信息光学试卷及复习资料

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总分

核分人

卷号:A

信息光学试题

一二三四五六七八九十题

30203812

注意:学号、姓名和所在年级班级不写、不写全或写在密封线

外者,试卷作废

一单项选择题(10x3=30分)

1.下列可用来描述点光源的函数是();

(A)矩形函数;(B)三角型函数;

(C)函数;(D)圆柱函数;2. 设其中大括号前面的

表示正傅立叶变换算符,关于傅立叶变换的基本定理,下列关系错误的是();

(A)

(B)

(C)

(D)

3. 波长λ的单位振幅平面波垂直入射到一孔径平面上,在孔

径平面上有一个足够大的模板,其振幅透过率为

,则透射场的角谱为();

(A) ;

(B) ;

(C) ;

(D) ;

4. 三角孔的衍射图样的形状为();

(A) 三角形;(B) 十字形;(C) 星形;(D) 矩形

5. 某光学系统的出瞳是一个边长为D的正方形,其出瞳到像

面的距离为,若用波长为的相干光照明,则其相干传递函数为();

(A);

(B);

(C);

(D);

6. 关于光学全息的下列说法,错误的是();

(A) 全息照相记录的是干涉条纹;

(B) 全息照片上每一点都记录物体的全息信息;

(C) 全息照相记录的是物体的像;

(D) 全息的波前记录和再现的过程,实质上是光波的于涉和衍射的结果;

7. 要想再现出菲涅耳全息图的原始像,其再现条件为();

(A) 用原参考光进行再现;(B) 用白光进行再现;

(C) 用共轭参考光进行再现;(D) 用原物光进行再现;;8. 设物光波函数分布为,其频谱函数为,平面参

考光是位于物平面上(0,-b)点处的点光源产生的,将其放在透镜的前焦面记录傅里叶变换全息图,则傅里叶变换全息图的复振幅透过率函数为( );

(A)

(B)

(C)

(D)

9. 对一个带宽为的带限函数在空间

域范围内进行抽样时,满足抽样定理所需的抽样点数至少为();

(A) ; (B) ; (C) ; (D) ;

10. 为了避免计算全息图的各频谱分量的重叠,博奇全息图要

求载频满足();

A ;

B ;

C ;

D ;二填空题(共10x2=20分)

11. ,其中F表示傅里叶变换。

12. 平面波的波长为800 ,与轴的方向角,则它在轴

方向上的空间频率为。

13. 从傅立叶光学的角度看,透镜的作用是。

14. 从空域看,孔径的作用限制了入射波面的大小,从频域看

则是了入射光场的角谱。

15. 光学全息照相术包括物光波前的记录和再现两个过程,全

息照片同时记录了波前的信息和信息。

16. 傅立叶变换全息图记录的是物的信息。

17. 限制色模糊的方法:一方面要进一步减小,

另一方面要限制再现光源的。

18. 卤化银乳胶通常用于记录型全息图漂白处理后,转变为型全息图。

19. 计算全息的编码就是利用计算机把全息平面上光波的复

振幅分布编码成全息图的变化。

20. 迂回相位编码技术中对振幅和相位的编码的思想实际上

是分别采用了通信理论中的空间脉冲和空间

脉冲。

三计算题(共38 分)

21. 应用卷积定理求的频谱。(6分)

22. 已知一平面波的复振幅表达式为

试计算此波的波长以及在x, y, z各方向的空间频率(7分)

23. 一光学成像系统的出瞳函数为

,其中,,是光波长,

是出瞳到像面的距离。求出该成像系统的:

1)相干传递函数;(5分);2)相干点扩散函数。(5分)

24. 如图1所示,点光源A(0,-40,150)和B(0,30,100)

发出的球面波在记录平面上产生干涉:(15分)

(1)写出两个球面波在记录平面上复振幅分布的表达式;(4

分)

(2)写出干涉条纹强度分布的表达式;(4分)

(3)设全息干板的尺寸为100×1002, =632.8,求全息图上

最高和最低空间频率;说明这对记录介质的分辨率有何要

求?(7分)

四.光路设计(共12 分)

图1

25.利用所学的知识,设计一个一步彩虹全息的记录光路,并

表明光学元件的名称和作用以及说明设计记录光路时该

注意哪些问题。(12分)

卷号:A 信息光学答案

一单项选择题(10x3=30分)

1. C,

2. B, 3 B, 4 C, 5 D, 6 C, 7 A, 8 A, 9 A, 10 B

二填空题(共10x2=20分)

11. ;12.1/1600(1); 13. 傅里叶变换;14.展宽;15.振幅,相位;

16.频谱;17.物距,带宽;18. 振幅,相位;19.透过率;20.宽度调制,位置调制

三计算题(共40 分)

21. 解:根据卷积定理有

解: (1分)

(1分)

(1分)

(3

分)

22. 解:平面波复振幅的一般表达式为

可知

由于波长在可见光范围内,故 取0.628 ,此时圆频率的单位为因而系数的单位是

,对应

的空间频率为

23. 解:1)由传递函数与光瞳函数的关系有

(2分)

(3分)

2)由传递函数与点扩散函数的关系有

(2分)

(3分)

24. 解: (1)两点光源在记录平面上的复振幅分别为 .

(2分)

3分

2分

2分

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