信息光学绪论课件

1、信息光学,第0章 绪论 1 何谓信息光学 信息时代的科学基础：计算机科学与技术、电子科学与技术、光信息科学与技术、信息科学的理论 光是信息最重要的载体，人类获得信息的80%是通过光视觉 光学：物理学的一个分支，（二级学科） 信息光学：信息科学重要分支，归属电子信息科学（二级学科） 光学工程：一级学科,产生于公元前1900年（古埃及法老墓中的铜镜） 形成于公元17世纪（欧几里德，伽利略，开普勒，笛卡尔，胡克，费马） 1608， 望远镜， 荷兰，李普塞 1612， 显微镜， 荷兰，姜森,物理光学：（波动光学与量子光学）（光的本质与运动规律），产生于17世纪中叶（惠更斯，牛顿，菲涅尔等）大成于20世

2、纪初（麦克斯韦，爱因斯坦，德布罗意，等）,信息光学：源起于1873年的阿贝成像理论，集成与20世纪60年代（光全息，传递函数，激光，信息学）,绪论,信息光学（光信息处理） ：是近60年发展起来的新兴科学，它以光全息术、光学传递函数、和激光为基础，将波动光学理论与信息科学中的线性系统理论相结合，形成了以傅立叶光学为基础理论；包括光传感技术，光调制技术、光传输技术、光存储技术、光显示技术等光信息处理技术在内的新兴科学,2 信息光学的发展与现代特征 （1）全息术的提出 1948年英国科学家盖伯为提高电子显微镜的分辨率提出了全息术。 电子显微镜分辨率的理论极限为0.4nm,当时的实际分辨率是1.2nm

3、 当时晶格分析要求分辨率为0.2nm 原因：电子透镜的相差比光学透镜大的多,绪论,推论： 记录一张由单色相干光照明的物体的衍射光照片，使其保持物光的振幅与位相信息光全息图 再用单色光照明该照片，用衍射光再现物体的像全息再现。 1960年激光器发明后，光全息理论得到实验证明：（盖伯获1971诺贝尔物理学奖）,（2）光学传递函数的建立,40年代初Duffieux首次将傅里叶变换引入光学，为光学传递函数奠定了理论依据。 1946年前后提出了传递函数的概念 英、美、法、德、日等国协作，用光学传递函数评价光学系统像质的实验研究进行了十多 年，到1955年正式被世界各国所采纳,（3）激光的诞生,1960年

4、美国休斯实验室梅曼发明了世界上第一台激光器， 从此产生了强相干光源，也标志着一个新的光学时代的开始。 （4）数学中的傅里叶变换和通信理论中的线性系统分析引入光学，建立了信息光学的方法论。并将光学与通信两个不同的领域在信息学的范畴内统一起来，实现了空域与频域的统一,（5）近代技术发展,70年代光纤通信 80年代光信息读写技术光驱 90年代发展的新型空间光调制器和光传感器（LCD、CCD、DMD）使光学技术与数字技术的结合有了飞跃发展。形成了信息光学的现代特征光信息处理的数字化：数字图像技术、数字全息技术,现代光信息科学与技术： 光信息科学技术与数字信息技术的结合；激光探测技术；光子学与微电子技术 3 本课程包含的内容 教学大纲 信息光学的特点：科学与技术相结合，较强的理论性和实践性，要求理论联系实际，,4 光信息处理的几个实例 （1）投影仪DMD （2）光学全息术：全息图 （3）测风雷达：.项目资料测风雷达.ppt （4）海水内波纹影：.纹影仪纹影图.doc,学习参考书,光学信息技术原理及其应用陈家壁 苏显渝 主编 高等教育出版社 2001 近代光学信息处理宋菲君 北京大学出版社 2004 傅里叶光学导论J.W.顾德门，科学出版社，1979 线性系统 傅里叶变换 光学J.D加斯基尔 人民教育出版社 1983,光学