频率的函数,它评价的是

系统对不同粗细线条(对应不同空间频率)的对比度还原能力。高频MTF决定细节分辨,

低频MTF决定整体反差和层次感。忽略其频率特性,理解是不完整的。

2.评估方法机械化且被动:“曲线低了就回去优化”是一种试错思维,没有体现出工程师应如

何主动分析MTF低下的原因(是哪种像差主导?在哪个视场?哪个频率?)。

3.优化策略错误且危险:直接、过度地使用MTF作为优化操作数是光学设计的大忌。因为

MTF计算非常耗时,且对局部极小值极其敏感,很容易导致优化停滞或得到不合理结构。

这个回答暴露了可能对优化策略缺乏正确认知,过度依赖软件的“自动”功能。

高分回答示例:

1.开篇:MTF是评价光学系统成像质量最全面、最客观的指标。它描述的是系统将物方的正

弦条纹(不同空间频率)成像到像方时,其调制度(对比度)的衰减程度。一条MTF曲

线,X轴是空间频率(lp/mm),Y轴是调制度(0-1),完美系统的MTF曲线是一条位于1

的水平线。

2.核心:我的评估和优化是一个系统化的过程。评估时,我不仅看MTF曲线的高低,更看其

形态:①看截止频率,它由系统的衍射极限(与NA相关)决定,是理论天花板。②看中

高频(如传感器奈奎斯特频率附近)的MTF值,这直接关联成像锐利度。③看不同视场

曲线的一致性,如果中心和边缘曲线分离严重,说明像散或场曲很大。④将实际MTF曲

线与衍射极限曲线对比,可以直观看出像差导致的性能损失。优化时,我绝不会直接用

MTF操作数。我的策略是“像差驱动,MTF验证”。我会先分析导致MTF下降的主导像差是

什么。例如,如果所有频率的MTF都低,可能是离焦或球差;如果只是高频MTF下降,可

能是高级像差或装配误差。然后,我会针对这些具体像差,使用相应的几何像差操作数

(如SPHA、COMA、ASTI)或波前像差操作数进行优化。每轮优化后,用MTF图来验证

整体效果。对于难以平衡的局部视场,我才会谨慎地、小权重地引入特定视场和频率的

MTF操作数作为“微调”目标。

3.收尾:在一个安防镜头项目中,初期边缘视场在低频的MTF很低,但高频尚可。我判断是

场曲为主,于是通过调整匹兹万和数操作数优先拉平像面,再校正像散。几轮迭代后,各

视场MTF曲线变得集中且平滑,达到了设计要求。这让我坚信,理解MTF背后的像差物理

本质,比盲目优化曲线更重要。

Q10:在一个成像系统中,如果发现边缘像质明显下降,您会如何分析问题并提

出解决方案?

❌不好的回答示例:

边缘像质下降,那肯定是轴外像差没校正好,比如彗差、像散这些。首先我会在软

件里看一下点列图或者MTF,确认是不是边缘视场有问题。然后我会去调整优化函

数,增加边缘视场的权重,让软件重点优化边缘。也可以尝试调整光阑的位置,或

者换一种玻璃材料试试看。如果是已经做出来的镜头,那可能是组装没装好,镜片

偏心或者倾斜了,需要重新调校。

为什么这么回答不好:

1.分析思路笼统且缺乏诊断步骤:将问题简单归因于“轴外像差”,但没有提供一套清晰的诊

断流程来区分具体是哪种像差(彗差、像散、场曲)主导,或是它们的组合。直接“调权

重”是盲目的。

2.解决方案缺乏针对性和优先级:“调整光阑位置”、“换玻璃”是有效的设计手段,但何时该

用哪种?回答没有逻辑。对于已生产镜头的问题,直接归结为“组装问题”过于武断,排除

了光学设计本身公差敏感性过高的可能。

3.混淆了设计阶段与生产阶段的问题:回答将两个不同阶段的问题混在一起谈,显得思路不

清。在实际工作中,分析问题的第一步就是明确问题发生在哪个阶段(仿真阶段?样品阶

段?量产阶段?),因为根因和解决方案截然不同。

高分回答示例:

1.开篇:遇到边缘像质下降,我会首先明确问题发生的阶段:是设计仿真阶段,还是实物测

试阶段。不同阶段,分析路径和解决方案差异巨大。以下我以设计仿真阶段为例说明。

2.核心:在设计软件中,我会进行系统化诊断:第一步,查看场曲/畸变图。如果场曲很

大,边缘视场已经离焦,那么首要任务是拉平像面,这可能涉及调整透镜光焦度分配或引

入非球面。第二步,如果场曲平坦,则查看RayFan图(几何像差曲线)。观察边缘视

场曲线:如果曲线呈不对称的“彗尾”状,主导是彗差,解决方案是优化光阑位置或调整透

镜的对称性;如果曲线在子午和弧矢方向分离,呈“八字形”,主导是像散,需要优化透镜

的形状(弯曲)或引入非球面来平衡两个方向的像差。第三步,查看点列图或MTF,综

合验证。在提出解决方案时,我遵循“结构-材料-优化”的优先级:首先考虑能否通过调整

现有透镜的曲率和间距(特别是光阑前后的透镜)来改善;如果无效,再考虑更换关键镜

片的玻璃材料(例如,为校正像散,选用高折射率玻璃);最后,在万不得已时,才考虑

增加镜片或引入非球面。同时,我会进行公差灵敏度分析,如果发现边缘像质对某个透镜

的倾斜极其敏感,我会在优化时加入补偿操作数,或提请机械设计注意。

3.收尾:若是实物问题,我会先排除装配误差,然后对比实测MTF与设计值。如果实测普遍

低于设计,可能是加工面型误差;如果仅边缘低下,可能是特定镜片偏心。我会根据数据

反推可能的原因,并与工艺、装配团队共同制定纠正措施,如调整装调工艺或收紧关键尺

寸的公差。系统性的诊断思维,是快速定位和解决像质问题的关键。

Q11:请描述您对衍射光学元件(DOE)的理解,并举例说明其在光学设计中

的应用及与传统元件的区别。

❌不好的回答示例:

衍射光学元件是利用光的衍射原理来工作的,它表面有微结构,比如浮雕光栅。和

传统的折射透镜靠折射来改变光路不同,DOE是靠衍射。它的优点是可以做得非常

薄、非常轻,而且可以设计出一些特殊功能,比如分束、整形。应用的话,在激光

整形、AR眼镜里都有用。区别就是原理不同,一个折射一个衍射,DOE通常有色

散比较大(负色散)的问题。

为什么这么回答不好:

1.理解停留在概念层面:仅提到了衍射和微结构,但没有深入解释其相位调制的本质(通过

微结构深度调制光波相位),以及其与波长密切相关的特性,理解不够物理。

2.应用举例空泛:提到了“激光整形”、“AR眼镜”,但没有具体说明在这些应用中,DOE具体

解决了什么用传统元件无法解决或难以解决的问题(例如,在AR眼镜中,DOE如何实现

眼动框扩展?)。

3.区别分析不全面且消极:只提到了色散大(负色散)这一个区别/缺点,没有提及DOE在

实现复杂波前变换、多功能集成、平面化方面的革命性优势,以及其在加工难度、效率、

角度依赖性等方面的局限性。分析片面。

高分回答示例:

1.开篇:衍射光学元件(DOE)是一种基于光的波动性和衍射原理,通过其表面的微纳米

级浮雕结构来精确调制入射光波前的元件。它与传统基于斯涅尔折射定律的元件有着根本

性的区别,为光学设计开辟了全新的维度。

2.核心:首先,其核心原理是相位调制。通过设计每个位置微结构的深度(台阶型或连续

型),可以给经过该位置的光波施加一个特定的相位延迟,从而将出射波前塑造成任何所

需形状。其次,其应用极具特色。例如,在激光加工中,传统透镜只能将高斯光束聚焦成

一个点,而DOE可以将它整形成均匀的平顶光斑、线光斑甚至多个焦点阵列,极大提升

了加工均匀性和效率。在AR近眼显示中,利用DOE的“布拉格衍射”特性制作的波导片,

可以将图像光在薄片内进行多次全反射并耦出,从而实现大视场、小体积的显示,这是传

统棱镜组合无法实现的。最后,它与传统元件的区别是根本性的:1)设计自由度:DOE

能实现任意波前变换,功能不受曲面方程限制;2)集成性与轻薄化:可将多个光学功能

集成于一个平面元件上;3)色散特性:具有强烈的负色散(阿贝数为负值),与常规玻

璃的正色散相反,可用于消色差,尤其是宽光谱系统中的二级光谱校正;4)局限:其衍

射效率对波长、入射角敏感,通常有较高的设计带宽要求,且加工难度和成本高于传统球

面。

3.收尾:我曾在一个科研项目中,使用DOE与折射透镜组合,设计了一款消色差显微物

镜。利用DOE的负色散精确补偿了常规玻璃在蓝光波段残留的二级光谱,在480-650nm

范围内实现了近乎一致的焦点位置。这让我深刻体会到,DOE不是要取代传统光学,而

是与之互补,共同解决更复杂的光学难题。

Q12:在项目开发中,当遇到突发技术难题导致进度滞后时,你会如何应对?请

举例说明。

❌不好的回答示例:

遇到难题进度滞后,我首先会自己加班加点,努力研究,争取尽快解决。如果自己

实在搞不定,我会去请教有经验的同事或者导师。同时,我会及时向项目经理汇报

情况,说明现在遇到的问题和可能延误的时间。然后大家一起想办法,看能不能调

整一下计划,或者从别的方面赶一赶进度。总之就是不能隐瞒,要积极沟通和解

决。

为什么这么回答不好:

1.应对策略被动且个人英雄主义:“自己加班加点”放在第一步,这是低效且风险高的做法。

它延误了团队获取信息、共同决策的时间,且可能因个人能力局限而无法解决,最终导致

更大的延误。

2.问题解决流程缺失:没有体现出对技术难题本身的系统分析方法和解决思路。回答聚焦

于“求助”和“汇报”这些沟通动作,但忽略了作为技术负责人,首先应该对问题进行专业评

估和拆解。

3.举例空洞,缺乏说服力:整个回答是方法论陈述,没有具体的例子支撑,显得苍白无力。

无法让面试官相信候选人真正经历过并妥善处理过类似困境。

高分回答示例:

1.开篇:我认为应对突发技术难题,关键在于“快速评估、透明沟通、协同攻坚”。我曾在一

次工业检测镜头项目中遇到此类情况:在首轮样机测试中,发现高温(70°C)环境下,

画面中心出现无法对焦的模糊,疑似镜片组因热膨胀产生了离焦,但理论热分析并未预测

到如此大的偏移量,项目节点迫在眉睫。

2.核心:我的应对分三步:第一步,立即启动根因分析,而非盲目尝试。我暂停了所有优化

工作,牵头组织了一次紧急分析会。我们排查了所有可能:材料热膨胀系数数据是否准

确?结构件的约束设计是否合理?胶水在高温下是否软化?通过对比常温与高温的干涉仪

检测数据,我们最终将问题锁定在:主承力铝制镜筒与某片玻璃镜片的热膨胀系数不匹

配,导致镜片在高温下受到了异常应力,产生了非球面化的面型畸变,这超出了简单的轴

向离焦范畴。第二步,基于分析,制定多套备选方案并评估。方案A:更换该镜片为热膨

胀系数更匹配的材料,但成本高、周期长;方案B:重新设计镜筒的局部结构,增加弹性

释放机构;方案C:在软件中加入与温度相关的对焦补偿算法。我与机械、软件工程师快

速评估了各方案的时间、成本与风险。第三步,清晰汇报,驱动决策。我将分析结论和三

套方案整理成简报,向项目经理和产品线负责人汇报。我们共同决策,采用“方案B(修改

结构)为主,方案C(软件补偿)为辅”的联合策略,因为这在可控周期内能从根本上解

决问题。

3.收尾:通过这次经历,我们不仅解决了问题,将延误控制在一周内,还将“热应力光学分

析”纳入了后续所有户外产品的标准设计检查清单中。我认识到,面对难题,保持冷静、

运用科学方法驱动团队协作,远比个人熬夜苦干更有效。

Q13:请描述您对光学镀膜技术的理解,并举例说明增透膜与高反膜的原理及应

用。

❌不好的回答示例:

光学镀膜就是在镜片表面镀上一层或多层薄膜,用来改变它的透反射特性。增透膜

就是增加透射减少反射,比如相机镜头表面紫蓝色的膜就是增透膜。高反膜就是增

加反射,比如激光器里的反射镜。原理是利用薄膜干涉。增透膜让反射光干涉相

消,透射光增强;高反膜让反射光干涉相长。应用非常广泛,几乎所有光学系统都

要用到。

为什么这么回答不好:

1.原理解释过于粗略:仅仅提到“薄膜干涉”,没有深入到最核心的条件:对于增透膜,需要

膜层光学厚度为λ/4,且膜层折射率介于空气和基底折射率之间(n膜=√(n空气*n基底));

对于高反膜,则是λ/4的高低折射率材料交替叠层。缺乏这些定量条件,原理理解是不完

整的。

2.举例停留在表面认知:将增透膜等同于“紫蓝色的膜”,这其实是针对可见光中心波长(约

550nm)设计的单层MgF2膜的外观,对于多层宽带增透膜,外观可能是绿色或其他颜

色。举例没有触及技术实质。

3.应用阐述缺乏深度和价值:说“广泛应用”等于没说。没有结合具体的光学系统,阐述镀膜

技术如何解决了关键性能瓶颈(如提高激光器效率、改善复杂系统透射率、实现波长选择

等),从而体现其工程重要性。

高分回答示例:

1.开篇:光学镀膜是光学系统中不可或缺的“性能放大器”和“功能赋予者”。它通过真空蒸

镀、溅射等方式,在光学元件表面沉积纳米级厚度的介质或金属薄膜,利用光的干涉效应

精确控制元件的光谱响应。

2.核心:我的理解基于其物理原理和工程实现。增透膜(ARCoating)的核心原理是令膜

层前后表面反射的光束发生相消干涉。对于单层膜,理想条件是膜厚为λ/4,膜层折射率

等于基底与入射介质折射率的几何平均数。在实际复杂系统中(如相机镜头),需要采用

多层宽带增透膜,在可见光全波段(如400-700nm)实现平均反射率<0.5%,甚至

<0.2%,从而显著提升透光量、消除鬼影并提高画面对比度。高反膜(HRCoating)通

常采用λ/4堆叠结构,即高低折射率材料(如TiO2/SiO2)交替沉积,每层光学厚度为

λ/4。入射光在每一层界面处的反射光相干叠加,从而实现特定波长处接近99.9%以上的

极高反射率。其关键应用包括:激光谐振腔的端镜,保障激光高效振荡;天文望远镜中的

二向色镜,用于精准分光。此外,还有基于类似原理的截止滤光片、分光膜等。

3.收尾:在我参与的一个多光谱成像系统项目中,我们需要在同一个传感器前使用多个窄带

滤光片。为了避免每个玻璃-空气界面4%的反射损失,我们对所有滤光片和工作波长进行

了统一的增透膜设计。这不仅将系统总透射率提升了近20%,更重要的是,极大地抑制了

由多次反射引起的杂散光,确保了各通道光谱信号的纯净度。这让我深刻认识到,精密的

镀膜设计和工艺,是实现高端光学系统高性能的底层保障之一。

Q14:在设计一个应用于VR/AR头显的光学系统时,会面临哪些挑战?如何解

决视场角、清晰度与眩晕感之间的矛盾?

❌不好的回答示例:

VR/AR眼镜的挑战主要是要做得轻便,视场角要大,分辨率要高,不然会有纱窗效

应。矛盾和挑战就是视场角大了,边缘像质会变差,容易模糊,人眼看了就会晕。

解决的方法就是采用非球面甚至自由曲面来校正像差,扩大视场角。也可以用菲涅

尔透镜来减薄减重。还有就是采用高分辨率的显示屏。

为什么这么回答不好:

1.挑战识别不全面:只提到了重量、视场角、分辨率(纱窗效应),但遗漏了AR/VR光学最

核心的几大挑战:出瞳直径和出瞳距离(眼动框)、体积(特别是轴向长度)与外形、杂

散光与鬼影、视觉辐辏调节冲突(VAC)等。对行业难点认知不足。

2.矛盾分析过于简化:将眩晕感简单归因于“边缘像质差”,这是不准确的。眩晕感是一个系

统工程问题,主要根源包括:运动画面延迟(MTP)、像差导致的视觉疲劳、以及最根

本的VAC(虚拟物体发出的光线没有正确的深度汇聚点,与人眼调节矛盾)。回答未能

触及这一核心矛盾。

3.解决方案笼统且偏向硬件:提到的非球面、自由曲面、菲涅尔透镜都是正确方向,但缺乏

具体如何应用它们来解决前述矛盾的阐述。同时,将解决方案部分寄托于“高分辨率显示

屏”,这属于显示领域,偏离了光学设计的范畴。

高分回答示例:

1.开篇:设计VR/AR头显光学系统是光学领域的巅峰挑战之一,它本质上是为单眼设计一个

超短焦、大视场、高性能的投影系统。核心挑战可归纳为:在极度受限的体积和重量内,

实现大视场角(FOV)、大出瞳(Eyebox)、高清晰度、低杂散光,并尽可能缓解视觉

辐辏调节冲突(VAC)。

2.核心:解决这些矛盾需要综合性的方案:第一,针对FOV、体积与像质的矛盾,传统球

面透镜已无能为力。我研究的方案是采用自由曲面棱镜(Birdbath)或Pancake折叠光

路。以Pancake方案为例,它利用半透半反膜让光线在两组透镜间多次折返,将光路长度

压缩50%以上,为增大FOV留出空间。同时,其中的透镜必须采用非球面或自由曲面来

强力校正超大孔径角带来的严重像散和场曲。第二,针对Eyebox与清晰度、体积的矛

盾,大Eyebox要求系统对眼球位置不敏感。我会在设计中追求一定的远心度,并利用眼

球追踪信息,动态调整显示内容(软件协同)来补偿边缘像质下降,而非纯粹靠光学硬

扛。第三,针对眩晕感的核心——VAC问题,目前最前沿的解决方案是变焦显示

(Varifocal)或光场显示。例如,通过快速切换显示在不同深度的图像,或使用多层显

示屏、微透镜阵列来同时提供多个深度的光线,欺骗人眼调节系统。这要求光学设计能与

高速驱动的显示和算法紧密协同。

3.收尾:这些方案没有银弹,都是艰难的权衡。例如,Pancake方案光效低,需要更高亮的

屏幕;自由曲面加工检测成本高。在我的研究项目中,我曾尝试设计一款基于自由曲面棱

镜的AR光学模组,首要目标就是在25°对角线FOV和12mm出瞳下,将动态畸变控制在

2%以内,并严格控制鬼像,因为任何几何失真和重影都是眩晕感的直接来源。这让我体

会到,AR/VR光学是打破物理极限、融合光机电算的尖端领域。

Q15:请比较光电二极管和激光二极管(LED和LD)的区别,并尝试画出相关

的能级图。

❌不好的回答示例:

LED是自发辐射发光,光谱宽,方向性不好。LD是受激辐射发光,光谱很窄,方向

性好,相干性好。能级图的话,LED就是电子从导带自发跃迁到价带发光;LD除了

这个,还需要光学谐振腔,形成粒子数反转,产生受激辐射。图我大概描述一下:

就是一个P-N结,加上前后两个反射镜面。

为什么这么回答不好:

1.区别对比不系统:只列出了最显著的几点(辐射方式、光谱、方向性),缺乏其他关键工

程区别,如效率、调制带宽、温度敏感性、使用寿命、成本等,这些在实际选型中至关重

要。

2.能级图描述过于简化且不准确:描述未能区分LED和LD在能级结构上的核心前提——LD

需要粒子数反转和光学反馈。简单的“P-N结加反射镜”描述,没有体现能带结构、费米能

级位置、以及受激辐射与自发辐射并存的关系,图示信息缺失严重。

3.缺乏应用场景联系:指出了区别,但没有简要说明因为这些区别,它们各自主导的应用领

域是什么(如LED用于照明、指示;LD用于通信、传感、存储),使得回答显得孤立于

实际工程。

高分回答示例:

1.开篇:LED(发光二极管)和LD(激光二极管)都是半导体光源,但其物理机制和特性

差异巨大,决定了完全不同的应用版图。根本区别在于LED是自发辐射的非相干光源,而

LD是受激辐射的相干光源。

2.核心:从物理机制与能级图看:对于LED,在正向偏压下,P区和N区的多数载流子注入

结区,电子和空穴复合,自发地从高能级跃迁到低能级并释放一个光子。其能级图可简单

表示为两个能带(导带和价带),电子随机地、独立地跃迁,光子相位、方向杂乱。对于

LD,其结构核心是一个有源层(实现粒子数反转)和两端的光学谐振腔。能级图需体

现:在足够高的注入电流下,有源层内导带底电子浓度远大于价带顶空穴浓度(粒子数反

转)。一个初始自发辐射光子会在谐振腔内往返,刺激处于反转态的电子发生受激辐射,

产生一个与其同频率、同相位、同方向的光子,从而形成雪崩式的相干光放大。最终从部

分反射面输出激光。从特性与应用看:LED光谱宽(几十nm),发散角大(>30°),调

制速度较慢,但结构简单、成本低、寿命长,适用于普通照明、指示灯、液晶背光。LD

光谱极窄(<0.1nm),发散角小(有快慢轴之分),方向性和相干性好,调制速率极高

(GHz),但温漂敏感、结构复杂、成本高,主导光纤通信、激光打印、光盘存储、传感

等高端领域。

3.收尾:简化的能级示意图如下(注:此处为文字描述):LED:画一个正向偏压的PN

结,在耗尽区标注随机方向的箭头代表自发辐射光子。LD:画一个双异质结结构,突出

有源层,两侧为限制层。在能带图上,有源层内显示导带电子远多于价带空穴(粒子数反

转)。在器件两侧画上平行反射面构成谐振腔,腔内画出一束方向集中、不断放大的光线

代表受激辐射光。

Q16:在设计一个用于激光雷达的光学系统时,发射端和接收端的设计各有何侧

重点?如何提高系统的探测距离和精度?

❌不好的回答示例:

发射端主要是把激光器发出的光准直成平行光发射出去,要能量集中,发散角小。

接收端则是要用大口径的透镜把返回的微弱光收集起来,聚焦到探测器上。提高探

测距离就要提高发射功率,减小发散角,同时接收透镜口径要做大,探测器要灵

敏。提高精度的话,光斑要小,接收视场要和发射光路匹配好。

为什么这么回答不好:

1.侧重点分析过于基础:只提到了最基础的“准直”和“收集”功能,没有深入不同激光雷达技

术路线(如机械旋转、MEMS、Flash、OPA)对光学系统的差异化要求,也没有提及发

射端匀束、整形,接收端抑制背景光等关键点。

2.提高性能的方法片面且存在误区:提高探测距离的方法中,“提高发射功率”受安全法规

(人眼安全)严格限制,不是可以随意增加的;“接收透镜口径做大”与系统体积、成本、

扫描速度矛盾。这些建议缺乏工程可行性和权衡思考。

3.精度提升方案模糊:“光斑要小”没错,但如何实现?是优化发射光学,还是提高接收光学

分辨率?“匹配视场”具体指什么?回答没有提供可操作的技术路径。

高分回答示例:

1.开篇:激光雷达光学设计需紧密围绕其测距原理(飞行时间ToF或调频连续波FMCW)。

发射端与接收端的设计侧重点截然不同,但又必须系统协同。

2.核心:发射端的核心是“高效、安全、可控地投送光能量”。侧重点包括:①光束准直与

整形:不仅要将激光快慢轴发散角压缩到设计要求(如0.1°×0.1°),对于FlashLiDAR或

需要均匀照明的场景,还需进行光束匀化(如使用微透镜阵列或衍射匀束器)。②扫描

系统匹配:若采用MEMS扫描,需设计前置中继光学系统,确保光束充满微镜面且入射角

最优;若采用机械旋转,则需考虑窗口玻璃的透射与反射干扰。③严格的人眼安全设

计:在光学设计阶段就要考虑光束扩束后的功率密度,确保在任何距离上符合Class1安

全标准。接收端的核心是“最大化收集信号光,极致抑制背景噪声”。侧重点包括:①高

收集效率与视场匹配:接收透镜孔径(D)直接影响信噪比(SNR∝D²)。其视场角必须

覆盖发射光束的扫描范围,并考虑目标运动带来的回波角度变化。②高效的光谱滤波:

在探测器前必须安装窄带滤光片(带宽通常<1nm),其中心波长需与激光波长精确对

准,以滤除绝大部分太阳光等背景噪声。③精确的聚焦与像质:需将回波光斑高质量地

聚焦到单点或阵列探测器上,点斑尺寸影响探测精度和串扰。提高探测距离与精度是一个

系统工程:提高距离依赖于提升系统信噪比。途径包括:在安全前提下优化发射光学效

率;增大接收口径;选用更高灵敏度、更低噪声的探测器(如SPAD阵列);采用多次回

波累积算法。提高精度则需:优化发射光斑质量(能量集中);提高接收光学分辨率,减

小聚焦光斑;精确校准发射与接收光轴;采用高精度时序测量电路。

3.收尾:在我参与的一个固态LiDAR预研中,发射端我们采用微透镜阵列将边发射激光器的

椭圆光斑整形成圆形并准直;接收端使用双胶合消色差透镜搭配窄带干涉滤光片。通过精

心设计,在满足Class1人眼安全的前提下,将有效探测距离提升了约25%,并通过优化

接收透镜的场曲,使边缘视场的测距精度与中心保持一致。

Q17:请谈谈你对未来光通信或光学技术发展趋势的看法。

❌不好的回答示例:

未来光通信肯定会向更高速率、更大容量发展,比如现在都在研究更高速的相干光

通信。光学技术也会越来越集成,像片上光学、硅光技术这些。还有就是和人工智

能结合,用AI来辅助做光学设计。总之就是更快、更小、更智能。我觉得这些方向

都很有前景。

为什么这么回答不好:

1.观点泛泛而谈,缺乏深度洞察:使用了“更高速率”、“更大容量”、“更集成”等正确的宏观词

汇,但没有具体展开背后的驱动技术是什么(例如,是什么支撑更高速率?是新的调制格

式?新的光纤?新的光器件?),显得像在复述行业新闻标题。

2.趋势列举零散,缺乏逻辑主线:提到了硅光、AI辅助设计等点,但这些点之间是什么关

系?它们共同指向什么更大的产业变革?回答没有形成一个有层次、有逻辑的认知框架。

3.缺乏与自身岗位或华为业务的联系:作为应聘华为光学设计工程师的候选人,谈论行业趋

势时,如能稍微关联华为正在发力的领域(如F5G、光计算、车载光学),会极大增强回

答的针对性和诚意。此回答显得“放之四海而皆准”。

高分回答示例:

1.开篇:我认为未来光学技术的发展将沿着“性能极致化”、“系统集成化”和“场景智能化”三条

主线深度融合,深刻改变信息感知、传输和处理的方式。

2.核心:第一,性能的极致化追求。在光通信领域,这体现为从“单纤容量”向“总网络容

量”的跨越。除了继续挖掘单模光纤的频谱效率(如更复杂的调制格式、空分复用),空

芯光纤可能带来革命,其低延迟、低非线性特性是未来算力中心互联的刚需。在成像领

域,则是从“看得清”到“看得全、看得懂”演进,如计算光学成像通过光学编码与算法解

码,突破传统光学系统的物理限制,实现无透镜成像、超分辨成像等。第二,系统的片上

集成化。硅基光电子(硅光)技术正在将光发射、调制、路由、探测等功能集成到芯片

上,实现光与电的深度融合。这不仅带来尺寸、功耗的急剧下降,更关键的是实现了光互

连的“半导体式”规模化制造,是打通数据中心“最后一公里”瓶颈、实现CPO(共封装光

学)的关键。第三,与AI的深度融合智能化。AI不仅是应用端(如图像识别)的工具,正

逆向赋能光学本身。一方面,AI辅助光学设计(如逆向设计)能探索人类直觉无法到达的

结构,设计出超紧凑、多功能的光学元件。另一方面,智能光学系统能够根据环境动态调

整参数,如自适应光学在车载LiDAR中实时校正大气扰动或车窗像差。

3.收尾:我注意到华为在F5G、光计算、智能汽车光学等多个领域布局深远。例如,F5G所

追求的千兆家庭接入和全光工业网,需要对光模块的性价比和可靠性提出更高要求;车载

光场屏、AR-HUD等则是对光学集成与智能化的集中考验。作为一名光学设计工程师,我

渴望投身于这些将前沿光学技术与重大产业需求结合的最前沿,参与定义未来的光产品和

解决方案。

Q18:你如何评价自己在团队合作中的角色?请举例说明你如何与观点不同的同

事合作。

❌不好的回答示例:

我认为自己在团队中是一个配合度比较高、乐于助人的角色。如果同事有需要,我

会积极帮忙。当遇到观点不同时,我认为沟通最重要。我会先耐心听完对方的想

法,然后诚恳地提出自己的看法,大家一起讨论,分析利弊。如果对方说得有道

理,我会接受;如果我觉得自己的对,我也会尽力说服对方。最终目标都是为了项

目好。比如之前做课程设计,和同学在方案选择上有分歧,我们就是这样讨论解决

的。

为什么这么回答不好:

1.角色定位模糊且被动:“配合度高、乐于助人”描述的是一个“支持者”或“跟随者”的形象,缺

乏主动性和领导力潜质。没有突出自己在团队中基于专业能力所扮演的独特价值角色

(如“技术攻坚者”、“细节把控者”、“协调推动者”等)。

2.冲突解决方式理想化且简单:“听完-讨论-谁对听谁”的模式过于理想化,忽略了在实际工

程中,很多分歧并非黑白对错,而是基于不同优先级的权衡(性能vs成本vs进度)。缺乏

展示如何在复杂情况下推动共识形成的能力。

3.举例缺乏职业性和说服力:使用“课程设计”作为例子,场景过于简单和学生气,无法有效

证明其在真实的、有压力的职场环境中处理分歧的能力。例子缺乏分量。

高分回答示例:

1.开篇:在团队中,我通常扮演“技术深入者与桥梁沟通者”的双重角色。我享受深入技术细

节,确保方案的扎实可靠;同时,我意识到任何设计都必须在跨职能团队中落地,因此我

主动承担起与技术、产品、工艺等不同背景同事对齐信息、弥合认知差异的沟通工作。

2.核心:与观点不同的同事合作,我认为关键不在于“说服”,而在于“理解与对齐”。我参与

的一个产品化项目曾出现典型分歧:在光学设计评审中,我坚持要求为某非球面镜片规定

<2μm的面型精度,以保证边缘视场MTF。但工艺工程师认为这远超公司现有量产能力,

将导致良率低下和成本飙升,建议放宽至5μm。我们的观点直接冲突。我的做法是:首

先,暂停争论,建立共同目标。我组织了一次小会,开场就强调:“我们的共同目标是让

这个镜头以可接受的成本和质量按时量产。现在我们需要一起搞清楚,2μm和5μm的差别

到底意味着什么。”其次,用数据代替观点。我没有重复“必须2μm”的结论,而是当场展

示了公差分析数据:当该面型误差为5μm时,边缘视场MTF在批量生产中有30%的概率低

于下限;而2μm时,这一风险低于5%。同时,我请教工艺同事,达到2μm需要增加多少

成本和时间。最后,共同探索创新方案。基于数据,我们不再对立。我们共同提出了第三

个方案:我重新优化了设计,略微调整了该非球面相邻球面的曲率,从而降低了该非球面

对公差的敏感度;工艺同事则承诺尝试一种新的检测治具,将控制能力提升到3μm。新方

案的风险和成本都在可接受范围。

3.收尾:这次经历让我深刻认识到,团队中的分歧往往是信息不对称或视角不同导致的。我

的角色就是主动翻译“光学语言”,用数据和场景帮助大家看清全貌,从而引导团队从“对抗

性辩论”走向“建设性共创”,找到比原有各自立场更优的第三条路。

Q19:在设计变焦光学系统时,如何保证在不同焦距下都能获得良好的成像质

量?关键的设计难点是什么?

❌不好的回答示例:

变焦系统就是通过移动几组镜片来改变焦距。要保证各个焦距下像质都好,就需要

在优化的时候,把几个典型的焦距位置(比如广角、中焦、长焦)都设为多重结

构,一起优化。让软件自动去平衡各个焦距下的像差。设计难点主要是结构复杂,

镜片多,优化变量多,容易陷入局部最小值。还有机械凸轮曲线的设计也很复杂,

要保证移动平滑、精确。

为什么这么回答不好:

1.方法描述过于依赖软件且不专业:“设为多重结构一起优化”是正确的操作,但回答将全部

希望寄托于软件“自动平衡”,这恰恰是错误的设计思路。没有提及设计师需要如何为不同

变焦组分配光焦度、如何选择合理的运动形式等核心设计理念。

2.难点识别流于表面:提到了“结构复杂”、“优化难”、“凸轮曲线复杂”,这些都是事实,但属

于泛泛而谈的困难。没有指出变焦系统特有的、根本的光学难点,例如像面稳定性(齐

焦)、变焦过程中的像差突变、各焦距下孔径光阑的等效位置变化等。

3.缺乏对现代变焦技术(如潜望式、内变焦)的认知:回答似乎仍停留在传统外变焦镜头的

语境,对于手机潜望式光学变焦、电影镜头内变焦等新技术的特点和难点未置一词,知识

面可能不够宽。

高分回答示例:

1.开篇:设计变焦系统是光学领域公认的难题,其核心目标是:在焦距连续变化时,保持像

面稳定、光圈恒定、且各焦段像质均优于某一标准。这远非简单地将几个定焦设计拼接在

一起。

2.核心:我的设计思路是“解耦与协同”。首先进行一阶光学计算(高斯光学),根据变倍比

和系统总长,确定变焦组(V)、补偿组(C)和固定组的光焦度分配及运动形式(如机

械补偿型)。这是设计的骨架,决定了系统的潜力和复杂性。保证各焦距像质的关键在于

像差校正策略:我绝不会对所有变焦位置平均用力。我会将设计权重向“像差校正困难”的

焦距倾斜,通常是长焦端和广角端。在长焦端,孔径角小但视场相对像差大,需重点校正

场曲和像散;在广角端,视场角大,需强力校正畸变和边缘彗差。在优化时,我会在多重

结构中,为这些关键位置设置更严格的MTF或点列图目标。同时,我会密切关注变焦轨迹

上的像差平稳性,确保像差不会在中间某个焦距发生剧烈跳变,这往往需要通过引入合适

的非球面或特殊部分色散玻璃来平滑像差曲线。关键的设计难点包括:1)齐焦性:补偿

组必须精确跟踪变倍组的运动,以抵消像面位移,任何误差都会导致“拉风箱”现象,这需

要精细的光机协同设计。2)孔径光阑漂移:对于非内部变焦系统,变焦时入瞳位置会

变,导致系统F数波动和渐晕变化,需要在设计时预判并控制。3)小型化与高变倍比矛

盾:这在手机潜望式变焦中尤为突出,需要在极为紧凑的空间内实现多组元移动和高质量

成像,对非球面和棱镜的运用提出极致要求。

3.收尾:我曾研究过一个20倍光学变焦的监控镜头设计。最大的挑战

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