信息光學(xué)復(fù)習(xí)提綱

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1、信息光學(xué)復(fù)習(xí)提綱紅色星號越多越重要，三個和4個星號地方會出計算題的地方，其他都是填空和概念解釋之類的，題目類型和其中一樣Ch1.線性系統(tǒng)分析1.矩形函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換譜函數(shù)**2.sinc函數(shù)：①定義②圖像③作用④不要求求其傅里葉變換譜函數(shù)**3.三角函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換譜函數(shù)**4.符號函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換譜函數(shù)**5.階躍函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換譜函數(shù)**6.圓柱函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換譜函數(shù)**7.函數(shù)：①三種定義②四大性質(zhì)③作用****8.梳狀函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換

2、譜函數(shù)***9.高斯函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換譜函數(shù)**10.傅里葉變換（常用傅里葉變換對）****11.卷積：四大步驟，兩大效應(yīng)***12.互相關(guān)、自相關(guān)的定義、物理意義**13.傅里葉變換的基本性質(zhì)和有關(guān)定理****14.線性平移不變系統(tǒng)的定義及傳遞函數(shù)***15.如何抽樣，抽樣定理，***Ch2.標(biāo)量衍射理論1.標(biāo)量衍射理論成立的兩大條件***2.平面波及球面波表達(dá)式:***平面波：球面波：一般：發(fā)散球面波：匯聚球面波：光源位于xy平面坐標(biāo)原點，且傍軸近似下：3.惠更斯——菲涅耳原理：4.基爾霍夫衍射理論：令所以當(dāng)光源足夠遠(yuǎn)，且入射光在孔徑平面

3、上各點的入射角都不大時，故，5.菲涅耳衍射——近場衍射：****6.夫瑯禾費衍射——遠(yuǎn)場衍射：****7.簡單孔徑的夫瑯禾費衍射：圓孔，矩孔及單峰，衍射光柵****8.夫瑯禾費衍射的條件及與菲涅耳衍射之比較9.衍射的角譜理論：Ch.3光學(xué)成像系統(tǒng)的傳遞函數(shù)1.透鏡的傅里葉變換性質(zhì)：**①相位變換作用：,P光瞳函數(shù)②透鏡的傅里葉變換特性：**a.物在透鏡前，和緊貼（只要透鏡前會了，緊貼就會了）b.物在透鏡后（二次位相因子）2.衍射受限系統(tǒng)的點擴(kuò)散函數(shù)：光瞳相對于足夠大時，理想情況：點物成點像3.相干照明下衍射受限系統(tǒng)的成像規(guī)律（透鏡的成像性質(zhì)）：**其中，，4.

4、衍射受限系統(tǒng)傳遞函數(shù)及其計算：****相干傳遞函數(shù)CTF：（坐標(biāo)軸反演）非相成像系統(tǒng)的光學(xué)傳遞函數(shù)：OTF5：CTF與OTF的區(qū)別*6.截止頻率：****圓形光瞳：正方形光瞳不同方向的截止頻率不同，45度時最大Ch.4光學(xué)全息1.普通照相與全息照相的比較（定義）*2.全息照相的核心：波前記錄和再現(xiàn)****①方法：干涉法（標(biāo)準(zhǔn)方法，即將空間相位調(diào)制→空間強度調(diào)制）②特點：全息圖實際上就是一幅干涉圖③分類：a物、參位置：同軸全息+離軸全息b物、圖位置：菲涅耳全息圖+像面全息圖+傅里葉變換全息圖c介質(zhì)厚度：平面全息圖+體積全息圖3基元全息***3.全息基本公式：0級

5、（背景光）-1級（實像）+1級（虛像）4.菲涅耳全息圖***像位置坐標(biāo)：橫向放大率：縱向放大率：5.傅里葉變換全息圖**①定義②特點③照明與再現(xiàn)的兩種方式，相互是獨立的6.位相全息圖**①定義②兩種制作方法③性質(zhì)7.平面全息圖的衍射效率**①定義②振幅全息圖的衍射效率：正弦型（6.25%）,矩形（10.13%）③位相全息圖的衍射效率：正弦型（33.9%）,矩形（40.4%）結(jié)論：無論振幅型還是位相型，矩形波衍射效率均大于正弦波8.全息干涉計量*Ch.5計算全息1計算全息的優(yōu)點**2計算全息的制作過程*3信息的編碼方法*：a，迂回相位編碼方法b修正離軸參考光編碼

6、方法（兩者的比較）4，計算傅里葉變換全息，計算像面全息，相息圖5計算全息的應(yīng)用*Ch.6空間濾波1.阿貝成像理論**第1步：物體(P1)經(jīng)L在透鏡后焦面P2成各級衍射斑第2步：各級衍射斑在P3面相互干涉成像2.空間濾波的傅里葉分析：***透鏡作頻譜分析器；空間濾波器改變物體光的頻譜3.空間濾波系統(tǒng)：典型的4f系統(tǒng)****4.空間濾波器****：位于空間頻譜平面上的一種模片，它改變輸入信息的空間頻譜，從而實現(xiàn)對輸入信息的某種變換。分類：①二元振幅濾波器、②振幅濾波器、③相位濾波器④復(fù)數(shù)濾波器二元振幅濾波器亦可分為：a低通濾波器。b高通濾波器。c帶通濾波器。d方向

7、濾波器。5.空間濾波應(yīng)用**①策尼克相襯顯微鏡②補償濾波器.6.光學(xué)信息處理的分類：**從所使用光源的空間和時間相干性來說①相干光處理，②非相干光處理，③白光光學(xué)處理7.圖像相減**：用于檢測兩張近似圖像之間的差異，使我們能研究事物的變化方法：空域編碼頻域解碼相減方法，和一維光柵調(diào)制應(yīng)用領(lǐng)域8.圖像識別（匹配空間濾波器（定義））：**①所謂“匹配”，實質(zhì)上是在頻域?qū)斎胄盘栴l譜的相位進(jìn)行補償，形成平面相位分布。②匹配空間濾波器在光學(xué)特征識別中起重量作用③匹配濾波器是復(fù)數(shù)濾波器，可用光學(xué)全息或計算全息的方法制作聯(lián)合變換相關(guān)識別.應(yīng)用9：圖像復(fù)原：定義，是圖像模糊

8、的原因，復(fù)原的主要方法**10：非相干