课程大纲

课程大纲

高等光学原理

课程编码:085400M04003T 英文名称:Advanced Optics 课时:60 学分:4.00 课程属性:专业核心课 主讲教师:司徒国海等

教学目的要求
本课程讲授光的严格电磁理论,这是描述许多光学现象的基础。主要包括四部分:1光的电磁场理论;2几何光学理论、3光的衍射及成像原理;4光的相干性

预修课程
普通物理,光学,电磁学

大纲内容
第一章 光学发展简史 2学时
第1节 光学发展简史
第二章 光的电磁场理论基础 28学时
第1节 微观Maxwell方程组
第2节 宏观Maxwell方程组
第3节 本构关系
第4节 电磁场的能量与动量
第5节 真空中中的电磁波
第6节 介质模型
第7节 各向同性介质中的电磁波
第8节 各项异性介质中的电磁波
第9节 前沿进展:超构材料、超表面透镜、拓扑光子学
第10节 期中考试
第三章 傅里叶光学基础 16学时
第1节 傅里叶变换及其基本性质
第2节 线性系统与采样定理
第3节 Helmholtz方程
第4节 菲涅尔衍射与弗朗霍夫衍射
第5节 透镜模型及其傅里叶变换性质
第6节 相干成像系统及其频谱分析
第7节 前沿进展:计算光学成像技术
第四章 光的相干性理论基础 14学时
第1节 实多色场的复数表示
第2节 光场的关联函数
第3节 准单色光的干涉
第4节 van Cuttert-Zernike定理
第5节 准相干光学成像理论
第6节 期末考试

参考书
1、

课程教师信息
"司徒国海长期以来一直从事于计算光学成像及光信息处理等领域的研究工作,并取得了多项国际领先成果。截至2020年6月,在国际知名期刊Nature Photonics、Light Science & Applications、Optica、Optics Letters等上发表相关学术论文62篇。所发表文章ISI总引用达2600余次,H-index=26,其中5篇论文单篇引用超过100次,1篇论文单篇引用超过500次。入选2017年Optics Letters为纪念创刊40周年而发布的史上最高引用率百篇论文榜。近年来,在基于人工智能的计算光学成像方面的多项开创性研究成果受到了国际同行的广泛关注和高度评价,应邀在2020年SPIE Photonics Europe等20余个重要国际学术会议上作Keynote/Tutorial/Invited报告。
2013年入选国家高层次青年人才计划;2017年被International Orders of Holoknights授予“全息骑士”(每年仅授予一位在全息及相关领域具有重要国际影响力的科学家);2018年获“全国归侨侨眷先进个人”称号;2019年起担任美国光学学会 Robert E. Hopkins领袖奖评委。中国科学院青年联合会第四届委员。
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