《信息光学》教学大纲

1、信息光学教学大纲课程名称：信息光学教学对象：本课程是物理系、信息科学系学生本科生的必修课一、信息光学课程简介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。其知识范围为线性系统分析，标量衍射理论，光学成像系统的传递函数，相干光理论，光学变换，光全息和信息处理。教学重点、难点：信息光学的基础理论、基本概念和物理图像, 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

2、。信息光学是依据信息与电子科学教学指导委员会为光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。学生应预修普通物理、高等数学 ，傅立叶变换，光学等课程。二、教材苏显渝等，信息光学 科学出版社三、课程内容与学时计划：（54学时）第一章：线性系统分析 （6学时）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。本章教学目的与要求：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，加深对空间频率、空间频谱概念的理解。 第二章：标量波衍射理论基础（6学时）基尔霍夫积分定理，基尔霍夫衍射公式，菲涅耳衍射，夫朗和费衍

3、射，几种典型衍射。本章教学目的与要求：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与卷积、夫朗和费衍射与傅立叶变换关系解决问题。第三章：透镜的傅立叶变换特性（4学时）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。本章教学目的与要求：本章是教学的重点、难点，要求学生清楚并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。第四章：光学成像系统的传递函数（8学时）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

4、比较。本章教学目的与要求：本章是信息光学的基础，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。第五章：部分相干理论（4学时）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。本章教学目的与要求：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。第六章：光学全息 （12学时）光学全息术基本原理，同轴全息和离轴全息，平面全息图，体积全息图，全息记录材料与系统，计算全息。本章教学目的与要求：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，计算全息编码，要求学生掌握基本原理，实现各种全息图的方

5、法及其特点。第七章：空间滤波（4学时）空间滤波频谱分析，空间滤波系统与滤波器，空间滤波应用，本章教学目的与要求：本章是教学的重点，要求学生掌握空间滤波的基本原理、滤波系统的特点及应用。第八章：光学信息处理 （10学时）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，非相干频率综合，白光光学处理技术。本章教学目的与要求：本章是信息光学的基础，重点如何实现光学信息处理，要求学生掌握其原理和几种处理方法。四、参考书目1扬震寰著，母国光等译，光学信息处理南开大学出版社2清华大学光学仪器教研组，信息光学基础机械工业出版社3于美文，光学全息及信息处理国防工业出版社4黄婉云，傅立叶光学教程北京师范大学出版社5康辉， 映像光学南开大学出版社6华家宁，现代光学技术及应用江苏科学与技术出版社 7朱自强，现代光学教程四川大学出版社8 谢建平， 近代光学基础中国科学技术出版社9陈家壁 ，光信息科学技术原理及应用， 高等教育出版社10加塔克， 近代光学，高等教育出版社七、光机电一体化工程 培养目标：具备光机电控制、现代加工、技术检测等方面能力的专门人才。 就业方向：各类国有及跨国大中型企业、服务机构等从事光机电一体化产品的研究、开发、制造、维护、营销等技术及管理工作。 核心课程：精密仪器设计、实用光电技术、