傅里叶光学_引言ppt教学课件

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1、傅里叶光学2009年10月　　王成第一章　引言基本内容介绍傅里叶光学与光学理论三课程设置四课程特点与要求五主要参考书目2/38Fourier Optics并不是以发明人的名字命名的一个光学分支使用傅里叶方法分析光学现象，将光学系统视为一个线性系统，采用线性理论和傅里叶变换理论，研究光如何在（光学）系统中的传播行为这是一个很现代的光学分支，在60年代方得以完整建立一　基本内容介绍3/38一　基本内容介绍Fourieranalysisisaubiquitoustoolthathasfoundapplicati

2、ontodiverseareasofphysicsandengineering.Herewedealswithitsapplicationsinoptics,andinparticularwithapplicationsto.diffraction,imaging,transformfunction.4/38现代光学高等几何光学象差光学理论变换光学傅里叶光学、干涉频谱理论量子光学激光原理、光谱理论原子光学原子俘获分子光学发光学、液晶理论一　基本内容介绍5/38第一章　引言基本内容介绍傅里叶光学与光学理论三

3、课程设置四课程特点与要求五主要参考书目6/38二　傅里叶光学与光学理论傅里叶光学有明显的电子学工作的痕迹傅里叶光学使光学更像是一门科学傅里叶光学是现代光学的理论基础傅里叶光学是现代科学研究的基本训练傅里叶光学有什么用？实用技术乎？基础理论乎？谋生手段乎？7/38傅里叶光学运用频谱分析方法对广泛的光学现象作了新的诠释标量衍射理论透镜成像规律用频谱分析方法分析光学系统性质应用领域空间滤波光学信息处理光学系统质量的评价全息术傅里叶光谱学二　傅里叶光学与光学理论8/38傅里叶光学是光学性质的一种表示方法存在着多种

4、对光学性质的描述方法例如透明在几何光学中就是说明物质的不同属性，如同导体与绝缘介质在电磁理论中，也有一个不太完美的菲涅耳公式讨论光在物质中的传播行为，它的机理是物质与电磁场的相互作用量子光学中，物质与光子不发生作用二　傅里叶光学与光学理论9/38不同的科学家有着不同的风格，与他们联系在一起的不同的学说也就有不同的风格有的轻灵飘逸，有的气势磅礴，有的粗犷豪放，有的细致婉约真是各有千秋，从科学的表述中你可以欣赏到多彩多姿的风格美二　傅里叶光学与光学理论10/38傅里叶光学建立的标志性工作1935年泽尼克提出相

5、衬原理1948年盖伯提出全息理论1955年建立光学传递函数概念1960年激光器的诞生二　傅里叶光学与光学理论11/38一门新的理论总是要完成下列几项任务：逻辑上自洽，也就是讲，自身要完整能够解释原有理论的可以解释的那些内容，并且得出相同的结论能够解释原有理论难以解释甚至无法解释的内容能够增添新的内容，得到新的结论，开拓新的领域，提出新的观点二　傅里叶光学与光学理论12/38傅里叶光学自身理论是完整的它可以解释几何光学的成像原理它可以合理完整的解释光的波动学说：干涉和衍射现象它可以得到传递函数、相衬理论、全

6、息光学等新的现象和新的领域二　傅里叶光学与光学理论13/38第一章　引言基本内容介绍傅里叶光学与光学理论三课程设置四课程特点与要求五主要参考书目14/38惠更斯——菲涅尔原理光波衍射(基尔霍夫积分)菲涅尔衍射夫琅和费衍射衍射应用衍射再现波前全息光学二元光学(集成光学)点扩展函数光学传递函数像质评价衍射光学衍射光谱仪傅里叶光谱仪阿贝成像空间滤波傅里叶光学课程内容三课程设置光波的标题理论15/38三课程设置引言常见函数函数，三角形函数，sinc函数，阶跃函数，矩形函数，三角函数，梳状函数，贝塞尔函数，Zern

7、ike多项式傅里叶变换傅里叶级数，傅里叶变换，特殊函数的傅里叶变换，线性系统与空不变系统，傅里叶变换与Zernike展开16/38波动光学理论基础惠更斯-费涅耳原理、基尔霍夫积分菲涅耳衍射与夫朗和费衍射菲涅耳衍射、夫朗和费衍射、傅里叶变换光学元件的变换特性棱镜、柱面镜和薄透镜的变换功能、透镜的傅里叶变换特性三课程设置17/38光学信息处理阿贝原理、信息处理、相衬原理、空间带宽积全息光学与二元光学全息光学、全息干涉度量学、二元光学傅里叶光学的其他应用光栅、光谱仪、自适应光学、传递函数费马原理与费曼原理三课程

8、设置18/38三课程设置傅里叶光学可以有四种逻辑：函数逻辑，就是定义各种函数，而后讨论这些函数的各种性质，并讨论实现这些函数的具体装置运算（变换）逻辑，就是确定变换的特性，而后四处去使用这些变换，针对不同的对象（函数）和过程使用这些变换系统逻辑，就是全部都由线性空不变系统出发，函数和变换都是满足这个系统的对象和过程，最后讨论各种性质光学逻辑，从光学的特性出发，研究光学元件和光学成像（甚至不成像）过程19/38第一章　引言基本内