信息光学试卷及答案

1、本文格式为word版，下载可任意编辑信息光学试卷及答案 卷号: 信息光学试题 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 题分 30 20 38 12 得分 留意: 学号、姓名与所在班级班级不写、不写全或写在密封线外者, 试卷作废 一 一 单项选择题（1 x3 3 分） 1、下列可用来描述点光源得函数就是（ ）； （a） 矩形函数; （b） 三角型函数； () 函数； （d） 圆柱函数; 、 设其中大括号前面得表示正傅立叶变换算符，关于傅立叶变换得基本定理,下列关系错误得就是（ ）； (a） （b） （） （d） 3、 波长得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得模

2、板,其振幅透过率为，则透射场得角谱为( ); （a） ; （b) ； （) ; （d) ； 4、 三角孔得衍射图样得外形为( )； (） 三角形； （) 十字形； （c） 星形； （d) 矩形 5、 某光学系统得出瞳就是一个边长为 d 得正方形,其出瞳到像面得距离为，若用波长为得相干光照明，则其相干传递函数为（ ）; (）; (）； （c）; (d)； 6、 关于光学全息得下列说法,错误得就是( )； （a） 全息照相记录得就是干涉条纹; (b) 全息照片上每一点都记录物体得全息信息; (c） 全息照相记录得就是物体得像； （） 全息得波前记录与再现得过程，实质上就是光波得于涉与衍射得结果;

3、7、 要想再现出菲涅耳全息图得原始像，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,平面参考光就是位于物平面上（0，）点处得点光源产生得,将其放在透镜得前焦面记录傅里叶变换全息图,则傅里叶变换全息图得复振幅透过率函数为（ ）； (a) 2 exp 2 exp ) (*0 02h p b h p b b b j g r b j g r g t x tb + - + + = () 2 exp 2 exp ) (*0 02h p b h p b b b j g r b

4、j g r g t x tb + - + + = (c） 2 exp 2 exp ) (*0 02h p b h p b b b j g r b j g r g t x tb- + + + = (d) 2 exp 2 exp ) (*0 02h p b h p b b b j g r b j g r g t x tb- + + + = 9、 对一个带宽为得带限函数在空间域范围内进行抽样时,满意抽样定理所需得抽样点数至少为（ )； (a) ； （） ； (c) ; （d） ； 10、 为了避开计算全息图得各频谱重量得重叠,博奇全息图要求载频满意（ )； ; b ; c ； d ; 二 二 填空题

5、(共 共 10x 0 分） 11、 ,其中表示傅里叶变换。 2、 平面波得波长为 800 nm，与轴得方向角,则它在轴方向上得空间频率为 。 3 、 从 傅 立 叶 光 学 得 角 度 瞧 ， 透 镜 得 作 用 就是 。 1、 从空域瞧,孔径得作用限制了入射波面得大小，从频域瞧则就是 了入射光场得角谱。 、 光学全息照相术包括物光波前得记录与再现两个过程，全息照片同时记录了波前得 信息与 信息。 16、 傅立叶变换全息图记录得就是物得 信息。 17、 限制色模糊得方法:一方面要进一步减小 ,另一方面要限总分 核分人 制再现光源得 . 、 卤化银乳胶通常用于记录 型全息图漂白处理后，转变为 型

6、全息图。 9、 计算全息得编码就就是利用计算机把全息平面上光波得复振幅分布编码成全息图得 变化。 20、 迂回相位编码技术中对振幅与相位得编码得思想实际上就是分别采纳了通信理论中得空间脉冲 与空间脉冲 。 三 三 计算题（共 38 分) 2、 应用卷积定理求得频谱。(6 分） 22、 已知一平面波得复振幅表达式为 试计算此波得波长以及在, y， z 各方向得空间频率(7 分） 3、 一光学成像系统得出瞳函数为，其中，就是光波长,就是出瞳到像面得距离。求出该成像系统得: ）相干传递函数;（5 分); 2）相干点集中函数。(5 分） 24、 如图 1 所示,点光源(0，4,150)与(0，3，10

7、）发出得球面波在记录平面上产生干涉： （15 分) ()写出两个球面波在记录平面上复振幅分布得表达式;（4 分) （2）写出干涉条纹强度分布得表达式;（4 分） (3）设全息干板得尺寸为 10000mm 2 ，l62、nm,求全息图上最高与最低空间频率;说明这对记录介质得辨别率有何要求？(分) 四 四. 光路设计（共 12 分） 2.利用所学得学问，设计一个一步彩虹全息得记录光路，并表明光学元件得名称与作用以及说明设计记录光路时该留意哪些问题.(2 分） 卷号：a 信息光学答案 一 一 单项选择题（ （10 3=30 分） 1、 , 、 b， 3 b, 4 c， 5 , c, a， 8 a,

8、9 ， 10 b 二 二 填空题（共0 2=20 分） 11、 ;12、1/1600（n 1 )； 3、 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;1、透过率;0、 宽度调制 , 位置调制 三 三 计算题(共 共 40 分） 21、 解:依据卷积定理有 解： （1 分） - =- = =mdmdd combdxcombdf ) (1) ( ) (1 x d x (1 分） (1 分) ) ( ( sin ) ( sin) ( sin ) ( ) ( sin) ( sin ) ( ) ( sin) ( ) (1 ) ( ) ( dml cdma

9、 cdall cdmdma cdall cdma cdallxrect fdxcombdfaxrect f x f fmmm- =* - =* - =* =- =- =- =xx x dx x d x （3分） 22、 解:平面波复振幅得一般表达式为 可知 ( )2 2 22 2 2 22 1 1 2( ) cos cos cos 16 6 626.281pa b glpl + + = + + = = = 由于波长在可见光范围内,故 取 0、62 ,此时圆频率得单位为因而系数得单位就是 ，对应得空间频率为10.65 , 0.65 , 1.302 6x y zl l lf k f k f kmm

10、 mm mmp= = = = 23、 解：）由传递函数与光瞳函数得关系有 （2 分） ) ( ) ( ) ( ) (adrectadrectbdrectbdrecti i i ih l x l h l x l- =(3 分) 2）由传递函数与点集中函数得关系有 a b 0 y z x 图 1 3 分 2 分 2 分 (2 分） ) ( sin ) ( sin ) ( ) ( sin ) ( sin ) (2 2i i i i i idaycdaxcdadbycdbxcdbl l l l l l- =-(3 分） 24、 解: （1）两点光源在记录平面上得复振幅分别为 、 -(2 分） - (2

11、 分） （2）干涉条纹强度分布得表达式为 - (分） （3）透过率得峰值消失在其相位为整数倍得地方，即 整理上式得 (2 分） 即 可见，干涉条纹就是一族同心圆，圆心位于(0,70）处。 001 . 0 170 10 8 . 632 600 1706 20 1 max= - + = - = d-r r r （2 分) （2 分） 则全息图上最高空间频率 (分） 全息图上最低空间频率 (1 分） 所以记录介质得辨别率要要大于4周/才能记录该干涉条纹.（分） 四 四. 光路设计（共 12 分） 图 占分 记录彩虹全息图需留意得问题: 1、狭缝得宽度应选择适当: （2 分） 1)狭缝过宽，再现时各波

12、长对应得衍射区展宽, 引起混频,像得单色性差 2）狭缝过窄，像得单色性好，颜色艳丽，但光能量损失较大，增加曝光时间,对系统得稳定度要求提高. 2、留意狭缝得放置方位: 狭缝应垂直于光路平面。（1 分） 3、留意物体得放置方位: 为了保证再现像就是正立得,记录时，物体应卧在 光路平面内,即与狭缝相垂直。（1 分） ) 80 (150exp) 2 2 ( exp ) , (2 210 02 20 1y y x j oyy xx y xzj o y x o+ +=- - + =lplp) 60 2 (100exp r) 2 2 ( exp r ) , (2 212 21y xx y x jyy xx y xzj y x rrr rr- - + =- - + =lplp) 60 (100) 80 (150 exp) 60 (100) 80 (150 exp