信息光學課程教學大綱

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1、《信息光學》課程教學大綱一、《信息光學》課程說明（一）課程代碼：08131011（二）課程英文名稱：InformationOptics（三）開課對象：應用物理專業(yè)（光電子方向），光信息科學與技術專業(yè)（四）課程性質(zhì)：信息光學是近40多年迅速發(fā)展起來的一門新興學科，它是在全息術、光學傳遞函數(shù)和激光的基礎上，從傳統(tǒng)的、經(jīng)典的波動光學中脫穎而出的。與其他形態(tài)的信號處理相比，光學信息處理具有高度并行、大容量的特點。信息光學已滲透到科學技術的諸多領域，成為信息科學的重要分支，得到越來越廣泛的應用。是光信息科學與技術，光電子專業(yè)的專業(yè)必修課并且是一門主干課

2、。（五）教學目的：通過本課程的學習使學生系統(tǒng)學習信息光學基礎知識，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際，結合光學信息處理技術，開拓學生理論用于實踐的方法和創(chuàng)新思路，提高學生解決實際問題的能力。為從事光學信息處理工作和近代光學信息處理技術的學習打下基礎。（六）教學內(nèi)容：本課程要求學生掌握線性系統(tǒng)理論、標量衍射理論和光學成像系統(tǒng)理論，初步掌握全息技術、光信息處理技術，了解數(shù)字光計算、光學三維傳感等前沿領域的技術原理。???（七）學時數(shù)、學分數(shù)及學時數(shù)具體分配學時數(shù)：72學時分數(shù)：4學分學時數(shù)具體分配：教學內(nèi)容講授實驗/實踐合計第一章線性系統(tǒng)分析1212第二章標量

3、衍射理論88第三章光學成像系統(tǒng)的傳遞函數(shù)1010第四章部分相干理論66第五章光學全息1212第六章計算全息66第七章空間濾波44第八章數(shù)字光計算44第九章光學三維傳感1010合計7070（八）教學方式以多媒體教學手段為主要形式的課堂教學。（九）考核方式和成績記載說明考核方式為考試。嚴格考核學生出勤情況，達到學籍管理規(guī)定的曠課量取消考試資格。綜合成績根據(jù)平時成績和期末成績評定，平時成績占40%，期末成績占60%。二、講授大綱與各章的基本要求　第一章線性系統(tǒng)分析教學要點：1．常用數(shù)學函數(shù)2．二維傅立葉變換3．卷積與相關4．傅立葉變換性質(zhì)及定理5．

4、線性系統(tǒng)分析6．二維光波場分析教學時數(shù)：12學時教學內(nèi)容：第一節(jié)幾個常用的非初等函數(shù)第二節(jié)d函數(shù)第三節(jié)二維傅立葉變換第四節(jié)卷積和相關第五節(jié)傅立葉變換的基本性質(zhì)和有關規(guī)定第六節(jié)線性系統(tǒng)分析第七節(jié)二維光場分析考核要求：1．常用數(shù)學函數(shù)（掌握）2．二維傅立葉變換（掌握）3．卷積與相關（應用）4．傅立葉變換性質(zhì)及定理（熟悉）5．線性系統(tǒng)分析（掌握）6．二維光波場分析（應用）第二章標量衍射理論教學要點：1．基爾霍夫積分定理和基爾霍夫衍射公式2．菲涅耳衍射3．夫朗和費衍射4．透鏡的傅立葉變換性質(zhì)教學時數(shù)：8學時教學內(nèi)容：第一節(jié)基爾霍夫衍射理論第二節(jié)衍射的

5、角譜理論第一節(jié)菲涅耳衍射和夫瑯禾費衍射第二節(jié)透鏡的傅立葉變換性質(zhì)考核要求：1．基爾霍夫積分定理和基爾霍夫衍射公式。（掌握）2．菲涅耳衍射。（掌握）3．夫朗和費衍射。（掌握）4．透鏡的傅立葉變換性質(zhì)。（熟悉）第三章光學成像系統(tǒng)的傳遞函數(shù)教學要點：1．射受限系統(tǒng)的點擴展函數(shù)。2．衍射受限系統(tǒng)的成像規(guī)律。3．相干傳遞函數(shù)，光學傳遞函數(shù)，有像差系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。4．相干與非相干成像系統(tǒng)的比較。教學時數(shù)：10學時教學內(nèi)容：第一節(jié)相干照明衍射受限系統(tǒng)的點擴展函數(shù)第二節(jié)相干照明下衍射受限系統(tǒng)的成像規(guī)律第三節(jié)衍射受限系統(tǒng)的相干傳遞函數(shù)第四節(jié)衍射受限非相干成像系

6、統(tǒng)的傳遞函數(shù)第五節(jié)有像差系統(tǒng)的傳遞函數(shù)第六節(jié)相干與非相干成像系統(tǒng)的比較考核要求：1．受限系統(tǒng)的點擴展函數(shù)。（掌握）2．衍射受限系統(tǒng)的成像規(guī)律。（掌握）3．相干傳遞函數(shù)，光學傳遞函數(shù)，有像差系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。（熟悉）4．相干與非相干成像系統(tǒng)的比較。（熟悉）第四章部分相干理論教學要點：1．光波場的數(shù)學描述。2．相干性的基本概念，互相干函數(shù)，時間相干，空間相干。3．互相干的傳播。4．范西特-澤尼克定理。教學時數(shù)：6學時教學內(nèi)容：第一節(jié)多色光場的解析信號表示第二節(jié)互相干函數(shù)第一節(jié)時間相干性第二節(jié)空間相干性第三節(jié)在準單色條件下的干涉第四節(jié)互相干的傳播第五

7、節(jié)范西泰特-策尼克定理考核要求：1．?光波場的數(shù)學描述。（掌握）2．?相干性的基本概念，互相干函數(shù)，時間相干，空間相干。（掌握）3．?互相干的傳播。（了解）4．?范西特-澤尼克定理。(了解)第五章光學全息教學要點：1．光學全息術基本原理。2．同軸全息和離軸全息。3．各種全息圖。4．全息干涉計量。?教學時數(shù)：12學時教學內(nèi)容：第一節(jié)光學全息概述第二節(jié)波前記錄與再現(xiàn)第三節(jié)同軸全息圖和離軸全息圖第四節(jié)基元全息圖第五節(jié)菲涅耳全息圖第六節(jié)傅立葉變換全息圖第七節(jié)像全息圖第八節(jié)彩虹全息圖第九節(jié)相位全息圖第十節(jié)模壓全息圖第十一節(jié)體積全息第十二節(jié)平面全息圖的衍

8、射效率第十三節(jié)全息干涉計量考核要求：1．?光學全息術基本原理。（掌握）2．?同軸全息和離軸全息。（掌握）3．各種全息圖。（了解）4．全息干涉計量。（了解）第六章計算