课程大纲

课程大纲

高等物理光学

课程编码:180211080300P1003H 英文名称:Advanced Physical Optics 课时:60 学分:3.00 课程属性:学科核心课 主讲教师:史祎诗

教学目的要求
本课程为一级学科光学工程、一级学科物理学及其相关专业研究生的专业核心课,也是一级学科电子科学与技术下属二级学科物理电子学的学科基础课。
要求学生掌握光的电磁理论基础、光波在无限大均匀各向同性介质中的传播、光波的反射和折射、光波在波导中的传播、光波在各向异性晶体中的传播、光波叠加与相干性,光波衍射与成像,光线光学基础及光波场的统计特性等基本知识。
通过本课程的学习,要求学生掌握现代光学的基本思想与方法,用以分析、解决物理光学中的系列问题,为从事光电领域科学研究奠定坚实的理论基础。
同时,要求学生能结合本课程基本理论,对现代光学相关领域有概略性的了解。

预修课程
普通物理(光学),微积分,信号与系统

大纲内容
第一章 高等物理光学的数学与物理基础 史祎诗
第1节 第一讲 相位:又一“新维度” 3学时
第2节 第二讲 平面波与球面波 3学时
第3节 第三讲 空间频率 3学时
第4节 第四讲 2D傅里叶变换 3学时
第5节 第一次习题课 3学时
第二章 通信角度下的高等物理光学 史祎诗
第1节 第五讲 卷积的物理意义/空间频率的丢失/成像系统的原理 3学时
第2节 第六讲 传递函数:系统的变换功能 3学时
第3节 第七讲 系统的观念:以可抽样还原为例 3学时
第4节 第二次习题课 3学时
第三章 衍射与干涉的基本理论 史祎诗
第1节 第八讲 衍射与干涉;衍射模型的四个“抽象” 3学时
第2节 第九讲 近场与远场衍射;两类经典近似 3学时
第3节 第十讲 透过率函数:与之卷积还是相乘? 3学时
第4节 第三次习题课及期中复习 3学时
第四章 衍射分析与应用 史祎诗
第1节 第十一讲 薄透镜近似 3学时
第2节 第十二讲 衍射的基本分析法:空频对易,仍以透镜为例 3学时
第3节 第十三讲 衍射仿真(计算机编程) 3学时
第4节 第十四讲 衍射实践(光学实验与模拟分析) 3学时
第5节 第十五讲 衍射的逆问题I(DOE设计等) 3学时
第6节 第十六讲 衍射的逆问题II(叠层成像与光学加密) 3学时
第五章 光信息与光学成像 史祎诗
第1节 第十七讲 光信息处理系统(全息等) 3学时
第2节 第十八讲 光学成像系统的分析 3学时

参考书
1、 傅里叶光学@光学原理(第七版) 吕乃光@Born 2021年@2023 机械工业出版社@电子工业出版社

课程教师信息
史祎诗教授主要从事光电信息、人工智能等领域研究,曾获中国科学院王宽诚人才奖和院长优秀奖,目前任中国光学学会全息与光信息专委会常务委员、中央军委国防科技创新特区主题专家、中国激光杂志社青年编委、全国光电测量标准化技术委员会委员等。曾获中国科学院大学“最受欢迎的主讲课老师”和校级优秀课程。