信息光學(xué)緒論

1、信息光學(xué),第0章 緒論1 何謂信息光學(xué)信息時(shí)代的科學(xué)基礎(chǔ)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、光信息科學(xué)與技術(shù)、信息科學(xué)的理論光是信息最重要的載體，人類獲得信息的80%是通過光——視覺光學(xué)：物理學(xué)的一個(gè)分支，（二級學(xué)科）信息光學(xué)：信息科學(xué)重要分支，歸屬電子信息科學(xué)（二級學(xué)科）光學(xué)工程：一級學(xué)科,產(chǎn)生于公元前1900年（古埃及法老墓中的銅鏡）形成于公元17世紀(jì)（歐幾里德，伽利略，開普勒，笛卡爾，胡克，費(fèi)馬）1608， 望

2、遠(yuǎn)鏡， 荷蘭，李普塞1612， 顯微鏡， 荷蘭，姜森,物理光學(xué)：（波動光學(xué)與量子光學(xué)）（光的本質(zhì)與運(yùn)動規(guī)律），產(chǎn)生于17世紀(jì)中葉（惠更斯，牛頓，菲涅爾等）大成于20世紀(jì)初（麥克斯韋，愛因斯坦，德布羅意，等）,信息光學(xué)：源起于1873年的阿貝成像理論，集成與20世紀(jì)60年代（光全息，傳遞函數(shù)，激光，信息學(xué)）,緒論,信息光學(xué)（光信息處理） ：是近60年發(fā)展起來的新興科學(xué)，它以光全息術(shù)、光學(xué)傳遞函數(shù)、和激光為基礎(chǔ)，將波動光學(xué)理論與信息科學(xué)中

3、的線性系統(tǒng)理論相結(jié)合，形成了以傅立葉光學(xué)為基礎(chǔ)理論；包括光傳感技術(shù)，光調(diào)制技術(shù)、光傳輸技術(shù)、光存儲技術(shù)、光顯示技術(shù)等光信息處理技術(shù)在內(nèi)的新興科學(xué),,2 信息光學(xué)的發(fā)展與現(xiàn)代特征（1）全息術(shù)的提出1948年英國科學(xué)家蓋伯為提高電子顯微鏡的分辨率提出了全息術(shù)。電子顯微鏡分辨率的理論極限為0.4nm,當(dāng)時(shí)的實(shí)際分辨率是1.2nm當(dāng)時(shí)晶格分析要求分辨率為0.2nm原因：電子透鏡的相差比光學(xué)透鏡大的多,緒論,推論：記錄一張由單色相

4、干光照明的物體的衍射光照片，使其保持物光的振幅與位相信息—光全息圖再用單色光照明該照片，用衍射光再現(xiàn)物體的像—全息再現(xiàn)。1960年激光器發(fā)明后，光全息理論得到實(shí)驗(yàn)證明：（蓋伯獲1971諾貝爾物理學(xué)獎）,（2）光學(xué)傳遞函數(shù)的建立,40年代初Duffieux首次將傅里葉變換引入光學(xué)，為光學(xué)傳遞函數(shù)奠定了理論依據(jù)。1946年前后提出了傳遞函數(shù)的概念英、美、法、德、日等國協(xié)作，用光學(xué)傳遞函數(shù)評價(jià)光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行了十多 年，到1

5、955年正式被世界各國所采納,（3）激光的誕生,1960年美國休斯實(shí)驗(yàn)室梅曼發(fā)明了世界上第一臺激光器， 從此產(chǎn)生了強(qiáng)相干光源，也標(biāo)志著一個(gè)新的光學(xué)時(shí)代的開始。（4）數(shù)學(xué)中的傅里葉變換和通信理論中的線性系統(tǒng)分析引入光學(xué)，建立了信息光學(xué)的方法論。并將光學(xué)與通信兩個(gè)不同的領(lǐng)域在信息學(xué)的范疇內(nèi)統(tǒng)一起來，實(shí)現(xiàn)了空域與頻域的統(tǒng)一,（5）近代技術(shù)發(fā)展,70年代光纖通信80年代光信息讀寫技術(shù)——光驅(qū)90年代發(fā)展的新型空間光調(diào)制器和光傳感器

6、（LCD、CCD、DMD）使光學(xué)技術(shù)與數(shù)字技術(shù)的結(jié)合有了飛躍發(fā)展。形成了信息光學(xué)的現(xiàn)代特征——光信息處理的數(shù)字化：數(shù)字圖像技術(shù)、數(shù)字全息技術(shù),,現(xiàn)代光信息科學(xué)與技術(shù)：光信息科學(xué)技術(shù)與數(shù)字信息技術(shù)的結(jié)合；激光探測技術(shù)；光子學(xué)與微電子技術(shù)3 本課程包含的內(nèi)容教學(xué)大綱信息光學(xué)的特點(diǎn)：科學(xué)與技術(shù)相結(jié)合，較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，要求理論聯(lián)系實(shí)際，,4 光信息處理的幾個(gè)實(shí)例（1）投影儀DMD（2）光學(xué)全息術(shù)：全息圖（3）測風(fēng)雷

7、達(dá)：..\項(xiàng)目資料\測風(fēng)雷達(dá).ppt（4）海水內(nèi)波紋影：..\紋影儀\紋影圖.doc,學(xué)習(xí)參考書,《光學(xué)信息技術(shù)原理及其應(yīng)用》陳家壁 蘇顯渝 主編 高等教育出版社 2001《近代光學(xué)信息處理》宋菲君 北京大學(xué)出版社 2004《傅里葉光學(xué)導(dǎo)論》J.W.顧德門，科學(xué)出版社，1979《線性系統(tǒng) 傅里葉變換 光學(xué)》J.D加斯基爾 人民教育出版社 1983,光學(xué)空間調(diào)制器DMD的工作原理,光波的探測,對于光波我們能探測哪些物