《信息光学》课程教学大纲

1、信息光学课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：12140319 课程英文名称： Information Optics 电子信息教研室 课程面向专业：电子信息科学与技术专业课程性质：专业选修课先修课程：光学数学物理方法学分：1.5总学时：32学时二、 课程性质与目的信息光学是依据信息与电子科学教学指导委员会为电子信息科学与技术专业培养目标而开设的。是专业必修课并且是一门主干课。信息光学是近年来发展起来一门新兴学科，它已渗透到科学技术的各个领域，成为信息科学的重要分支，得到越来越广泛的应用。其知识范围为线系统分析，衍射理论，相干光理论，光学变换，光全息和信息处理。 通过本课程的学习使学生系统学习信

2、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。三、课程教学内容与要求第一章 线性系统分析1、教学内容和要求（1）内容：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（2）要求：能熟练运用其性质和定理，线性系统与光学系统的关联，加深对空间频率、空间频谱概念的理解。2、重点：傅立叶变换性质及定理、空间频率、空间频谱概念3、难点：线性系统的特点和二维光波场分析方法第二章标量波衍射理论基础1、教学内容和要求（1）内容：基尔霍夫积分定理基尔霍夫

3、衍射公式菲涅耳衍射夫朗和费衍射几种典型衍射（2）要求：掌握标量波衍射理论，侧重利用菲涅耳衍射与卷积、夫朗和费衍射与傅立叶变换关系解决问题。2、重点：夫朗和费衍射与傅立叶变换关系3、难点：标量波衍射理论第三章透镜的傅立叶变换特性1、教学内容和要求（1）内容：光波通过透镜的相位分布透镜对点光源的成像透镜的傅立叶变换特性透镜孔径对傅立叶变换的影响（2）要求：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。2、重点：透镜的傅立叶变换特性3、难点：光波通过透镜的相位分布规律第四章光学成像系统的传递函数1、教学内容和要求（1）内容：衍射受限系统的点扩展函数衍射受限系统的成

4、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（2）要求：掌握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。2、重点：传递函数的物理意义及传递函数的计算3、难点：衍射受限系统的点扩展函数第五章部分相干理论1、教学内容和要求（1）内容：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（2）要求：掌握基本概念和基本定理，加深对互相干的传播的理解。2、重点：相干性、时间相干、空间相干的基本概念，光波场的数学描述3、难点：互相干函数第六章光学全息1、教学内容和要求（1）内容：光学全息术基本原理同轴全息和

5、离轴全息平面全息图 体积全息图全息记录材料与系统计算全息（2）要求：掌握全息术、傅立叶变换全息、计算全息编码基本原理，实现各种全息图的方法及其特点。2、重点：全息术、傅立叶变换全息基本原理，实现各种全息图的方法及其特点3、难点：计算全息编码第七章空间滤波1、教学内容和要求（1）内容：空间滤波频谱分析空间滤波系统与滤波器空间滤波应用（2）要求：掌握空间滤波的基本原理、滤波系统的特点及应用。2、重点：空间滤波的基本原理、滤波系统的特点及应用3、难点：空间滤波频谱分析第八章光学信息处理1、教学内容和要求（1）内容：图像相减 图像识别非线性处理模糊图像的复原合成孔径雷达相干与非相干处理 非相干处理系统

6、，非相干频率综合白光光学处理技术（2）要求：掌握实现光学信息处理的原理和几种处理方法。2、重点：图像相减、图像识别、非线性处理、图像复原、相干与非相干处理的概念和处理方法3、难点：非相干频率综合，白光光学处理技术四、学时分配序号教学内容学时课堂讲授实验课习题课讨论课其它1第一章62第二章43第三章44第四章45第五章6第六章47第七章28第八章4 小计32比例100%合计32五、教学环节和教学要求理论授课、课堂演示、多媒体演示等。六、考核办法闭卷理论笔试。最终成绩由两部分组成：考试成绩、平时成绩。其中：考试成绩占70%，平时成绩占30%，平时成绩依据完成作业与课堂听课、发言等综合表现计分。七、教材及主要参考书教材信息光学苏显渝科学出版社参考书：1、光学信息处理 扬震寰 南开大学出版社2、信息光学基础 清华大学光学仪器教研组 机械工业出版社3、光学全息及信息处理 于美文 国防工业出版社4、傅立叶光学教程 黄婉云 北京师范大学出版社5、 映像光学 康辉 南