信息光学课程教学大纲

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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：InformationOptics（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

2、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

3、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．

4、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．

5、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一节菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射第二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．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

6、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

7、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一节时间相干性第二节空间相干性第三节在准单色条件下的干涉第四节互相干的传播第五节范西泰特-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

8、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