信息光学考试经典试题

合集下载

信息光学期末考试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梳状函数的傅立叶变换是高斯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
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。

信息光学试题及答案

信息光学试题及答案一、选择题（每题4分，共20分）1. 以下哪个选项不是信息光学的研究范畴？A. 光波传播B. 光纤通信C. 激光加工D. 量子计算答案：D2. 光纤通信中，光信号的传输介质是什么？A. 真空B. 空气C. 光纤D. 水答案：C3. 在信息光学中，光的相干性是指什么？A. 光的强度B. 光的颜色C. 光的传播方向D. 光波的相位关系答案：D4. 以下哪个设备不是用于光纤通信的？A. 光纤B. 光端机C. 路由器D. 光放大器答案：C5. 光波的频率与波长之间的关系是什么？A. 成正比B. 成反比C. 无关D. 相等答案：B二、填空题（每题4分，共20分）1. 光纤通信中，光信号的传输介质是________。

答案：光纤2. 光的相干性是指光波的________。

答案：相位关系3. 光纤通信中，光信号的调制方式包括________和________。

答案：幅度调制、频率调制4. 光纤通信中，光信号的传输损耗主要由________和________造成。

答案：材料吸收、散射5. 光纤通信中，光信号的传输距离可以通过________来延长。

答案：光放大器三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述信息光学在现代通信中的应用。

答案：信息光学在现代通信中的应用主要包括光纤通信、激光通信、无线光通信等。

光纤通信利用光纤作为传输介质，具有传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等优点。

激光通信则利用激光的高方向性和高相干性，实现远距离、高速度的通信。

无线光通信则通过大气或自由空间传输光信号，适用于移动通信和卫星通信。

2. 解释光波的相干性及其在信息光学中的重要性。

答案：光波的相干性是指不同光波之间能够相互干涉的能力，它与光波的相位关系密切相关。

在信息光学中，相干性是实现光信号调制、传输和检测的关键因素。

例如，在光纤通信中，相干光源可以提高信号的传输质量和距离。

在光学成像系统中，相干光源可以提高成像的分辨率和对比度。

哈尔滨工程大学-信息光学试卷2006中文版

请给出通过下面孔径的夫琅和费衍射谱分布
4(10分):
光源的那个参数与光场的空间相干性有关？哪个与时间相干性有关？
5(10分):
证明的自相关函数为
6(10分):
有两个非相干光源照明一个双缝屏，在什么情况下在接收屏上P点光强等于4I0，这里I0是单独存在一个非相干光源时接收屏上P点的光强。
7(10分):
想象我们具有一个杨氏实验装置，其中一个孔被一块减光板遮挡，减光板可以将光强衰减10倍，而另一个孔覆盖一块透明板来补偿光程。计算在相干光照明时，这种情况得到的条纹对比度。
8(10分):
证明偏振方向与x轴夹角为的偏振片琼斯矩阵为
.
9(15分):
(1)考虑一个相干光处理器。空间滤波器为一维正弦光栅，这里a等于入射面上两个函数f1(x, y)和f2(x, y)的间距的一半。试计算在输出平面(,)上的复光场。
1(10分)：给出下式的傅立叶变换
(1) [ ]
(2) [ ]
哈尔滨工程大学试卷
考试科目:信息光学（非英语学生专用）07年1月10日A卷
题号
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
总分分数评卷人源自2 (15分):傅立叶变换性质
如果 ,则
(1) =[ ]
(2) =[ ]
(3) =[ ]
3(10分):
(2)设计一套4f相干光处理器并说明其应用。

信息光学B

一、选择题（每题2分，共40分）1．三角函数可以用来表示光瞳为________________的非相干成像系统的光学传递函数。

A 、矩形B 、圆孔C 、其它形状2．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 、其它形状3．高斯函数)](exp[22y x+-π常用来描述激光器发出的________________ A 、平行光束B 、高斯光束C 、其它光束4．圆域函数Circ(r)常用来表示________________的透过率A 、圆孔B 、矩孔C 、方孔5．卷积运算是描述线性空间不变系统________________的基本运算A 、输出-输入关系B 、输入-输出关系C 、其它关系6．相关（包括自相关和互相关）常用来比较两个物理信号的________________A 、相似程度B 、不同程度C 、其它关系7．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 、其它8互相关是两个信号之间存在多少相似性的量度。

两个完全不同的，毫无关系的信号，对所有位置，它们互相关的结果应该为________________A 、0B 、无穷大C 、其它9．周期函数随着其周期逐渐增大，频率（即谱线间隔）________________。

当函数周期变为无穷大，实质上变为非周期函数，基频趋于零A ．愈来愈小B 、愈来愈大C 、不变10．圆对称函数的傅立叶变换式本身也是圆对称的，它可通过一维计算求出，我们称这种变换的特殊形式为________________。

这种变换只不过是二维傅立叶变换用于圆对称函数的一个特殊情况A 、贝塞尔变换B 、傅立叶-贝塞尔变换C 、贝塞尔-傅立叶变换11．函数)()(b x a x -+-δδ的傅立叶变换为________________A 、1B 、),(y x f f δC 、)](2exp[b f a f i y x +-π 12．函数),(y x δ的傅立叶变换为________________A 、1B 、),(y x f f δC 、)sgn()sgn(y x13．函数)()(y Comb x Comb 的傅立叶变换为________________A 、),(y x f f δB 、1C 、)()(y x f Comb f Comb 14．函数rect(x)rect(y)的傅立叶变换为________________A 、),(y x f f δB 、1C 、)(sin )(sin y x f c f c15．对于电路网络，输入和输出都是一维的实值函数，即随时间变化的电压或电流信号。

陈家璧版_光学信息技术原理及应用试卷与答案

光学信息技术试卷答案一．问答题（30分）1. 体全息图有什么样的特性？一般有哪些应用？答：体全息图对于角度和波长具有苛刻的选择性，只有当再现光完全满足布拉格条件时才能得到最强的衍射光，这就造成了它特殊的应用前景。

其一是体全息图可以用白光再现，因为在由多种波长构成的复合光中，仅有一种波长即与记录光波相同波长的光才能达到衍射极大，而其余波长都不能出现足够亮度的衍射像，避免了色串扰的出现；其二是体全息图可以用于大容量高效率全息储存，因为当照明光角度稍有偏离时，便不能得到衍射像，因而可以以很小的角度间隔储存多重三维图像而不发生像串扰。

2. 用相干光学信息处理产生多重像往往会由于相干噪声的干扰而影响了它的应用。

在实际应用中，我们可以采用怎样的办法来获得比较“干净”的多重像？试简述其原理。

答：采用白光照明的4f 系统，在输入面上放置物透明片，其上覆盖一维正弦光栅用于调制物函数。

到达频谱面时是两者频谱的卷积。

由于白光的作用，频谱面上除零级谱为白色之外，其余均呈现为彩虹色带。

滤波器选取一组频率不同的正弦光栅用于对正一级频谱彩带中不同波长的频谱进行调制，结果将会产生三个像，三组衍射像的零级像重合在坐标中央，形成白色像，而三组的正、负一级像以不同的间隔分布在两侧，只要图像的线宽和调频光栅的频率选取得当，输出图像便不会重叠，于是在输出面得到红、绿、蓝三色多重像。

实验结果表明，用白光信息处理系统得到的多重彩色像，有效的消除了相干噪声。

二．计算题（70分）1、给定正实常数0f 和实常数a 与b ，求证：（1）若021f b >, 则 02cos *sinc 10=⎪⎭⎫ ⎝⎛x f b x b π（2）若2a b <, 则 ⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛a x b a x b x 22sinc sinc *sinc证明：（1）再进行傅里叶反变换则命题得证（2）再进行傅里叶反变换则命题得证()()()()[]0212cos *sin 1122100000=++-⋅=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛>⇒>f f f f bf rect x f b x c b F bf f b δδπ ()⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛>⇒<a f tri ab a f tri a bf rect b a xc b x c F ab a b x 222sin *sin 2122、单色球面波在x-y 平面上产生的复振幅分布为()()()[]⎭⎬⎫⎩⎨⎧-+-=220434exp )2exp(2,y x k j k j a y x U问此球面波是发散还是会聚的？其中心坐标是多少？解：对照球面波的复振幅表达形式，因为式中前一个指数项中指数为正数，故此球面波是发散的。

【精品】信息光学习题

【关键字】精品信息光学习题问答题1.傅里叶变换透镜和普通成像透镜的区别。

2.相干光光学处理和非相干光光学处理的优缺点。

3.菲涅耳衍射和夫琅和费衍射的区别与联系。

4.光学传递函数在处都等于1，这是为什么？光学传递函数的值可能大于1吗？如果光学系统真的实现了点物成像，这时光学传递函数怎样？证明1.如果,则；计算题1.沿空间k方向传播的平面波可以表示为试求出k方向的单位矢量。

2.有一矢量波其表达式如下：求 1)偏振方向，2)行进方向，3)波长，4)振幅3.如图所示的“余弦波的一段”这种波列可表示为求E(z)的傅里叶变换，并画出它的频谱图。

4.“巴比涅原理是“开在挡板上的光瞳形成的衍射和与光瞳形状相同的不透明物形成的衍射象之和，等于无任何挡板时的光分布”的原理。

试利用基尔霍夫衍射公式证明此原理。

5.在系统中,输入物面的透过率为, 以单色平行光垂直照明, =m, f’=, f0 =400lp/mm, t0=0.6, t1 =0.3,问频谱面上衍射图案的主要特征: 几个衍射斑? 衍射斑沿什么方向分布? 各级衍射斑对应的衍射角sin =? 各级衍射中心强度与零级衍射斑之比.（1）在不加滤波器的情况下,求输出图象光强分布.（2）如用黑纸作空间滤波器挡住零级斑,求输出图象光强分布.（3）如用黑纸挡掉+1级斑,求输出图象光强分布.6.在图示系统中, =m<1>被处理物面最大尺寸和最高空间频率为多大?(设频谱面与物面同尺寸)<2>付里叶变换镜头的焦距和通光直径为多大?<3>欲将光栅常数的二维光栅处理成一维光栅。

给出空间滤波器的形状和尺寸。

<4>说明针孔滤波器作用并计算其大小。

7.现有两块相同的光栅, 其缝宽a,缝数N, 缝间距d =, 将他们在同一平面上相距放置, 且缝的指向相同.（1）求组合光栅的夫琅和费衍射强度分布.（2）讨论使两光栅间距()改变时，0 +3级次亮度有无变化，如果有变化则两片光栅间距变化多少时谱点由最亮变到最暗。

光电信息专业工程光学试卷(AB)

学院：专业：学号：姓名：装订线广东工业大学考试试卷（A ）课程名称: 《工程光学》试卷满分 100 分考试时间: 年月日 ( 第17 周星期三) 题号一二三四五六七八九十总分评卷得分评卷签名复核得分复核签名一、单项选择题（每小题4分，总20分） 1. 要得到垂轴放大率为4倍的实像，一个物体应放在曲率半径为R 的凹面反射镜前 A ． R B. 3R/8 C. 5R/8 D. R/2 2. 照相机的视场光阑是 A ．底片框 B. 光圈 C. 物镜框 D. 被拍摄物体 3．一个身高为L 的人照镜子时，要想看到自己的全身，则镜子需要的最小长度是 A . L /3 B . L/2 C . L D . 2L 4．光学系统在满足正弦条件时： A . 轴上点和近轴点都不能成理想像 B . 轴上点和近轴点都能成理想像 C. 只有轴上点能成理想像 D . 只有近轴点能成理想像 5．对于结构和孔径光阑对称的全对称光学系统，当以β＝-1×成像时， A . 没有垂轴像差 B . 没有轴向像差 C . 垂轴像差和轴向像差都有 D . 垂轴像差和轴向像差都没有二、填空题（每空4分，总20分） 1．用焦距为450mm 的翻拍物镜拍摄文件，文件上压一块折射率为1.5，厚度为15mm 的玻璃平板，若拍摄倍率为β=-1，则物镜物方主面到平板玻璃第一面的距离为 mm 。

2．显微镜的物方远心光路是通过将孔径光阑放置在来实现的。

3. 照相物镜的焦距是f ’,底片尺寸为L ×L ，该照相物镜的最大视场角为。

（用反正切表示角度即可） 4．人眼的视角分辨极限为1'，如果要分辨明视距离处视角为20''的物体，则需借助的放大镜的放大率为。

5．一个折射率为n ，折射角为α的光楔，光线经过光楔后偏向角为。

1.（本题8分）作图法画出由负薄透镜和正薄透镜组合系统的像方总焦点和主平面的位置图三（2）题图图四（3）题图2.（本题7分）设输入为右手坐标系，在下图三（2）中画出相应的输出坐标系四、计算题（总35分）答题纸不够可写背面，请注明题号1．（本题10分）有一半径r的透明玻璃球，如果在其后半球面镀上反射膜，问此球的折射率n为多少时，从空气入射的光经此球反射后仍按原方向出射？（要有理论分析和相应的公式及结论）2．（本题13分）希望得到一个对无限远成像的长焦距物镜，焦距f' =1200mm，由物镜顶点到像面的距离L=700 mm，由系统最后一面到像平面的距离（工作距）为l k’=400mm，按最简单结构的薄透镜系统考虑，求系统结构，并画出光路图。

信息光学考试卷习题1

一、判断题：（论述正确的打√，错误的打×；共10题，每题3分，共30分）1、Whittaker-Shannon 二维抽样定理是唯一的抽样定理。

（）2、由于菲涅耳衍射的DFFT 算法中物平面及衍射观测平面保持相同的取样宽度,当衍射距离较大时,DFFT 算法将不能完整地给出衍射场。

（）3、彩虹全息图是采用激光记录白光再现的全息图。

（）4、彩色全息图是不可能使用白光再现的。

（）5、在使用焦距为f 的薄透镜作光波场变换时,忽略透镜孔径的影响后，透镜只是在系统中引入相位因子()exp jk x y f ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦222。

（） 6、传统银盐干板的分辨率远高于现有数码CCD 的分辨率。

（）7、数字全息的物理原理与使用传统感光板的全息不相同。

（）8、同轴全息是在记录物体的全息图时，参考光和物光波来自同轴方向，光照射全息图的透射光波中包含四项，都在同一方向无法分离。

（）9、当记录介质相对于物体位于远场，引入参考光记录物体的夫琅和费衍射图样，得到物体的夫琅和费全息图。

（）10、一张照片被破坏后，丢掉一部分，将永远也看不到完整的像，全息图也有类似的特征，被破坏后将无法获得物体完整的像。

（）二、简答题（本题10分）试求余弦函数()()cos f x x ω=0的傅立叶变换。

三、简答题（本题10分）简述利用SFFT 编程实现菲涅尔衍射的主要过程。

四、简答题（本题10分）在空间平面上的直角坐标系xyz 中，（1）写出平面光波的复振幅表达式。

（2）写出傍轴球面光波的复振幅表达式。

五、计算题（本题10分）设物光场取样数为N N ⨯=⨯512512，取样间隔为m μ5，光波长nm λ=532。

若沿光传播方向进行距离d =1000mm 的衍射计算，试回答下列问题：(1)计算用菲涅耳衍射积分的一次FFT 计算时衍射平面的宽度L 。

(2)计算用菲涅耳衍射积分的离散卷积计算时衍射平面的宽度L 。

(3)通过对初始光场周围补零操作，形成N N ⨯=⨯10241024点的物光场后，分别给出菲涅耳衍射积分的一次FFT 计算及离散卷积计算时衍射平面的宽度L 。

怀化学院《信息光学》2023-2024学年第一学期期末试卷

怀化学院《信息光学》2023-2024学年第一学期期末试卷课程名称：信息光学试卷类型：闭卷考试时间：180分钟总分：100分专业：信息工程---一、选择题（每题2分，共20分）1. 在光的传播过程中，光速在真空中的速度是：A. 2.998 × 10^8 m/sB. 3.000 × 10^8 m/sC. 3.002 × 10^8 m/sD. 2.996 × 10^8 m/s2. 以下哪种光学现象说明了光的波动性？A. 反射B. 折射C. 干涉D. 吸收3. 光的全反射现象发生的条件是：A. 光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角B. 光从光疏介质进入光密介质，且入射角大于临界角C. 光从光密介质进入光疏介质，且入射角小于临界角D. 光从光疏介质进入光密介质，且入射角小于临界角4. 光的偏振现象说明了光具有：A. 波动性B. 颗粒性C. 电磁性D. 双缝性5. 激光的基本特性不包括：A. 高亮度B. 高相干性C. 高单色性D. 高分散性6. 在光纤通信中，光信号的衰减主要由以下哪种原因引起？A. 反射B. 散射C. 折射D. 吸收7. 菲涅耳公式用于描述：A. 光的反射和折射规律B. 光的衍射规律C. 光的干涉规律D. 光的偏振规律8. 当光波通过双缝干涉装置时，屏幕上会出现：A. 明暗条纹B. 彩色条纹C. 均匀亮光D. 均匀暗光9. 在光学系统中，透镜的焦距与下列哪个因素无关？A. 透镜的材料B. 透镜的曲率半径C. 光的波长D. 环境温度10. 光波的相干性是指：A. 光波的频率相同B. 光波的相位关系恒定C. 光波的传播方向相同D. 光波的振幅相同二、填空题（每题2分，共20分）1. 在光学中，光的波粒二象性是指光既具有波动性又具有_______性。

2. 麦克斯韦方程组表明光是一种_______波。

3. 透镜成像公式为_______。

4. 在单缝衍射实验中，中央亮条纹的宽度与缝的宽度成_______比例。

信息光学试题--答案

信息光学试题1. 解释概念光谱：复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，按波长（或频率）的大小依次排列的图案。

干涉图：在一定光程差下，探测器接收到的信号强度的变化，叫干涉图。

2. 傅里叶光谱学的基本原理是干涉图与光谱图之间的关系，是分别用复数形式和实数表示之。

复数形式方程：实数形式方程：3. 何谓Jacquinot 优点?干涉光谱仪的通量理论上约为光栅光谱仪通量的多少倍？ Jacquinot 优点是：高通量。

对相同面积、相同准直镜焦距、相同分辨率，干涉仪与光栅光谱仪通量之比为对好的光栅光谱仪来说，由于则即干涉仪的通量为最好光栅干涉仪的190倍。

4. 何谓Fellgett 优点？证明干涉光谱仪与色散型光谱仪的信噪比之比为2/1)/()/(M N S N S GI =，M 为光谱元数。

Fellgett 优点：多重性。

设在一扩展的光谱带1σ —2σ间，其光谱分辨率为δσ，则光谱元数为δσσδσσσ∆=-=21M2()()(0)1[]2i R R B I I e d πσδσδδ∞--∞=-⎰()0()(0)1(tan ){[]cos(2)}2R R B cons t I I d σδπσδδ∞=-⎰'2()M G E f l E π≈'30f l ≥对光栅或棱镜色散型光谱仪，设T 为从1σ —2σ的扫描总时间，则每一小节观测时间为T/M ，如果噪音是随机的、不依赖于信号水平，则信噪比正比于21)(M T 即21)()(M T N S G ∝。

对干涉仪，它在所有时间内探测在 1σ —2σ间所有分辨率为δσ的小带，所以探测每一个小带的时间正比于T ，即21)()(T N S I ∝ 因此21)()(M N S N SG I =5. 单色光的干涉图和光谱表达式是什么？在实际仪器使用中，若最大光程差为L ，试写出其光谱表达式——仪器线性函数（ILS ）。

单色光干涉图表达式：)2cos(2)]0(21)([1δπσδ=-R R I I 其中1σ为单色光的波数，δ为光程差。

信息光学试题及答案

信息光学试题及答案一、选择题1. 光学成像的基本条件是：A. 物距等于像距B. 物距大于像距C. 物距小于像距D. 物距等于两倍焦距2. 光的干涉现象说明光具有：A. 波动性B. 粒子性C. 直线传播性D. 反射性3. 在全息照相中，记录的是：A. 物体的实像B. 物体的虚像C. 物体的像差D. 物体的光强分布二、填空题4. 光的衍射现象表明，光波在遇到障碍物或通过狭缝时，会发生______现象。

5. 光纤通信利用的是光的______原理，可以实现长距离、大容量的信息传输。

三、简答题6. 简述迈克尔逊干涉仪的工作原理。

7. 光学信息处理技术在现代通信中的应用有哪些？四、计算题8. 已知一个凸透镜的焦距为10厘米，物体距离透镜15厘米，求像的性质和位置。

9. 一个光源发出波长为600纳米的光，通过一个双缝干涉装置，求在屏幕上距离中心亮纹1毫米处的条纹间距。

五、论述题10. 论述光学信息存储技术的发展及其对未来信息技术的影响。

参考答案：一、选择题1. D2. A3. D二、填空题4. 衍射5. 总反射三、简答题6. 迈克尔逊干涉仪通过将一束光分成两束，分别照射到两个反射镜上，再反射回来，通过观察两束光的干涉条纹，可以测量光波的波长或物体的微小位移。

7. 光学信息处理技术在现代通信中应用广泛，如光纤通信、光电子器件、光存储技术等，它们提高了信息传输的速度和容量，降低了传输损耗。

四、计算题8. 根据透镜成像公式，1/f = 1/u + 1/v，其中f为焦距，u为物距，v为像距。

代入数据得1/10 = 1/15 + 1/v，解得v = 30厘米，由于v > u，可知成像为倒立、放大的实像。

9. 根据双缝干涉条纹间距公式，Δx = λL/d，其中λ为波长，L为观察屏到双缝的距离，d为双缝间距。

由于题目中未给出L和d，无法直接计算条纹间距。

五、论述题10. 光学信息存储技术，如光盘存储、全息存储等，具有存储密度高、读取速度快、耐用性好等优点。

信息光学考试经典试题

信息光学试题经典浓缩版~~ 一、选择题（每题2分）1、《信息光学》即《付里叶光学》课程采用的主要数学分析手段是________________。

A 、光线的光路计算B 、光的电磁场理论C 、空间函数的付里叶变换2、高斯函数)](exp[22y x +-π的付里叶变换为________________。

A 、1B 、),(y x f f δC 、)](exp[22y x f f +-π 3、1的付里叶变换为_________________。

A 、),(y x f f δB 、)sgn()sgn(y xC 、)()(y x f Comb f Comb4、余弦函数x f 02cos π的付里叶变换为_________________。

A 、)]()([2100f f f f x x ++-δδB 、)sin()sin(y x f fC 、15、圆函数Circ(r)的付里叶变换为_________________ A 、ρπρ)2(1J B 、1C 、),(y x f f δ6、在付里叶光学中，通常是以_________________理论为基础去分析各种光学问题的。

A 、非线性系统B 、线性系统7、_________________是从空间域内描述相干光学系统传递特性的重要光学参量。

A 、脉冲响应B 、相干传递函数8、_________________是从空间频域内描述相干光学系统传递特性的重要光学参量。

A 、脉冲响应B 、相干传递函数9、_________________是从空间域内描述非相干光学系统传递特性的重要光学参量。

A 、点扩散函数B 、非相干传递函数（光学传递函数）10、_______________是从空间频域内描述非相干光学系统传递特性的重要光学参量。

A 、点扩散函数B 、非相干传递函数（光学传递函数）11、某平面波的复振幅分布为)](2exp[),(y f x f i A U y x y x +=π那么其在不同方向的空间频率为_________________，它也是复振幅分布的空间频谱。

重庆邮电大学《信息光学》历年期末考试试卷(含答案)

重庆邮电大学《信息光学》历年期末考试试卷（含答案）一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪项不是信息光学的研究内容？A. 光的传播与成像B. 光的干涉与衍射C. 光的通信与传输D. 光的量子特性答案：D2. 下列关于光波的说法，错误的是：A. 光波是一种电磁波B. 光波的传播速度与介质无关C. 光波可以发生干涉与衍射现象D. 光波的频率与波长成反比答案：B3. 下列关于光学透镜的说法，正确的是：A. 凸透镜具有放大作用，凹透镜具有缩小作用B. 凸透镜的焦距与凹透镜的焦距相等C. 透镜的放大倍数与焦距成正比D. 透镜的放大倍数与焦距成反比答案：A4. 下列关于光的干涉现象的说法，错误的是：A. 干涉现象是光波相互叠加的结果B. 干涉现象分为相干干涉和非相干干涉C. 相干干涉的条纹间距与光源的波长成正比D. 非相干干涉的条纹间距与光源的波长成反比答案：D5. 下列关于光的衍射现象的说法，正确的是：A. 光的衍射现象仅发生在光遇到障碍物时B. 光的衍射现象与光的传播方向无关C. 光的衍射现象与光的波长成正比D. 光的衍射现象与光的波长成反比答案：C二、填空题（每题2分，共20分）6. 光的传播速度在真空中的数值为______。

答案：3×10^8 m/s7. 光的频率与波长的关系式为______。

答案：v = λf8. 透镜的放大倍数与焦距的关系式为______。

答案：M = 1/f9. 光的干涉现象分为______干涉和______干涉。

答案：相干干涉，非相干干涉10. 光的衍射现象与______有关。

答案：光的波长三、计算题（每题20分，共60分）11. 一束波长为600nm的单色光通过一个焦距为10cm的凸透镜，求成像距离。

解：根据透镜成像公式 1/f = 1/u + 1/v，其中u为物距，v为像距，f为焦距。

已知 f = 10cm，u = ∞（因为无穷远的光线经过透镜后成像于焦点），代入公式得：1/10 = 1/∞ + 1/v1/v = 1/10v = 10cm答案：成像距离为10cm。

【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。

信息光学试卷(A附参考答案).doc

□I P嘉应学院物理系《信息光学》课程考试题(A)一、填空题(计：30分)\.焙息光学舞点采用傅里叶分析和线性理论分析光波的传播、衍射和成像现象,将光学系统看成是收集和传输光信息的系统,把光现象用通信和信息理论进行阐述;信息光学从“空域” 走向“频域”,不仅可以用光强、振幅或透过率的空间怖来描述光学图像,也可以用空间频率的分布和变化来描述光学图像。

2.一波长为人沿(a、0、y)方向传播的光波，其空间频率大小为UX ,它有3个分量，分另U为cosed入、cos BIX、cosMM _；3.在直角坐标系xyz中平面光波的波动方程为E(x,y.z) = & exp贝后•,+弗(工,y)l或E(x, y,z) = A Q exp \j(k x x+k y y + k z z +(/>0 (x, y)]—,近轴球面光波的波动方程为E(x, y,z) = (& / z) exp + y，/2z)] }；4.矩形函数rec/(对在光学中常用来描述其傅里叶变换为sinc(fr) , 8(x)函数在光学中常用来描述一点光源其频谱为—；5.若f[ f(t) ] = F(y),则有FC f(t-t0) ] = exp^j2^-U0]F(y) , f[ f(t)'e j2nv(/~\=F(v-v0)；6.系统的脉冲响应函数是指当彩獭人为砌函数时，其输出函数即是该系统的脉冲响应函数,传递函数指的是系统脉冲响应函数的傅里叶变换；7.对理想成像系统[令系统的脉冲响应函数为h(x,y)]而言，在空域中，其输出光场U(x,y)与输入Uo(x,般间的关系用卷积表示为=U*r,y)*龙的y),用叠加积分表示为t/(x,y) = |J U Q(X0,y0)7z(x0,y0;x,y}dx Q dy Q；在频域中,表示为U伤，&)=观4&旧伉,&)或F「U(XN)1=印％句h(x・Y)L ______________________________8近场衍射也称为菲涅耳衍射,其输出光场U(x,y)与输入光场U o(x o,yo)的关系，由系统论的角度可写为U(x,y) = U°(x,y)*h(x,y),其中衍射系统脉冲响应函数表达式为h(x,y) =(1/j2z0)exp{jk[z0 +(x2 +y2/2z0)]),其含义是输入平面上坐标原点处点光源所发近轴球面波传输zo距离到达输出平面上(而处所产生的光场9.就全息图的本质而言，散射物体的平面全息，记录过程是物光与参考光的于涉过程，记录在干板上的是物光与参考的干涉条纹,再现过程，是在再现光照明情况下光的& 第射过程。

重庆邮电大学《信息光学》历年期末考试试卷(含答案)

重庆邮电大学《信息光学》历年期末考试试卷（含答案）一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪项不是信息光学的研究内容？A. 光波导B. 光通信C. 光电子学D. 电子音乐答案：D2. 信息光学中，下列哪种技术可以实现光信号的传输？A. 光纤通信B. 无线电通信C. 红外线通信D. 雷达通信答案：A3. 光波导的基本组成部分是？A. 光源B. 光波导介质C. 光检测器D. 光放大器答案：B4. 在信息光学系统中，下列哪种元件用于调制光信号？A. 光源B. 光调制器C. 光检测器D. 光放大器答案：B5. 下列哪种光纤通信方式具有最高的传输速率？A. 单模光纤通信B. 多模光纤通信C. 普通光纤通信D. 以上都不是答案：A6. 下列哪个参数表示光纤的损耗？A. 衰减系数B. 插入损耗C. 色散系数D. 纤维长度答案：A7. 下列哪种技术可以实现光信号的放大？A. 光放大器B. 光调制器C. 光检测器D. 光源答案：A8. 下列哪种光纤具有零色散波长？A. 单模光纤B. 多模光纤C. 常规光纤D. 以上都不是答案：C9. 下列哪种技术在光纤通信中用于消除色散？A. 光放大器B. 光调制器C. 光滤波器D. 光补偿器答案：D10. 下列哪种技术在光纤通信中用于实现波分复用？A. 光放大器B. 光调制器C. 光滤波器D. 波分复用器答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 信息光学是研究光的______、______和______的科学。

答案：产生、传输、处理2. 光波导的主要类型有______光波导和______光波导。

答案：平面、圆形3. 光纤通信系统的基本组成包括______、______、______和______。

答案：光源、光调制器、光纤、光检测器4. 光放大器的主要作用是______光信号。

答案：放大5. 光通信系统中，色散会导致______和______。

答案：信号失真、传输速率降低6. 光滤波器的作用是______。

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。

信息光学复习题

第一章 1.1已知不变线性系统的输入为()()x x g com b = 系统的传递函数⎪⎭⎫⎝⎛b f Λ。

若b 取（1）50=.b （2）51=.b ，求系统的输出()x g '。

并画出输出函数及其频谱的图形。

答：（1）()(){}1f δx g'x ==F 图形从略，（2）()()()()()x s π2co 3211f δ311f 31f x g'x x x +=⎭⎬⎫⎩⎨⎧++-+=δδF 图形从略。

1.3 对一个空间不变线性系统，脉冲响应为 ()()()y x y x h δ77=sinc ,试用频域方法对下面每一个输入()y x f i ,，求其输出()y x g i ,。

（必要时，可取合理近似）（1）()x y x f π4=1cos ,答：()(){}(){}{}{}()(){}{}{}{}{}x x f rect x y x y x h y x f y x g x π4cos π4cos 7π4cos δ7x sin 7π4cos ,,,111111==⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛===----F F F F F F F F F F（2）()()⎪⎭⎫ ⎝⎛75⎪⎭⎫ ⎝⎛754=2y rect x rect x cos y x f π, 答：()(){}(){}{}()()(){}{}()()()()⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛≅⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅*=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛==---75rect 75rect π4cos 775sinc 75f sinc 7575π4cos δ7x sin 775rect 75rect π4cos ,,,x 11112y x x f rect f x y y x x y x h y x f y x g x y F F F F F F F F（3）()()[]⎪⎭⎫⎝⎛758+1=3x rect x cos y x f π,答：()()[]()(){}(){}()()()()()()()()()()()(){}⎪⎭⎫ ⎝⎛75=75≅⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛775≅⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛7⎪⎭⎫ ⎝⎛75*⎪⎭⎫ ⎝⎛4+81+4-81+=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛775*8+1=⎭⎬⎫⎩⎨⎧7⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛758+1=1-1-1-1-1-3x rect f 75f sinc f rect f 75f sinc f rect f δ75f sinc f f x f rect f δ75f sinc x cos y 7x sin x rect x cos y x g y x x y x x y x x x x y x δδδδδπδπF F F F F F F F ,（4）()()()()()y rect x rect x comb y x f 22*=4, 答：()()()()(){}()(){}{}()()()()()()()()()()()()(){}()()x π6cos x π2cos f f f f f f f f f f f rect f f δf f δf f δf f δf rect f sinc 2f sinc f f comb y 7x sin y rect x rect x comb y x g y x y x y x y x y x x yx y x y x y x x y x y x 1060-3180+250=3+0530-3-0530-1+1590+1-1590+=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛7⎪⎭⎫ ⎝⎛-3-2120-1+6370+1-6370+41=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛7⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2⎪⎭⎫ ⎝⎛41=722*=1-1-1-1-2...,.,.,.,.,F ,.,.,.,F F F F F ,δδδδ0.25δδδ1.5 若对二维函数()()ax a y x h 2=sinc ,抽样，求允许的最大抽样间隔并对具体抽样方法进行说明。

信息光学考试经典试题

信息光学期末考试A

信息光学试题及答案

哈尔滨工程大学-信息光学试卷2006中文版

信息光学B

陈家璧版_光学信息技术原理及应用 试卷与答案

【精品】信息光学习题

光电信息专业工程光学试卷(AB)

信息光学考试卷习题1

怀化学院《信息光学》2023-2024学年第一学期期末试卷

信息光学试题--答案

信息光学试题及答案

信息光学考试经典试题

重庆邮电大学《信息光学》历年期末考试试卷(含答案)

【优质】信息光学试卷-实用word文档 (23页)

信息光学试卷(A附参考答案).doc

重庆邮电大学《信息光学》历年期末考试试卷(含答案)

信息光学考卷及答案

信息光学复习题

陈家璧版_光学信息技术原理及应用试卷与答案