信息光学试卷(A)
信息光学复习题
1、二维矩形函数表达式为:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>->-≤-≤-=-⋅-21||,21||021||,21||1)()(000000b y y a x x b y y a x x b y y rect a x x rect其函数图形为:二维矩形函数可以用来描述屏上矩形孔的透过系数。
对于单缝,则单缝的透过率函数可以写为)(rect ).(0ax x y x f -=, 其中x=x 0是单缝的中心,单缝宽度为a 。
矩形函数是一个十分有用的函数,它可以用来以任意幅度和任意宽度截取某个函数的任一段。
例如x x rect πsin )1(-,其截取的是sin πx 的[1/2,3/2]间的一段,其图形为二、 sinc 函数sinc 函数的定义是bx x )b x x sin()bx x (sinc 00-π-π=- 其函数图形为-15-10-55101520-0.4-0.20.00.20.40.60.81.01.2s i n c (x )X单缝夫琅和费衍射的振幅分布函数就是sinc(x)函数。
单缝夫琅和费衍射的光强分布函数则为sinc 2(x),函数在x=x 0 有一极大值1,零点在x-x 0=±nb ,图形为-10-5510150.00.20.40.60.81.0s i n c 2(x )X二维sinc 函数的定义为ay y )a y y sin(b x x )b x xsin()ay y (sinc )b x x (sinc 000000-π-π⋅-π-π=-- 其函数图形为(矩孔夫琅和费衍射空间振幅分布)单矩孔衍射空间光强分布三、符号函数符号函数定义为⎪⎩⎪⎨⎧<-=>=0,10,00,1)sgn(x x x x四、阶跃函数阶跃函数的定义为f⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<=>=0x ,00x ,210x ,1)x (step作用相当于一个“开关”。
2006信息光学试卷
河 北 大 学 课 程 考 核 试 卷(2005 — 2006学年第2学期)考核科目 信息光学 课程类别 必修课 考核方式 闭卷 卷别 A一、填充题:(共20分,每小题4分)1、在非相干光学系统中,对光波强度分布而言,光学系统是线性空不变系统,对光波的复振幅而言,光学系统是非线性系统。
2、衍射受限成像系统是指不考虑几何像差,而仅考虑光瞳产生的衍射限制。
3、透镜实现傅立叶变换的条件为:1/p+1/q=1/f ,其中p 是照明光源到透镜距离,q是观察屏到透镜的距离。
4、按记录时物光和参考光位置分类,光学全息分为同轴全息和离轴全息。
5、在相干光学处理中实现图像相减分为:复振幅相减、强度相减,时实和非时实相减。
在强度相减中是采用空域编码和频域解码的方法 二、选择题:(共20分,每小题4分)1、一单位振幅的单色平面波,波矢K与x 轴夹角为45°,与y 轴夹角为45°,其复振幅在x, y 方向的空间频率为a. ζη=b. ζ=22,η= 22c. ζ=22π,η=22π 2、一个衍射屏的振幅透过率函数为 t(r)=A cos(ar 2) circ(r/r 0),在成像和傅立叶变换性质上类似透镜,其焦距表达式a. f=∞b. f=π/λac. f=±π/λa3.白光通过干涉滤光片后,获得了波长宽度为1nm 的准单色光,当中心波长为600nm 时,若把光谱分布看作矩形线型,其相干时间为 a.τc = 0.36s b. τc =2×10-14s c. τc =1.2×10-12s4.利用一个焦距为f 的薄透镜对物函数进行傅立叶变换。
当采用单位振幅的相干平行光垂直照明物函数,欲在透镜的后焦面得到物的准确傅立叶频谱,物应放在。
a.透镜前焦面b.透镜前c.透镜后5.利用4F 相干光学信息处理系统,来实现图像S(x.,y)的识别。
其匹配空间滤波器应选择a. H(ζη)=S(ζη),b. H(ζη)=S*(ζη)c. H(ζη)=1/S(x.,y) 三、问题与分析(共15分,每小题5分)1、什么是点扩展函数,给出透镜的点扩展函数表达式。
《光 学》试卷(含答案)
物理与信息光电子学院2005-2006学年第一学期期末考试《 光 学 》试卷A 卷一、填空题(每小题3分,共18分)⒈迈克耳孙干涉仪是根据 原理制成的,其主要公式是 。
⒉衍射可分为 和 两大类。
⒊光学仪器的本领有 、 和 。
⒋光的偏振态有 。
⒌在瑞利散射中,散射光的强度与波长的 次方成 比。
⒍通常把既能记录光波 的信息,又能记录光波 信息的摄影称为全息照相。
二、选择题(每小题3分,共 12 分)⒎用单色光观察牛顿环,测得某一亮环直径为3 mm ,在它外边第5个亮环直径为4.6 mm ,所用平凸透镜的凸面曲率半径为1.0 m ,则此单色光的波长为( )A. 590.3 nmB. 608.0 nmC. 760.0 nmD. 三个数据都不对⒏将折射率为 n 的薄透镜置于折射率为 n′(>n )的介质中,则( ) A. 凸透镜会聚、凹透镜发散 B. 凸透镜发散、凹透镜会聚 C. 凸透镜发散、凹透镜发散 D. 凸透镜会聚、凹透镜会聚⒐下列哪一个是朗伯定律的数学表达式?( ) A. -=exp(0I I αa d ) B. )exp(0ACl I I -= C. (f I =λ)λ-4D. T λm = b⒑在两个共轴平行放置的透振方向正交的理想偏振片之间,再等分地插入一个理想偏振片,若入射到该系统的平行自然光强为 I 0 ,则该系统的透射光强为 ( ) A. I 0 / 2 B. I 0 / 4 C. I 0 / 8 D. I 0 / 16三、简答题(每小题5分,共 10 分)⒒如何检验线偏振光?⒓“激光”的基本原理是什么?它有哪些主要特点?四、计算题(每小题10分,共60分)⒔用云母片(n = 1.58 )覆盖在杨氏双缝的一条缝上,这时屏上的零级明纹移到原来的第 7 级明纹处。
若光波波长为 550 nm ,求云母片的厚度。
⒕波长为 = 632.8 nm 的He-Ne激光垂直地投射到缝宽 b = 0.0209 mm 的狭缝上。
信息光学习题答案及解析
信息光学习题答案第一章 线性系统分析1.1 简要说明以下系统是否有线性和平移不变性. (1)()();x f dxdx g =(2)()();⎰=dx x f x g (3)()();x f x g = (4)()()()[];2⎰∞∞--=αααd x h f x g(5)()()απξααd j f ⎰∞∞--2exp解:(1)线性、平移不变; (2)线性、平移不变; (3)非线性、平移不变; (4)线性、平移不变; (5)线性、非平移不变。
1.2 证明)()ex p()(2x comb x j x comb x comb +=⎪⎭⎫ ⎝⎛π证明:左边=∑∑∑∞-∞=∞-∞=∞-∞=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛n n n n x n x n x x comb )2(2)2(2122δδδ∑∑∑∑∑∑∞-∞=∞-∞=∞-∞=∞-∞=∞-∞=∞-∞=--+-=-+-=-+-=+=n nn n n n n n x n x n x jn n x n x x j n x x j x comb x comb )()1()()()exp()()()exp()()exp()()(δδδπδδπδπ右边当n 为奇数时,右边=0,当n 为偶数时,右边=∑∞-∞=-n n x )2(2δ所以当n 为偶数时,左右两边相等。
1.3 证明)()(sin x comb x =ππδ 证明:根据复合函数形式的δ函数公式0)(,)()()]([1≠''-=∑=i ni i i x h x h x x x h δδ式中i x 是h(x)=0的根,)(i x h '表示)(x h 在i x x =处的导数。
于是)()()(sin x comb n x x n =-=∑∞-∞=πδπππδ1.4 计算图题1.1所示的两函数的一维卷积。
解:设卷积为g(x)。
当-1≤x ≤0时,如图题1.1(a)所示, ⎰+-+=-+-=xx x d x x g 103612131)1)(1()(ααα图题1.1当0 < x ≤1时,如图题1.1(b)所示, ⎰+-=-+-=13612131)1)(1()(xx x d x x g ααα 即 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤<+-≤≤--+=其它,010,61213101,612131)(33x x x x x x x g 1.5 计算下列一维卷积。
2020 南京信息工程大学 物理光学
南京信息工程大学考试试卷2019-2020学年第1学期物理光学课程A 试卷本试卷共4页;考试时间120分钟;任课教师武旭华;出卷时间2019年12月院专业年级班学号姓名得分一、填空题(共16分,1~4题每空1分,其他题每空2分)1.光的衍射与干涉现象就实质来讲,都是引起的光强重新分布。
利用巴俾涅原理很容易由单缝的夫朗和费衍射特性得到的衍射特性。
2.光源相干长度ΔL 与相干时间Δt 的关系,相干时间越长,则光源的时间相干性。
3.自然光垂直入射至两个理想偏振片,当透射光强为入射光强1/4时,两偏振片透光轴夹角为。
4.杨氏双缝实验中,缝距为0.45mm ,缝与屏相距1.2m ,测得10个亮纹间距为1.5cm ,则光源波长为nm 。
5.一台显微镜数值孔径NA=0.9,可见光照明并使用紫色滤光片(λ=400nm ),则最小分辨距离为。
6.如图为特殊形状的菲涅尔衍射装置,阴影位置不透光,已标明各圆环到轴上场点的光程,若无衍射屏时场点光强为I 0,则图a 与图b 场点处衍射光强分别为和。
7.角频率为ω的线偏振光沿z 轴传播,振动方向与xoz 平面呈30°,该电磁波表达式为。
8.所描述合成波偏振态为。
二、选择题(共20分,每题2分)1.以下哪个干涉现象不属于分振幅干涉()A.薄膜干涉 B.迈克尔逊干涉 C.洛埃镜实验 D.马赫曾德干涉2.杨氏干涉实验中,若选择单色缝光源(缝与屏上S 1,S 2连线垂直平分线平行),宽度刚好等于许可宽度b c ,则以下观点正确的是()A.当源向双缝移近时,干涉条纹无变化)23cos();sin(00πωω+-=-=t kz E E t kz E E y xB.将整个装置浸入水中,干涉条纹间隔变小C.当缝源宽度增大,干涉条纹无变化D.当观察屏远离双缝,条纹间隔变窄3.用扩展源照射平行平板()A.形成定域干涉条纹,且定域面在平板附近B.平板越厚,中心条纹干涉级越低C.反射场与透射场的干涉条纹相同D.入射波长越长,条纹间隔越稀4.圆孔夫朗和费衍射实验中() A.衍射图样是间隔不等的同心圆环B.光能量完全集中在中央亮斑处C.中央亮斑大小只与衍射圆孔的大小有关D.中央亮斑的衍射级最高5.若使单缝夫朗和费衍射条纹间隔增大,可采取以下哪种方法?() A.减小照明光源波长B.增大单缝宽度C.增大衍射屏前准直透镜焦距D.增大衍射屏后会聚透镜焦距6.平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖,用波长500nm的单色源垂直照射,看到反射光干涉条纹如图所示,有些条纹最大弯曲位置恰与左边相邻干涉级的直线条纹相切,则工件上表面缺陷是()A.缺陷为凸起,最大高度为500nmB.缺陷为凸起,最大高度为250nmC.缺陷为凹槽,最大深度为500nmD.缺陷为凹槽,最大深度为250nm7.若想使一束线偏光振动方向旋转90°,以下哪种方法不适用()A.两个偏振片B.利用晶体的旋光特性C.一个1/2波片D.一个1/4波片8.双缝夫朗和费衍射图样中央峰恰有11条干涉亮纹,则缝宽与缝距之比为()A.1:11B.1:12C.1:5D.1:69.波长为λ的光垂直入射一平面透射光栅,若其他参数不变,缝数N增大,则以下说法不正确的是() A.光栅分辨本领提高 B.衍射图样亮纹变细C.相邻亮纹间隔增大D.缺级亮纹级次不变10.一平凹透镜以凹面向下放置在标准平晶面,向下观察可见干涉条纹,若在透镜上轻施压力F,则以下说法不正确的是() A.干涉条纹向中心移动 B.中心处条纹干涉级低于边缘处条纹C.条纹间隔增大D.条纹数量减小三、判断改错题(共10分,每题2分)1.白光照明的牛顿环实验中,同级条纹由内向外的条纹顺序是由紫到红。
《光学》期末考试卷(A).doc
青海师范大学物理系一学年度第_学期物理教育专业_年级_班《光学》考试试卷A姓名:_______________ 学号: ____________________一、填空(每空2分,共计40分)启用时间:200年月日Array 1 一介质的折射率为n, —束单色光在该介质中传播的距离为r,则其光程为____________ 。
2波长为500zim的绿光投射到间距d = 0.022cm的双缝上,则在距双缝180cm处的光屏上,两亮条纹顶点间的距离为 __________________ 。
3在杨氏双缝干涉实验中,用一块折射率为1.5的玻璃片盖住其中的一条缝,发现第五级明纹恰好位于屮央零级明纹处,若入射波的波长为6xl0_7m ,则玻璃片的厚度为。
4迈克耳逊干涉仪的反射镜移动0.25mm时,看到条纹移过的数0为909个,设光是垂直入射的,则所用光源的波氐为__________________ 。
5波长为700nm的红光以入射角沒= 30°入射到厚度为426mn的肥皂膜上,反射干涉条纹为二级明纹,则肥皂的折射率为 ______________________ 。
6用单色光观察牛顿环,测得某一亮环的直径为3mm,在其外边第五个亮环的直径为4.6mm,如果所用平凸透镜的曲率半径为1.03m ,则此单色光的波长为_______________________ 。
7波长为45(km的平面单色光照射到一个小圆孔上,若极点到观察点的距离为lm,则第一半波带的半径为_______________ 。
8用每毫米闪有400刻痕的平而投射光栅观察波长为589zim的納光谱,当光垂直入射时,最多能观察到_________ 级光谱。
9水面下h深处有一点光源,如果水的折射率为/?,则水面光斑的半径为_______________ 。
10 —个高的物体放在球面镜前10cm处,所成的像为lcm高的虚像,则该球面镜曲率半径为______________ c11平行放貫的两个偏振片,偏振化方叫的夹角为60°,如果偏振片都相对于平行于偏振化方向的振动吸收为10%,则透射光与入射光(自然光)的强度之比为 _________________ 。
信息光学考题
判断题1、反射型体全息图用白光再现时,再现像是单色的。
()2、空间滤波系统中,在频谱面加微分滤波器可以实现图像边缘增强。
()3、白光光学信息处理系统中,由于白光是非相干光,所以系统不存在物理上的频谱面,因而无法利用空间滤波的方法进行图像处理。
()4、系统即具有叠加性又具有均匀性,则这种系统称为线性系统。
()5、利用彩虹全息图制作的模压全息图是反射型全息图。
()6、反射型体积全息图,可以利用白光再现,再现象是彩色像。
()7、空间滤波系统中,在频谱面上放入低通滤波器,可以使像面得到的图像边缘增强。
()8、复数空间滤波器可采用光学全息或计算全息的方法来制作。
()9、非相干光学信息处理系统无法实现两幅图像的相关和卷积运算。
()10、液晶光阀是一种光寻址空间光调制器。
()填空题1、匹配滤波图像识别系统中,假定基准图像为s(x,y),s(x,y)的付里叶变换为S(ξ,η),则匹配空间滤波器的透过率函数H(ξ,η)满足。
2、列举四种二元振幅滤波器:、、。
3、设f(x,y)在x方向的最大空间频率为Bx,y方向最大空间频率为By,对函数f(x,y)抽样,则抽样间隔△x,△y应满足。
4f相干光信息处理系统中,各透镜的作用是。
5、卷积运算有两种效应,一种是,还有一种就是被卷函数经过卷积运算,其细微结构在一定程度上被消除,函数本身的起伏振荡变得平缓圆滑,这种效应是________________。
6、写出两种光学相关图像识别的方法:、。
7、列举三种计算全息编码方法:、。
8、空间光调制器按寻址类型分类,可分为寻址和寻址两种。
9、的傅里叶变换是。
10、把抽样间隔满足奈奎斯特抽样定理,经过抽样后的图像还原成原图像有两种途径 ,分别为:叙述题1、说明模压全息图的制作过程。
2、彩虹全息照相中使用狭缝的作用是什么?3、讨论在白光光学信息处理系统中,采用何种方法,使该系统既不存在相干噪声,又在某 种程度上保留了相干光学处理系统对复振幅进行运算的能力。
光信121工程光学考试卷
.'.淮海工学院13 - 14 学年第1 学期工程光学试卷(A闭卷)一、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)()1、光从介质中传播时一定沿直线传播。
()2、光从一点传播到另一点,其路迹并不随意,而是沿光程为极值的路径传播的,即光程为极小、极大或稳定值。
()3、无限远点与有限远点的等光程反射面为抛物面。
()4、眼球等效一架可调焦可变动光圈的照相光学系统,其物像方空间焦距相等。
()5、凸透镜一定是正透镜,凹透镜一定是负透镜。
()6、一束光从一种介质进入另一种介质时,其光亮度不变。
()7、单个折射球面构成的系统,物方主点、像方主点都重合于球面顶点。
()8、余弦辐射体是指发光物体在各个方向上的光亮度相同。
()9、对同一种均匀介质,不同波长的光对应的折射率不同,其中红光对应的折射率比蓝光大。
()10、显微镜用于测量长度时,在物镜的实像面上放一刻有标尺的透明分划板,分划板与物镜间距离固定,但物距不一定能调到使像正好成在分划板上,这样就产生测量误差。
解决此问题的办法是在物镜像方焦面上安放一个视场光阑。
二、选择题(单选,每题2分,共20分)()1、一个物方、像方折射率相同的折射光学系统对实物成像时,其垂轴放大率-1〈β〈0,则结论正确的为:A、成正立放大的虚像B、成倒立缩小的虚像C、成倒立缩小的实像D、成正立缩小的实像()2、在光学系统中,下列没有共轭关系的是A、入瞳和出瞳B、入窗和出窗C、物方主点和像方主点D、物方焦点和像方焦点()3、对于柯勒照明,正确的陈述是A、光能利用率高B、照明面的光照度均匀C、照明系统的出瞳与后接系统的入瞳衔接D、以上说法都不对()4、在望远系统中加入场镜后,与原系统相比发生变化的量是A、像方视场角B、视觉放大率C、出瞳距D、出瞳直径()5、Γ倍视觉放大率的望远镜,它的角放大率γ,垂轴放大率β和轴向放大率α的关系为A、γ=Γ,β=Γ,α=Γ2B、γ=Γ,β=1/Γ,α=1/Γ2C、γ=1/Γ,β=Γ,α=1/Γ2D、γ=1/Γ,β=1/Γ,α=Γ2 ()6、以下几种初级像差中,当视场很小时就需要考虑的是A、畸变B、慧差C、像散D、场曲()7、在校正球差时,一般只考虑一、二级球差的影响,当校正边缘带h m的球差为零时,残余球差的最大值出现在A、0.85h m处B、0.707h m处C、0.50h m处D、0.25h m处()8、一物体经理想光学系统后成放大的实像,当物体向光学系统方向移动一微小距离时A、其像变大B、垂轴放大率β的绝对值变小C、角放大率γ的绝对值变大D、轴向放大率α的绝对值变小()9、下列像差中只与孔径角有关的是A、球差B、畸变C、细光束场曲D、倍率色差()10、在物镜和像面之间加一厚为d折射率为n的平行平板后,像面位置将A、向后移动d/n距离B、向前移动d/n距离C、向后移动(1-1/n)d距离D、向前移动(1-1/n)d距离.'.三、填空题(每空1分,共25分) 1、光就其本质而言是一种电磁波,在真空中光波波长范围大致1mm~10nm ,其中可见光波长范围在 之间,波长的光称红外光,而波长 的光称紫外光。
光学测试题(附答案).docx
光学测试卷姓名班级一选择题(每题仅一个正确答案,错填漏填多选均不得分,每题2分,共15 小题)1、许多照相机镜头到胶片的距离是可调的。
某次拍摄前摄影师已经“调好焦”,使被摄者在胶片上形成了清晰的像。
如果在拍摄前被摄者移动了位置,他和摄影者的距离变远了,为了使他在胶片上仍然成清晰的像,镜头与底片的距离应()A、变大 B.变小 C.先变小后变大 D.先变大后变小2、某物体经凸透镜在光屏上得到一个像,现将透镜上部遮住不让光通过,则屏上的像()A.缺少上部分B.缺少下部分C.大小变化了D.像性质不变,只是变暗了3、一种手电筒上所有的聚光小电珠如图2所示,其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜,灯丝(可看作一个点光源)发出的光通过它出射时,出射光束(图中实线所示)比无此透镜时的光束(图中虚线所示)要窄,即它可减小光束的发散,有聚光功能。
在这种小电珠中,灯丝应位于()A.凸透镜的焦点以内B.凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间C.凸透镜的焦点处D.凸透镜的两倍焦距处4.测绘人员绘制地图时常常需要从飞机上拍摄地面的照片。
若使用的相机镜头焦距为50 毫米,则底片与镜头距离应该在()A. 100毫米以外。
B. 50毫米以内。
C.恰为50毫米。
D.略大于50毫米。
5.如右图所示,一束光线斜射人容器中,在P处形成一光斑,在向容器里逐渐加满水的过程中,光斑将()A.向左移动后静止B.先向左移动再向右移动C.向右移动后静止D.仍在原来位置6.图1是有关近视眼、远视眼及其矫正的示意图,其中表示近视眼矫正的是()7.如图3所示,把蜡烛逐渐远离平面镜,它在镜中之像将()A.变大.B.变小.C,不变. D.变倒立.&如图所示是从平面镜中看到的一钟表时针和分针位置,此时的实际时刻是()A. 8时20分.B. 4时20分.C. 3时40分.D. 8时40分,9.一个焦距是10cm的凸透镜,当物体从离透镜20cm处逐渐移向30cm处的过程中().A.像逐渐变大,像距逐渐变小B.像逐渐变小,像距逐渐变大C.像逐渐变大,像距逐渐变大D.像逐渐变小,像距逐渐变小10.目前光污染越来越严重。
河南理工大学信息光学与量子光学试卷A-2020
1. 求符号函数sgn(x)的傅里叶变换。
(15分)
3. 与几何成像相比,请简述全息照相的基本特点。
(5分)
4. 请简述阿贝二次成像理论。
(4分)
5. 采用一维光栅调制时,如何实现图像的相加和相减。
(7分) 三、计算题(共30分)
2. 出瞳是边长为a 的正方形,出瞳函数为
(),x y P x y rect rect a a ⎛⎫⎛⎫
= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
(1)若成像系统为衍射受限相干成像系统时,求相干传递函数及其截止频率;
(2)若成像系统为衍射受限非相干成像系统时,求光学传递函数及其截止频率。
(15分)
1. 请画出三透镜(或称为4f )成像系统的光路图,并说明图中所用元件的名称以及每个透镜的作用。
(15分)。
信息光学考卷及答案
信息光学考卷及答案一、选择题(每题1分,共5分)1. 下列哪种现象属于光的衍射现象?A. 光的折射B. 光的干涉C. 光的散射D. 光的衍射A. 全反射B. 折射C. 衍射D. 干涉3. 下列哪种元件在光纤通信系统中起到放大信号的作用?A. 光发射器B. 光接收器C. 光衰减器D. 光放大器4. 光学系统中的分辨率与下列哪个因素有关?A. 光波长B. 焦距C. 口径5. 在全息摄影中,下列哪个元件用于记录光强和相位信息?A. 激光器B. 全息胶片C. 光阑D. 透镜二、判断题(每题1分,共5分)1. 光的干涉现象是由于光波相遇时产生的相位差引起的。
(√)2. 光的衍射现象说明光具有波动性。
(√)3. 光纤通信系统中,光发射器和光接收器必须使用相同波长的光源。
(×)4. 全息摄影可以实现对三维物体的立体显示。
(√)5. 光学系统中的像差可以通过使用透镜组合来消除。
(×)三、填空题(每题1分,共5分)1. 光的波长越长,其在介质中的折射率越______。
(小)2. 光纤通信系统中,常用的光源是______。
(激光器)3. 光的干涉现象中,两束相干光的相位差为______时,出现亮条纹。
(整数倍波长)4. 全息摄影的基本原理是利用光的______和______。
(干涉、衍射)5. 光学系统中的像差主要包括______和______。
(球差、彗差)四、简答题(每题2分,共10分)1. 简述光的干涉现象及其应用。
2. 光的衍射现象有哪些特点?3. 光纤通信系统中,为什么需要使用光放大器?4. 全息摄影的步骤有哪些?5. 简述光学系统中的像差及其校正方法。
五、应用题(每题2分,共10分)1. 一束光通过狭缝后,在屏幕上形成衍射图样。
已知光波长为500nm,狭缝宽度为0.01mm,求第一暗条纹的位置。
2. 一光纤通信系统,光源波长为1300nm,光纤长度为10km,求信号在光纤中传播的时间。
青岛大学信息光学期中试题
青岛大学信息光学期中试题《信息光学》期中考试试卷班级:2005级光信姓名:______学号:__________一简要回答或计算以下问题:1.什么是线性空间不变系统?2.对于一个线性光学成像系统,已知物函数uo和点扩散函数h,写出其像函数ui表达式?写出像函数频谱的表达式。
3.若上题中系统不仅是线性的,而且满足空间平移不变性,已知物函数uo和点扩散函数h,写出像函数频谱的表达式。
3.什么是传递函数H?写出它与点扩散函数h的关系式。
4.菲涅尔传播近似条件?夫琅和费衍射传播近似条件5.根据傅里叶逆变换,一个物体的复振幅分布g(某,y)可表示为:g(某,y)=G(,)ei2(某+y)dd试写出该式的物理意义。
6.一束光的复振幅u=1+co(kl某)+co(kmy),写出其角谱。
二.计算推导题:1、有一个线性平移不变系统,它的脉冲响应为h=inc(3某),试计算对输入函数f(某)=co(2某)的响应函数g(某)。
2、已知一物体的复振幅透过率:t(某0,y0)=(1/2)[1+co(2f0某)],放在放大率为1的成像系统中的物面上,用单位振幅单色平面波以角倾斜入射u=e某p(ik某in),透镜焦距为f,孔径为D.1)求物体的频谱。
2)若想使像平面出现条纹,则入射光最大倾角为多少?并求此时像面上像的强度分布。
1.已知两函数f=(某)tep(某)、h=rect[(某-1)/2],求二者卷积f(某)h(某)=2.利用卷积定理求inc(某)inc(某)频谱3.推导一点物C经透镜后的出射波函数u(某l,,yl)如图.C(0,0,zO)(某o,yo)(某l,yl)三.用傅里叶光学的方法,求解一有限正弦振幅光栅的夫琅和费衍射光强分布公式,并分析其极大点位置。
(设:光栅屏函数为t=[1+min(2fo某o)]rect(某o/a)rect(某o/b),单位振幅单色平面波垂直入射,系统中无透镜。
)1ar1r四.已知:一圆环屏函数为t(某o,yo)= 0其它22试推导证明:圆环的菲涅尔衍射光强在光轴上分布为:I(0,0,z)=4in[(1-a)/2z],设单位振幅单色平面波垂直入射.五.已知:有一衍射受限成像系统,其光瞳是边长为a的正方形。
【优质】信息光学试卷-实用word文档 (23页)
本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==信息光学试卷篇一:3信息光学试卷信息光学一、填空题(共30分,每空2分)1. 与微波一样,光波是一种_____波,其在真空中的速度_____米/秒。
2. 从傅立叶光学的角度看,透镜的作用是_______________。
3. 全息术包括物光波前的纪录和再现两个过程,全息照片同时记录了波前的___信息和___信息。
4. 光学成像系统分相干光学成像系统和非相干光学成像系统,相干光学成像系统的传递函数称___,非相干光学成像系统的传递函数称___。
5. 全息记录的原理不仅可用于光波波段,也可用于电子波,、和声波等,只要波动过程在形成干涉花样时具有足够的相干性即可。
6. 若??和?分别表示光波的波长范围和平均波长,则准单色光需要满足的条件是。
7. 正弦型振幅全息图透射率为t?t0?t1cos2??x,其中t0是平均透射率,t1是调制幅度。
在最佳的理想情况下t0=1/2,t1=1/2。
该情况下可得最佳衍射效率为。
8. 菲涅耳近似其实质是用来代替球面的子波;夫琅和费近似实质是用代替球面子波。
9. 关于成像质量的评价,主要有两种方法:二、简答题(共20分)1、简述标量衍射理论适用的条件。
(6分)2、简述阿贝成像的原理(6分)3、根据二元滤波所作用的频率区间可将二元振幅滤波器分为哪几类?并简要说明其特点。
(8分)三、证明题(16分,每题8分)1、证明傅立叶变换变换关系式:F{rect(x)rect(y)}=sinc(fx)sinc(fy)2、一个函数的“等效面积”?XY可定义为?????XY?????g(x,y)dxdyg(0,0),而g的“等效带宽”则通过它的变换式G由下式定义:??X??G(f?fXfY,fY)dfXdfY?????G(0,0)。
证明:?XY??fXfY?1。
信息光学清考试卷
天津工业大学(2011—2012学年)《信息光学》清考试卷 (2012. 5理学院)特别提示:请考生在密封线左侧的指定位置按照要求填写个人信息,若写在其它处视为作弊。
本试卷共有5 道大题,请认真核对后做答,若有疑问请与监考教师联系。
满分 3010203010总分 复核 题目一 1-9 二 10 三11-12 四 13-15 五 16-17得分评阅人一. 填空题(每空3分,请将答案写在空格处)1.已知连续函数()x f ,则()()()=-=02x x x f x h δ________________。
2.若()()()x g x h x f =*,则()()=*-x h x x f 0 ______________。
3. 函数)155(-x rect 的傅里叶变换为______________。
4. 当光源位于00y x 平面的坐标原点上,傍轴近似下,发散球面波在xy 平面的复振幅分布为 ____________________________________。
5.衍射受限的相干成像系统,其出瞳函数是边长为l 的正方形,光瞳函数是()⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=l rect l rect P ηξηξ,,则系统的截止频率为____________________________。
6. 透镜具有傅里叶变换性质和成像性质的根本原因在于___________________________________________。
-------------------------------密封线----------------------------------------密封线----------------------------------------密封线---------------------------------------学院专业班学号姓名-------------------------------装订线----------------------------------------装订线-----------------------------------------装订线---------------------------------------满分 30得分7.消除图像上的周期性网格可以采用的滤波器是________________(请在三者之中选择:低通滤波器,高通滤波器,方向滤波器)。
信息光学期末考试A
得分 阅卷人 复核人
月
日
试题类别: A (A/B/C) 考试类别:闭卷(开,闭卷)
题号 得分 考生注意事项
一
二
三
四
五
总分
阅卷人
复核人
年
1.、题解写在答题纸的预留位置。 2、考试结束后,务必将试卷、答题纸一并交回。
一、
得分 阅卷人 复核人
填空题: 在下面每题的空格中填入相应的答案。 (本题一共有 20 个空格, 每个空格 2 分, 共 40 分) 1. 2. 按 全 息 图 底 片 与 物 的 远 近 关 系 分 类 , 可 分 为 像 全 息,_________________________,_________________________________ 从 1948 年盖伯提出全息照相的思想开始一直到 50 年代末,全息照相都是用汞灯做光源,而且是 所谓的同轴全息图, 它的正负一级衍射波是分不开的,即存在所谓的孪生象问题,不能获得好的 全息像,这是__________________。1960 年激光的出现,提供了一种高相干性光源。1962 年美国 科学家将通信理论中的载频概念推广到空域中,提出了离轴全息术,这样解决了第一代全息图的 两个难题,产生了激光记录激光再现的__________________________。由于激光再现的全息图失 去了色调信息, 人们开始致力于研究第三代全息图, 第三代全息图是用激光记录,________________ 的全息图,例如反射全息,_______________,_______________及模压全息等,在一定条件下赋 予了全息图以鲜艳的色彩。第四代全息图是目前已在实验室取得进展。 1 光束携带字母 A 信息,2 光束携带字母 B 信息,两光束在全息干板上相干产生干涉全息图,那 么用 1 光束再照明全息图时,在全息图的后面会得到字母___________. 常数的傅立叶变换是_____________________. 梳 状 函 数 的 傅 立 叶 变 换 是 ______________________________, 高 斯 函 数 的 傅 立 叶 变 换 是 ______________________________. 矩形函数的傅立叶变换是_____________,两个函数相乘的傅立叶变换等于_________________. 正弦函数的傅立叶变换是____________,余弦函数的傅立叶变换是_________________。 对于图象的不同区域分别用取向不同的光栅预先进行调制,经多次暴光和显影,定影等处理后制 成透明胶片,并将其放入信息处理系统中的输入面,用白光照射,在其频谱面上,不同方位的频 谱均呈现彩虹颜色,如果在频谱面上开一些小孔,则在不同的方位角上,小孔可以选取不同颜色 的谱,最后会在像面上得到所需要的彩色图象。这种方法称其为_______________________也称为 空间假彩色编码。 泽尼克相称显微术是为了观察___________________物体,须将其上面的位相变化转变成强度的变 化,这种变换称为相幅变换。观察位相物体的方法有很多如 _____________,_________________ 等。
信息光学试卷(A附参考答案)
观察屏(x-y)上的光强分布为
I (x) ( 2a )2 sin c2 ( ax) cos2 (dx)
3分
z
z
z
方法 II:衍射屏(双缝)的复振幅透过率函数也可以写成
t(x0
)
rect(
x0 a
)
[
(x0
d 2
)
(x0
d )] 2
其傅里叶变换为
(2) 在非相干光照明下,该透镜系统光阑:如图(a)总面积 s0=l2,如图(b)重叠部分的面积为
θ0( θR(
R
为
在 z-x 平面上两等相位面都是直线,故干涉条纹方程应为
2
[x sino
x sin R
]
2N
将上式化简可得
x
N
sinO sin R
则相邻两条纹的间隔为
x xN 1 xN sinO sin R
干涉条纹是一簇平行于 z 轴的等间距直线。
班 姓名
(1) 可以使用方向带阻(如右图)滤波器,也可以使用方向带通(如左图)滤波器,将其消
y0 )
exp(ik
x02 y02 2z
)
把上式两边进行傅里叶变换可得
U( fx, fy ) U0( fx, fy ) H( fx, fy )
先按下式分别求出
U 0 ( f x , f y ) F[U 0 (x0 , y0 )]
H(
fx,
fy)
F
exp(ik
x02 y02 2z
)
其中 U(fx,fy)dfxdfy是平面波 exp[i2p(fxx+fyy)]的振幅,平面波的传播方向由空间频率(fx,fy)
决定…………………………….3 分 物理意义:任意一光场都可以分解成无穷多个传播方向不同的,振幅不同的平面波;.3 分
2015—2016学年第一学期期末考试_信息光学
鲁东大学2015—2016学年第一学期期末考试2013 级 光电 专业 本 科卷 课程名称 信息光学课程号(230380200)考试形式(考试/开卷)时间(120分钟)一、选择题,每题1分,满分10分。
1. 当x=3时,函数sinc (x -2)的取值为(A )0 (B )1 (C )3 (D )2 2.()()2531xx dx ∞-∞--⎰δ=(A) 1 (B) 2 (C )0 (D )-1 3. 宽度为2,中心所处坐标位置为(1, 1)的正方形通光孔,可用下面那个函数表示(A )()()rect 2rect 2x y -- (B )11rect rect 22x y --⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ (C )1circ 2r -⎛⎫ ⎪⎝⎭ (D )22rect rect 22x y --⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭4. comb()rect()x x *=(A )comb(x) (B )1 (C )0 (D ) rect(x) 5. 圆函数Circ(r)的傅里叶变换为(A )1(2)J πρρ (B ) 1(C )(,)x y f f δ (D ) rect(x) 6. sinc(x) 函数的傅里叶变换为(A ) sinc (f x ) (B )rect (f x ) (C )comb (f x ) (D) circ(f x )7. 1的傅里叶变换为(A )1(B ) 0(C )()x δ (D) sin(x)8. 某透镜的振幅透过率函数为()22,exp[()]t x y ja x y =-+,则此透镜的焦距为(A )a πλ (B )a π-λ (C )2aπλ (D )2a π-λ 9. 相位型体积全息图的理论最大衍射效率为(A )6.25% (B )33.9% (C )100% (D )37%10. 记录菲涅尔数字全息图时,选用的CCD 的像素分辨率为1000×1000,像素大小为5um×5um ,激光的波长为500nm ,观察距离为100mm ,则菲涅尔数字全息的重构像的分辨率为 。
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B 卷 第
1页 蚌埠学院2013—2014学年第二学期 《信息光学》期末考试试题(B )
注意事项:1、适用班级:11级光信息科学本
2、本试卷共1页。
满分100分。
3、考试时间120分钟。
4、考试方式:“闭卷”
一、选择题(每小题3分,共24分)
1、Sinc 函数常用来描述( )的夫琅和费衍射图样 A 、圆孔
B 、矩形和狭缝
C 、三角形
D 、其它形状
2、卷积运算有两种效应,一种是展宽,还有一种就是被卷函数经过卷积运算,其细微结构在一定程度上被消除,函数本身的起伏振荡变得平缓圆滑,这种效应是( ) A 、锐化 B 、平滑化
C 、放大化
D 、缩小化
3、函数rect(x)rect(y)的傅立叶变换为( ) A 、),(ηεδ
B 、1
C 、)(sin )(sin ηεc c
D 、)sgn(
)sgn(ηε 4、光学成象系统类似一个( )滤波器,它滤掉了物体的高频成分,只允许一定范围内的低频成分通过系统,这正是任何光学系统不能传递物体全部细节的原因。
A 、高通
B 、低通
C 、带通
D 、带阻
5、光学传递函数是非相干光学系统中( )的付里叶变换。
A 、复振幅点扩散函数
B 、光强
C 、强度点扩散函数 C 、相干点扩散函数
6、衍射受限成像系统,出瞳是边长为l 的正方形,则相干传递函数的截止频率是( )
A 、i c d l
λρ2= B 、i c d l λρ22= C 、i
c d l
λρ2= D 、i c d l λρ=
7、()x rect 的自相关函数的峰值出现在( )
A 、1
B 、2
C 、3
D 、0
8、通过全息技术可以记录物体的全息图,光波再次照明全息图。
由于( )可产生
物体全部信息的三维象。
A 、干涉效应
B 、衍射效应
C 、投影效应
D 、其它效应 二、名词解释(每小题5分,共20分) 1、线性移不变系统 2、光学传递函数 3、脉冲响应,点扩散函数 4、傅立叶变换全息
三、计算题(每小题5分,共15分) (1)()
)1(142-*-x x δ
(2))4()23
(
-*+x x rect δ (3)求)()6
(61)(x rect x
comb x f *=的频谱函数
四、综合题(共41分)
1、单色平面波的复振幅表达式为()⎥⎦⎤⎢
⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝
⎛++=z y x j A z y x U 143142141exp ,,,求此波在传播方向的空间频率以及ζηε,,。
(10分)
2、用单位振幅的单色平面光波垂直照射一半径为1的圆孔,试分析其夫琅禾费衍射光场的光强分布。
(已知夫琅禾费衍射公式)],([2exp )exp(1),(0002
2y x U z y x jk jkz z j y x U F ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛+=λ)(12分) 3、设有一透镜带有一mm 2020⨯的方形光阑,像距为mm 40,设入射波长为m μ6328.0,试求:在相干光照明下,该透镜的相干传递函数和截止频率。
(10分)
4、制作一全息图,记录时用的是氩离子激光器波长为488.0nm 的光,而成像时则是用He-Ne 激光器波长为632.8nm 的光:设,10,2,00cm z z z z r p ==∞=问i z 是多少?放
大率M 是多少?(已知1012121-⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛±=z z z z r p i λλλλ
1
20101--=p r z z z z M λλ )(9分)
装 订 线 内 不 要 答 题。