傅里叶光学第3版吕乃光电子课件0绪论.pptVIP

尚辅网 / 普通高等教育“十一五”国家级规划教材北京高等教育精品教材《傅里叶光学?第3版》电子教案 吕乃光 周哲海 赵爽 编著 机械工业出版社 绪论 信 息 光 学（ 傅 里 叶 光 学 ）绪论 教材和参考书 《傅里叶光学》第3版 吕乃光 机械工业出版社 1988第1版，第二届全国高等学校优秀教材二等奖，1998年重版， 2007年第2 版，高等教育十一五国家级规划教材，北京高等教育精品教材 《傅里叶光学（基本概念和习题）》吕乃光 陈家璧 毛信强，1985年 科学出版社 《傅里叶光学 概念。题解》吕乃光 周哲海 2008年机械工业出版社 《傅里叶光学导论》第3版J.W.Goodman著，秦克诚 刘培森 陈家璧 曹其智译 电子 工业出版社 课程性质:专业主干课 学习方式:讲授、讨论、实验、习题、考试 学习这门课的目的 学科关系：光学 信息科学与技术 仪器科学与技术 课程在光电信息科学与工程（仪器科学与技术、物理学类）专业培养计划中的定位 讲述提纲 一、光学 二、光学技术及其应用 三、本课程的主要内容 四、关于实验 一、光学 光学：是研究光的本性,光的传播以及它和物质相互作用的学科。 1.几何光学：基于“光线”的概念讨论光的传播规律。 2.波动光学：研究光的波动性（干涉、衍射、偏振）。 3.量子光学：研究光与物质的相互作用的问题。 4.现代光学：20世纪后半期发展起来的很庞大的体系。信息光学等 光学系统 光学系统的作用 光学系统的构成 光学系统的研究方法 几何光学 波动光学 信息光学 1.几何光学 几何光学三个基本定律（直线传播，折射、反射定律） 它们在方法上是几何的，在物理上不涉及光的电磁波本质。 几何光学主要是从直线传播，折射、反射定律等实验定律出发，讨论成像等特殊类型的 传播问题。针孔成像，透镜成像 几何光学与光学系统设计 2.波动光学 研究光的波动性（干涉、衍射、偏振）以及用波动理论对光与物质相互作用进行描述。 基本问题：在各种条件下的光的传播问题。 基本原理：惠更斯-菲涅耳原理。 波前：等相面。 如何描述、识别、分解、变换、记录和再现波前，构成了波动光学的主线 波动光学的应用 3.量子光学 光的波粒二象性 把光视为一个个分立的粒子,它主要用于分析辐射、光发射、物质的微观结构起重要作用时光与物质的相互作用现象。 量子光学的应用 光镊：激光捕获微粒 光扳手：激光使微粒旋转 4.近代光学 1948年全息术的提出，1955年光学传递函数的建立，1960年激光的诞生为其发展中的三件大事。 4.近代光学 非线性光学源于高强度激光的出现、它研究当介质已不满足线性叠加原理时所产生的一些新现象，如倍频,混频,自聚焦等; 对光导纤维的研究形成了纤维光学或导波光学; 导波光学,电子学和通讯理论的结合使得光通信得到迅速发展和应用,成为人类在20世纪以来最重要的科技成就; 非线性光学,信息光学及集成光学等理论与技术的结合可能会导致新一代计算机—光计算机的诞生.据预测它将部分实现人脑的功能(如学习和联想) 信息光学 光信息：信息对光载波的调制 光学系统：信息系统， 光学系统与通信系统的共同点 线性系统 脉冲响应 传递函数：傅里叶变换，频率域分析 光学传递函数 全息术 光学信息处理 傅里叶光学：信息光学理论和实践 二、光学技术及其应用 1.光能量技术：照明、激光加工、激光手术。 有效利用光辐射能量。 2.光信息技术：光信息测量、存储、通信、处理 光信息的传输和变换。 三、本课程的主要内容 一、信息光学的基础理论，包括傅里叶变换、线性系统理论、标量衍射理论、传递函数理论等； 二、信息光学的主要应用，包括光学传递函数、全息术、计算全息与数字全息、空间滤波、光学相干和非相干处理等； 三、信息光学的最新发展动态，如光电图像识别、激光散斑测量、结构光三维测量等。 三、本课程的主要内容 课程内容安排 第一章 傅里叶变换 第二章 二维线性系统 第三章 标量衍射理论 第四章 透镜的位相调制和傅里叶变换性质 第五章 光学成像系统的频率特性 第六章 部分相干