信息光学毕业论文

引言 光全息学是在现代激光的发现之后才迅速发展起来的，本文将就光全息学的一些主要的研究课题进行探讨，并针对一些应用课题进行研究。现代光全息学的起源,发展和人物,新型应用,本文将告诉你. 利用干涉原理，将物体发出的特定光波以干涉条纹的形式记录下来，使物光波前的全部信息都储存在记录介质中，这样记录下来的干涉条纹图样称为“全息图”，而当用光波照射全息图时，由于衍射原理能重现出原始物光波，从而形成与原物体逼真的三维象，这个波前记录和重现过程称为“全息术”或“全息照相” 光束全息照相由盖伯于1948年提出的，而当时没有足够强的相干辐射源全息研究处于萌芽时期。当时的全息照相采用汞灯为光源，且是同轴全息图，它的+/-1级衍射波是分不开的，即存在所谓的“孪生像”问题，不能获得很好的全息像。这是第一代全息图。1960年激光的出现，1962年美国科学家利思和乌帕特尼克斯将通信理论中的射频概念推广到空域中，提出离轴全息术，他用离轴的参考光照射全息图，使全息图产生三个在空间互相分离的衍射分量，其中一个复制出原始物光，第一代全息图的两大难题因此得以解决，产生了激光记录，激光再现的第二代全息图。当代光全息学发展主要课题有：1. 球面透镜光学系统2. 光源和光学技术3. 平面全息图分析4. 体积全息图衍射5. 脉冲激光全息学6. 非线性记录，散斑和底片颗粒噪声7. 信息储存8. 彩色全息学9. 合成全息图10. 计算机产生全息图11. 复制，电视传输和非相干光全息图而伴随光全息学的发展也产生一些光全息技术应用，比如高分辨率成像，漫射介质成像，空间滤波，特征识别，信息储存与编码，精密干涉测量，振动分析，等高线测量，三维图象显示等方面的用途。本论文将就当代光全息学的研究与应用两大课题进行学术研究一． 当代光全息学研究 球面透镜不仅能形成光振幅分布的影象，而且易形成该分布的傅立叶变换图形。因此，用一个简单透镜可使物光在全息平面上成为某原始图形的傅立叶变换。存储在全息图中的变换所具有的特性，在光学图形识别中有重要的应用。透镜，作为形成影象的器件，可以在全息术中用来构成像面全息图。一个透镜可以形成：a.傅立叶变换和b.输入复振幅分布的影象 由于利用激光光源来制作全息图片，使得全息学开始成为一门实用的学科。对形成全息图所用光源提出的要求取决于由于物体和必要的光学部件的安排所决定的参数。从单一光源取得物波和参考波有如下图所示两种普通方法：A. 分波前法B. 分振幅法 在光源与全息图之间（通过物表面或参考镜的反射）传播的光线的最大光程差必须小于相干长度。激光的相干性与激光器的振荡模式有关，就全息术而论，它要求在任一个横模振荡的激光器的空间相干的辐射，由于高介模的振荡较不稳定，并有以两个或者多个模式同时振荡的倾向，因此最好的振荡模式是最底阶的模式。激光束的输出功率必须分成物体照明波和参考波。若物体要求从不止一个角度（以消除阴影），就需要将激光束分成好几束，一般采用分振幅法，因分振幅法能产生较均匀的照明，而且对光束的展宽要求小，既可以在分配前也可以在分配后展宽。平面全息图分析用非散射光记录的共线全息图上的条纹间隔与感光乳剂的厚度相比为较宽的。照明这张全息图的波前中的一条光线在通过全息图前只和一条记录条纹相互作用。因此全息图的响应近似于一个有聚焦特性的平面衍射光栅。加伯在分析这些特性时是把这样的全息图严格地当作二维的。用对二维模型分析的结果也很符合实验观察。在应用利思与乌帕尼克首先采用的离轴技术所得到的全息图上，其条纹频率则超过共线全息图，超过了量正比于物光束与参考光束之间的夹角。条纹间隔的典型值可以考虑由两平面波的干涉得到。正弦强度分布的周期d可以由下式决定：2dsinθ=λ, θ为波法线与干涉条纹间的夹角，波长λ，条纹间隔d式中当θ=15°，λ=微米（绿光）时，则d=1微米。记录离轴全息图的感光乳剂的厚度通常为15微米，实际上，在这样的乳剂中记录的全息图已不能当作是二维的了。因此重要的是要记录住平面全息图的分析结果只能准确地应用于使用相当薄的介质所形成的全息图。体积全息图衍射基本的体积全息图对相干照明的响应可以用偶合波理论来描述。假设有两个在yz平面传播的并具有单位振幅的平面波，其进入记录介质并进行干涉的情况，按折射定律，有sin /sin =sin /sin =nn为记录介质的折射率； 及 分别表示两个波在空气中与z轴的夹角； 及 则为两个波在介质中与z轴的夹角。布拉格定律可以用空气中的波长 ，全息片介质折射率 写成如下形式： 2dsinθ= / 体积全息图的特性由布拉格定律确定，因此对照明显示出选择响应。 二.光全息学典型应用高分辨率成像当一张全息图用与制作全息图参考光束共轭的光束照明时，在理论上能再现没有像差没有畸变的物波，其投影实象的分辨率仅受全息图边界衍射的限制。由于分辨率将随全息图尺寸的增加而增加。由于全息图可以做的很大，因此可以指望在现场大到5×5厘米时空间频率高到1000线/毫米。显然此种情况下放大率为1，但1：1的高分辨率投影成像，在集成电路的光刻工艺中有重要的潜在应用。将光刻掩模精密成象在半导体薄片上的工作，目前是用接触印象法来完成的。但这方法很快就会使模板损坏。用投影方法将影象转移到薄片上是一理想的可供选择的方法，但要非常优良和非常昂贵的镜头才能使投影的掩模象达到要求的分辨率和视场。当用相干光源照明制作全息图时，摄影乳剂的收缩，表面变形，非线性及洽谈噪声源的影响就更大了。它们可使图象产生斑纹，衬度降低和边缘模糊，这些缺陷又是用光刻法制作集成电路所不允许的。新的，更稳定的材料可能是这些问题的解答。特征识别由空间调制参考波形成的傅立叶变换全息图的许多特性，曾被范德鲁等人用于特征识别。他们采用全息法作成的空间滤波器完成了“匹配滤波”在特征识别中的应用。匹配滤波与概念，形成与应用可由下图说明 当要把形成的空间滤波器作为特征识别时，在输入平面内z轴上方部分是一个由平面波透明的，在不透明背景上包含M个透明字符的透明片。我们将这一组字符阵列的透过率表示为 这里所有字符均围绕 点对称分布， 是阵列中的一个典型字符，其中心在 点。另外，在输入平面内 处，有一光强度为 δ 的明亮的点光源,并在空间频率面εη面上形成一张傅立叶变换全息图。这一全息图可以看作是t 与δ函数形成的平面波干涉的记录。但是当全息图完成识别功能时，仅由透过t的一小部分，即通过入射平面内的一个或几个字符的光所照明，我们将会看到，在输出平面上我们所关心的再现，是表示识别结果的一个明亮的象点。信息储存与编码全息图既可以存储二维信息也可以存储三维信息。信息可以是彩色的或者编码的，图象的或者字母数字的；可以存储在全息图的表面，或存储在整个体积中；可以为空间上分离的，或者重叠的；可以是永久记录或者是可以消象的。记录的内容可以是彼此无关的或者相互成对的；可以是可辨认的影象或似乎是无意义的图形。现代光全息学的发展前景十分广阔,而其实用技术必然会实现普及,有识之士当携手共同研究以促进社会进步.

光电信息科学与工程属于电子电气信息类。1、光电信息科学与工程专业是根据教育部在2012年9月下发文件，将原属于电子信息科学类的光信息科学与技术、光电子技术科学专业与原属于电气信息类的信息显示与光电技术、光电信息工程、光电子材料与器件五个专业统一修订后的专业名称。2、该专业培养具有现代科学意识、理论基础扎实、知识面宽、创新能力强，可从事光学工程、光通信、电子学、图像与信息处理等技术领域的科学研究，以及相关领域的产品设计与制造、科技开发与应用、运行管理等工作，能够适应当代信息化社会高速发展需要的应用型人才。3、该专业主要学习光学、机械学、电子学及计算机科学基础理论及专业知识，了解光电信息技术的前沿理论，把握当代光电信息技术的发展动态，具有研究开发新系统、新技术的能力，接受现代光电信息技术的应用训练，掌握光电信息领域中光电仪器的设计及制造方法，具有在光电信息工程及相关领域从事科研、教学、开发的基本能力。

我是在去年11月参加的APS 我是德语审核的首先笔试:我的专业是机械,笔试的两道题目来自力学,十分基础的力学,而且是常识性的.所以,你只要准备工商管理中常识性的问题就好了.然后是面试:由于世界性的经济危机,德国也无法幸免,它十分需要我们去"送钱",所以aps审核也就十分的容易面试中,考官首先会问你一些家庭,经济,留德动机的相关情况,尤其是你在那里准备一年花多少钱(他们对此十分感兴趣)我还是建议你把大学学过的所有课程都用英语准备一下,当然只是概况,每一门课准备个3--4句话就够了,尽量说得通俗易懂,就好像能让初中生听懂那样,切记专业名词的堆砌.其中,你大学成绩最高和最低的科目是最有可能被问到的!我之前参见的德语辅导班,有20个人都去参加了aps,人人都通过了.所以,完全不必紧张!每一个考完的人都说: ganz lecht!

属于电子信息科学类专业。

主干课程如下：

1、电路原理

2、模拟电子技术

3、数字电子技术

4、通信原理

5、信号与系统

6、数字信号处理

7、微机原理及应用

8、单片机

9、软件技术基础

10、物理光学

11、应用光学

12、信息光学

13、光电信息工程

14、信息处理基础

15、光电检测技术

16、近代光学量测技术

17、传感器原理

18、激光技术

19、光纤通信

20、光电子学

21、数字图像处理等。

该专业就业方向：

1、光电信息科学与工程专业学生毕业后在科研院所、相关公司、企业从事产品研发、质量管理工作的光电子和光信息专业的工程技术人员；

2、中等专业学校、技校、高等职业学校教师；

3、各相关企事业单位技术及管理人员和政府机关、事业单位公务员及继续攻读硕士学位；

4、毕业生主要担任相关企、事业单位从事光电仪器、精密仪器的设计、制造，光学零件的加工、镀膜、刻划，以及生产组织、经营等工作；

5、也可在高校、科研单位、部队从事教学、科研工作光学工程等工作。

学习该专业需要掌握的知识技能：

1.掌握数学、物理等方面的基本理论和基本知识；

2.掌握光电信息科学与工程的基本知识和基本实验技能；

3.了解相近专业的一般原理和知识；

4.熟悉国家信息产业政策及国内外有关知识产权的法律法规；

5.了解光电信息科学与工程的理论前沿、应用前景和最新发展动态，以及信息产业发展状况；

6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有一定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。

一、材料准备 审核部网站有个审核材料清单的PDF文件，根据此清单来不会出问题：1.需要的在线注册证明，中小学有官方英文名称，直接填写就好，如果没有的话直接汉语拼音的全拼，适当加个空格。2.大学录取花名册、在读证明和成绩单可以直接放入学校的密封袋（一般大学都有提供），省去了公证，这三样都需要双语件，可以去公证翻译，这样的话就不需要密封袋。如果学校可以开具以上三种文件的双语件最好。3.高中毕业证要翻译公证；二、 复习准备 在ABCDV论坛上搜刮过一些前辈的资料。这些课程有一些主次顺序，工科的把偏向实际应用的课程要稍微多花心思：最终分成了一下几个大类（括号内是实际课本名称）：1.光学类：激光原理、物理光学、应用光学、信息光学、半导体光学2.通信类：光纤理论与技术（光纤光学）、通信原理与技术（光纤通信）、现代通信原理3.光电类：光电检测技术、生物医学光子学4.软件类：光学图像处理、Matlab程序设计5.物理类：量子理论与固体物理概论、电磁学、电磁场理论6.电学类：电路基础、信号系统、（现在通信原理）7.实验类分类好了之后就是整理，基本知识点列出关键单词，自己联系叙述知识点；重要而且不太熟悉知识点可以完整的摘录，解释；每个课程的经典例子要知道，能说出来”。这样一来，大部分课程除了基本知识点的关键词以外，差不多可以整理出6个点。大致的过一遍你整理的知识点，快速浏览一遍就好。接下来就是串知识点。现在审核很灵活，所以大家必须也要把知识点给记”活“，一记忆起来更有效，二来审核时会讨巧。举例说：激光里面提到朗伯比尔定理，但是我在生物医学光子学这门课也学到了，虽然是同样的定理，但是表达形式不一样；再比如我光纤通信学到过EDFA，我的光纤光学里详细的讲过，这个可以一起记忆，一个是原理，一个是实际运用；半导体的知识，固体物理学过理论，光纤通信学过应用，半导体光学介绍过在光学领域的半导体的知识，三门课都能用上了！这些个例子大家应该可以理解其中的意义了：如果在面试时你一门课忘记点了，可以从其他课里面抽相似点来；如果谈到了某个知识点，在多个领域来解释说明，这样审核官会很高兴！三、审核面谈下午审核的电子和机械，但是考试官很会扣细节，但是这些细节不算太深；而且会挖坑，不经意问考生一些问题，这些问题可能很小，但是一不注意说不定会栽进去！所以大家准备审核时一定要到位，基本知识点千万不能有原则上的错误！