信息光学中的傅里叶变换应用

📚 共计 30 章节

傅里叶变换的物理意义

从时域到频域的桥梁，为什么光学中要用傅里叶变换？

基础核心概念

二维傅里叶变换的定义与性质

线性、平移、缩放、卷积定理在光学中的解释。

夫琅禾费衍射与傅里叶变换

远场衍射的数学本质就是傅里叶变换。

透镜的傅里叶变换特性

透镜为什么能做傅里叶变换？4f系统原理。

空间频率与光学传递函数

什么是空间频率？MTF与OTF的物理意义。

阿贝成像理论

二次衍射成像，为什么显微镜有分辨率极限？

显微镜分辨率

低通、高通、带通滤波，如何用4f系统实现图像处理？

滤波图像处理

相位恢复问题

丢失的相位信息如何找回？GS算法简介。

用计算机生成全息图，原理与基本算法。

CCD记录全息图，数值重建算法。

傅里叶叠层成像

突破分辨率极限的合成孔径技术。

超分辨合成孔径

结构光照明显微

用莫尔条纹突破衍射极限。

超振荡成像

用干涉产生比衍射极限更小的光斑。

超振荡近场

单像素相机与鬼成像原理。

鬼成像量子

压缩感知在光学中的应用

用更少的测量恢复图像。

压缩感知稀疏

基于双随机相位编码的图像加密。

分数阶傅里叶变换

介于时域和频域之间的变换。

分数阶时频

小波变换在光学中的应用

多尺度分析的优势。

小波多尺度

菲涅耳衍射的数值计算

角谱法与直接积分法。

用衍射光学元件将高斯光变成平顶光。

携带轨道角动量的光，如何产生与检测？

光学相干层析

低相干干涉的傅里叶分析。

激光散斑的统计特性与应用。

光学测量中的傅里叶变换

干涉条纹分析。

超快光学中的傅里叶变换

飞秒脉冲的时频分析。

非线性光学中的傅里叶变换

二次谐波产生的相位匹配。

表面等离激元的光学傅里叶分析

近场光学中的空间频率。

等离激元近场

深度学习与傅里叶光学

用神经网络做相位恢复。

深度学习相位

光学神经网络

用光做矩阵乘法，实现AI加速。

课程总结与前沿展望

从经典傅里叶光学到计算光学。