612《信息光学》课程教学大纲课程编号0104600201826107课程名称（中文）信息光学（英文）InformationOptics课程基本情况1.学分：6学时：60（课内学时：60实验学时：）2.课程性质：专业基础课3.适用专业：工学适用对象：本科4.先修课程：《光学》、《高等数学》5.首选教材：《信息光学》苏显渝、李继陶编著科学出版社1999二选教材：参考书目：《光学原理》M.玻恩、E.沃耳夫科学出版社1978.12《傅里叶光学导沦》w.顾清门科学出版社1979.46.考核形式：考试（闭卷）7.教学环境：课堂课程教学目的及要求教学目的及要求：信息光学是应用光学、计算机科学和信息科学相结合而发展起来的一门新兴光学学科，是信息科学的重要组成部分，也是现代光学的核心课题之一。信息光学以傅里叶积分变换为数学基础，利用光波频率高、波长短的事实简化物理光学的电磁模型，从系统的观点分析光学成像过程的信息传递机制，利用光学方法进行信息处理、计算和存储。通过本课程的学习，学生可以掌握信息光学的基础理论、解决光信息处的科学方法和了解信息光学的应用领域。具体地讲，本课程要求学生掌握线性系统理论、标量衍射理论和光学成像系统理论，初步掌握全息技术、光信息处理技术，了解数字光计算、光学三维传感等前沿领域的技术原理。课程内容及学时分配（一）前言（1学时）1.本课程的教学内容和目的；2.信息光学的发展现状；3.本课程的学习方法。（二）线性系统分析（11学时）1.二维傅里叶变换；2.卷积与相关；3.傅里叶变换的基本性质和有关定理；4.线性系统分析；5.二维光场分析重点：傅里叶光学的数学基础，傅里叶变换的光学应用，空间频率概念，线性系统基础知识。本部分是整个课程的数学基础，其中有关数学公式的理解和众多定理的灵活运用将是难点。（三）标量衍射理论（12时）1.基尔霍夫衍射理论；613课程内容及学时分配2.衍射的角谱理论；3.菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射；4.透镜的傅里叶变化性质.本部分是信息光学的物理基础。重点掌握光的传播就是光的衍射过程这一物理思想，理解角谱概念，在傅里叶光学的角度重新理解透镜这一基本光学元件的成像机理。难点：需要进行大量复杂数学公式推导，以及透过数学公式看到物理本质需要花费足够的时间和精力。（四）光学成像系统的传递函数（15时）1.相干照明衍射受限系统的点扩展函数；2.相干照明下衍射受限系统的成像规律；3.衍射受限系统的相干传递函数；4.衍射受限非相干成像系统的传递函数；5.有像差系统的传递函数；6.相干与非相干成像系统的比较。重点：全面建立起光学成像系统的理论，这与传统的光线光学的理论有本质的不同，但结论是相同，前者更加科学和精确。本部分内容既是基础理论，同时又是应用广泛的实用技术。难点依然是数学公式较复杂。（五）部分相干光理论（3学时）1.互相干函数；2.时间相干性；3.空间相干性；4.互相干传播；5.范西泰特-测尼定理本部分内容较深，只作介绍性讲座。（六）光学全息（9学时）1.波前纪录与再现；2.同轴全息和离轴全息；3.各种全息图；4.全息干涉计量重点：掌握波前概念、全息照相的原理、全息干涉计量的应用。难点：彩虹全息图的制作原理抽象，不易理解。（七）计算全息（3时）1.计算全息的理论基础；2.计算全息的编码方法；3.相息图；4.计算全息的应用重点：理解全息的编码方法。（八）空间滤波（3时）1.空间滤波的基本原理；2.系统与滤波器；614课程内容及学时分配3.空间滤波应用举例；4.傅里叶变换透镜重点：理解空间滤波的基本原理。（九）信息光学专题讲座（3时）1.几个变换在光学中的应用；2.数字光计算；3.光学三维传感；4.复习迎考。重点：对信息光学前沿领域了解。整个课程的重点是系统理论、傅里叶光学、标量衍射理论和光学成像系统的传递函数，学好这些基础内容，课程的其余部分就比较容易掌握了。配套实践环节说明大纲编写责任人电子信息科学与技术（教研组）颜锦奎（签名）2002年01月04日系审核意见物理（系）龚小燕（签名）2001年01月05日学院审核意见张金仓（签名）上海大学理学院（公章）年月日
