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傅里叶光学基础深度解读

共计 30 章节
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01
课程导入
傅里叶光学的历史背景 · 研究对象 · 核心思想
课程导入傅里叶光学的历史…
02
数学预备
傅里叶级数与傅里叶变换的定义 · 性质（线性 · 平移
数学预备傅里叶级数
03
光波与复振幅
光波的数学描述 · 复振幅表示 · 空间频率概念
光波复振幅
04
衍射理论基础
惠更斯-菲涅尔原理 · 基尔霍夫衍射公式 · 菲涅尔近似与夫琅禾费近似
衍射理论基础惠更斯
05
透镜的傅里叶变换性质
透镜的相位变换函数 · 物体位于透镜前/后时的傅里叶变换关系 · 焦平面上的频谱
透镜的傅里叶变换…透镜的相位变换函…
06
光学傅里叶变换系统
4f系统 · 2f系统 · 透镜作为频谱分析仪的原理与实验搭建
光学傅里叶变换系…4f系统
07
空间滤波
空间滤波的基本概念 · 低通/高通/带通滤波器 · 滤波器的设计方法
空间滤波空间滤波的基本概…
08
阿贝成像理论
阿贝二次衍射成像模型 · 阿贝-波特实验 · 空间滤波在成像中的应用
阿贝成像理论阿贝二次衍射成像…
09
相干传递函数（CTF）
衍射受限系统的CTF定义 · 推导 · 与系统分辨率的关系
CTF相干传递函数
10
非相干成像与光学传递函数（OTF）
非相干成像的强度线性 · OTF与MTF的定义 · 计算及与CTF的关系
OTF非相干成像
11
相位恢复与全息术基础
全息记录与再现原理 · 菲涅尔全息 · 傅里叶全息
相位恢复全息术基础
12
计算傅里叶光学
离散傅里叶变换（DFT） · 快速傅里叶变换（FFT）在光学模拟中… · 采样与混叠
计算傅里叶光学DFT
13
案例实战一
使用Python/Matlab模拟夫… · 圆孔 · 光栅）并分析频谱
案例实战一Python/Matla…
14
案例实战二
搭建4f系统进行空间滤波实验（低通滤… · 高通滤波提取边缘）
案例实战二搭建4f系统进行…
15
案例实战三
模拟阿贝-波特实验 · 观察不同滤波器对图像频谱的影响
案例实战三模拟阿贝
16
案例实战四
计算衍射受限系统的MTF · 并比较不同孔径形状（圆形 · 方形）的分辨率
案例实战四MTF
17
案例实战五
实现傅里叶全息图的生成与数值再现
案例实战五实现傅里叶全息图…
18
常见问题一
傅里叶变换中符号约定（正负指数 · 归一化）对结果的影响及如何统一
常见问题一傅里叶变换
19
常见问题二
菲涅尔与夫琅禾费近似的适用条件及边界…
常见问题二菲涅尔
20
常见问题三
透镜孔径对傅里叶变换的影响（有限孔径 · 渐晕效应）
常见问题三透镜孔径对傅里叶…
21
常见问题四
相干与非相干成像的区别及在实验中的判…
常见问题四相干
22
常见问题五
空间滤波中滤波器尺寸与截止频率的定量…
常见问题五空间滤波
23
综合提升一
从傅里叶光学到信息光学——光学信息处… · 图像加密 · 关联成像
综合提升一从傅里叶光学到信…
24
综合提升二
超分辨与相位恢复前沿——结构光照明显… · 傅里叶叠层成像（FPM）
综合提升二超分辨
25
综合提升三
傅里叶光学在激光光束整形 · 光学涡旋 · 轨道角动量中的应用
综合提升三傅里叶光学
26
综合提升四
傅里叶光学与计算成像——编码孔径 · 散射介质成像 · 深度学习结合
综合提升四傅里叶光学
27
实验操作指南
光学平台搭建 · 激光器安全 · 透镜选择
实验操作指南光学平台搭建
28
课程项目
设计一个基于空间滤波的图像处理系统（… · 并撰写报告
课程项目设计一个基于空间…
29
课程总结
核心知识点回顾 · 常见误区梳理 · 学习资源推荐
课程总结核心知识点回顾
30
结课测试
综合应用题（如给定光学系统计算频谱 · 设计滤波器 · 分析成像质量）及解析
结课测试综合应用题