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光纤光学往年试题及参考答案

光纤光学往年试题及参考答案
光纤光学往年试题及参考答案

光纤光学(往年考题仅供参考)

填空:

三个载波波长

0.85um多模光纤LED光源

1.31um单多并存LD

1.55um单模掺铒激光器

单,多模光纤区别

单模光纤传输一种模式,纤芯直径小,芯皮折射率差小;

多模光纤传输多种模式,纤芯直径大,芯皮折射率差大

单根光纤结构

纤芯、包层、保护层

完美条件下光纤材料损耗下限由哪两部分组成

瑞利散射和本征吸收

波长色散由什么叠加,与什么成正比

是波导色散和材料色散的叠加,与光源谱宽成正比

光纤与光源耦合的两者匹配参量

光纤:芯径,数值孔径,截止波长,偏振特性

光源:发光面积,光束发散角,光谱特性,输出功率,偏振特性

光纤固定连接技术三环节

1.端面的制备;

2.光纤的对准调节;

3.光纤接头固定

光纤隔离器与相位调制器运用的效应

光纤隔离器:法拉第效应;

相位调制器:kerr效应

掺杂光纤激光器掺杂元素对应波长

Nd:0.9um,1.06um,1.35um

Er:1.55um

其中0.9um和1.55um为三能级系统,1.06um和1.35um为四能级系统

多模光纤连接损耗

轴偏离(横向)

两光纤端面之间的间隙(纵向)

两光纤轴之间的倾斜(角向偏移)

光纤端面不完整性(弯曲和倾斜)

光纤种类不同(芯径和折射率不同)

光纤光栅概念

光纤光栅是利用光纤材料的光敏性,在纤芯内形成空间相位光栅,器作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的滤波器或反射镜

名词解释:

基模模场半径

基模场振幅衰减到最大值1/e 处场分布半宽度

光孤子

满足光纤非线性薛定谔方程的一种孤立波解,这种解表示光脉冲在光纤中传输时的形状、幅度和速度都不变

光纤的损耗

光纤损耗大致分为具有的固有损耗和光纤制造后由使用条件造成的附加损耗。 具体来说,固有损耗指因光纤制造和光纤材料引起的光纤传输损耗;附加损耗包括光纤使用过程中的弯曲,以及构成光纤系统时因光纤耦合而产生的损耗。

问答:

半导体激光器与单模光纤直接耦合效率低的原因?如何提高

LD 发出的光在空间是窄长条,长约几十微米,宽约零点几微米,其远场图是一个细长的椭圆。

对此,对于多模光纤其芯径大,能接收,但其角分布只有十几度,而LD 光的发散角在x 方向约5~6o ,在y 方向约40~60o

,光纤接收不进去,即为困难所在。 提高耦合效率途径:通过间接的透镜耦合

从产生一阶光孤子所需阈值功率2220||/()th P k T β=出发,说明在光孤子通信系统中使用色散位移光纤的原因

为产生一阶光孤子,阈值功率th P 越低越好,由2220||/()th P k T β=可以看出,可以

加大2k (非线性效应)和0T (输入脉宽)以及减小2

β(色散),但输入脉宽太大不好,

故可以使用色散位移光纤,其色散非常小,非线性效应也不太严重。

光纤激光器与放大器的分类及特点

分类:(1)晶体光纤激光器和放大器,如:红宝石单晶,Nd :YAG 单晶

(2)利用非线性效应制作的光纤激光器和放大器,如SRS,SBS

(3)掺杂光纤激光器和放大器

特点:(1)转换效率高,激光阈值低;、

(2)器件体积小,灵活;

(3)激光谱线多,单色性好,调谐范围宽;

光纤布拉格光栅原理

由于光纤芯区折射率变化造成光波导条件的改变,导致一定波长的光波发生相应的模式耦合,时的其透射光谱和反射光谱对该波长出现奇异性。

论述:

分析光纤中光波的传输特性的两种基本理论。试从Maxwell方程出发,给出两种理论的基本思路,并分析其特点及适用范围

光线理论:

光线光学方法

几何光学方法,将光波看成由一根一根光线构成

条件是纤芯直径>>光波长

优点是简单直观

适用范围是多模光纤

波动理论:

波动光学方法

严格的分析方法

优点是精确,缺点是求解复杂

无任何前提,单模多模均适用

思路:

麦克斯韦方程—波动方程—亥姆霍兹方程—射线方程+折射率分布=光纤轨迹

—波导场方程+光纤边界条件=本征解

计算:

Sagnac光纤干涉仪(书上布置的作业题里唯一一道计算题)

【实验报告】近代物理实验教程的实验报告

近代物理实验教程的实验报告 时间过得真快啊!我以为自己还有很多时间,只是当一个睁眼闭眼的瞬间,一个学期都快结束了,现在我们为一学期的大学物理实验就要画上一个圆满的句号了,本学期从第二周开设了近代物理实验课程,在三个多月的实验中我明白了近代物理实验是一门综合性和技术性很强的课程,回顾这一学期的学习,感觉十分的充实,通过亲自动手,使我进一步了解了物理实验的基本过程和基本方法,为我今后的学习和工作奠定了良好的实验基础。我们所做的实验基本上都是在物理学发展过程中起到决定性作用的著名实验,以及体现科学实验中不可缺少的现代实验技术的实验。它们是我受到了著名物理学家的物理思想和探索精神的熏陶,激发了我的探索和创新精神。同时近代物理实验也是一门包括物理、应用物理、材料科学、光电子科学与技术等系的重要专业技术基础物理实验课程也是我们物理系的专业必修课程。 我们本来每个人要做共八个实验,后来由于时间关系做了七个实验,我做的七个实验分别是:光纤通讯,光学多道与氢氘,法拉第效应,液晶物性,非线性电路与混沌,高温超导,塞满效应,下面我对每个实验及心得体会做些简单介绍: 一、光纤通讯:本实验主要是通过对光纤的一些特性的探究(包括对光纤耦合效率的测量,光纤数值孔径的测量以及对塑料光纤光纤损耗的测量与计算),了解光纤光学的基础知识。探究相位调制型温度传感器的干涉条纹随温度的变化的移动情况,模拟语电话光通信, 了解光纤语音通信的基本原理和系统构成。老师讲的也很清楚,本试验在操作上并不是很困难,很易于实现,易于成功。

二、光学多道与氢氘:本实验利用光学多道分析仪,从巴尔末公式出发研究氢氘光谱,了解其谱线特点,并学习光学多道仪的使用方法及基本的光谱学技术通过此次实验得出了氢原子和氘原子在巴尔末系下的光谱波长,并利用测得的波长值计算出了氢氘的里德伯常量,得到了氢氘光谱的各光谱项及巴耳末系跃迁能级图,计算得出了质子和电子的质量之比。个人觉得这个实验有点太智能化,建议锻炼操作的部分能有所加强。对于一些仪器的原理在实验中没有体现。如果有所体现会比较容易使学生深入理解。数据处理有些麻烦。不过这也正是好好提高自己的分析数据、处理数据能力的好时候、更是理论联系实际的桥梁。 三、法拉第效应:本实验中,我们首先对磁场进行了均匀性测定,进一步测量了磁场和励磁电流之间的关系,利用磁场和励磁电流之间的线性关系,用电流表征磁场的大小;再利用磁光调制器和示波器,采用倍频法找出ZF6、MR3-2样品在不同强度的旋光角θ和磁场强度B的关系,并计算费尔德常数;最后利用MR3样品和石英晶体区分自然旋光和磁致旋光,验证磁致旋光的非互易性。 四p液晶物性:本实验主要是通过对液晶盒的扭曲角,电光响应曲线和响应时间的测量,以及对液晶光栅的观察分析,了解液晶在外电场的作用下的变化,以及引起的液晶盒光学性质的变化,并掌握对液晶电光效应测量的方法。本实验中我们研究了液晶的基本物理性质 和电光效应等。发现液晶的双折射现象会对旋光角的大小产生的影响,在实验中通过测量液晶盒两面锚泊方向的差值,得到液晶盒扭曲角的大小为125度;测量了液晶的响应时间。观察液晶光栅的衍射现象,在“常黑模式”和“常白模式”下分别测量了液晶升压和降压过程的电光响应曲线,求得了阈值电压、饱

光纤通信课后习题参考答案邓大鹏

光纤通信课后习题答案 第一章习题参考答案 1、第一根光纤是什么时候出现的?其损耗是多少? 答:第一根光纤大约是1950年出现的。传输损耗高达1000dB/km 左右。 2、试述光纤通信系统的组成及各部分的关系。 答:光纤通信系统主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。 系统中光发送机将电信号转换为光信号,并将生成的光信号注入光纤光缆,调制过的光信号经过光纤长途传输后送入光接收机,光接收机将光纤送来的光信号还原成原始的电信号,完成信号的传送。 中继器就是用于长途传输时延长光信号的传输距离。 3、光纤通信有哪些优缺点? 答:光纤通信具有容量大,损耗低、中继距离长,抗电磁干扰能力强,保密性能好,体积小、重量轻,节省有色金属和原材料等优点;但它也有抗拉强度低,连接困难,怕水等缺点。 第二章 光纤和光缆 1.光纤是由哪几部分组成的?各部分有何作用? 答:光纤是由折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层组成的。纤芯和包层是为满足导光的要求;涂覆层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤,同时增加光纤的柔韧性。 2.光纤是如何分类的?阶跃型光纤和渐变型光纤的折射率分布是如何表示的? 答:(1)按照截面上折射率分布的不同可以将光纤分为阶跃型光纤和渐变型光纤;按光纤中传输的模式数量,可以将光纤分为多模光纤和单模光纤;按光纤的工作波长可以将光纤分为短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤;按照ITU-T 关于光纤类型的建议,可以将光纤分为G.651光纤(渐变型多模光纤)、G .652光纤(常规单模光纤)、G .653光纤(色散位移光纤)、G.654光纤(截止波长光纤)和G.655(非零色散位移光纤)光纤;按套塑(二次涂覆层)可以将光纤分为松套光纤和紧套光纤。 (2)阶跃型光纤的折射率分布 () 2 1 ?? ?≥<=a r n a r n r n 渐变型光纤的折射率分布 () 2121? ????≥

大学物理波动光学题库及标准答案

大学物理波动光学题库及答案

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一、选择题:(每题3分) 1、在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ,若A 、B 两点相位差为3π,则此路径AB 的光程为 (A) 1.5 λ. (B) 1.5 λ/ n . (C) 1.5 n λ. (D) 3 λ. [ ] 2、在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中 (A) 传播的路程相等,走过的光程相等. (B) 传播的路程相等,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) 传播的路程不相等,走过的光程不相等. [ ] 3、如图,S 1、S 2是两个相干光源,它们到P 点的距离分别为r 1和r 2.路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1,折射率为n 1的介质板,路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2,折射率为n 2的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于 (A) )()(111222t n r t n r +-+ (B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r --- (D) 1122t n t n - [ ] 4、真空中波长为λ的单色光,在折射率为n 的均匀透明媒质中,从A 点沿某一路径传播到B 点,路径的长度为l .A 、B 两点光振动相位差记为?φ,则 (A) l =3 λ / 2,?φ=3π. (B) l =3 λ / (2n ),?φ=3n π. (C) l =3 λ / (2n ),?φ=3π. (D) l =3n λ / 2,?φ=3n π. [ ] 5、如图所示,波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的薄膜上,经上下两个表面反射的两束光发生干涉.若薄膜厚度为e ,而且n 1>n 2>n 3,则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 4πn 2 e / λ. (B) 2πn 2 e / λ. (C) (4πn 2 e / λ) +π. (D) (2πn 2 e / λ) -π. [ ] 6、如图所示,折射率为n 2、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n 1和n 3,已知n 1<n 2<n 3.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与②的光程差是 (A) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2 . (C) 2n 2 e -λ. (D) 2n 2 e -λ / (2n 2). [ ] 7、如图所示,折射率为n 2、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n 1和n 3,已知n 1< n 2> n 3.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(用①与②示意)的光程差是 (A) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2. (C) 2n 2 e -λ . (D) 2n 2 e -λ / (2n 2). P S 1 S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 n 1 n 2 n 3 e λ n 2n 1n 3 e ①② n 2n 1n 3 e ①②

()光学题库及答案

光学试题库计算题 12401已知折射光线和反射光线成900角如果空气中的入射角为600求光在该介质中的速度。14402在水塘下深h处有一捕鱼灯泡如果水面是平静的水的折射率为n则从水面上能够看到的 圆形亮斑的半径为多少14403把一个点光源放在湖水面上h处试求直接从水面逸出的光能的百分比 忽略水和吸收和表面透镜损失。 23401平行平面玻璃板的折射率为厚度为板的下方有一物点P P到板的下表面的距离为,观察者透过玻璃板在P的正上方看到P的像求像的位置。 23402一平面平行玻璃板的折射率为n厚度为d点光源Q发出的近于正入射的的光束在上表面反射成像于'光线穿过上表面后在下表面反射再从上表面出射的光线成像于'。求'和'间的距离。 23403来自一透镜的光线正朝着P点会聚如图 所示要在P '点成像必须如图插入折射率n=的玻璃片. 求玻璃片的厚度.已知=2mm . 23404容器内有两种液体深度分别为和折射率分别为和液面外空 气的折射率为试计算容器底到液面的像似深度。 23405一层水n=浮在一层乙醇n=之上水层厚度3cm乙醇厚5cm从正方向看水槽的底好象在水面下多远 24401玻璃棱镜的折射率n=如果光线在一工作面垂直入射若要求棱镜的另一侧无光线折射时所需棱镜的最小顶角为多大24402一个顶角为300的三棱镜光线垂直于顶角的一个边入射而从顶角的另一边出射其方向偏转300 求其三棱镜的折射率。 24404有一玻璃三棱镜顶角为折射率为n欲使一条光线由棱镜的一个面进入而沿另一个界面射出此光线的入射角最小为多少24405玻璃棱镜的折射棱角A为60对某一波长的光的折射率为现将该棱镜浸入到折射率为4/3的水中试问当平行光束通过棱镜时其最小偏向角是多少

应用光学习题解答

一、填空题 1、光学系统中物和像具有共轭关系的原因是 。 2、发生全反射的条件是 。 3、 光学系统的三种放大率是 、 、 ,当物像空间的介质的折射率给定后,对于一对给定的共轭面,可提出 种放大率的要求。 4、 理想光学系统中,与像方焦点共轭的物点是 。 5、物镜和目镜焦距分别为mm f 2'=物和mm f 25'=目的显微镜,光学筒长△= 4mm ,则该显微镜的视放大率为 ,物镜的垂轴放大率为 ,目镜的视放大率为 。 6、 某物点发出的光经理想光学系统后对应的最后出射光束是会聚同心光束,则该物点所成的是 (填“实”或“虚”)像。 7、人眼的调节包含 调节和 调节。 8、复杂光学系统中设置场镜的目的是 。 9、要使公共垂面内的光线方向改变60度,则双平面镜夹角应为 30 度。 10、近轴条件下,折射率为1.4的厚为14mm 的平行玻璃板,其等效空气层厚

度为10 mm。 11、设计反射棱镜时,应使其展开后玻璃板的两个表面平行,目的是 保持系统的共轴性。 12、有效地提高显微镜分辨率的途径是提高数值孔径和减小波长。 13、近轴情况下,在空气中看到水中鱼的表观深度要比实际深度小。 一、填空题 1、光路是可逆的 2、光从光密媒质射向光疏媒质,且入射角大于临界角I0,其中,sinI0=n2/n1。 3、垂轴放大率;角放大率;轴向放大率;一 4、轴上无穷远的物点 5、-20;-2;10 6、实 7、视度瞳孔 8、在不影响系统光学特性的的情况下改变成像光束的位置,使后面系统的通光口径不致过大。 9、30 10、10 11、 12、 13、小 二、简答题 1、什么是共轴光学系统、光学系统物空间、像空间?

光电信息实验要求掌握的48个问题

光电信息技术实验需要掌握的48个问题 1、你认为撰写实验报告应该包括哪些要素?这些要素应该从哪些角度去撰写? 2、撰写实验报告的目的是什么?通过撰写实验报告,应该学会什么? 3、你认为撰写实验报告的过程中,重点应该放在哪个部分?为什么? 4、就你对本学期光信息技术实验这门课所设置的实验而言,你认为开展光信息技术实验中需要注意哪些问题? 5、你认为保持光学实验室的整洁卫生重要吗?为什么? 6、导轨上的光学实验和光学平台上的光学实验有什么区别?你认为作为学生实验来说,哪种模式更好?为什么? 7、光学平台主要由哪些部分组成?各部分的功能是什么? 8、选用铁磁不锈钢材料和选择铝材作为光学平台的台板时,各有什么优缺点? 9、铝膜反射镜的缺点是反射率不够高,仅84%左右,膜层的机械强度不够高,膜层表面容易损伤,为了保护铝膜反射镜,在其表面受到污染后应该怎么去处理? 10、什么样的光学元件可以被称为分束镜?分束镜是用来做什么的?一般有哪些类型? 11、从偏振片的结构描述自然光透过偏振片后为什么会变成偏振光? 12、什么是波片?为什么波片也会被称为相位延迟片? 13、根据学过的光学知识,设计一套扩束-准直系统,并介绍其工作原理。 14、与普通透镜相比,傅里叶变换透镜有什么特点?在设计傅里叶变换透镜时,需要注意什么? 15、什么样的光学元件叫滤光片?按光谱波段、光谱特性、膜层材料、应用特点等方式分类,滤光片一般可以分为哪些类型? 16、什么是平晶?简述用平晶测量光学元件表面平整度的原理。 17、He-Ne激光管在没有调出激光的时候所发的光是荧光,简述He-Ne激光管发荧光的工作原理。 18、根据本学期对He-Ne激光器的调节实验的练习,结合上学期《激光原理》方面的知识,简述He-Ne激光器的结构、基本类型和工作原理。 19、结合上学期《激光原理》方面的知识,简述半导体激光器的结构和工作原理。 20、在光信息技术实验中,我们用到过两种光电探测器,一种是硅光电探测器,另一种是平方率探测器,请给出这两种探测器的区别与联系。 21、偏振光是我们在实验中经常用到的,请根据我们已经学过的知识,说出你所了解的产生偏振光的方法,并简要描述从自然光变成偏振光的过程。 22、根据你对法拉第效应实验原理的掌握,请设计出一套可以测量Verdet常数的实验装置,并介绍该装置是如何测量Verdet常数的。 23、根据你对法拉第效应实验原理的掌握,你是否认为该装置可以用来测量线圈内的磁场强度?为什么? 24、从唯象角度来解释法拉第效应旋光角的形成机制。 25、在《验证马吕斯定律实验》中,我们得出透过检偏器的光强I与透过检偏器的最大光强I max之间有什么关系?请推导为什么二者之间呈现的是这种关系。 26、请说出光纤的结构、光纤的分类以及光在光纤中传输的基本规律。

吉大19年9月《光纤通信原理》作业考核试题1答案

吉大19年9月《光纤通信原理》作业考核试题-0001 试卷总分:100 得分:0 一、单选题(共17 道试题,共68 分) 1.下列哪一个不是SDH网的特点( )。 A.具有全世界统一的接口标准 B.大量运用软件进行系统配置的管理 C.复用映射结构灵活 D.指针调整技术降低了设备复杂性 正确答案:D 2.光纤通信指的是( ) A.以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式 B.以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式 C.以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式 D.以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式 正确答案:B 3.在误码性能参数中,严重误码秒(SES)的误码率门限值为( )。 A.10-6 B.10-5 C.10-4 D.10-3 正确答案:D 4.在光纤通信中,光接收机再生电路的任务是把放大器输出的升余弦波形恢复成(),它由判决电路和时钟恢复电路组成。 A..模拟信号 B.数字信号 C.电子信号 D.光子信号 正确答案:B 5.在系统光发射机的调制器前附加一个扰码器的作用是( )。 A.保证传输的透明度 B.控制长串“1”和“0”的出现 C.进行在线无码监测 D.解决基线漂移 正确答案:A

6.为保证多模光纤的测试结果准确,应考虑在测试前对该光纤进行( )。 A.扰模 B.包层模消除 C.滤模 D.裹模 正确答案:A 7.阶跃光纤中的传输模式是靠光射线在纤芯和包层的界面上()而使能量集中在芯子之中传输。 A.半反射 B.全反射 C.全折射 D.半折射 正确答案:B 8.光纤的制造工艺中,哪个环节对光纤的质量最关键?( )。 A.提纯 B.熔炼 C.拉丝 D.套塑 正确答案:B 9.光纤的损耗测试方法中,哪一种是基本参考测试法。()。 A.背向散射法 B.插入损耗法 C.OTDR D.切断法 正确答案:D 10.不属于半导体激光器特性参数的是() A.输出光功率 B.阈值电流 C.转换效率 D.消光比光发射机的 正确答案:D 11.下列哪一项不是要求光接收机有动态接收范围的原因?( ) A.光纤的损耗可能发生变化 B.光源的输出功率可能发生变化

光学竞赛题(附答案)

光学竞赛题 O 'fl

光学竞赛题 一、选择题 1. ( 3分)细心的小明同学注意到这样一个问题:如果打开窗户,直接看远处的高架电线,电线呈规则的下弯弧形; 而如果隔着窗玻 璃看,电线虽然整体上也呈弧形,但电线上的不同部位有明显的不规则弯曲,而且,轻微摆动头部 让视线移动时,电线上的不规则弯曲情景也在移动?产生这种现象的原因是( ) A .玻璃上不同部位对视线的阻挡情况不同 B .玻璃各部分的透光度不均匀 C .玻璃各部分的厚度不均匀 D .玻璃上不同部位对光的反射不一样 2. ( 3分)如图所示,平面镜 0M 与ON 的夹角为0, 一条平行于平面 ON 的光线经过两个平面镜的多次反射后, 能够沿着原来的光 路返回,则两平面镜之间的夹角不可能是( ) C . 10° 4. ( 3分)如图所示,竖直放置的不透光物体 (足够大)中紧密嵌有一凸透镜,透镜左侧两倍焦距处,有一个与主 光轴垂直的物体 AB ,在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜 MN ,镜面与凸透镜的主光轴垂直, B 、N 两点都在 主光轴上,AB 与 MN 高度相等,且与透镜上半部分等高.遮住透镜的下半部分,则该光具组中,物体 AB 的成像 情况是( ) A .两个实像,一个虚像 B . 一个实像,两个虚像 C .只有一个虚像 D .只有一个实像 3. (3分)在探究凸透镜成像规律的实验中,我们发现像距 能 正确反映凸透镜成像规律的应该是( ) v 和物距u 是一一对应的,在如图 所示的四个图线中 , A .图线A B .图线B C .图线C D .图线 D B . 15

5. ( 3分)如图所示,P 是一个光屏,屏上有直径为5厘米的圆孔.Q 是一块平面镜,与屏平行放置且相距 10厘米.01、 02是过圆孔 中心 0垂直于Q 的直线,已知 P 和Q 都足够大,现在直线 0102上光屏P 左侧5厘米处放置一点光源 D .丄米2 一7 6. (3分)如图(a )所示,平面镜 0M 与0N 夹角为0,光线AB 经过平面镜的两次反射后出射光线为 CD .现将 平面镜0M 与0N 同 时绕垂直纸面过 0点的轴转过一个较小的角度 3,而入射光线不变,如图(b )所示.此时经过 平面镜的两次反射后的出射光线将( ) (a) (b) A .与原先的出射光线 B .与原先的出射光线 C .与原先的出射光线 D .与原先的出射光线 CD 平行 CD 重合 CD 之间的夹角为23 CD 之间的夹角为3 7. ( 3分)小明坐在前排听讲座时,用照相机把由投影仪投影在银幕上的彩色图象拍摄下来?由于会场比较暗,他 使用了闪光灯.这样 拍出来的照片( ) A .比不用闪光灯清楚多了 B .与不用闪光灯的效果一样 C .看不清投影到屏幕上的图象 D .色彩被 闪”掉了,拍到的仅有黑色的字和线条 &( 3分)如果不慎在照相机的镜头上沾上了一个小墨点,则照出的相片上( ) A .有一个放大的墨点像 B .有一个缩小的墨点像 C . 一片漆黑 D .没有墨点的像 9. ( 3分)如图所示,水池的宽度为 L ,在水池右侧距离池底高度 H 处有一激光束,水池内无水时恰好在水池的左 下角产生一个光斑.已知 L=H ,现向水池内注水,水面匀速上升,则光斑( S ,则平面镜上的反射光在屏上形成的亮斑面积为( 米2

应用光学试卷14清考卷

东莞理工学院(本科)试卷 2013 --2014 学年第 2 学期 《 应用光学 》清考试卷 开课单位: 电子工程学院 ,考试形式:开卷,允许带 计算器 入场 一、选择题(共12分 每题 2 1. 当一远视眼通过带分划板的望远镜观察远处物体时,应使 ( ) A. 物镜远离分划板 B. 物镜靠近分划板 C. 目镜远离分划板 D. 目镜靠近分划板 2. 负透镜对 ( ) A. 实物只能成实像 B. 实物只能成虚像 C. 虚物只能成实像 D. 虚物只能成虚像 3. 200 度的近视眼,应配戴的眼镜的焦距为 ( ) A. 200mm B. 500mm C. -500mm D. –200mm 4. 拍摄人像艺术照,为突出主要人物,应选用哪种镜头 ( ) A. 焦距大,F 数与对准距离小 B. 对准距离与F 数大,焦距小 C. 对准距离与焦距大,F 数小 D. 对准距离小、焦距与F 数大 5. 光学系统中场镜的作用是: A 改变成像光束的位置 B 减小目镜的尺寸 C 不改变像的成像性质 D 以上都正确 6.棱镜系统中加入屋脊面,其作用是: A. 改变光轴的方向 B. 改变主截面内像的方向 C. 改变垂轴于主截面方向上像的方向 D. 以上都正确 二、填空题(共12分 每题2分) 1、发光强度的单位是( ),光通量的单位是( ),光照度的单位 是( ),光亮度的单位是( )。

2、几何像差主要有七种,它们是(),(),(),(),(),(),(),其中()不影响像的清晰度。 3、激光的准直系统实际上是一个()。 4、最常用的共轴系统的基点是(),光学系统中角放大率等于1的一对共轭点称为()。 5、光学系统的三种放大率是。 6、平面反射镜成像的垂轴放大率为,物像位置关系为。如果反射镜转过α角,则反射光线方向改变。 三、简答题(共12分每题4分) 1、简述孔径光阑位置在目视光学系统和投影计量光学系统中的安放原则。 2、简述何谓“像方远心光路”,举例说明在什么时候使用该光路。

实验十__可调光衰减器参数测量实验

实验十 可调光衰减器参数测量实验 一、 实验目的 1.了解光衰减器、性能参数及其用途; 2.实验操作可调光衰减器参数测量。 二、 实验仪器用具 手持式光源1套;手持式光功率计一台;可调光衰减器1只;单模光纤跳线(FC/PC)2根。 三、 学习和实验内容 1.光衰减器简介 光衰减器是一种用来降低光功率的光无源器件。根据不同的应用,它分为可调光衰减器和固定光衰减器两种。在光纤通信中,可调光衰减器主要用于调节光线路电平,在测量光接收机灵敏度时,需要用可调光衰减器进行连续调节来观察光接收机的误码率;在校正光功率计和评价光传输设备时,也要用可调光衰减器。固定光衰减器结构比较简单,如果光纤通信线路上电平太高就需要串入固定光衰减器。光衰减器不仅在光纤通信中有重要应用,而且在光学测量、光计算和光信息处理中也都是不可缺少的光无源器件。 可调光衰减器一般采用光衰减片旋转式结构,衰减片的不同区域对应金属膜的不同厚度。根据金属膜厚度的不同分布,可做成连续可调式和步进可调式。为了扩大光衰减的可调范围和精度,采用衰减片组合的方式,将连续可调的衰减片和步进可调衰减片组合使用。可变衰耗器的主要技术指标是衰减范围、衰减精度、衰耗重复性、插入损耗等。 对于固定式光衰减器,在光纤端面按所要求镀上有一定厚度的金属膜即可以实现光的衰耗;也可以用空气衰耗式,即在光的通路上设置一个几微米的气隙,即可实现光的固定衰耗。 2.光衰减器的主要类型及特性参数 (1)固定式光连接型衰减器 特点:高回波损耗、结构简单、最大承载功率(1W )、波长相关性小、低偏振相关损耗、结构紧凑。适用于:光配线架、光纤网络系统、高速光纤传输系统、有线电视(CATV)系统、长途干线密集波分复用(DWDM)系统,光分插复用器(OADM). 主要性能指标: z衰减量: 1,2,3,4,5,6,7,8,9, 10,15,20,25,30dB z衰减精度:≤5dB ±0.3dB; ≤10dB ±0.5dB; >10dB ±10% z回波损耗: PC:>40dB, UPC:>50dB, APC:>60dB z工作波长: 1310nm 和1550nm (SM) 1550nm (DSF) z可提供连接头类型:FC, SC, ST, LC, MU型 (2)1~ 30dB可调式光连接型衰减器 特点:衰减值可调、与波长变化无关、衰减精度高,附加损耗低,性价比优、可实现

光学题库及答案

光学试题库(计算题) 12401 已知折射光线和反射光线成900角,如果空气中的入射角为600 ,求光在该介质中的速度。 14402 在水塘下深h 处有一捕鱼灯泡,如果水面是平静的,水的折射率为n ,则从水面上能够看到的圆形亮斑的半径为多少 14403 把一个点光源放在湖水面上h 处,试求直接从水面逸出的光能的百分比(忽略水和吸收和表面透镜损失)。 23401 平行平面玻璃板的折射率为0n ,厚度为0t 板的下方有一物点P ,P 到板的 下表面的距离为0l ,观察者透过玻璃板在P 的正上方看到P 的像,求像的位置。 23402 一平面平行玻璃板的折射率为n ,厚度为d ,点光源Q 发出的近于正入射的的光束在上表面反射成像于'1Q ,光线穿过上表面后在下表面反射,再从上表 面出射的光线成像于'2Q 。求'1Q 和'2Q 间的距离。 23403 来自一透镜的光线正朝着P 点会 聚,如图所示,要在'P 点成像,必须如 图插入折射率n=的玻璃片.求玻璃片的 厚度.已知 =2mm . 23404 容器内有两种液体深度分别为 1h 和2h ,折射率分别为1n 和2n ,液面外空气的折射率为n ,试计算容器底到液面的像似深度。 23405 一层水(n=)浮在一层乙醇(n=)之上,水层厚度3cm ,乙醇厚5cm ,从正方向看,水槽的底好象在水面下多远 24401 玻璃棱镜的折射率n=,如果光线在一工作面垂直入射,若要求棱镜的另一

侧无光线折射时,所需棱镜的最小顶角为多大 24402 一个顶角为300的三棱镜,光线垂直于顶角的一个边入射,而从顶角的另一边出射,其方向偏转300,求其三棱镜的折射率。 24404 有一玻璃三棱镜,顶角为 ,折射率为n ,欲使一条光线由棱镜的一个面进入,而沿另一个界面射出,此光线的入射角最小为多少 24405 玻璃棱镜的折射棱角A为600,对某一波长的光的折射率为,现将该棱镜浸入到折射率为4/3的水中,试问当平行光束通过棱镜时,其最小偏向角是多少32401 高为2cm的物体,在曲率半径为12cm的凹球面镜左方距顶点4cm处。求像的位置和性质,并作光路图。 32402 一物在球面镜前15cm时,成实像于镜前10cm处。如果虚物在镜后15cm处,则成像在什么地方是凹镜还是凸镜 32403 凹面镜所成的实像是实物的5倍,将镜向物体移近2cm ,则像仍是实的,并是物体的7倍,求凹面镜的焦距。 32404 一凹面镜,已知物与像相距1m ,且物高是像高的4倍,物和像都是实的,求凹面镜的曲率半径。 32405 一高度为的物体,位于凹面镜前,像高为,求分别成实像和虚像时的曲率半径。 32406 凹面镜的曲率半径为80 cm ,一垂直于光轴的物体置于镜前何处能成放大两倍的实像置于何处能成放大两倍的虚像 32407 要求一虚物成放大4倍的正立实像,物像共轭为50 m m ,求球面镜的曲率半径. 32408 一个实物置在曲率半径为R的凹面镜前什么地方才能:(1)得到放大3倍的

应用光学试题(11月)

应用光学试题 一、问答题 1、在几何光学框架内,光的传播规律可归纳为四个基本定律,请分别简述其内容。 (1)光的直线传播定律:在各向同性介质中,光沿直线传播。 (2)光的独立传播定律:从不同的光源发出的光束以不同的方向通过空间某点时,彼此互不影响,各光束独立传播。 (3)反射定律:入射光线、反射光线和投射点法线三者在同一平面内,入射角和反射角二者绝对值相等且符号相反,即入射光和反射光在法线两侧。 (4)折射定律:入射光线、折射光线和投射点法线三者在同一平面内,入射角的正弦与折射角的正弦之比与入射角的大小无关,而与两种介质的性质有关。对一定波长的光线,在一定温度和压力的条件下,该笔直为一常数,等于折射光线所在介质的折射率n'和入射光线所在介质的折射率n之比。 2、请概述光线与波面的概念,以及几何像差与波像差的概念。 (1)几何光学中把光看作是光线。光波是电磁波,向周围传播,在某一瞬时,其振动相位相同的各点所构成的曲面称为波面。在各向同性介质中,光沿着波面的法线方向传播,可以认为光波波面的法线就是几何光学中的光线。 (2)几何像差是几何光线经过光学系统后的实际光路相对于理想光路个偏离量。波像差是经过光学系统后的实际波面和理想波面之间的偏差。 3、何为马吕斯定律?光学系统成完善像的条件是什么? (1)马吕斯定律:垂直于波面的光束(法线集合)经过任意多次反射和折射后,无论折射面和反射面的形状如何,出射光束仍垂直于出射波面,保持光线束仍为法线集合的性质;并且入射波面和出射波面对应点之间的光程均为定值。 (2)光学系统成完善像的条件: a:点物成点像,即物空间每一点在像空间都有唯一的的点与之对应。 b:物空间每一条线在像空间都有唯一的直线与之相对应。 c:物空间的任一点位于一条直线上,那么在像空间内共轭点必定在该直线的共轭线上。 4、何为阿贝不变量和拉赫不变量?它们的物理意义是什么? (1)阿贝不变量:1111''Q n n r l r l ????=-=- ? ????? ;其物理意义是,近轴区,一折射面的物空间和像空间的一对共轭点的位置是确定的。 (2)拉赫不变量:'''nyu n y u J == ,'''nytgu n y tgu J == ;进入光学系统的总能量是保持不变的(前者针对近轴区而言,后者是对前者的推广,是系统对任意大小物体用任意光束成像的普式)。 5、请写出牛顿成像公式和高斯成像公式,及用示意图给出公式中各个参量。

光纤通信课后答案

第一章基本理论 1、阶跃型折射率光纤的单模传输原理是什么答:当归一化频率V小于二阶模LP11归一化截止频率,即0<V<时,此时管线中只有一种传输模式,即单模传输。 2、管线的损耗和色散对光纤通信系统有哪些影响答:在光纤通信系统中,光纤损耗是限制无中继通信距离的重要因素之一,在很大程度上决定着传输系统的中继距离;光纤的色散引起传输信号的畸变,使通信质量下降,从而限制了通信容量和通信距离。 3、光纤中有哪几种色散解释其含义。答:(1)模式色散:在多模光纤中存在许多传输模式,不同模式沿光纤轴向的传输速度也不同,到达接收端所用的时间不同,而产生了模式色散。(2)材料色散:由于光纤材料的折射率是波长的非线性函数,从而使光的传输速度随波长的变化而变化,由此引起的色散称为材料色散。(3)波导色散:统一模式的相位常数随波长而变化,即群速度随波长而变化,由此引起的色散称为波导色散。 5、光纤非线性效应对光纤通信系统有什么影响答:光纤中的非线性效应对于光纤通信系统有正反两方面的作用,一方面可引起传输信号的附加损耗,波分复用系统中信道之间的串话以及信号载波的移动等,另一方面又可以被利用来开发如放大器、调制器等新型器件。 6、单模光纤有哪几类答:单模光纤分为四类:非色散位移单模光纤、色散位移单模光纤、截止波长位移单模光纤、非零色散位移单模光纤。 12、光缆由哪几部分组成答:加强件、缆芯、外护层。 *、光纤优点:巨大带宽(200THz)、传输损耗小、体积小重量轻、抗电磁干扰、节约金属。*、光纤损耗:光纤对光波产生的衰减作用。 引起光纤损耗的因素:本征损耗、制造损耗、附加损耗。 *、光纤色散:由于光纤所传输的信号是由不同频率成分和不同模式成分所携带的,不同频率成分和不同模式成分的传输速度不同,导致信号的畸变。 引起光纤色散的因素:光信号不是单色光、光纤对于光信号的色散作用。 色散种类:模式色散(同波长不同模式)、材料色散(折射率)、波导色散(同模式,相位常数)。 *、单模光纤:指在给定的工作波长上只传输单一基模的光纤。

高二物理光学试题及答案详解

光学单元测试 一、选择题(每小题3分,共60分) 1 .光线以某一入射角从空气射人折射率为的玻璃中,已知折射角为30°,则入射角等于( ) A.30° B.45° C.60° D.75° 2.红光和紫光相比,( ) A. 红光光子的能量较大;在同一种介质中传播时红光的速度较大 B.红光光子的能量较小;在同一种介质中传播时红光的速度较大 C.红光光子的能量较大;在同一种介质中传播时红光的速度较小 D.红光光子的能量较小;在同一种介质中传播时红光的速度较小 3.一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a 、b 两束单色光, 其传播方向如图所示。设玻璃对a 、b 的折射率分别为n a 和n b ,a 、b 在玻璃中的传播速度分别为v a 和v b ,则( ) A .n a >n b B .n a v b D .v a v 2 C.n l >n 2、v 1<v 2 D.n l >n 2、v 1>v 2 5.如图所示,一束细的复色光从空气中射到半球形玻璃体球心O 点,经折射分为a 、b 两束光,分别由P 、Q 两点射出玻璃体。PP ’、QQ ’均与过O 点的界面法线垂直。设光线a 、b 在玻璃体内穿行所用时间分别为t a 、t b ,则t a : t b 等于( ) (A )QQ ’:PP ’ (B )PP ’:QQ ’ (C )OP ’:OQ ’ (D )OQ ’:OP ’ 6.图示为一直角棱镜的横截面,?=∠?=∠60,90abc bac 。一平行细光束从O 点沿垂直于bc 面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=2,若不考试原入射光在bc 面上的反射光,则有光线( ) A .从ab 面射出 B .从ac 面射出 C .从bc 面射出,且与bc 面斜交 c a

应用光学试题及答案

中 国 海 洋 大 学 命 题 专 用 纸 (首页) 2005-2006学年第 二 学期 试题名称: 应用光学 A 课程号: 共 2 页 第 1 页 专业年级__物理学2003_____ 学号___________ 姓名____________ 考试日期(考生填写)_______年____月__日 分数_________ 一.简答题(15分)(写在答卷纸上) 1.(5分)物理光学研究什么内容?几何光学研究什么内容? 2.(5分)什么是场镜?场镜的作用是什么(要求写出两种作用)? 3.(5分)写出轴外点的五种单色像差的名称。 二.作图题(15分)(画在试卷上) 4.(5分)已知焦点F 和F ’和节点J 和J ’(见图2),求物方主点H 和像方主点H ’ 。 5.(10分)应用达夫棱镜的周视瞄准仪示意图(见图1),分别标出A 、B 、C 、D 点光的坐标方向。 J F ’ F J ’ 图2 z y x A B C D 图1

授课教师 李颖命题教师或命题负责人 签字李颖 院系负责人 签字 年月日 注:请命题人标明每道考题的考分值。 中国海洋大学命题专用纸(附页) 2005-2006学年第二学期试题名称: 应用光学课程号:共 2 页第 2 页

三.计算题(70分) 6.(10分)某被照明目标,其反射率为ρ=,在该目标前15m距离处有一200W的照明灯,各向均匀发光,光视效能(发光效率)为30lm/W,被照明面法线方向与照明方向的夹角为0度。 求:(1)该照明灯的总光通量;(2)被照明目标处的光照度;(3)该目标视为全扩散表面时的光亮度。 7.(10分)显微镜目镜视角放大率为Γe=10,物镜垂轴放大率为β=-2,NA=,物镜共轭距为180mm,物镜框为孔径光阑,求:(1)显微镜总放大率,总焦距。(2)求出瞳的位置和大小。8.(15分)一个空间探测系统(可视为薄透镜),其相对孔径为1:,要求将10km处直径为2m的物体成像在1/2英寸的探测器靶面上,物体所成像在探测器靶面上为内接圆,问此系统的焦距应该为多少?口径为多少?所对应的最大物方视场角是多少?(一英寸等于毫米,探测器靶面长与宽之比为4:3) 9.(10分)有一个薄透镜组,焦距为100mm,通过口径为20mm,利用它使无限远物体成像,像的直径为10mm,在距离透镜组50mm处加入一个五角棱镜(棱镜的玻璃折射率为,透镜展开长度为L=,D为棱镜第一面上的通光口径),求棱镜的入射面和出射面的口径,通过棱镜后的像面位置。 10.(15分,A、B任选) A.有一个焦距为50mm的放大镜,直径D=40mm,人眼(指瞳孔)离放大镜20mm来观看位于物方焦平面上的物体,瞳孔直径为4mm。求系统的孔径光阑,入瞳和出瞳的位置和大小,并求系统无渐晕时的线视场范围。 B.有一开普勒望远镜,视放大率Γ=8,物方视场角2ω=8?,出瞳直径为6mm,物镜和目镜之间的距离为180mm,假定孔径光阑与物镜框重合,系统无渐晕,求(1)物镜焦距,目镜焦距;(2)物镜口径和目镜口径;(3)出瞳距离。 11.(10分,要求用矩阵法求解)有一个正薄透镜焦距为8cm,位于另一个焦距为-12cm的负薄透镜左边6cm处,假如物高3cm,位于正透镜左边的24cm处,求像的位置和大小。 四.附加题(10分) 12.谈谈你对《应用光学》课程教学和课程建设的设想和建议。

近代物理实验教程的实验报告

( 实验报告) 姓名:____________________ 单位:____________________ 日期:____________________ 编号:YB-BH-054001 近代物理实验教程的实验报告Experimental report of modern physics experiment course

工作报告| Work Report 实验报告近代物理实验教程的实验报告 时间过得真快啊!我以为自己还有很多时间,只是当一个睁眼闭眼的瞬间,一个学期都快结束了,现在我们为一学期的大学物理实验就要画上一个圆满的句号了,本学期从第二周开设了近代物理实验课程,在三个多月的实验中我明白了近代物理实验是一门综合性和技术性很强的课程,回顾这一学期的学习,感觉十分的充实,通过亲自动手,使我进一步了解了物理实验的基本过程和基本方法,为我今后的学习和工作奠定了良好的实验基础。我们所做的实验基本上都是在物理学发展过程中起到决定性作用的著名实验,以及体现科学实验中不可缺少的现代实验技术的实验。它们是我受到了著名物理学家的物理思想和探索精神的熏陶,激发了我的探索和创新精神。同时近代物理实验也是一门包括物理、应用物理、材料科学、光电子科学与技术等系的重要专业技术基础物理实验课程也是我们物理系的专业必修课程。 我们本来每个人要做共八个实验,后来由于时间关系做了七个实验,我做的七个实验分别是:光纤通讯,光学多道与氢氘,法拉第效应,液晶物性,非线性电路与混沌,高温超导,塞满效应,下面我对每个实验及心得体会做些简单介绍: 一、光纤通讯:本实验主要是通过对光纤的一些特性的探究(包括对光纤耦合效率的测量,光纤数值孔径的测量以及对塑料光纤光纤损耗的测量与计算), 第2页

光纤通信原理试题__参考答案

光纤通信原理试题_1 参考答案 一、单项选择题(本大题共10小题,每小题1分,共10分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1. 光纤通信指的是( B ) A 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式; B 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式; C 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式; D 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。 2.已知某Si-PIN 光电二极管的响应度R 0=0.5 A/W ,一个光子的能量为2.24×10-19 J ,电子电荷量为1.6×10 -19 C ,则该光电二极管的量子效率为( ) A.40% B.50% C.60% D.70% R 0=e 错误!未找到引用源。 /hf 3.STM-4一帧中总的列数为( ) A.261 B.270 C.261×4 D.270×4 4.在薄膜波导中,要形成导波就要求平面波的入射角θ1满足( ) A.θc13<θ1<θc12 B.θ1=0° C.θ1<θc13<θc12 D.θc12<θ1<90° 5.光纤色散系数的单位为( ) A.ps/km B.ps/nm C.ps/nm.km ? D.nm/ps?km 6.目前掺铒光纤放大器的小信号增益最高可达( ) A.20 dB B.30 dB C.40 dB D.60 dB 7.随着激光器使用时间的增长,其阈值电流会( ) A.逐渐减少 B.保持不变 C.逐渐增大 D.先逐渐增大后逐渐减少 8.在阶跃型(弱导波)光纤中,导波的基模为( ) A.LP00 值为0 B.LP01 C.LP11为第一高次模 D.LP12 9.在薄膜波导中,导波的截止条件为( ) A.λ0≥λC B.λ0<λC C.λ0≥0 D.λ0≤1.55μm 10.EDFA 在作光中继器使用时,其主要作用是( ) A.使光信号放大并再生 ? B.使光信号再生 C.使光信号放大 D.使光信号的噪声降低 二、填空题(本大题共20小题,每小题1分,共20分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 1.根据传输方向上有无电场分量或磁场分量,可将光(电磁波)的传播形式分为三类:一为_TEM_波;二为TE 波;三为TM 波。 2.对称薄膜波导是指敷层和衬底的_折射率相同_的薄膜波导。 3.光学谐振腔的谐振条件的表示式为__错误!未找到引用源。______。q L c n 2= λ 4.渐变型光纤中,不同的射线具有相同轴向速度的这种现象称为_自聚焦_现象。 5.利用_光_并在光纤中传输的通信方式称为光纤通信。 6.在PIN 光电二极管中,P 型材料和N 型材料之间加一层轻掺杂的N 型材料,称为本征层(I )层。 7. 光源的作用是将 电信号电流变换为光信号功率 ;光检测器的作用是将 光信号功

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2005-2006学年第二学期试题名称: 应用光学B 课程号:共 2 页第 1 页 专业年级__物理学2003_____ 学号___________ 姓名____________ 考试日期(考生填写)_______年____月__日分数_________ 一.简答题(20分)(写在答卷纸上) 1.(5分)简述费马原理。 2.(5分)光学系统的孔径光阑和视场光阑能否合一,为什么? 3.(5分)写出轴外点的五种单色像差的名称。 4.(5分)什么是物方远心光路,举例说明其作用。 二.作图题(15分)(画在试卷上) 5.(5分)已知焦点F和F’和节点J和J’(见图2),求物方主点H和像方主点H’。 6.(10分)应用达夫棱镜的周视瞄准仪示意图(见图1),分别标出A、B、C、D点光的坐标方向。 授课教师 李颖命题教师或命题负责人 签字李颖 院系负责人 签字 年月日 注:请命题人标明每道考题的考分值。 J F’F J’ 图2 z y x A B C D 图1

2005-2006学年第 二 学期 试题名称: 应用光学 B 课程号: 共 2 页 第 2 页 三.计算题(65分) 7.(15分)有一个功率为200W ,发光效率为15lm/W 的灯泡,在其下方2m 处放置一个直径为 3m 的圆桌,求圆桌中心和边缘处的光照度。 8.(15分)一个空间探测系统(可视为薄透镜),其相对孔径为1:1.2,要求将10km 处直径为2 m的物体成像在1/2英寸的探测器靶面上,物体所成像在探测器靶面上为内接圆,问此系统的焦距应该为多少?口径为多少?所对应的最大物方视场角是多少?(一英寸等于25.4毫米,探测器靶面长与宽之比为4:3) 9.(15分)已知望远镜物镜mm f 1000' 1=,口径mm D 501=,目镜mm f 200' 2=,口径 mm D 202=,物镜目镜间距mm d 1200=,在其共同的焦平面上放置一个直径mm D 163=的光栏,求此系统对∞远物的入瞳,出瞳,入窗,出窗的位置和大小,及物象方视场角的大小。 10.(20分)有一个由f1’=100mm, f2’=-50mm 两个薄透镜组成的摄远型望远物镜,要求由第一组 透镜到组合系统像方焦点的距离与系统的组合焦距之比为1:1.5,求两透镜之间的距离d 应为多大?组合焦距等于多少?如果将上述系统用来对10m 远的物平面成像,用移动第二组透镜的方法,使像平面位于移动前组合系统的像方焦平面上,问透镜组移动的方向和距离。

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