信息光学时提及答案2.doc

2006-2007学年第二学期信息光学考卷 （B） 选择题（单选）（20分） 在光学信息处理中有时为了突出图像中的线条轮廓需要将图像中的背景光滤掉，问使用怎样的滤波器可以达到此目的。 （1）低通滤波器 （2）高通滤波器 （3）带通滤波器 2、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？（1）放大 （2）缩小 （3）不变 3、用原参考光的共轭光再现菲尼尔全息图能够得到全息图的实像，问实像的位置与那些因素有关？（1）仅与原物点的位置有关 （2）仅与参考光源的位置有关（3）与物点位置和参考光源位置都有关 4、平面波的空间频率表示了：（1）光波的光强分布 （2）光波的振幅分布 （3）光波传播方向的分布。 （二）（10分） 一列波长为λ的平面波，波矢量K与X 轴的夹角为30度与Y轴的夹角为60度，试写出其空间频率及Z=z平面复振幅的表达式。 解： （三）（10分） 如图所示：两点光光源O（x0,z0），R（xR,zR）发出单色球面波，两光波与Z周的夹角相同，且L0=Lr，试求它们在（x y 0）平面上的干涉条纹分布和条纹间距。 解：在菲涅尔衍射条件下和在（x y 0）上的位相分布 令，，求干涉条纹 得 取 得 由 有 得 所以干涉条纹是与y轴平行的等距直线 条纹间距： 由，取 得 （四）（10分） 已知波长λ=6000A，衍射孔径尺寸为20mmx20mm，观察面尺寸为100mmx100mm，试求观察到夫琅和费衍射场的距离范围。 解：由夫琅和费衍射的位相条件 由衍射孔径20mmx20mm,可知x0max=10mm，y0max=10mm 可有 可得 即z167米，为夫琅和费衍射范围。 （五）（10分） 影响彩虹全息图和反射全息图再现像质量的因素有哪些？写出相应的计算式，说明式中物理量的意义。 答：影响彩虹全息图和反射全息图再现像质量的因素有线模糊和色模糊，其计算式分别为 其中 为记录光源的宽度 为再现光源的宽度 lR为记录光源到记录面的距离 l0为像距 为再现光源光谱宽度 为记录波长 为参物夹角 （六）(10分) 试设计一种光路。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。 答： （七）（20分） 画出4F空间频率滤波系统(物面在透镜L2的前焦面)。若物面是一个宽度为b的单狭缝，试写出它在像面的透射函数式τ（x）以及谱面上的函数式T（x）。 解： （八）（20分） 画出用菲尼尔全息图制作像面反射全息图的光路图，列出具体实验操作步骤。 答： 操作步骤： 用原参考光的共轭光（平行光）再现菲涅尔全息图H1 调节H1的角度，得到最亮的再现像 在再现像处确定H2的位置和角度 在H2的另一侧设置参考光，参考光入射角为40到50度 关闭快门，安装H2干版试片 实验确定曝光时间 装好H2，定好曝光时间，静台，曝光 经显影，漂白处理后晾干。 θ f z