信息光学试卷.doc

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1、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，其中t0是平均透射率，t1是

2、调制幅度。在最佳的理想情况下t01/2，t11/2。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 来代替球面子波。9. 关于成像质量的评价，主要有两种方法： 和 。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：2、 一个函数的“等效面积”可定义为，而g的“等效带宽”则通过它的变换式G由下式定义：。证明：。四、计算题（共34分）1、 已知一平

3、面波的复振幅表达式为，试计算其波长以及沿x，y，z方向的空间频率。（8分）2、 若光波的波长宽度为，频率的宽度为，试证明：。式中和分别为该光波的频率和波长。对于波长632.8nm的He-Ne激光，波长宽度，试计算它的频率宽度和相干长度。（10分）baxyO3、 求下图所示的衍射屏的夫琅和费衍射图样的强度分布。设衍射屏由单位振幅的单色平面波垂直照明。（10分）4、 要制作一全息图，记录时用的是氩离子激光器波长为488.0nm的光，而成像时则用He-Ne激光器波长为632.8nm的光：（1） 设,问像距是多少？ （3分）（2） 设，问是多少？放大率M是多少？（3分）一、选择题（每题2分）1、信息光

4、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、高斯函数的付里叶变换为_。A、1B、C、3、1的付里叶变换为_。A、B、C、4、余弦函数的付里叶变换为_。A、B、C、15、圆函数Circ(r)的付里叶变换为_A、B、1C、6、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

5、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。A、 B、 12、在衍射现象中，当衍射孔越小，中央亮斑就_。A、越大B、越小C、不变13、物体放在透镜_位置上时，透镜的像方焦面上才能得到物体准确的付里叶频谱（付里叶变换）。A、之前B、之后C、透镜前表面D、透镜的前焦面14、_是实现对空间物体进行信息处理和变换的基本光路结构。A、单透镜系统B、系统15、光学成象系统类似一个_滤波器，它滤掉了物

6、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16、衍射受限光学系统是指_，仅考虑光瞳产生的衍射限制。A、不考虑像差的影响B、考虑像差的影响17、相干传递函数是相干光学系统中_的付里叶变换。A、点扩散函数B、脉冲响应C、复振幅18、光学传递函数是非相干光学系统中_的付里叶变换。A、点扩散函数B、脉冲响应C、光强19、对相同结构的光学系统而言，相干传递函数和光学相干传递函数的截止频率的关系为_。A、相等B、前者为后者的两部C、后者为前者的两倍20、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、投影效应三、计算题（每题10分）1、已知函数求下列函数，并作出函数图形（1）（2）（3）（4）2、已知线性不变系统的输入为，系统的传递函数为，若取下列值，求系统的输出。（1）（2）（3）3、已知线性不变系统的输入为，系统的传递函数为，若取下列值，求系统的输出。（1）（2）（3）4、衍射受限的相干成像系统其出瞳为边长的正方形，求其光瞳函数，相干传递函数，及截止频率若出瞳为长，宽的矩形，求其光瞳函数，相干传递函数，及截止频率。