傅里叶光学
课程编码:480139080300P1001
英文名称:Fourier Optics
课时:60
学分:3.00
课程属性:学科核心课
主讲教师:薛常喜
教学目的要求
通过本课程的学习,使学生掌握良好的信息光学基础理论,培养学生运用理论知识,分析和解决实际工程中的光学问题特别是信息光学问题。通过本课程的学习,学生应:
1) 了解必要的数学知识和线性系统理论,能够运用相关知识处理傅立叶变换过程中的问题分析;
2) 理解并掌握标量衍射理论的分析过程和透镜的位相变化作用等内容;
3) 理解并掌握频谱分析方法分析相干和非相干成像系统的性质;
4) 了解并熟悉光学全息的原理及其光学信息处理的相关知识。
预修课程
高等数学、工程数学、物理光学、应用光学
大纲内容
第一章 傅里叶分析 11.0学时 薛常喜
第1节 常用函数
第2节 卷积和相关
第3节 空间频率及空间频谱
第4节 傅里叶级数
第5节 傅里叶变换
第二章 二维线性系统 3.0学时 薛常喜
第1节 线性系统
第2节 线性不变系统
第3节 抽样定理
第三章 标量衍射理论 11.0学时 薛常喜
第1节 标量衍射理论引言
第2节 光波的数学描述
第3节 标量衍射理论
第4节 菲涅耳衍射和夫朗和费衍射
第5节 光波的传播性质(线性系统理论)
第6节 标量衍射的角谱理论
第7节 菲涅耳衍射和夫朗和费衍射例子
第8节 衍射的巴比涅原理
第9节 衍射光栅
第四章 透镜的位相调制和傅里叶变换性质 11.0学时 薛常喜
第1节 透镜的位相调制作用
第2节 透镜的傅里叶变换性质
第3节 傅里叶变换透镜设计
第4节 光学频谱分析系统
第五章 光学成像系统的频率特性 8.0学时 薛常喜
第1节 透镜的成像性质
第2节 成像系统的一般分析
第3节 衍射受限的相干成像系统的频率响应
第4节 衍射受限的非相干成像系统的频率响应
第5节 像差对成像系统传递函数的影响
第6节 相干和非相干成像系统的比较
第7节 光学链*
第六章 光学全息 8.0学时 薛常喜
第1节 光学全息
第2节 计算全息
第3节 空间滤波
第4节 光学相干和非相干处理
第七章 光学信息处理 8.0学时 薛常喜
第1节 引言
第2节 相干滤波的基本原理
第3节 简单振幅和位相滤波的例子
第4节 光栅滤波器的应用
第5节 光学图像识别
第6节 图像复原
第7节 非相干光处理
第8节 白光信息处理
第9节 其他
教材信息
1、
傅里叶光学
吕乃光
2016年04月
机械工业出版社
参考书
1、
近代光学信息处理
宋菲君
2014年06月
北京大学
课程教师信息
薛常喜,工学博士,三级教授,长春理工大学光学工程学科博士生导师,光学超精密制造技术方向带头人,吉林省高层次人才,香港理工大学博士后,吉林省优秀博士学位论文获得者,吉林省优秀博士学位论文指导教师。主要从事光学设计与衍射光学、先进光学制造技术及其应用方面的研究工作。现中国光学工程学会先进光学制造青年专家委员会副主任委员,全国光学和光子学标准化技术委员会光学材料和元件分技术委员会委员,中国光学学会光学制造技术专业委员会委员,吉林省光学学会理事,红外与激光工程等期刊青年编委。