8 4.4 合成孔径雷达 图像相关、图像恢复、白光信息处理、合 成孔径雷达等。 5 第五章 光学的新进展和新应用 5.1 计算成像 5.2 激光散斑 5.3 统计光学 5.4 晶体光学 5.5 导波光学 介绍近代光学的一些重要研究进展及应 用，包括计算成像、激光散斑、统计光学、 晶体光学、导波光学等新技术。 8 实验部分（至少选修如下其中 1 项实验） 序号 实验项目名 称 学时 实验内容、要求及时间安排、仪器要求 必开/ 选开 实验 类型 1 阿贝成像原 理及空间滤 波实验 4 设计并搭建实验系统验证阿贝成像原理，并开 展空间滤波规律的研究，实现振幅滤波、相位 滤波和复数滤波等功能。在第 4 章讲授后开设， 实验室已经具备一些基础的光学器件及系统。 必开 设计 研究 2 调制假彩色 编码实验 4 基于调制原理设计并搭建实验系统，验证假 彩色编码的基本规律，并选择某一图像实现假 彩色编码。在第 4 章讲授后开设，实验室已经 具备一些基础的光学器件及系统。 必开 设计 研究 3 全息存储实 验 4 基于角度复用方法设计并搭建全息存储系统， 并开展页面全息实验，验证全息存储的基本原 理。在第 4 章讲授后开设，实验室已经具备一 些基础的光学器件及系统。 必开 设计 研究 4 图像相关识 别实验 4 基于联合傅里叶变换相关图像识别或光电混合 图像识别的原理设计并搭建实验系统，开展图 像识别的验证实验，探索图像识别的基本规律。 在第 4 章讲授后开设，实验室已经具备一些基 础的光学器件及系统。 必开 设计 研究 5 基于迈克尔 逊干涉仪的 OCT 系统设计 与仿真实验 4 基于 Zemax、FRED、VirtualLab Fusion 等仿真 软件进行系统设计和虚拟验证，掌握基于迈克 尔逊干涉仪进行测量的基本规律，深入分析迈 克尔逊干涉仪在干涉测量、计量、层析成像等 方面的应用。在课程结束后开设，目前实验室 已经具备相应的虚拟仿真平台。 必开 设计 研究
9 6 衍射透镜的 设计与分析 实验 4 基于 Zemax、FRED、VirtualLab Fusion 等仿真 软件进行衍射透镜的结构设计和性能仿真分 析，了解标量和矢量衍射的基本规律。在课程 结束后开设，目前实验室已经具备相应的虚拟 仿真平台。 必开 设计 研究 7 频谱分析系 统设计与仿 真实验 4 基于 Zemax、FRED、VirtualLab Fusion 等仿真 软件设计典型的频谱分析系统，并进行仿真设 计分析，了解频谱分析的基本规律，包括傅里 叶变换、空间滤波、相位滤波等基本概念。在 课程结束后开设，目前实验室已经具备相应的 虚拟仿真平台。 必开 设计 研究 8 傅里叶光谱 分析仪系统 设计与仿真 实验 4 基于 Zemax、FRED、VirtualLab Fusion 等仿真 软件设计傅里叶光谱分析系统，并进行仿真设 计分析，研究频谱分析的基本规律。在课程结 束后开设，目前实验室已经具备相应的虚拟仿 真平台。 必开 设计 研究 三、教学方法 课程教学将通过线上线下混合的方式进行。一方面，要求学生选修一门高等光学类的 MOOC 课程，自学课程的部分内容；另一方面，组织线下的课堂教学和研讨，讲授一些课程 的重点知识，并围绕一些关键问题进行研讨。另外，通过布置课程章节大作业、课堂研讨等 形式，鼓励学生进行创新性研究，并积极参与相关的学术交流活动。 四、课程思政内容 高等光学的教学内容具有“老又新”的特征，一方面涉及较为深厚的基础理论，同时又 有广泛的应用前景。因此，课程结合这样的特点，一方面注重思维方法训练，一方面注重工 程思维、工程素养培养。 课程梳理了近 30 个知识点，例如傅里叶变换、线性系统理论、抽样定理、衍射、角谱 理论、透镜的相位调制功能、阿贝成像理论、光学传递函数、光学全息、全息存储、全息显 示、全息测量、计算全息、空间滤波、相衬原理、图像识别等等。在每个知识点上挖掘其中 内涵的思政元素，在课程教学中通过文字、图片、语言表述等方式，以润物无声的方式融入 到课堂教学中，让学生在学习基础知识和基础理论的同时，在家国情怀、社会价值观、社会 责任感、职业道德、科学思维等方面进行熏陶教育。 例如，下面是课程结合不同的知识点，分别提炼的思政内容：
10 1、知识点：高等光学的发展历史、现状及应用。通过介绍中国在光学领域的成就，特 别是在现代光学应用领域取得的成就，如中国天眼、中国慧眼、超大功率激光器等领域，激 发同学们的爱国热情和民族自豪感。 2、知识点：傅里叶变换。通过介绍，让学生培养一种新的思维方式，即通过傅里叶变 换实现时间域-频率域、空间域-频率域的信号统一，激发学生将这样的思维方式用于分析工 程实践中相关问题的思考、分析和研究中。 3、知识点：计算全息。通过介绍，进一步深入理解全息技术的物理本质，从而基于这 样的物理本质拓展实现方法和实现手段以开展新的工程设计与实践，激发学生通过基础理论 的深入研究开展工程创新实践的激情。 在课程教学过程中，注重加强学生对相关思政内容的研讨，围绕理论知识的学习探究是 什么、为什么的问题，自行挖掘伟大发现、重大发明和工程进步背后隐藏的重要推动力量， 从而更深入的理解非技术因素在科学研究和应用中所具有的重要价值和意义，从而激发学生 在强化理论学习的同时，强化在非技术层面，特别是人文素养、科学精神、品格价值等方面 的塑造。 五、教学目标达成与评价方式 课程教学目标主要通过课堂研讨、章节大作业、实验及期末考试四个方面的考核方式来 达成；课程达成度最终通过学生调查问卷和考核过程分析两种方法进行评价。 在期中这个节点开展课程过程性评价，并将思政育人成效纳入评价内容中，通过问卷、 座谈、访谈等多种形式，了解学生通过课程学习，在非技术方面的收获和感悟，从而了解思 政育人的成效如何。 六、课程成绩评定 课程总评成绩包括 4 个方面： 1）课堂研讨，占总评成绩的 15%，要求学生参加课堂教学和研讨，无故缺勤次数超过 1/3 则取消课程成绩。 2）章节作业，占总评成绩的 30%，要求学生独立完成每个章节指定的大作业，并提交 研究报告，不提交的则不记录成绩。 3）课程实验，占总评成绩的 15%，要求分组完成实验系统的设计与搭建，开展实验研 究，并提交实验报告。 4）期末考试，占总评成绩的 40%。 七、建议教材与主要参考书 建议教材：吕乃光.《傅里叶光学》（第三版），机械工业出版社，北京：2016. 参考书：苏显渝，吕乃光，陈家壁.《信息光学原理》，电子工业出版社，北京：2010
11 羊国光，宋菲君. 《高等物理光学》（第二版），中国科学技术大学出版社，安 徽：2008. 八、编制与审核 工作内容 负责人 完成时间 编制（任课教师） 周哲海 2024 年 8 月 10 日 审核（学科、专业负责人） 吕勇 2024 年 8 月 批准（主管院长） 张雯 2024 年 8 月
12 《光电子学》课程教学大纲 课程名称 光电子学 课程编号 0E506 英文名称 Optoelectronics 考核方式 考试 □考查 课程性质 专业基础课 学分 2 总学时 32 实验学时 8 先修课程（已具 备知识能力） 《大学物理》 适用学科/专业 学位类别（领域） 光学工程、仪器科学与技术、智能感知工程 一、课程教学目标 （说明：根据培养目标，紧密结合本课程特性与内涵，概括性的确定出学习者学习该课 程后，在知识、技能能力和其他方面应达到的目标与要求。） 本课程为光学工程学科学术型硕士研究生和智能感知工程学科专业型硕士研究生的专 业基础课。其任务是学习光电子学基本理论和技术，主要包括：激光产生的基本原理、激光 辐射的基本特性、激光调控基本技术、各种类型激光器，以及光波导、光调制、光显示、光 盘光存储等光电子技术，并涉及强光场作用下的非线性光学知识。 具体教学目标如下： 1．具备利用数学公式表述光场分布和传播过程的能力，具备分析光与物质相互作用过 程的能力。 2．具备分析激光器基本结构和工作过程的能力。 3．具备分析高斯光束场分布及传播特性的能力。 4．具备利用选模、选频、稳频、光束准直等技术改善激光器输出特性的能力，具备利 用调 Q 和锁模技术压缩激光输出脉宽、提高峰值功率的能力。 5．具备根据复杂工程需求选取典型激光器性能参数的能力。 6．具备综合运用光电子学基本理论分析涉及光调制、光电显示、光存储、光波导和非 线性光学等技术实际系统的工作原理和技术机制的能力。 二、课程教学内容提要与基本要求 理论部分