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
题
号
一二三四五六七八九十题
分
30203812
得
分
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