重庆大学：《光学全息和信息处理》实验课程教学大纲

光学全息和信息处理课程实验教学大纲大纲制定时间：2008年9月课程名称：光学全息和信息处理实验课程负责人：陶纯国Experiments of Optical Holography and Information Processing课程分类：专业课程课程类型：选修适用专业：应用物理专业课程总学时：64课程总学分：2.0实验学时：64实验学分：2.0开课单位：物理学院实验教学的目的、任务与要求光学全息和信息处理是现代光学领域的重要分支，光学全息和信息处理实验是现代线性光学实验的主体。光学全息和信息处理课程实验是继基础光学、基础光学实验、付里叶光学课程之后为物理类专业学生开设的一门独立的光科学类专业实验课程。通过本实验环节的培养和训练学生们不但对现代信息光学的基本原理有更深入的理解和领会，而且能够掌握现代信息光学实验的基本实验方法、技能和技巧，能够正确记录、处理数据，观察、分析实验现象，正确规范地撰写完整的实验报告，为今后从事相关领域的科学研究打下良好的基础。二、实验课程内容（项目）及学时分配序号学时备注实验项目实验内容实验类型1.全息光学元件的使用规则迈克尔逊干涉干涉光路的排布2.及马赫一曾得基础实验143.相干长度测量干涉4.平台消震性能观察菲涅耳三维全漫反射物体的菲涅耳三维全息图的记录；2基础实验4息摄影2全息图的再现位相物体的三3基础实验位相物（透明物）的三维全息图记录与再现4维全息摄影1.体全息概念4反射全息图4基础实验2.反射全息图的记录与再现用透镜记录像全息图与再现15像全息图4基础实验2白光再现像全息图1.透镜的付里叶变换性质付里叶变换全2.用透镜记录付里叶变换全息图基础实验64息图3.参考光再现

光学全息和信息处理课程实验教学大纲 大纲制定时间：2008 年 9 月 课程名称：光学全息和信息处理实验 课程负责人：陶纯匡 Experiments of Optical Holography and Information Processing 课程分类：专业课程 课程类型：选修 适用专业：应用物理专业 课程总学时：64 课程总学分：2.0 实验学时： 64 实验学分： 2.0 开课单位：物理学院 一、实验教学的目的、任务与要求 光学全息和信息处理是现代光学领域的重要分支，光学全息和信息处理实 验是现代线性光学实验的主体。 光学全息和信息处理课程实验是继基础光学、基础光学实验、付里叶光学 课程之后为物理类专业学生开设的一门独立的光科学类专业实验课程。通过本 实验环节的培养和训练学生们不但对现代信息光学的基本原理有更深入的理解 和领会，而且能够掌握现代信息光学实验的基本实验方法、技能和技巧，能够 正确记录、处理数据，观察 、分析实验现象，正确规范地撰写完整的实验报告， 为今后从事相关领域的科学研究打下良好的基础。 二、实验课程内容（项目）及学时分配 序号 实验项目 实验内容 学时 实验类型 备注 1 迈克尔逊干涉 及马赫—曾得 干涉 1．全息光学元件的使用规则 2．干涉光路的排布 3．相干长度测量 4．平台消震性能观察 4 基础实验 2 菲涅耳三维全 息摄影 1. 漫反射物体的菲涅耳三维全息图的记录； 2. 全息图的再现 4 基础实验 3 位相物体的三 维全息摄影 位相物（透明物）的三维全息图记录与再现 4 基础实验 4 反射全息图 1．体全息概念 2．反射全息图的记录与再现 4 基础实验 5 像全息图 1. 用透镜记录像全息图与再现 2. 白光再现像全息图 4 基础实验 6 付里叶变换全 息图 1．透镜的付里叶变换性质 2．用透镜记录付里叶变换全息图 3．参考光再现 4 基础实验

1.资料膜片的制作用全息法存设计性实验72.全息存贮资料3.再现资料1.全息法记录光栅的光路2.空间频率的确定全息光栅的制83.记录干涉图设计性实验作4.全息光栅的漂白处理5.光栅效率的确定用双曝光法研1.用双曝光法记录灯泡全息图究灯泡内气体2.暗室处理与漂白?综合性实验密度随温度的3.研究灯泡内温度梯度分布与温度的变化变化全息透镜制作的光路排布1.22.透镜参数的确定中全息光学元件设计性实验3.8全息图的制作10的制作4.全息透镜的漂白5.全息透镜的成像研究1.制作有缺陷零件的全息图11全息无损检测6综合性实验2.缺陷特征条纹的分析与缺陷的确定用激光散斑法1.受力物的激光散斑图的记录12测量物体的形4综合性实验2.物体形变的分析变相干4f光路的建立1.空间滤波基础实验132.网格物频谱图的观察与分析43.空间滤波位相滤波器的制作位相滤波器司制作与透明材2.相干4f系统的建立中设计性实验14h料位相缺陷的3.用位相滤波器滤波检测4.透明物缺陷的分析与测定太伯效应的观制作全息粗光栅115基础实验4察与应用2.观察太伯效应：3.应用1.制作调制板：2.漂白处理Q调制编码综合性实验1663.白光4f系统获得彩色象1.编码片的制作17等密度编码2.暗室处理综合性实验53.白光4f系统获得彩色象1.排布一步彩虹全息光路2.拍摄一步彩虹全息图18一步彩虹全息综合性实验43.暗室处理4.白光再现彩虹像1.学习实现光学信号相关运算的实验方法，了解其应用：光学信号相关综合性实验192.掌握复杂光学系统的共轴等高调节技术：与信号识别3.学习光学信号转镜扫描技术及光电转换放大的方法

7 用全息法存贮 资料 1．资料膜片的制作 2．全息存贮 3．再现资料 6 设计性实验 8 全息光栅的制 作 1．全息法记录光栅的光路 2．空间频率的确定 3．记录干涉图 4．全息光栅的漂白处理 5．光栅效率的确定 6 设计性实验 9 用双曝光法研 究灯泡内气体 密度随温度的 变化 1．用双曝光法记录灯泡全息图 2．暗室处理与漂白 3．研究灯泡内温度梯度分布与温度的变化 3 综合性实验 10 全息光学元件 的制作 1．全息透镜制作的光路排布 2．透镜参数的确定 3．全息图的制作 4．全息透镜的漂白 5．全息透镜的成像研究 6 设计性实验 11 全息无损检测 1．制作有缺陷零件的全息图 2．缺陷特征条纹的分析与缺陷的确定 6 综合性实验 12 用激光散斑法 测量物体的形 变 1．受力物的激光散斑图的记录 2．物体形变的分析 4 综合性实验 13 空间滤波 1．相干 4f 光路的建立 2．网格物频谱图的观察与分析 3．空间滤波 4 基础实验 14 位相滤波器的 制作与透明材 料位相缺陷的 检测 1．制作位相滤波器 2．相干 4f 系统的建立 3．用位相滤波器滤波 4．透明物缺陷的分析与测定 6 设计性实验 15 太伯效应的观 察与应用 1．制作全息粗光栅 2．观察太伯效应；3．应用 4 基础实验 16  调制编码 1．制作  调制板；2．漂白处理 3．白光 4f 系统获得彩色象 6 综合性实验 17 等密度编码 1．编码片的制作 2．暗室处理 3．白光 4f 系统获得彩色象 6 综合性实验 18 一步彩虹全息 1．排布一步彩虹全息光路 2．拍摄一步彩虹全息图 3．暗室处理 4．白光再现彩虹像 4 综合性实验 19 光学信号相关 与信号识别 1. 学习实现光学信号相关运算的实验方法， 了解其应用； 2. 掌握复杂光学系统的共轴等高调节技术； 3. 学习光学信号转镜扫描技术及光电转换放 大的方法。 6 综合性实验

两步法制作像制作漫反射物体的位相全息图设计性实验206全息图2两步法制作像全息图并再现1.无透镜的付里叶变换性质无透镜付里叶212.不用透镜记录付里叶变换全息图基础实验4变换全息图3.参考光再现三、教材：4《光全息和信息处理实验》，王绿苹编，重庆大学出版社，1993参考书：&《付里叶光学导论》，JW.顾德门著，科学出版社，出版时间：1998心《光信息科学与技术应用》，郑光昭编，电子工业出版社，出版时间：2002四、考核方式：采用如下任一种方式评定总成绩：1.总成绩=期末笔试成绩50%+平时报告成绩50%。（五级记分制）2.总成绩=平时报告成绩60%+小论文40%。（五级记分制）五、使用说明：1.所列实验项目可以自己选择，并不要求全作，但必须修满64学时，其中设计性和综合性实验项目不得少于6个。2.该大纲于2012年9月修订。大纲制定人：陶纯匡大纲审定人：王新强

20 两步法制作像 全息图 1. 制作漫反射物体的位相全息图 2. 两步法制作像全息图并再现 6 设计性实验 21 无透镜付里叶 变换全息图 1．无透镜的付里叶变换性质 2．不用透镜记录付里叶变换全息图 3．参考光再现 4 基础实验 三、教材： ❖ 《光全息和信息处理实验》，王绿苹编，重庆大学出版社，1993 参考书： ❖ 《付里叶光学导论》，J. W. 顾德门著，科学出版社，出版时间：1998 ❖ 《光信息科学与技术应用》，郑光昭编，电子工业出版社，出版时间：2002 四、考核方式：采用如下任一种方式评定总成绩： 1. 总成绩=期末笔试成绩 50%+平时报告成绩 50%。（五级记分制） 2. 总成绩=平时报告成绩 60%+小论文 40%。（五级记分制） 五、使用说明： 1.所列实验项目可以自己选择，并不要求全作，但必须修满 64 学时，其中 设计性和综合性实验项目不得少于 6 个。 2.该大纲于 2012 年 9 月修订。 大纲制定人：陶纯匡 大纲审定人：王新强