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西北工业大学2011年博士招生《光学》专业综合考试大纲

2010-12-26 00:00
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  考试内容
  主要涉及非线性光学、导波光学和信息光学等三门硕士研究生课程内容。
  (一)非线性光学
  1. 非线性光学晶体的介电张量、光波在非线性介质中的基本方程、非线性极化率。
  2. 三波相互作用的耦合波方程、光学二次谐波、光学和频、差频与参量过程。
  3. 三次谐波产生、四波混频、光学相位共轭。
  4. 光感生折射率改变、光克尔效应、光束的自聚焦、三阶非线性极化率的Z扫描测量法与技术。
  5. 受激拉曼散射、受激布里渊散射、双光子吸收。
  6. 光折变效应的物理图像、光折变两波耦合、光折变四波耦合、光折变自泵浦与互泵浦相位共轭。
  7. 电介质波导中的电光调制和模式耦合、导波中的非线性效应、脉冲光在光纤内的传播。
  8. 在光场作用下半导体载流子的非线性运动、能级间跃迁的非线性、半导体量子阱中的饱和吸收、复合材料中的非线性效应。
  (二)导波光学
  1. 菲涅尔公式、布儒斯特定律与布儒斯特角、全反射相移与古斯-汉欣位移, 程函方程、射线方程及其在研究均匀与非均匀平板波导的导模中的应用,应用电磁场理论求解平板波导导模的方法以及模式的正交性。
  2. 三层及多层阶跃型波导的模式本征方程、截止条件以及模式本征方程的求解,渐变折射率波导的近似求解方法。
  3. 条形介质波导的马卡梯里近似,求解条形介质波导的加权余量法和迭代矩量法。
  4. 波导间的模式耦合方程、同向耦合与反向耦合方法及其解,棱镜耦合器的工作原理、棱镜-波导耦合系统的模式本征方程,光栅耦合器与尖劈形薄膜耦合器。
  5. 周期性波导及其耦合方程,矩形皱纹周期性波导,布拉格反射滤波器。
  6. 波导中的电光调制与声光调制原理,电光与声光效应可形成的波导调制器件。
  7. 光纤的数值孔径、色散及损耗,弱导光纤的模式本征方程与场分布、LP模,光纤光栅的滤波特性及应用。
  (三)信息光学
  1. 阶跃函数、符号函数、矩形函数、三角函数、sinc函数、高斯函数、圆域函数、d函数、梳状函数等基本函数的定义、物理意义。
  2. 卷积运算、相关运算、傅里叶变换的定义、运算以及基本性质。
  3. 线性系统、线性不变系统、传递函数的定义。
  4. 球面波、平面波在空间传输的数学描述,平面波的空间频率概念。
  5. 标量衍射基本理论,菲涅耳衍射、夫琅禾费衍射及其与傅里叶变换、线性系统的关系。
  6. 透镜的位相调制和傅里叶变换性质。
  7. 衍射受限相干成像系统和衍射受限非相干成像系统的频率响应。
  8. 光学全息的记录与再现,同轴与离轴全息图,基元全息图分析,平面与体积全息图及其衍射效率,其他各种类型全息图(像面全息图、傅里叶变换全息图、彩虹全息图、计算全息等),全息术的应用。
  9. 相干滤波的基本原理,振幅滤波和位相滤波,光学图像的加减、微分、相关、卷积运算等,光学图像识别和图像复原,空间光调制器,非相干光处理,白光信息处理。
  参考数目:
  1. 石顺祥等,《非线性光学》,西安电子科技大学出版社
  2. 李淳飞,《非线性光学》,哈尔滨工业大学出版社
  3. 费浩生,《非线性光学》,高等教育出版社
  4. 佘守宪,《导波光学物理基础》,北京交通大学出版社
  5. 曹庄琪,《导波光学》,科学出版社
  6. R. G. Hunsperger,Integrated Optics: Theory and Technology, Springer-Verlag
  7. 吕乃光编著,《傅里叶光学》,机械工业出版社
  8. 苏显渝等编著,《信息光学》,科学出版社
  9.王仕璠编著,《信息光学理论与应用》
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