信息光學(xué)課件

信息光學(xué)信息光學(xué)1享受光

享受光學(xué)

光學(xué)科學(xué)與技術(shù)的成果已深深滲透到我們的生活中.--享受光

享受光學(xué)光學(xué)科學(xué)與技術(shù)的成果已深深滲透到我們221世紀(jì)將是光子的世紀(jì)，光在信息科學(xué)中將要發(fā)揮更大的作用.——王大珩(1915.2.26─2011.7.21)

王大珩兩院院士中國(guó)光學(xué)界公認(rèn)的學(xué)術(shù)奠基人、開拓者和組織領(lǐng)導(dǎo)者20世紀(jì)是微電子的世紀(jì);21世紀(jì)將是光子的世紀(jì)，光在信息科學(xué)——王大珩(1320世紀(jì)以前的光學(xué)古典光學(xué)傳統(tǒng)光學(xué)20世紀(jì)的光學(xué)傳統(tǒng)光學(xué)現(xiàn)代光學(xué)21世紀(jì)的光學(xué)光子時(shí)代的到來21世紀(jì)

將是光子的世紀(jì)20世紀(jì)以前的光學(xué)古典光學(xué)傳統(tǒng)光學(xué)20世紀(jì)的光學(xué)傳統(tǒng)420世紀(jì)光學(xué)的主要特點(diǎn)

光學(xué)領(lǐng)域的擴(kuò)展應(yīng)用功能的擴(kuò)展研究?jī)?nèi)容的擴(kuò)展應(yīng)用范圍的擴(kuò)展20世紀(jì)光學(xué)的主要特點(diǎn)光學(xué)領(lǐng)域的擴(kuò)51、光學(xué)領(lǐng)域的擴(kuò)展新學(xué)科紫外光學(xué)、X射線光學(xué)、微光夜視、紅外光學(xué)X射線紫外近紅外

中紅外

遠(yuǎn)紅外可見光

波段：向兩端擴(kuò)展

波長(zhǎng)：?jiǎn)紊?、相干?/p>

研究方向激光器激光全息

光強(qiáng)：?jiǎn)喂庾蛹す夤庠葱请H光源1、光學(xué)領(lǐng)域的擴(kuò)展新學(xué)科紫外光學(xué)、X射線光學(xué)、微光夜視、紅外6

研究對(duì)象：宇宙、宏觀、介觀、微觀研究方向宏大光學(xué)微小光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡微透鏡研究方向天文光學(xué)納米光學(xué)

空間尺度：百億光年單原子尺度，介觀尺度

時(shí)間尺度：天文時(shí)間原子反應(yīng)時(shí)間（10-15

秒）研究方向靜態(tài)光學(xué)瞬態(tài)光學(xué)如超快速現(xiàn)象納秒、皮秒、飛秒研究對(duì)象：宇宙、宏觀、介觀、微觀研究方向宏大光學(xué)微小光學(xué)72、應(yīng)用功能的擴(kuò)展

光學(xué)工程——綜合技術(shù)學(xué)科光機(jī)電算材光學(xué)精密機(jī)械電子材料計(jì)算機(jī)現(xiàn)代精密儀器：多功能、高效率光、機(jī)、電、算、材一體化技術(shù)手段：自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化2、應(yīng)用功能的擴(kuò)展

83、研究?jī)?nèi)容的擴(kuò)展望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、放大鏡等

傳統(tǒng)光學(xué)：

研究現(xiàn)代光學(xué)：

擴(kuò)展到

光子已不僅是作為信息傳遞的手段，幫助人類認(rèn)識(shí)世界光子也能改變物質(zhì)的形態(tài)，幫助人類改造世界.

激光核科學(xué)技術(shù)光探測(cè)器

全息航空航天圖象處理微光光纖與光纖通信圖象融合光集成光信息處理靈巧結(jié)構(gòu)光計(jì)算機(jī)器人視覺等等3、研究?jī)?nèi)容的擴(kuò)展望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、放大鏡等傳統(tǒng)光學(xué)：研92.16m

反射望遠(yuǎn)鏡2.16m

反射望遠(yuǎn)鏡10微光夜視技術(shù)微光夜視技術(shù)11國(guó)慶50周年紀(jì)念鈔全息防偽國(guó)慶50周年紀(jì)念鈔全息防偽124、應(yīng)用范圍的擴(kuò)展4、應(yīng)用范圍的擴(kuò)展13許多學(xué)科分支和方向已形成大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)全世界光學(xué)和光（電）子學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模1995年達(dá)700億美元2000年達(dá)1030億美元2010年，以光電子信息技術(shù)為主導(dǎo)的信息產(chǎn)業(yè)形成5萬(wàn)億美元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，2010年至2015年，光電子產(chǎn)業(yè)可能會(huì)取代傳統(tǒng)電子產(chǎn)業(yè)。光電子技術(shù)將繼微電子技術(shù)之后再次推動(dòng)人類科學(xué)技術(shù)的革命和進(jìn)步。光電子技術(shù)光電子成為信息產(chǎn)業(yè)的主角許多學(xué)科分支和方向光電子光電子成為信息產(chǎn)業(yè)的主角14光電子成為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)的主角機(jī)械領(lǐng)域：激光加工：打孔、切割、焊接、表面處理激光光刻、激光微細(xì)加工、X射線光刻能源領(lǐng)域：太陽(yáng)能電池、激光核聚變——空間衛(wèi)星的能源，地球能源光電子技術(shù)光電子成為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)的主角光電子15激光核聚變(慣性約束聚變):神光II裝置--上海光機(jī)所激光核聚變(慣性約束聚變):神光II裝置--上海光機(jī)所16嫦娥一號(hào)嫦娥一號(hào)17采集傳輸處理存儲(chǔ)超高速度超大容量信息時(shí)代對(duì)信息技術(shù)提出更高要求信息爆炸采集傳輸處理存儲(chǔ)超高速度超大容量信息時(shí)代對(duì)信息技術(shù)信18重返大氣層多彈頭導(dǎo)彈的攔截實(shí)例1彈頭數(shù)量大于1000枚的情況

要求：在數(shù)分鐘內(nèi)完成五項(xiàng)功能1015次/秒要求達(dá)尋的識(shí)別跟蹤發(fā)射迎擊計(jì)算速度重返大氣層多彈頭導(dǎo)彈的攔截實(shí)例1彈頭數(shù)量大于1000枚的情況19實(shí)例2高智能機(jī)器人計(jì)算速度1015次/秒要求達(dá)學(xué)習(xí)聯(lián)想推理識(shí)別記憶功能：形象聲音氣味感覺感知:快速計(jì)算、快速反應(yīng)、達(dá)到人腦的水平目標(biāo)：實(shí)例2高智能機(jī)器人計(jì)算速度1015次/秒要求達(dá)學(xué)習(xí)聯(lián)想推202003年2月23日?qǐng)?bào)道日本研制的世界第一個(gè)機(jī)器人能行走，能認(rèn)識(shí)10個(gè)人會(huì)握手、揮手、跟在人后面走關(guān)于現(xiàn)代機(jī)器人結(jié)論電子系統(tǒng)速度慢，現(xiàn)代機(jī)器人比不上人2003年2月23日?qǐng)?bào)道日本研制的世界第一個(gè)機(jī)器人能行21光子技術(shù)的優(yōu)越性響應(yīng)速度快光傳播速度30萬(wàn)km/s(3*108m/s)電信號(hào)傳輸速度：105m/s電子開關(guān)速度：10-9s光開關(guān)速度：飛秒(fs)10-15s對(duì)比光子技術(shù)的優(yōu)越性響應(yīng)光傳播速度電信號(hào)傳輸速度：105m22抗干擾能力強(qiáng)

不受外界電磁場(chǎng)干擾相互間幾乎不干擾可共用一個(gè)空間，不“串音”

電子受外界電磁場(chǎng)干擾

RC問題滯后效應(yīng)對(duì)比抗干擾不受外界電磁場(chǎng)干擾電子受外界電磁場(chǎng)干擾對(duì)比23處理速度快

電子在電線里傳輸串行傳輸：“瓶頸”問題并行傳輸：由于線徑影響出現(xiàn)RC問題對(duì)比光子可在自由空間傳播可在波導(dǎo)內(nèi)傳播并行傳輸并行處理速度快二維圖像處理，更快、更優(yōu)處理電子對(duì)比光子并行傳輸速度快二維圖像處理，更快、更優(yōu)24傳輸容量大對(duì)比高密度大容量三維空間傳輸高帶寬一根光纖可同時(shí)傳送多少路電話？

106——108路一路微波通道，傳送103路電話或1路彩電信號(hào)美、日?qǐng)?bào)道：超大容量傳輸系統(tǒng)1012bits/s（Tb/s）傳輸對(duì)比高密度大容量三維空間傳輸高帶寬一根光纖可同時(shí)傳送多少25存儲(chǔ)密度大海量存儲(chǔ)例1200mm雙面光盤，2.4mm厚可存儲(chǔ)2部電影的全部聲、像信息例2全息存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度的極限是幾十TB/cm3計(jì)算機(jī)控制，快速存儲(chǔ)存儲(chǔ)海量存儲(chǔ)例1200mm雙面光盤，2.4mm厚例2全息存儲(chǔ)26光信息科學(xué)與光信息技術(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，人類感官接收到的客觀世界總的信息量的90%以上要通過眼睛.光學(xué)是研究光波傳播規(guī)律的科學(xué).光學(xué)又是研究光波與物質(zhì)相互作用的科學(xué).經(jīng)典光學(xué)主要分為兩部分:幾何光學(xué)和波動(dòng)光學(xué).光學(xué)發(fā)展最快的時(shí)期還是二十世紀(jì)，尤其是二十世紀(jì)下半葉，光學(xué)作為物理學(xué)的一個(gè)分支，發(fā)生了深刻的變化.光信息科學(xué)與光信息技術(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，人類感官接收到的客觀世界總271)信息光學(xué)的誕生光學(xué)信息處理是近年來發(fā)展起來的一門新興學(xué)科.1)1948年，全息術(shù)的發(fā)明，物理學(xué)家第一次精確地拍攝下一張立體的物體像，它幾乎記錄了光波所攜帶的全部信息.2)1955年，科學(xué)家第一次提出“光學(xué)傳遞函數(shù)”的新概念，并用它來評(píng)價(jià)光學(xué)鏡頭的質(zhì)量.3)1960年，一種全新的強(qiáng)相干光源—激光器的誕生.1)信息光學(xué)的誕生光學(xué)信息處理是近年來發(fā)展起來的一門新興學(xué)28一門新的學(xué)科——信息光學(xué)從傳統(tǒng)的經(jīng)典波動(dòng)光學(xué)中脫穎而出.由于激光器的應(yīng)用，全息術(shù)獲得了新的生命.全息術(shù)和光學(xué)傳遞函數(shù)的概念結(jié)合，使光學(xué)研究不再局限于用光強(qiáng)、振幅的空間分布來描述光學(xué)圖像，而把圖像看作是由緩慢變化的背景、粗的輪廓等比較低的"空間頻率"成分和急劇變化的細(xì)節(jié)等比較高的“空間頻率”成分構(gòu)成的，用頻率的分布和變化來描述光學(xué)圖像.一門新的學(xué)科——信息光學(xué)從傳統(tǒng)的經(jīng)典波動(dòng)光學(xué)中脫穎而出.29

信息光學(xué)又稱傅里葉光學(xué)，它是應(yīng)用光學(xué)、計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)相結(jié)合而發(fā)展起來的一門新的光學(xué)學(xué)科，是信息科學(xué)的一個(gè)重要組成部分，也是現(xiàn)代光學(xué)的核心.

信息光學(xué)的特點(diǎn)：引用通信和信息理論中的普遍概念和思想闡述光學(xué)現(xiàn)象，使光學(xué)和通信信息理論相結(jié)合，光學(xué)和信息科學(xué)相互滲透.光信息科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)是傅里葉光學(xué)(通常稱之為信息光學(xué)).信息光學(xué)又稱傅里葉光學(xué)，它是應(yīng)用光學(xué)、計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)相30在光學(xué)工程、光學(xué)儀器檢測(cè)、模式識(shí)別、圖像處理、顯示、傳感器、通信、數(shù)據(jù)處理和成像系統(tǒng)等領(lǐng)域有許多應(yīng)用.信息光學(xué)中采用傅里葉分析和線性系統(tǒng)理論分析光波的傳播、衍射和成像現(xiàn)象，將光學(xué)系統(tǒng)看成是收集和傳輸信息的系統(tǒng)，把光學(xué)現(xiàn)象用通信和信息理論進(jìn)行闡述，因而信息光學(xué)是信息科學(xué)的一個(gè)重要部分.在光學(xué)工程、光學(xué)儀器檢測(cè)、模式識(shí)別、圖像處理、顯示、傳感器312)光學(xué)信息及其特點(diǎn)光學(xué)信息是指光波的強(qiáng)度、復(fù)振幅、相位、色彩、偏振態(tài)等內(nèi)容.

光學(xué)信息處理，指的是光學(xué)圖像的產(chǎn)生、傳遞、探測(cè)和處理，即對(duì)已獲得的信息進(jìn)行加工或變換，以達(dá)到提取所需信息的目的.

光學(xué)信息處理具有高度并行、大容量的特點(diǎn).近年來，這一學(xué)科發(fā)展很快，理論體系已日趨成熟、完整，成為信息科學(xué)的重要分支，在一些領(lǐng)域中逐漸進(jìn)入實(shí)用階段.2)光學(xué)信息及其特點(diǎn)光學(xué)信息是指光波的強(qiáng)度、復(fù)振幅、相323)光信息科學(xué)與光信息技術(shù)分類按照光波的相干性、光源的單色性、處理系統(tǒng)是否線性等方面，光學(xué)信息處理通常分為相干處理和非相干處理、單色光處理和白光處理、線性處理和非線性處理等.這些處理方法是在空間域進(jìn)行還是在頻率域進(jìn)行，又分為空間域處理和頻域處理.3)光信息科學(xué)與光信息技術(shù)分類按照光波的相干性、334)光學(xué)信息和通信通信系統(tǒng)和成像系統(tǒng)都是用來收集或傳遞信息的.前者處理的信息一般是時(shí)間性的，而后者處理的信息則是空間性的，但從抽象觀點(diǎn)來看，這一差別并非實(shí)質(zhì)的.都可以用同樣的數(shù)學(xué)方法——傅里葉分析和“系統(tǒng)”理論來描寫各自有關(guān)的系統(tǒng).采用相同的數(shù)學(xué)方法的根本原因不只是由于兩門學(xué)科都對(duì)“信息”感興趣，而更在于通訊系統(tǒng)和成像系統(tǒng)都具有某些相同的基本性質(zhì).4)光學(xué)信息和通信通信系統(tǒng)和成像系統(tǒng)都是用來收集或傳遞信息34許多電子學(xué)網(wǎng)絡(luò)和成像裝置都具有線性和不變性.任何具有這兩種性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)或裝置(電子學(xué)的、光學(xué)的或其他)，在數(shù)學(xué)上都很容易用頻譜分析方法來描述.某些非線性光學(xué)元件具有的輸入輸出關(guān)系，正類似于非線性電子學(xué)元件的相應(yīng)特性，并且類似的數(shù)學(xué)分析方法可以應(yīng)用于兩種情況.數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的相似不但可用于分析的目的，而且也可用于綜合的目的.信息光學(xué)的基本規(guī)律仍然沒有超出經(jīng)典波動(dòng)理論的范圍，它仍然以波動(dòng)光學(xué)原理為基礎(chǔ).許多電子學(xué)網(wǎng)絡(luò)和成像裝置都具有線性和不變性.任何具有這355)信息光學(xué)的研究方法

1.將信息科學(xué)中的線性系統(tǒng)理論引入光學(xué);

2.把光學(xué)成像看成是一種二維的圖像信號(hào)的傳輸和處理系統(tǒng);3.由空間域擴(kuò)展到空間頻率域，對(duì)光學(xué)成像系統(tǒng)進(jìn)行空間頻譜分析;4.光學(xué)系統(tǒng)的單一成像功能擴(kuò)展到二維信息處理.5)信息光學(xué)的研究方法1.將信息科學(xué)中的線性系統(tǒng)理論引36信息光學(xué)信息光學(xué)37享受光

享受光學(xué)

光學(xué)科學(xué)與技術(shù)的成果已深深滲透到我們的生活中.--享受光

享受光學(xué)光學(xué)科學(xué)與技術(shù)的成果已深深滲透到我們3821世紀(jì)將是光子的世紀(jì)，光在信息科學(xué)中將要發(fā)揮更大的作用.——王大珩(1915.2.26─2011.7.21)

王大珩兩院院士中國(guó)光學(xué)界公認(rèn)的學(xué)術(shù)奠基人、開拓者和組織領(lǐng)導(dǎo)者20世紀(jì)是微電子的世紀(jì);21世紀(jì)將是光子的世紀(jì)，光在信息科學(xué)——王大珩(13920世紀(jì)以前的光學(xué)古典光學(xué)傳統(tǒng)光學(xué)20世紀(jì)的光學(xué)傳統(tǒng)光學(xué)現(xiàn)代光學(xué)21世紀(jì)的光學(xué)光子時(shí)代的到來21世紀(jì)

將是光子的世紀(jì)20世紀(jì)以前的光學(xué)古典光學(xué)傳統(tǒng)光學(xué)20世紀(jì)的光學(xué)傳統(tǒng)4020世紀(jì)光學(xué)的主要特點(diǎn)

光學(xué)領(lǐng)域的擴(kuò)展應(yīng)用功能的擴(kuò)展研究?jī)?nèi)容的擴(kuò)展應(yīng)用范圍的擴(kuò)展20世紀(jì)光學(xué)的主要特點(diǎn)光學(xué)領(lǐng)域的擴(kuò)411、光學(xué)領(lǐng)域的擴(kuò)展新學(xué)科紫外光學(xué)、X射線光學(xué)、微光夜視、紅外光學(xué)X射線紫外近紅外

中紅外

遠(yuǎn)紅外可見光

波段：向兩端擴(kuò)展

波長(zhǎng)：?jiǎn)紊?、相干?/p>

研究方向激光器激光全息

光強(qiáng)：?jiǎn)喂庾蛹す夤庠葱请H光源1、光學(xué)領(lǐng)域的擴(kuò)展新學(xué)科紫外光學(xué)、X射線光學(xué)、微光夜視、紅外42

研究對(duì)象：宇宙、宏觀、介觀、微觀研究方向宏大光學(xué)微小光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡微透鏡研究方向天文光學(xué)納米光學(xué)

空間尺度：百億光年單原子尺度，介觀尺度

時(shí)間尺度：天文時(shí)間原子反應(yīng)時(shí)間（10-15

秒）研究方向靜態(tài)光學(xué)瞬態(tài)光學(xué)如超快速現(xiàn)象納秒、皮秒、飛秒研究對(duì)象：宇宙、宏觀、介觀、微觀研究方向宏大光學(xué)微小光學(xué)432、應(yīng)用功能的擴(kuò)展

光學(xué)工程——綜合技術(shù)學(xué)科光機(jī)電算材光學(xué)精密機(jī)械電子材料計(jì)算機(jī)現(xiàn)代精密儀器：多功能、高效率光、機(jī)、電、算、材一體化技術(shù)手段：自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化2、應(yīng)用功能的擴(kuò)展

443、研究?jī)?nèi)容的擴(kuò)展望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、放大鏡等

傳統(tǒng)光學(xué)：

研究現(xiàn)代光學(xué)：

擴(kuò)展到

光子已不僅是作為信息傳遞的手段，幫助人類認(rèn)識(shí)世界光子也能改變物質(zhì)的形態(tài)，幫助人類改造世界.

激光核科學(xué)技術(shù)光探測(cè)器

全息航空航天圖象處理微光光纖與光纖通信圖象融合光集成光信息處理靈巧結(jié)構(gòu)光計(jì)算機(jī)器人視覺等等3、研究?jī)?nèi)容的擴(kuò)展望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、放大鏡等傳統(tǒng)光學(xué)：研452.16m

反射望遠(yuǎn)鏡2.16m

反射望遠(yuǎn)鏡46微光夜視技術(shù)微光夜視技術(shù)47國(guó)慶50周年紀(jì)念鈔全息防偽國(guó)慶50周年紀(jì)念鈔全息防偽484、應(yīng)用范圍的擴(kuò)展4、應(yīng)用范圍的擴(kuò)展49許多學(xué)科分支和方向已形成大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)全世界光學(xué)和光（電）子學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模1995年達(dá)700億美元2000年達(dá)1030億美元2010年，以光電子信息技術(shù)為主導(dǎo)的信息產(chǎn)業(yè)形成5萬(wàn)億美元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，2010年至2015年，光電子產(chǎn)業(yè)可能會(huì)取代傳統(tǒng)電子產(chǎn)業(yè)。光電子技術(shù)將繼微電子技術(shù)之后再次推動(dòng)人類科學(xué)技術(shù)的革命和進(jìn)步。光電子技術(shù)光電子成為信息產(chǎn)業(yè)的主角許多學(xué)科分支和方向光電子光電子成為信息產(chǎn)業(yè)的主角50光電子成為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)的主角機(jī)械領(lǐng)域：激光加工：打孔、切割、焊接、表面處理激光光刻、激光微細(xì)加工、X射線光刻能源領(lǐng)域：太陽(yáng)能電池、激光核聚變——空間衛(wèi)星的能源，地球能源光電子技術(shù)光電子成為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)的主角光電子51激光核聚變(慣性約束聚變):神光II裝置--上海光機(jī)所激光核聚變(慣性約束聚變):神光II裝置--上海光機(jī)所52嫦娥一號(hào)嫦娥一號(hào)53采集傳輸處理存儲(chǔ)超高速度超大容量信息時(shí)代對(duì)信息技術(shù)提出更高要求信息爆炸采集傳輸處理存儲(chǔ)超高速度超大容量信息時(shí)代對(duì)信息技術(shù)信54重返大氣層多彈頭導(dǎo)彈的攔截實(shí)例1彈頭數(shù)量大于1000枚的情況

要求：在數(shù)分鐘內(nèi)完成五項(xiàng)功能1015次/秒要求達(dá)尋的識(shí)別跟蹤發(fā)射迎擊計(jì)算速度重返大氣層多彈頭導(dǎo)彈的攔截實(shí)例1彈頭數(shù)量大于1000枚的情況55實(shí)例2高智能機(jī)器人計(jì)算速度1015次/秒要求達(dá)學(xué)習(xí)聯(lián)想推理識(shí)別記憶功能：形象聲音氣味感覺感知:快速計(jì)算、快速反應(yīng)、達(dá)到人腦的水平目標(biāo)：實(shí)例2高智能機(jī)器人計(jì)算速度1015次/秒要求達(dá)學(xué)習(xí)聯(lián)想推562003年2月23日?qǐng)?bào)道日本研制的世界第一個(gè)機(jī)器人能行走，能認(rèn)識(shí)10個(gè)人會(huì)握手、揮手、跟在人后面走關(guān)于現(xiàn)代機(jī)器人結(jié)論電子系統(tǒng)速度慢，現(xiàn)代機(jī)器人比不上人2003年2月23日?qǐng)?bào)道日本研制的世界第一個(gè)機(jī)器人能行57光子技術(shù)的優(yōu)越性響應(yīng)速度快光傳播速度30萬(wàn)km/s(3*108m/s)電信號(hào)傳輸速度：105m/s電子開關(guān)速度：10-9s光開關(guān)速度：飛秒(fs)10-15s對(duì)比光子技術(shù)的優(yōu)越性響應(yīng)光傳播速度電信號(hào)傳輸速度：105m58抗干擾能力強(qiáng)

不受外界電磁場(chǎng)干擾相互間幾乎不干擾可共用一個(gè)空間，不“串音”

電子受外界電磁場(chǎng)干擾

RC問題滯后效應(yīng)對(duì)比抗干擾不受外界電磁場(chǎng)干擾電子受外界電磁場(chǎng)干擾對(duì)比59處理速度快

電子在電線里傳輸串行傳輸：“瓶頸”問題并行傳輸：由于線徑影響出現(xiàn)RC問題對(duì)比光子可在自由空間傳播可在波導(dǎo)內(nèi)傳播并行傳輸并行處理速度快二維圖像處理，更快、更優(yōu)處理電子對(duì)比光子并行傳輸速度快二維圖像處理，更快、更優(yōu)60傳輸容量大對(duì)比高密度大容量三維空間傳輸高帶寬一根光纖可同時(shí)傳送多少路電話？

106——108路一路微波通道，傳送103路電話或1路彩電信號(hào)美、日?qǐng)?bào)道：超大容量傳輸系統(tǒng)1012bits/s（Tb/s）傳輸對(duì)比高密度大容量三維空間傳輸高帶寬一根光纖可同時(shí)傳送多少61存儲(chǔ)密度大海量存儲(chǔ)例1200mm雙面光盤，2.4mm厚可存儲(chǔ)2部電影的全部聲、像信息例2全息存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度的極限是幾十TB/cm3計(jì)算機(jī)控制，快速存儲(chǔ)存儲(chǔ)海量存儲(chǔ)例1200mm雙面光盤，2.4mm厚例2全息存儲(chǔ)62光信息科學(xué)與光信息技術(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，人類感官接收到的客觀世界總的信息量的90%以上要通過眼睛.光學(xué)是研究光波傳播規(guī)律的科學(xué).光學(xué)又是研究光波與物質(zhì)相互作用的科學(xué).經(jīng)典光學(xué)主要分為兩部分:幾何光學(xué)和波動(dòng)光學(xué).光學(xué)發(fā)展最快的時(shí)期還是二十世紀(jì)，尤其是二十世紀(jì)下半葉，光學(xué)作為物理學(xué)的一個(gè)分支，發(fā)生了深刻的變化.光信息科學(xué)與光信息技術(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，人類感官接收到的客觀世界總631)信息光學(xué)的誕生光學(xué)信息處理是近年來發(fā)展起來的一門新興學(xué)科.1)1948年，全息術(shù)的發(fā)明，物理學(xué)家第一次精確地拍攝下一張立體的物體像，它幾乎記錄了光波所攜帶的全部信息.2)1955年，科學(xué)家第一次提出“光學(xué)傳遞函數(shù)”的新概念，并用它來評(píng)價(jià)光學(xué)鏡頭的質(zhì)量.3)1960年，一種全新的強(qiáng)相干光源—激光器的誕生.1)信息光學(xué)的誕生光學(xué)信息處理是近年來發(fā)展起來的一門新興學(xué)64一門新的學(xué)科——信息光學(xué)從傳統(tǒng)的經(jīng)典波動(dòng)光學(xué)中脫穎而出.由于激光器的應(yīng)用，全息術(shù)獲得了新的生命.全息術(shù)和光學(xué)傳遞函數(shù)的概念結(jié)合，使光學(xué)研究不再局限于用光強(qiáng)、振幅的空間分布來描述光學(xué)圖像，而把圖像看作是由緩慢變化的背景、粗的輪廓等比較低的"空間頻率"成分和急劇變化的細(xì)節(jié)等比較高的“空間頻率”成分構(gòu)成的，用頻率的分布和變化來描述光學(xué)圖像.一門新的學(xué)科——信息光學(xué)從傳統(tǒng)的經(jīng)典波動(dòng)光學(xué)中脫穎而出.65

信息光學(xué)又稱傅里葉光學(xué)，它是應(yīng)用光學(xué)、計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)相結(jié)合而發(fā)展起來的一門新的光學(xué)學(xué)科，是信息科學(xué)的一個(gè)重要組成部分，也是現(xiàn)代光學(xué)的核心.

信息光學(xué)的特點(diǎn)：引用通信和信息理論中的普遍概念和思想闡述光學(xué)現(xiàn)象，使光學(xué)和通信信息理論相結(jié)合，光學(xué)和信息科學(xué)相互滲透.光信息科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)是傅里葉光學(xué)(通常稱之為信息光學(xué)).信息光學(xué)又稱傅里葉光學(xué)，它是應(yīng)用光學(xué)、計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)相66在光學(xué)工程、光學(xué)儀器檢測(cè)、模式識(shí)別、圖像處理、顯示、傳感器、通信、數(shù)據(jù)處理和成像系統(tǒng)等領(lǐng)域有許多應(yīng)用.信息光學(xué)中采用傅里葉分析和線性系統(tǒng)理論分析光波的傳播、衍射和成像現(xiàn)象，將光學(xué)系統(tǒng)看成是收集和傳輸信息的系統(tǒng)，把光學(xué)現(xiàn)象用通信和信息理論進(jìn)行闡述，因而信息光學(xué)是信息科學(xué)的一個(gè)重要部分.在光學(xué)工程、光學(xué)儀器檢測(cè)、模式識(shí)別、圖像處理、顯示、傳感器67