信息光学课程教学大纲.doc

《信息光学课程教学大纲.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《信息光学课程教学大纲.doc（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、信息光学课程教学大纲一、信息光学课程说明（一）课程代码：08131011（二）课程英文名称：Information Optics（三）开课对象：应用物理专业（光电子方向），光信息科学与技术专业（四）课程性质：信息光学是近40多年迅速发展起来的一门新兴学科，它是在全息术、光学传递函数和激光的基础上，从传统的、经典的波动光学中脱颖而出的。与其他形态的信号处理相比，光学信息处理具有高度并行、大容量的特点。信息光学已渗透到科学技术的诸多领域，成为信息科学的重要分支，得到越来越广泛的应用。是光信息科学与技术，光电子专业的专业必修课并且是一门主干课。（五）教学目的：通过本课程的学习使学生系统学习信息光学基

2、础知识，培养学生理论联系实际，结合光学信息处理技术，开拓学生理论用于实践的方法和创新思路，提高学生解决实际问题的能力。为从事光学信息处理工作和近代光学信息处理技术的学习打下基础。（六）教学内容：本课程要求学生掌握线性系统理论、标量衍射理论和光学成像系统理论，初步掌握全息技术、光信息处理技术，了解数字光计算、光学三维传感等前沿领域的技术原理。（七）学时数、学分数及学时数具体分配学时数： 72学时分数： 4学分学时数具体分配：教 学 内 容讲授实验/实践合 计第一章 线性系统分析1212第二章 标量衍射理论88第三章 光学成像系统的传递函数1010第四章 部分相干理论66第五章 光学全息1212第

3、六章 计算全息66第七章 空间滤波44第八章 数字光计算44第九章 光学三维传感1010 合 计7070（八）教学方式以多媒体教学手段为主要形式的课堂教学。（九）考核方式和成绩记载说明考核方式为考试。严格考核学生出勤情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定，平时成绩占40% ，期末成绩占60% 。二、讲授大纲与各章的基本要求第一章 线性系统分析教学要点：1 常用数学函数2 二维傅立叶变换3 卷积与相关4 傅立叶变换性质及定理5 线性系统分析6 二维光波场分析教学时数：12学时教学内容：第一节 几个常用的非初等函数第二节 d 函数第三节 二维傅立叶变换第四节

4、 卷积和相关第五节 傅立叶变换的基本性质和有关规定第六节 线性系统分析第七节 二维光场分析考核要求：1常用数学函数（掌握）2二维傅立叶变换（掌握）3卷积与相关（应用）4傅立叶变换性质及定理（熟悉）5线性系统分析（掌握）6二维光波场分析（应用）第二章 标量衍射理论教学要点：1 基尔霍夫积分定理和基尔霍夫衍射公式2 菲涅耳衍射3 夫朗和费衍射4 透镜的傅立叶变换性质教学时数：8学时教学内容：第一节 基尔霍夫衍射理论第二节 衍射的角谱理论第三节 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射第四节 透镜的傅立叶变换性质考核要求：1基尔霍夫积分定理和基尔霍夫衍射公式。（掌握）2菲涅耳衍射。（掌握）3夫朗和费衍射。（掌握）4

5、透镜的傅立叶变换性质。（熟悉）第三章 光学成像系统的传递函数教学要点：1 射受限系统的点扩展函数。2 衍射受限系统的成像规律。3 相干传递函数，光学传递函数，有像差系统的传递函数。4 相干与非相干成像系统的比较。教学时数：10学时教学内容：第一节 相干照明衍射受限系统的点扩展函数第二节 相干照明下衍射受限系统的成像规律第三节 衍射受限系统的相干传递函数第四节 衍射受限非相干成像系统的传递函数第五节 有像差系统的传递函数第六节 相干与非相干成像系统的比较考核要求：1受限系统的点扩展函数。（掌握）2衍射受限系统的成像规律。（掌握）3相干传递函数，光学传递函数，有像差系统的传递函数。（熟悉）4相干与

6、非相干成像系统的比较。（熟悉）第四章 部分相干理论教学要点：1 光波场的数学描述。2 相干性的基本概念，互相干函数，时间相干，空间相干。3 互相干的传播。4 范西特-泽尼克定理。教学时数：6学时教学内容：第一节 多色光场的解析信号表示第二节 互相干函数第三节 时间相干性第四节 空间相干性第五节 在准单色条件下的干涉第六节 互相干的传播第七节 范西泰特-策尼克定理考核要求：1光波场的数学描述。（掌握）2相干性的基本概念，互相干函数，时间相干，空间相干。（掌握）3互相干的传播。（了解）4范西特-泽尼克定理。(了解)第五章 光学全息教学要点：1 光学全息术基本原理。2 同轴全息和离轴全息。3 各种全

7、息图。4 全息干涉计量。教学时数：12学时教学内容：第一节 光学全息概述第二节 波前记录与再现第三节 同轴全息图和离轴全息图第四节 基元全息图第五节 菲涅耳全息图第六节 傅立叶变换全息图第七节 像全息图第八节 彩虹全息图第九节 相位全息图第十节 模压全息图第十一节 体积全息第十二节 平面全息图的衍射效率第十三节 全息干涉计量考核要求：1光学全息术基本原理。（掌握）2同轴全息和离轴全息。（掌握）3各种全息图。（了解）4全息干涉计量。（了解）第六章 计算全息教学要点：1 计算全息的理论基础。 2 计算全息的编码方法。 3 各种计算全息图。 4计算全息的应用。教学时数：6学时教学内容：第一节 计算全

8、息的理论基础第二节 计算全息的编码方法第三节 计算傅立叶变换全息第四节 计算像面全息第五节 计算全息干涉图第六节 相息图第七节 计算全息的应用第八节 计算全息的几种物理解释第九节 二元光学考核要求：1计算全息的理论基础。（掌握）2计算全息的编码方法。（掌握）3各种计算全息图。（了解）4计算全息的应用。（了解）第七章 空间滤波教学要点：1空间滤波基本原理。2空间滤波系统与滤波器。3空间滤波应用。教学时数：4学时教学内容：第一节 .空间滤波的基本原理 第二节 系统与滤波器第三节 空间滤波应用举例第四节 傅里叶变换透镜考核要求：1空间滤波基本原理。（掌握）2空间滤波系统与滤波器（了解）3空间滤波应用

9、。（应用）第八章 数字光计算教学要点：1 数字光计算机的基本原理。2 光学互连。3光学存储。教学时数：4学时教学内容：第一节 光学逻辑运算第二节 光学互连第三节 光存储第四节 光计算机考核要求：1数字光计算机的基本原理。（了解）2光学互连。（了解）3光学存储。（了解）第九章 光学三维传感教学要点：1主动三维传感的基本原理及常用方法。2采用单光束的三维传感原理及应用。3 采用激光片光的三维传感原理。4 相位测量剖面术。5傅立叶变换剖面术。6飞行时间法测量原理。教学时数：10学时教学内容：第一节 主动三维传感的基本原理第二节 采用单光束的三维传感第三节 采用激光片光的三维传感原理第四节 相位测量剖

10、面术第五节 傅立叶变换剖面术第六节 采用激光扫描的三维共焦成像第七节 飞行时间法考核要求：1主动三维传感的基本原理及常用方法。（理解）2 采用单光束的三维传感原理及应用。（了解）3 采用激光片光的三维传感原理。（了解）4相位测量剖面术。（掌握）5傅立叶变换剖面术。（掌握）6飞行时间法测量原理。（了解）三、推荐教材和参考书目1信息光学苏显渝 李继陶，科学出版社，19992光信息科学技术原理及应用陈家壁 ，高等教育出版社，20023光全息学及其应用 于美文，北京理工大学出版社，1996 4光学原理M.玻恩、E. 沃耳夫，科学出版社，19785近代光学信息处理 宋菲君，S.Jutamulia,北京大学出版社，19986傅立叶光学导论 J.W.顾德门，詹达三等译，科学出版社，1976