2019信息光学布置作业

发布 2022-09-03 07:30:28 阅读 4535

1.1 已知:连续函数f(x),a>0,b>0,求下列函数:

(1)h(x)=f(x)δ(ax-x0)

(2) g(x)=f(x)comb[(x-x0)/b]

1.4 求傅里叶变换式。

1.5 已知线性空不变系统输入为。

2.1 尺寸为a×b的不透明矩形屏被单位振幅的单色平面波垂直照明,求出紧靠屏后的平面上透射光场的角谱。

2.3 如图所示孔径由两个相同的矩形孔构成,长度为b,中心相距为d。

采用单位振幅的单色平面波垂直照明,求相距为z的观察平面上。

夫琅和费图样的强度分布。

2.4 余弦型振幅光栅的复振幅透过率为。

式中,d为光栅周期,a>b>0。观察平面与光栅相距z。

当z分别取下列各数值:

时,确定单色平面波垂直照明光栅,在观察平面上产生的强度分布。

2.5 试分析物体置于透镜前时,透镜后焦平面上光场复振幅及光强分布。

2.6 对于物体置于透镜之后的变换光路,为了消除在物体频谱上附加的位相。

弯曲,可在紧靠输出平面前放置一个透镜。问这个透镜的类型以及焦距。

如何选择?(忽略透镜孔径影响)

3.1 单位振幅的单色平面波垂直照明一个直径为5cm,焦距为80cm的透镜。

在透镜的后面20cm的地方,以光轴为中心放置一个余弦型振幅光栅,其复振幅透过率为。

假定l=1cm, f0=100周/cm, l =0.6mm。 画出焦平面上沿 xf 轴的强度分布。

标出各衍射分量之间的距离和各个分量的宽度(第一个零点之间)的数值。

3.2一个余弦型振幅光栅,复振幅透过率为。

放在如图所示的成像系统的物面上,用单色平面波倾斜照明,平面波的传播方向在x0z平面内,与z轴夹角为θ,透镜焦距为f,孔径为d.

1) 求物体透射光场的频谱;

2) 使像平面出现条纹的最大θ角等于多少? 求此时像面强度分布;

3) 若θ采用上述极大值,使像面上出现条纹的最大光栅频率是多少?

与θ=0时的截止频率比较,结论如何?

3.3 物体的复振幅透过率为通过光学系统成像。

系统出瞳是半径为a的圆孔径,且。di为出瞳到像面。

的距离,λ为波长。问该物体成像,采用相干照明还是非相干照明好?

为什么?3.4 图中所示成像系统,光阑为双缝,缝宽为a,中心间距为d,照明光。

波长为λ。求下述情况下系统的脉冲响应和传递函数(1)相干照明。

2)非相干照明。

3.5 非相干成像系统的出瞳是由大量随机分布的小圆孔组成。

小圆孔的直径都为2a,出瞳到像面的距离为di,光波长为λ,这种系统可用来实现非相干低通滤波。系统的截止频率近似为多大?(选做)

5.1 两束夹角为 = 450的平面波在记录平面上产生干涉,已知光波波。

长为632.8nm,求对称情况下(两平面波的入射角相等)该平面上记录。

的全息光栅的空间频率。

5.2用波长 0= 488nm 记录的全息图,然后用 = 632.8nm的光波再现,试问:

1)若zo = 15cm,zr= zp= ∞像距zi =?2)若zo = 15cm,zr =3zo,zp = zi =?放大倍数m是多少?

5.3 利用图中所示光路记录离轴全息图,改变θ角可在同一胶片上记录。

两个不同物体o1和o2的全息图。o1和o2的最高空间频率分别为。

100mm-1和250mm-1。用相同波长λ=632.8nm的平面光垂直照明全息图,求:(1)使各个衍射像分离的最***角1,2,最小δ。

2) 对记录介质分辨率的要求。

9.1 一个有用信号被附加噪声所干扰。若输入为。

要求输出基本不含噪声,即g(x)≈s(x)。设计一个相干滤波系统,给出。

滤波函数h(ξ)并绘出h(ξ)f(x),g(x)以及输入、输出频谱的图形。

9.2光栅的复振幅透过率为t(x)= cos 2πf0 x ,把它放在4f 系统输入平。

面p1上,在频谱面p2上的某个一级谱位置放一块λ/ 2位相板,求像面的。

强度分布。9.3 光栅的透射率。在相干滤波系统。

中仅让零频和±3/(2a)周/单位长度频率成分通过,而滤除其余频率成分,给出输出结果,并与t(x0)比较。

9.4 如图所示振幅滤波器和位相滤波器叠合在一起,构成合成滤波器。

它可以在相干滤波系统中用来实现一维的微分,试说明原理。

9.5用照相机拍摄某物体时,不慎因手动摄下两个重叠影像,沿横向。

错开距离b。为改善此**质量,试设计一个逆滤波器,给出滤波函数。

9.6如何实现图形o1和o2的卷积运算?画出光路图并写出相应的数学。

表达式。(选做)

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2、激光精密检测研究进展。

3、光学计算机研究进展。

4、纳尺度信息光子学研究进展。

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