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福建師范大學
850 光學工程專業綜合考研大綱
適用于光學工程(專業學位)
I. 考查目標
信息光學與工程光學技術方向考查目標：
包括幾何光學、波動光學。要求考生系統掌握本課程的基本理論和方法，并能夠運用
所學理論和方法分析和解決有關的光學問題和現象。
光電信息處理與網絡通信技術方向考查目標：
包括信號與系統和數字電路兩門學科基礎課程。要求考生系統掌握上述學科的基本理
論、基本知識和基本方法，能夠運用所學的基本理論、基本知識和基本方法分析和解決有
關理論問題和實際問題。
II. 考試形式和試卷結構
一、試卷滿分及考試時間
試卷滿分為 150 分，考試時間為 180 分鐘。
二、答題方式
答題方式為閉卷、筆試。
三、試卷內容結構
試卷分為信息光學與工程光學技術、光電信息處理與網絡通信技術兩個方向，考生任
選一個方向的試題作答。
信息光學與工程光學技術方向：
幾何光學 35 分
波動光學 100 分
光學實驗 15 分
光電信息處理與網絡通信技術方向：
信號與系統 100 分
數字電路 50 分
四、試卷題型結構
信息光學與工程光學技術方向：
1. 簡答題 18%；
2. 證明推導題 30%；
3. 分析計算討論題 28%；
4. 實驗綜合題 24%；
光電信息處理與網絡通信技術方向：
1. 選擇提空題 34%
2. 簡答題 20%
3. 綜合應用題 33%
4. 設計分析題 13%
III.考查范圍
信息光學與工程光學技術方向：
一．總論
1. 光的本性；
2. 光學的研究對象與內容；
3. 光學的發展史；
二．幾何光學
4. 幾何光學三定律（包括全反射、光路可逆性和自準直原理）；
5. 費馬原理的表述以及與幾何光學三定律的一致性、物象之間的等光程性；
6. 惠更斯原理的表述以及對反射定律和折射定律的解釋；
7. 折射率及其意義；色散；
8. 近（傍）軸光線在球面的反射、折射和成像規律；
9. 薄透鏡（組）成像規律（包括磨鏡者公式：焦距與折射率、曲率半徑的關系）
10. 放大鏡（目鏡）、顯微鏡和望遠鏡的光路原理；
三．光度學初步
11. 輻射能通量（輻射功率）、發光強度、亮度和照度；
12. 余弦發射體（朗伯反射體）；
四．光的干涉
13. 光波（場）的數學描述；球面波和平面波；
14. 光強與場強（振幅）的關系；
15. 波的迭加；
16. 相干與非相干迭加；
17. 干涉現象產生的條件和方法；雙光束干涉場條紋對比度（反襯度）；
18. 等厚與等傾干涉；Michelson 干涉儀；
19. 多光束干涉；Fabry-Perot 干涉儀；
20. 干涉條紋的形狀和間距及其變化；
21. 光源的寬度和單色性對干涉條紋對比度的影響；光源的相干長度；
五．光的衍射
22. 光的衍射；與干涉的區別和聯系；
23. 衍射的數學描述（Fresnel-Kirchhoff 積分公式）；
24. Babinet 原理；
25. 單縫 Fraunhofer 衍射的矢量圖解法或復數積分法；單縫衍射花樣（衍射因子）的
特點；
26. 多縫 Fraunhofer（光柵）衍射強度分布；單縫衍射因子與縫間干涉因子；光柵方
程；
六．光的偏振
27. 光的偏振
28. 反射、折射（了解 Fresnel 公式）中的偏振現象；Brewster 角；
29. 晶體雙折射現象；?/2 和?/4 波片；
30. 各類偏振光的獲得和檢驗；
七．光學部分實驗
31. 成像法測量薄透鏡焦距或（微?。┏叨鹊恼`差研究
32. 全反射法、最小偏向角法或自準直法測定透明材料的折射率；
33. 利用衍射現象測量光學基本量和其它物理量（?、尺寸和 n 等）
34. 利用 Michelson 干涉儀上的白光干涉現象測量透明材料厚度；
35. 用光柵測定譜線波長；
36. 布儒斯特角的測量；幾種偏振光的產生與檢驗。
參考書目：
1． 趙凱華、鐘錫華《光學》上下冊，北京大學出版社 1984；
2． 鐘錫華《現代光學基礎》，北京大學出版社 2003；
3． 趙凱華《新概念物理教程-光學》，高等教育出版社 2004。
光電信息處理與網絡通信技術方向：
信號與系統部分
一、信號與系統
（一）信號
1． 了解連接信號及離散信號的概念與區別
2． 了解周期信號與非周期信號的概念與區別
3． 了解實信號與復信號的概念與區別
4． 了解能量信號與功率信號的概念與區別
（二）信號的基本運算
1. 掌握信號的運算方法，包括信號的加法與乘法運算、信號的反轉及平移、信號的尺
度變換。
（三）階躍函數和沖激函數
1． 了解階躍函數和沖激函數的概念
2． 了解沖激函數的廣義函數定義
3． 了解沖激函數的導數和積分的性質
4． 掌握沖激函數的性質
（四）系統的描述
1． 了解系統的數學模型
2． 掌握系統的框圖表示
（五）系統的性質
1． 了解系統的性質，包括線性特性、時不變性、因果性、穩定性等。
（六）LTI 系統分析方法概述
1． 了解 LTI 系統的分析方法
二、連續系統的時域分析
（一） LTI 連續系統的響應
1． 掌握微分方程的經典解法
2． 掌握系統的零狀態響應和零輸入響應的求解方法
（二） 沖激響應和階躍響應
1． 掌握 LTI 系統的沖激響應的概念與求解方程
2． 掌握 LTI 系統的階躍響應的概念與求解方法
（三） 卷積積分
1． 了解卷積積分的概念及定義
2． 掌握卷積積分的圖示求解法
（四） 卷積積分的性質
1． 了解卷積積分的代數運算性質
2． 掌握函數與沖激函數的卷積的求解方法
3． 掌握卷積的微分和積分的求解方法
三、離散系統的時域分析 LTI 離散系統的響應
（一） 了解差分與差分方程的概念及差分方程的建立方法
1． 掌握差分方程的經典解法
2． 掌握零輸入響應和零狀態響應的求解方法
（二） 單位序列和單位序列響應
1． 了解單位序列和單位階躍序列的概念
2． 掌握單位序列響應和階躍響應的求解方法
（三） 卷積和
1． 掌握卷積和的定義
2． 掌握卷積和的圖示求解方法
3． 掌握卷積和的性質
四、連續系統的頻域分析
（一） 信號分解為正交函數
1． 了解正交函數集的概念
2． 掌握信號的正交分解方法
（二） 傅里葉級數
1． 掌握周期信號的分解方法
2． 掌握奇偶函數的傅里葉系數的求解方法
3． 掌握傅里葉級數的指數表示法
（三） 周期信號的頻譜
1． 掌握求周期信號頻譜的方法
2． 掌握周期性矩形脈沖的頻譜的求解方法
3． 掌握周期信號功率的求解方法
（四） 非周期信號的頻譜
1． 掌握求非周期信號傅里葉變換的方法
2． 掌握奇異函數的傅里葉變換的求解方法
（五） 傅里葉變換的性質
1． 掌握傅里葉變換的性質，包括線性性質、奇偶性、對稱性、尺度變換、時移特性、
頻移特性等。
2． 掌握傅里葉變換的卷積定理。
3． 掌握傅里葉變換的時域微分和積分性質及頻域的微分和積分性質。
4． 掌握非周期信號的能量譜和功率譜的求解方法
（六） 周期信號的傅里葉變換
1． 掌握正、余弦函數的傅里葉變換的方法
2． 掌握一般周期函數的傅里葉變換方法
3． 掌握傅里葉系數與傅里葉變換的關系
（七） LTI 系統的頻域分析
1． 掌握頻率響應的求解方法
2． 掌握無失真傳輸的概念、了解實現無失真傳輸的要求
3． 掌握理想低通濾波器的響應的求解方法
（八） 取樣定理
1． 了解信號取樣的概念
2． 掌握時域取樣定理
3． 掌握頻域取樣定理
五、連續系統的復頻域分析
（一） 拉普拉斯變換
1． 了解如何從傅里葉變換推出拉普拉斯變換
2． 了解拉普拉斯變換的收斂域
3． 掌握拉普拉斯變換的求解方法
（二） 拉普拉斯變換的性質
1． 掌握拉普拉斯變換的性質，包括線性性質、尺度變換、時移特性、復頻移特性等。
2． 掌握時域微分定理和時域積分定理。
3． 掌握卷積定理、S 域微分積分定理、初值定理和終值定理
（三） 拉普拉斯逆變換
1． 掌握查表法求拉普拉斯逆變換
2． 掌握部分分式分解法求拉普拉斯逆變換。
（四） 復頻域分析
1． 掌握微分方程的變換解法
2． 掌握系統函數的概念及求解系統函數的方法
3． 了解系統的 S 域框圖，掌握系統的 S 域求解方法
4． 了解電路的 S 域模型，掌握電路的 S 域求解方法
5． 了解拉普拉斯變換與傅里葉變換之間的關系
六、離散系統的 Z 域分析
（一） Z 變換
1． 了解從拉普拉斯變換到 Z 變換的方法
2． 掌握 Z 變換的定義，會用定義求 Z 變換
3． 掌握 Z 變換的收斂域的概念
（二） Z 變換的性質
1． 掌握 Z 變換的性質，包括線性性質、移位性質、Z 域尺度變換性質
2． 掌握卷積定理、Z 域微分定理、Z 域積分定理
3． 掌握 k 域反轉性質、部分和求解及初值定理和終值定理
（三） 逆 Z 變換
1． 了解冪級數展開法求逆 Z 變換
2． 掌握部分分式展開法求逆 Z 變換
（四） Z 域分析
1． 掌握差分方程的變換解法
2． 掌握系統函數的定義及求法
3． 掌握系統的 Z 域框圖的求法
4． 掌握 S 域與 Z 域的關系
5． 掌握系統的頻率響應的求解方法
七、系統函數
（一） 系統函數與系統特性
1． 了解系統的零點與極點的概念
2． 掌握系統函數與時域響應的求解方法
3． 掌握系統函數與頻域響應的求解方法
（二） 系統的穩定性
1． 掌握系統的因果性的定義
2． 掌握系統的穩定性的定義
3． 掌握連續系統的穩定性準則
4． 掌握離散系統的穩定性準則
（三） 信號流圖
1． 掌握信號流圖的概念
2． 掌握梅森公式
（四） 系統的模擬
1． 掌握系統的直接實現方法
2． 掌握系統的級聯和并聯實現方法
數字電路部分
一、 數字邏輯基礎
1、了解數字邏輯基礎的基本概念
2、掌握數制、碼制、邏輯函數的表示方法以及相互轉換
3、掌握格雷碼的編碼規律
4、掌握邏輯函數的化簡(包括代數法和卡諾圖法)
二、邏輯門電路
1、了解 TTL 門電路的輸入特性和輸出特性
2、了解 CMOS 門電路的輸入特性和輸出特性
3、掌握三態門和 OC 門和 CMOS 傳輸門的特點
4、掌握集成電路使用的注意事項。
三、組合邏輯電路的分析與設計
1、掌握組合電路的分析方法和設計方法
2、掌握組合邏輯的競爭冒險及消除方法。
四、常用組合邏輯功能器件
1、熟悉優先編碼器、譯碼器和數據選擇器的電路功能、邏輯關系和在設計組合電路中
的應用；
2、掌握采用常用組合集成電路為基本元器件的設計應用方法。
五、觸發器
1、掌握觸發器的狀態轉換表、狀態轉換方程、時序關系；
2、掌握主從和邊沿型 JK、D 觸發器和 T 觸發器的狀態轉換表、狀態轉換方程、激勵方
程和時序轉換關系和各種觸發器的電路符號。
六、時序邏輯電路的分析和設計
1、掌握同步時序電路的分析方法和設計方法
2、掌握異步時序電路的分析方法
七、常用時序邏輯功能器件
1、掌握寄存器、二進制計數器、十進制計數器、可逆計數器和移位寄存器的概念及組
成電路結構；
2、掌握常用時序邏輯集成電路的設計應用方法。
八、脈沖波形的產生與變換
1、掌握多諧振蕩器、單穩態觸發器、施密特觸發器、555 定時器電路結構、工作原理及
其應用。
九、數模與模數轉換器
1、掌握基本 ADC、DAC 電路的基本概念以及 A/D、D/A 轉換的基本原理
2、了解常用 ADC、DAC 芯片及其 ADC、DAC 的主要性能參數及芯片選用方法
課程資料
1、 教科書
1）《信號與線性系統分析》（第 4 版），吳大正主編，北京，高等教育出版社
2）《電子技術基礎》（數字部分）第五版，康華光主編，北京，高等教育出版社；
2、 參考書
1）《信號與線性系統》（第 5 版），管致中主編，北京，高等教育出版社
2）《信號與系統》，鄭君里主編，北京，高等教育出版社
3）《數字電子技術基礎》第五版，清華大學電子學教研組 閻石 主編，高等教育出版社
4）《數字電路邏輯設計》（脈沖與數字電路 第三版）王毓銀 主編 高等教育出版社，1999
年
5）《數字設計引論》沈嗣昌 主編，北京，高等教育出版社，2000 年；
6）《電子技術及其應用基礎》（數字部分）李哲英 主編 高等教育出版社，2003 年
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