信息光学考试大纲

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1、窗体顶端湖北省高等教育自学考试大纲课程名称：信息光学课程代码：7076第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点信息光学是应用光学、计算机和信息科学相结合而发展起来的一门新的光学学科，是信息科学的重要组成部分，也是现代光学的核心。本课程主要从两个方面介绍信息光学的基本内容：一是信息光学的基础理论，包括线性系统理论、标量衍射理论、传递函数理论等；二是信息光学的主要应用，包括光学全息、计算全息、空间滤波、光学相干和非相干处理等。二、课程目标与基本要求通过本课程的教学，使学生了解和掌握光信息科学的基本理论及基本技术

2、，了解光信息科学的实际应用，培养学生理论联系实际，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。三、与本专业其他课程的关系《信息光学》是光机电一体化工程专业的一门专业课，其先修课程主要包括普通物理、高等数学、傅立叶变换、光学等课程。第二部分考核内容与考核目标第一章线性系统分析一、学习目的与要求本章基本内容为：常用数学函数，卷积与相关，傅立叶变换性质及定理，线性系统分析，二维光波场分析。本章是本课程的基础，要求学生在解决光学问题中能熟练运用其性质和定理，线性系统与光学系统的关联，加深对空间

3、频率、空间频谱概念的理解。二、考核知识点与考核目标（一）（重点）识记：常用数学函数；卷积；互相关、自相关；傅立叶变换；线性系统；线性平移不变系统理解：傅立叶变换性质；线性系统分析；空间频率、空间频谱；应用：单色平面波空间频率的计算（二）（次重点）识记：卷积、相关的性质；理解：傅立叶变换基本定理第二章标量衍射理论一、学习目的与要求本章基本内容为：基尔霍夫积分定理；基尔霍夫衍射公式；菲涅耳衍射和夫朗和费衍射；透镜的傅立叶变换特性。本章是教学的重点，是信息光学的基础，要求学生掌握标量波衍射理论，侧重利用菲涅耳衍射

4、与卷积、夫朗和费衍射与傅立叶变换关系解决问题；掌握光波通过透镜的相位分布，透镜的傅立叶变换特性及孔径对透镜实现傅立叶变换的影响。二、考核知识点与考核目标（一）（重点）7识记：角谱理解：基尔霍夫衍射理论；菲涅耳衍射；夫朗和费衍射；透镜的相位变换作用；透镜的傅立叶变换特性（二）（次重点）理解：衍射的角谱理论；泰伯效应第三章光学成像系统的传递函数一、学习目的与要求本章基本内容为：衍射受限系统的点扩展函数；衍射受限系统的成像规律；相干传递函数；光学传递函数；有像差系统的传递函数；相干与非相干成像系统的比较。本章是信

5、息光学的基础，要求学生清楚衍射受限系统的点扩展函数、物像规律、传递函数的物理意义及传递函数的计算。二、考核知识点与考核目标（一）（重点）识记：点扩展函数；衍射受限系统；相干传递函数；光学传递函数理解：透镜的点扩展函数；衍射受限系统的点扩展函数；衍射受限系统的相干传递函数（CTF）；非相干成像系统的光学传递函数（OTF）；衍射受限的OTF及其性质；OTF与CTF的关系应用：传递函数的计算（二）（次重点）识记：分辨率；瑞利判据理解：相干与非相干成像系统的比较；相干线扩散函数和边缘扩散函数；非相干线扩散函数和边缘

6、扩散函数；有像差系统的传递函数；第四章部分相干理论一、学习目的与要求本章基本内容为：光波场的数学描述，相干性的基本概念，互相干函数，时间相干，空间相干，互相干的传播，范西特-泽尼克定理。通过本章的教学，要求学生掌握基本概念和基本定理，加深对互相干的传播的理解。二、考核知识点与考核目标（一）（重点）识记：干涉条纹可见度；相干时间理解：光波场的数学描述；互相干函数及意义；时间相干性；空间相干性（二）（次重点）识记：相干面积理解：互相干的传播；范西特-泽尼克定理第五章光学全息一、学习目的与要求本章基本内容为：光学

7、全息术基本原理；同轴全息和离轴全息；基元全息图；菲涅尔全息图；傅立叶变换全息图；平面全息图；体积全息图；全息记录材料与系统。本章是信息光学的基础，重点是全息术基本原理、傅立叶变换全息，要求学生掌握基本原理、实现各种全息图的方法及其特点。二、考核知识点与考核目标7（一）（重点）识记：全息图的基本类型理解：光学全息术基本原理；同轴全息和离轴全息；傅立叶变换全息图应用：（二）（次重点）理解：基元全息图；菲涅尔全息图；像全息图；彩虹全息；全息干涉计量（三）（一般）理解：模压全息图；相位全息图；体积全息；平面全息图的

8、衍射效率第六章计算全息一、学习目的与要求本章基本内容为：计算全息的基本理论；计算全息的编码方法；计算傅立叶变换全息；计算像面全息。本章重点是计算全息的基本理论，计算全息编码；要求学生掌握基本原理及基本方法。二、考核知识点与考核目标（一）（重点）识记：计算全息的分类；计算全息的制作步骤理解：计算全息的基本理论；计算全息的编码方法（二）（次重点）理解：计算傅立叶变换全息；计算像面全息第七章空间滤波一、学习目的与要求本