重庆理工大学信息光学试卷
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。
2022年重庆理工大学考研真题814光学基础(A卷)
重庆理工大学2022年硕士研究生招生考试试题学院名称：理学院学科、专业名称：光学工程、电子信息考试科目（代码）：光学基础（《物理学》光学部分）814（A卷）（试题共4页）注意：1.所有试题的答案均写在专用的答题纸上，写在试题纸上一律无效。
2.试题与答卷一并随原信封交回。
一、判断题(正确的打√，错误的打×)（共10小题，每小题2分，共20分）1.对于双缝干涉，相邻明纹和相邻暗纹的间距相等，与干涉级次k无关。
2.在白光衍射光谱中，紫光离明纹中心最近。
3.单色光从空气射入水中，波长变长，光速变快。
4.光波都是电磁波，光波中光矢量的振动方向总是和光的传播方向垂直。
5.用白光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，将产生红蓝相间的干涉条纹。
6.光栅中狭缝条数越多，明纹越亮越窄。
7.自然光和线偏振光都可以是单色光，也可以是复色光。
8.自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质分界面上,发生反射和折射时，反射光和折射光都一定成为部分偏振光。
9.对于显微镜的设计，为了提高分辨率，要尽量采用波长短的紫光。
10.用白光为光源作牛顿环实验，得到一系列的同心彩色环纹，在同一级环纹中，偏离中心最远的是红光。
二、单项选择题（共10小题，每小题4分，共40分）1.在相同的时间内，一束波长为 的单色光在空气和玻璃中（）。
A.传播的路程相等，走过的光程相等.B.传播的路程不相等，走过的光程不相等.C.传播的路程不相等，走过的光程相等.D.传播的路程相等，走过的光程不相等.2.如图所示，折射率为2n 、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为1n 和3n ，已知123n n n <<，若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束1和2的光程差是（）。
A．22n e B.222n e λ-C.22n e λ- D.2222n e n λ-3．把双缝干涉实验的装置放在折射率为n 的水中，两缝间距离为d ，双缝到屏的距离为D ，（D d ），所用的单色光在真空中的波长为λ，则屏上干涉条纹相邻的明纹之间的距离为（）。
重庆理工大学2015年 工程光学B--
Sommerfeld）根据一般的波动理论从理论上导出了与菲涅耳的公式十分接近的衍射公式，同时还给出倾斜因子 K（θ）的具体函数形式。试解释下式：
1 ~ ~ E ( P ) = ∫∫ E (Q) exp(ikr ) K (θ )ds r Σ
(1) 式中各个因子的物理意义。 （5 分） (2) 当在菲涅耳近似和夫琅和费近似的条件下该式如何表达。 （10 分）
重庆理工大学考试试卷
2014～ 2015 学年第 1 学期
班级 学号 姓名 考试科目 工程光学 B卷 闭卷 共 5 页
···································· 密························封························线································ 学生答题不得超过此线
-1-
重庆理工大学考试试卷
20 ～ 20
班级 学号 姓名
学年第 1 学期
考试科目 工程光学 B卷 闭卷 共 5 页
···································· 密························封························线································ 学生答题不得超过此线
得分 评卷人
y1 y x1 z1 Q P x
-4-
重庆理工大学考试试卷
20 ～ 20
班级 学号 姓名
学年第 1 学期
考试科目 工程光学 B卷 闭卷 共 5 页
···································· 密························封························线································ 学生答题不得超过此线
信息光学考卷及答案
一、（12 分）
1、 以平面波为例说明光波空间频率的物理意义。 （3 分）
答：
平面光波的空间频率是光波沿某个方向传播时空间周期的倒数。
fx
cos
，
fy
cos
，
fz
cos
，
其物理意义为光波传播方向的分布，这种分布反映了衍射物的衍射特性。
2、用怎样的的滤波器可以消除由于光学元件污染或损伤形成的衍射光斑？（3 分）
可得：
fx
2 2
，
fy
1 ， 2
fz
3 2
2、用波长为 632.8nm 的平面光波垂直照射直径为 2mm 的衍射孔，若观察范围是 与衍射孔共轴、半径为 30mm 的圆域，试求实现夫琅禾费衍射的距离。（6） 答：z>>398.7mm
3、50mw 氦氖器发出波长λ=632.8nm 激光，若其波长宽度 Δλ =0.2nm 埃，问：能 产生干涉的最大光程差是多少毫米？（6 分）
答： 在扩束镜的后焦点处加低通滤波器，只让零级光通过。
3、 设光栅常数为 d，缝宽为 a 的光栅放置在 4F 系统的输入面，问：用怎样的滤 波器；在什么条件下，可使像面的亮度分布出现衬度反转？（3 分）
答:
滤波器只阻挡零级谱，并且在 2a>d 的情况下可使像面的亮度分布出现衬度反转
4、用红色激光记录菲涅尔全息图，用蓝色激光再现。问再现像会发生什么变化？ （3 分）
H fx ,fy hx, yexp j2 fx x fy ydxdy
是卷积的平移不变性。
五、（12 分） 1、试设计一个完整的光路。制造一个全息透镜，要求某单色平行光 以与 z 轴成 θ 角方向入射时，能在 f 点聚集。
θ 5word 版本可编辑.欢迎下载支持.
重庆理工大学光学基础2015--2019年考研初试真题
重庆理工大学硕士研究生招生考试试题专用纸重庆理工大学2019年攻读硕士学位研究生入学考试试题
学院名称：理学院、电气与电子工程学院、重庆两江人工智能学院
学科、专业名称：085202光学工程；0803光学工程
考试科目（代码）：814光学基础（《物理学》光学部分）A卷（试题共 4 页）
1、菲涅耳衍射：
2、寻常光线：
3、偏振光：
4、半波损失：
二、简答题：（共5小题，每题6分，共30分）
1、简述利用普通光源获得相干光的两种方法。
2、简述惠更斯-菲涅耳原理。
3、简述布儒斯特定律。
4、简述增反膜的原理。
5、在阳光下吹肥皂泡，随着肥皂泡变大，肥皂泡上出现彩色，且彩色随肥皂泡的增大而发
生变化，当肥皂泡进一步变大并将破裂时，肥皂泡出现黑色。
试解释这一过程。
三、单项选择题（共8小题，每题5分，共40分）
1、在做杨氏双缝干涉实验时，用普通的白光作光源，若在双缝处把一
缝用红色玻璃挡住，另一缝用绿色玻璃挡住，则屏上将会出现( )。
第1页。
2016年重庆理工大学光学基础考研真题硕士学位研究生入学考试试
如下图所示，折射率为 n2，厚度为 e 的透明截止薄膜的上方和下方的透 明介质的折射率分别为 n1 和 n3，且 n1<n2， n2>n3，若波长为的单色平行 光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上下两表面反射的光束的光程差是：（ ）
(A) nm (B) nm
(C) 192.3nm
(D) 96.2nm
二、名词解释（每题 6 分。共 30 分）
1. 获得相干光的方法有哪两种。
2. 什么是半波损失。
3. 薄膜干涉的定义是什么。
4. 什么是光的衍射，衍射分为哪两类？
5. 什么是光栅衍射。
三、简答题（每题 10 分，共 40 分）
1. 用什么方法来区分半波片和四分之一波片。
2. 在迈克尔逊干涉仪的两臂中，分别插入 l=10.0cm 长的玻璃管，其中一个
抽成真空，另一个则储有压强为1.013105 Pa 的空气，用以测量空气的折
射率 n。设所用光的波长为 546nm，实验时，用真空玻璃管中逐渐充入空气，
直至压强达到1.013105 Pa 为止。在此过程中，观察到 107.2 条干涉条纹
2. 光栅衍射和棱镜光谱有何不同。
3. 在光栅某一衍射角 θ 的方向上，既满足 (b b') sin 2 600nm （红 光），也满足 (b b') sin 3 400nm （紫光），即出现了红光的第二级明
纹与紫光第三级明纹相重合的现象，因而干扰了对红光的测量，试问该用什 么方法避免之？
d
S1 n1
r1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
重庆理工大学信息光学试卷
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ν∆和ν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01cos2tt t x πξ=+，其中t 0是平均透射率，t 1是调制幅度。
在最佳的理想情况下t 0＝1/2，t 1＝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 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：F{rect()rect()}=sinc()sinc()x y x y f f2、 一个函数的“等效面积”XY ∆可定义为(,)(0,0)XY g x y dxdyg ∞∞-∞-∞∆=⎰⎰，而g 的“等效带宽”则通过它的变换式G 由下式定义：(,)(0,0)X Y XY X Yf f G ff df df G ∞∞-∞-∞∆=⎰⎰。
证明：1X Y XY f f ∆⋅∆=。
四、计算题（共34分）1、 已知一平面波的复振幅表达式为(,,)exp[(234)]U x y z A j x y z =-+，试计算其波长λ以及沿x ，y ，z 方向的空间频率。
重庆理工大学考试试卷-1011A
重庆理工大学考试试卷2010～2011学年第一学期班级109216103学号姓名考试科目会计信息化原理与应用A卷闭卷共5页····································密························封························线································一、单选题（20分，每题1分）1、财政部于( )年制定并印发了我国第一个会计电算化管理制度《会计核算软件管理的几项规定(试行)》。
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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ν∆
和ν
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01cos2t
t t x πξ=+，其中t 0是平均透射率，t 1是调制幅度。
在最佳的理想情况下t 0＝
1/2，t 1＝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 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：
F{rect()rect()}=sinc()sinc()x y x y f f
2、 一个函数的“等效面积”XY ∆可定义为
(,)(0,0)
XY g x y dxdy
g ∞∞
-∞-∞
∆=
⎰⎰，
而g 的“等效带宽”则通过它的变换式G 由下式定义：
(,)(0,0)
X Y X
Y X Y
f f G f
f df df G ∞∞
-∞-∞
∆=
⎰⎰。
证明：
1X Y XY f f ∆⋅∆=。
四、计算题（共34分）
1、 已知一平面波的复振幅表达式为(,
,)exp[(234)]U x y z A j x y z =-+，试计算其波长λ
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λ∆
，频率的宽度为ν
∆，试证明：
ν
λ
ν
λ
∆∆=。
式中
ν和λ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8210nm λ-∆=⨯，试计算它的频率宽度和相干长度。
（10分）
3、 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p z =∞,r z =∞,010cm z =,问像距i z 是多少？ （3分）
（2）
设
p z =∞，02r z z =，010cm z =，问i z 是多少？放大率M 是多少？（3分）
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[22
y x +-π的付里叶变换为________________。
A 、1
B 、),
(y x f f δ
C 、)](exp[22
y x
f f +-π
3、1的付里叶变换为_________________。
A 、),
(y x f f δ
B 、)sgn()sgn(y x
C 、)()(y x f Comb f Comb
4、余弦函数x f 02cos π的付里叶变换为_________________。
A 、
)]()([2
1
00f f f f x x ++-δδ
B 、)sin()sin(y x f f
C 、1
5、圆函数Circ(r)的付里叶变换为_________________
A 、
ρ
πρ)
2(1J B 、1
C 、),(y x f f δ
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。
A 、
λ
α
cos =
x f
λ
β
c o s =
x f B 、
α
λ
cos =
x f
β
λ
cos =
y f
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 、f 4系统
15、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
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
)2exp(0)(x f i A U x π=求下列函数，并作出函数图形
（1）2
)
(x U
（2）
)()(x x U U *+
（3）
2
)
()(x x U U *+
（4）2
)
()
(x x U U *-
2、已知线性不变系统的输入为
)()(x Comb g x =，系统的传递函数为)(b
f
rect ，若b 取下列值，求系统的输出
)('x g 。
（1）1=b
（2）4=b
（3）6=b
3、已知线性不变系统的输入为
)()(x Comb g x =，系统的传递函数为)(b
f
tri ，若b 取下列值，求系统的输出
)('x g 。
（1）5.0=b
（2）2=b
（3）4=b
4、衍射受限的相干成像系统①其出瞳为边长L的正方形，求其光瞳函数，相干传递函数，及截止频率②若出瞳为长a，宽b的矩形，求其光瞳函数，相干传递函数，及截止频率。