3信息光學(xué)試卷

1、信息光學(xué)1.2.3.4.5.6.7.8.9.12312、一、填空題（共30分，每空2分）與微波一樣，光波是一種波，其在真空中的速度米/秒。TOC o 1-5 h z從傅立葉光學(xué)的角度看，透鏡的作用是。全息術(shù)包括物光波前的紀(jì)錄和再現(xiàn)兩個(gè)過程,全息照片同時(shí)記錄了波前的信息和信息。光學(xué)成像系統(tǒng)分相干光學(xué)成像系統(tǒng)和非相干光學(xué)成像系統(tǒng)，相干光學(xué)成像系統(tǒng)的傳遞函數(shù)稱，非相干光學(xué)成像系統(tǒng)的傳遞函數(shù)稱。全息記錄的原理不僅可用于光波波段，也可用于電子波，、和聲波等，只要波動(dòng)過程在形成干涉花樣時(shí)具有足夠的相干性即可。若Av和7分別表示光波的波長范圍和平均波長，則準(zhǔn)單色光需要滿足的條件是。正弦型振幅全息圖透射率為t

2、二t+1cos2碇x，其中t0是平均透射率，片是調(diào)制幅度。0101在最佳的理想情況下t0=1/2，t1=1/2。該情況下可得最佳衍射效率為。菲涅耳近似其實(shí)質(zhì)是用.來代替球面的子波；夫瑯和費(fèi)近似實(shí)質(zhì)是用來代替球面子波。關(guān)于成像質(zhì)量的評價(jià)，主要有兩種方法：和。簡答題（共20分）簡述標(biāo)量衍射理論適用的條件。（6分）簡述阿貝成像的原理（6分）根據(jù)二元濾波所作用的頻率區(qū)間可將二元振幅濾波器分為哪幾類？并簡要說明其特點(diǎn)。（8分）證明題（16分，每題8分）證明傅立葉變換變換關(guān)系式：Frect（x）rect（y）=sinc（f）sinc（f）一個(gè)函數(shù)的“等效面積”A可定義為g(0,0)而g的“等效帶寬”則通過

3、它的變換式G由下式定義:A=fXfYG(0,0)證明：A-AXY=1。fXfY四、計(jì)算題（共34分）1、已知一平面波的復(fù)振幅表達(dá)式為U（x,y,z）=Aexpj（2x3y+4z）,試計(jì)算其波長入以及沿x，y,z方向的空間頻率。（8分）2、若光波的波長寬度為A九，頻率的寬度為Av,試證明:AvA九v九式中v和九分別為該光波的頻率和波長。對于波長632.8nm的He-Ne激光，波長寬度A=2x10-snm,試計(jì)算它的頻率寬度和相干長度。（10分）3、求下圖所示的衍射屏的夫瑯和費(fèi)衍射圖樣的強(qiáng)度分布。設(shè)衍射屏由單位振幅的單色平面4、要制作一全息圖,記錄時(shí)用的是氬離子激光器波長為488.0nm的光,而成

4、像時(shí)則用He-Ne激光器波長為632.8nm的光：（1）設(shè)z,z,z二10cm，問像距z是多少？（3分）pr0i（2）設(shè)z，z二2z，z二10cm，問z是多少？放大率M是多少？（3分）pr00i一、選擇題（每題2分）A、5(fx,fy)xyB、sgn(x)sgn(y)1、信息光學(xué)即付里葉光學(xué)課程采用的主要數(shù)學(xué)分析手段是Comb(f)Comb(f)xyTOC o 1-5 h z4、余弦函數(shù)cos2fnx的付里葉變換為。0A、5(f-f0)+5(f+f0)B、sin(f)sin(f)C、A、光線的光路計(jì)算B、光的電磁場理論C、空間函數(shù)的付里葉變換2x0 x0 xy5、圓函數(shù)Circ(r)的付里葉變

5、換為A、J（沁B、1C、5（f,f）pxy6、在付里葉光學(xué)中，通常是以理論為基礎(chǔ)去分析各種光學(xué)問題的。A、非線性系統(tǒng)B、線性系統(tǒng)7、是從空間域內(nèi)描述相干光學(xué)系統(tǒng)傳遞特性的重要光學(xué)參量。A、脈沖響應(yīng)B、相干傳遞函數(shù)8、是從空間頻域內(nèi)描述相干光學(xué)系統(tǒng)傳遞特性的重要光學(xué)參量。A、脈沖響應(yīng)B、相干傳遞函數(shù)9、是從空間域內(nèi)描述非相干光學(xué)系統(tǒng)傳遞特性的重要光學(xué)參量。A、點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)B、非相干傳遞函數(shù)（光學(xué)傳遞函數(shù)）10、是從空間頻域內(nèi)描述非相干光學(xué)系統(tǒng)傳遞特性的重要光學(xué)參量。A、點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)B、非相干傳遞函數(shù)（光學(xué)傳遞函數(shù)）11、某平面波的復(fù)振幅分布為U=Aexpi2n（fx+fy）那么其在不冋方向（x,y）

6、xy的空間頻率為，它也是復(fù)振幅分布的空間頻譜。A、cosafx=/cosPfx=B、xcosa12、在衍射現(xiàn)象中，當(dāng)衍射孔越小，中央亮斑就A、越大B、越小C、不變13、物體放在透鏡位置上時(shí)，透鏡的像方焦面上才能得到物體準(zhǔn)確的付里葉頻譜（付里葉變換）。A、之前B、之后C、透鏡前表面D、透鏡的前焦面14、是實(shí)現(xiàn)對空間物體進(jìn)行信息處理和變換的基本光路結(jié)構(gòu)。B、4f系統(tǒng)A、單透鏡系統(tǒng)15、光學(xué)成象系統(tǒng)類似一個(gè)濾波器，它濾掉了物體的高頻成分，只允許一定范圍內(nèi)的低頻成分通過系統(tǒng)，這正是任何光學(xué)系統(tǒng)不能傳遞物體全部細(xì)節(jié)的原因。A、高通B、低通C、帶通D、帶阻16、衍射受限光學(xué)系統(tǒng)是指，僅考慮光瞳產(chǎn)生的衍射限

7、制。A、不考慮像差的影響B(tài)、考慮像差的影響17、相干傳遞函數(shù)是相干光學(xué)系統(tǒng)中的付里葉變換。A、點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)B、脈沖響應(yīng)C、復(fù)振幅18、光學(xué)傳遞函數(shù)是非相干光學(xué)系統(tǒng)中的付里葉變換。A、點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)B、脈沖響應(yīng)C、光強(qiáng)19、對相同結(jié)構(gòu)的光學(xué)系統(tǒng)而言，相干傳遞函數(shù)和光學(xué)相干傳遞函數(shù)的截止頻率的關(guān)系為。A、相等B、前者為后者的兩部C、后者為前者的兩倍20、通過全息技術(shù)可以記錄物體的全息圖，光波再次照明全息圖。由于可產(chǎn)生物體全部信息的三維象。A、干涉效應(yīng)B、衍射效應(yīng)C、投影效應(yīng)三、計(jì)算題(每題10分)1、已知函數(shù)二A現(xiàn)(心fx)求下列函數(shù)并作出函數(shù)圖形(1)U2(x)(3)U+U*()2(x)(x)2、已知線性不變系統(tǒng)的輸入為g(x)若b取下列值，求系統(tǒng)的輸出g(x)。(2)U+U(x)(x)(4)U-U*()2(x)(x)=Comb(x)，系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為rect(f),b(1)b二1(2)b二4(3)b=63、已知線性不變系統(tǒng)的輸入為g(x)二Comb(x)，系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為tri(f),若b取下列值，求系統(tǒng)的輸出g(x)。(1)b二0.5(2)b二2(3)b二44、衍射受限的相干成像系統(tǒng)其出瞳為邊長L的正