最新信息光学PPT课件第一章教学讲义PPT.ppt

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1、信息光学PPT课件第一章1935年F.Zernike相衬原理的提出;1948年D.Gabor全息照相术的发明;1955年H.H.Hopkins光学传递函数理论的建立;1960年T.H.Maiman红宝石激光器的诞生.它们是现代光学发展中的几件大事，连同60年代以后由于各种激光器的研制成功而迅速发展起来的非线性光学、纤维光学、集成光学等诸方面，使现代光学广泛地活跃在现代科学技术的许多部门。表征现代光学重大进展的另一件大事，是P.M.Duffieux1946年把傅里叶变换的概念引入光学领域，由此发展成现代光学的一个重要分支——傅里叶光学（信息光学）。它应

2、用线性系统理论和空间频谱的概念，分析光的传播、衍射和成像等问题。它用改变频谱的方法处理相干处理系统中的光信息；用频谱被改变的观点评价非相干成像系统的像质。信息光学促进了图像科学、应用光学和光电子学的发展。可以认为它是光学、光电子学、信息论和通讯理论的交叉学科。光信息显示1、CRT——阴极射线显示器（电子束扫描），传统的电视机，电脑显示器。2、液晶显示器结构简单，在两片敷有透明导电电极的平板玻璃夹层中装入一种具有液体性质而光学上具有晶体性质的物体（液晶），在透明电极上加上几伏至几十伏的电压，电极之间的透光率、色彩、反射率就会发变化。液晶显示器的突出优点

3、是电压低，功率小，可与集成电路配套使用，体积小。此外，在明亮的条件下能得到使人满意的对比度、色彩。但它的工作温度范围小，一般在0~50度，目前制作大面积的平板显示器有一定的困难。3、等离子显示板在两块平板玻璃中封入电离发光的气体，在透明电极上加上几百伏的电压，电极之间电场使气体电离发光。它最适用于组装成大屏幕显示屏，多用于体育场、军事指挥中心。二、光信息的传输技术1、光纤通信技术2、无源导波器件光纤连接器、光分路耦合器、波分复用器件、光隔离器、光开关.三、光信息存贮技术1、光盘的存贮原理只读存贮光盘、可擦重写相变光盘、直接重写相变光盘、可擦重写磁光光

4、盘。2、相变光盘的结构及制备3、光盘存贮器设备中的光学系统四、光信息的加工及其处理技术1、空间滤波2、照相图像的恢复3、假彩色编码--用黑白胶片保存彩色像4、图像增强五、光学图像特征识别其它应用技术篇一、光学计量技术1、全息干涉计量2、全息散斑计量二、全息术1、白光再现全息图2、计算全息3、模压全息技术三、层析成像技术1、投影数据和拉冬变换2、图像的重建3、图像的光学模拟重现四、条形码技术条形码系统是按照特定格式组合起来的一组宽度不同的平行线条，其线条和间隔代表了某些数字符号，用以表示某些信息。这种代码非常容易使用简便的阅读器装置进行识别，经过阅读设

5、备的光电转换的信号只需经过简单的接口电路即能输送到微型机等数据处理装置，进行信息的处理。五、红外技术红外技术一开始主要用于军事方面，近年来随着红外技术的发展，特别是一些新型的红外探测器和成像器件的陆续问世及其成本的不断下降，使得红外技术的应用范围大大扩展。在一些技术发达的国家，红外技术不仅用于军事、科学研究、工农生产、医学等方面，而已进入人们的日常生活中。六、高速激光印刷系统进展篇一、光纤通信新技术1、光纤接入网2、相干光通信3、光复用技术4、全光传输5、光孤子通信二、光信息存储新进展1、新型光信息存贮2、全息信息存贮四、二元光学又称衍射光学，光学元

6、器件的大小在微米的量级，可以构成大量光学器件阵列。三、光计算1、模拟光计算2、数字光计算16相位级CdTe微透镜阵列电子扫描显微图第一章线性系统分析一个光学系统可以用一个有输入和输出的方框图来表示。光学系统对输入信号的作用可以是线性的，也可以是非线性的。对于非线性系统，目前还没有通用的技术来求解。虽然任何一个光学系统都不是严格线性的，但在一定的条件下，许多光学系统可以作为线性系统来处理。另外，由于光学系统几乎都是用二维空间变量来描述，所以我们首先介绍二维线性系统的一些基本知识。系统输入输出1.1光学中常用的几种初等函数一、矩形函数矩形函数的定义为函数

7、图像如下图所示01二维矩形函数可表示成一维矩形函数的乘积式中a>0,b>0,它在xy平面上，以原点为中心的ab矩形范围内，函数值为1，其它地方为零。光学上常用矩形函数表示不透明屏上的矩形孔、狭缝的透过率。它与其它函数相乘，可限制函数自变量的取值范围，起到截取函数的作用，故又称为门函数。如表示一个只出现在区间二、sinc函数一维sinc函数的定义为式中a>0,函数在x=x0处有最大值1。对于x0=0,该函数在原点处有最大值1.二个第一级零值之间的宽度为2a,函数图像如图所示。零点位于二维sinc函数的定义为sinc函数常用来描述矩孔或单缝的夫琅和费衍

8、射图样，且与矩形函数互为傅里叶变换。三、阶跃函数阶跃函数的定义为10阶跃函数与某函数相乘时，如x>0，则积等