2015年博士入学《激光原理与技术》考试大纲

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1、2015年博士入学《激光原理与技术》考试大纲《激光原理与技术》要求学生已掌握本课程的基本理论、基本分析方法和基本技能，具备一定的应用所学基本理论和方法分析和解决本专业的一般性问题的能力。考试内容包括：一、了解激光的诞生及发展、激光的基本概念、激光产生的机理、激光器实例。二、光线矩阵及高斯光束光线的传播、光线矩阵、光束在均匀介质中传输、ＡＢＣＤ法则；高斯光束的基模及高阶模、高斯光束通过薄透镜的传输；高斯光束的变换、聚焦、准直和匹配；高斯光束的自再现变换与稳定球面腔。三、激光谐振腔光学谐振腔的稳定性条件、光

2、学谐振腔的构成、分类及作用；光学谐振腔的模式、光波模的谐振频率；光学谐振腔内的多纵模振荡和单纵模的选取、纵模的频率漂移；光学谐振腔的损耗；平行平面腔的迭代法；稳定球面腔、对称共焦腔的模式；一般稳定球面腔与对称共焦腔的等价性、一般稳定球面腔的模式；非稳定球面腔。四、光场与物质的相互作用光场与物质相互作用的理论体系；谱线加宽与线型函数、光谱线的频率分布；爱因斯坦辐射系数在谱线加宽时的修正；原子与有谱线线宽辐射场的相互作用；均匀加宽和非均匀加宽；激光器的速率方程理论、三能级速率方程组、四能级速率方程组。五、连

3、续和脉冲激光器的运行特性均匀加宽及非均匀加宽条件下的小信号增益系数和大信号增益系数；增益饱和现象及其物理机制、增益曲线的烧孔效应；反转集居数的饱和；连续激光器的稳态工作特性、激光器的速率方程、激光器的阈值条件；阈值增益系数、阈值反转集居数密度、阈值泵浦功率；稳态工作时的腔内光强、连续激光的输出功率和最佳透过率；单模激光器的频率极限、激光器的频率牵引；脉冲激光器的工作特性、多模激光器的速率方程。六、激光器及相关技术典型激光器，包括红宝石激光器、掺钛蓝宝石激光器、Nd:YAG激光器、钕玻璃激光器、He—Ne

4、激光器、CO2激光器、氩离子激光器等；掌握各种激光器的激光工作物质、最主要的工作波长以及各种激光器的典型特性。激光调制的基本概念、电光调制、声光调制；调Q激光器的基本理论、电光调Q、声光调Q、被动式可饱和吸收调Q；锁模技术的目的和意义、主动锁模、被动锁模、自锁模；激光放大技术、脉冲放大器理论、半导体激光放大器与光纤放大器；模式选择技术、横模及纵模选择原理和常用方法； 常用的稳频技术、兰姆凹陷及赛曼效应稳频；了解光倍频及光混频、光参量振荡放大、非线性光材料、受激拉曼散射；光纤的衰减和色散特性、单模光纤的保

5、偏和双折射、光学孤子。2015年博士入学《数字图像处理》考试大纲要求深入理解图像处理的基本理论、原理和方法，全面掌握图像处理、图像识别、图像压缩编码等方面的基础知识，能够运用各种方法解决问题。对图像处理领域的前沿发展有一定了解。1、数字图像的基本原理，传感器成像原理，目前成像设备发展的最新动态。2、图像空间域灰度变换、空间域相关、卷积的基本概念，空间滤波、图像增强等基本概念。能熟练运用各种空间滤波算法进行图像的平滑滤波和锐化滤波。（1）图像变换：对数变换、伽马变换、线性变换等。（2）空间滤波：平滑滤波器

6、、拉普拉斯算子、Soble算子等。3、图像频率域变换和频域滤波掌握图像傅里叶变换的基本概念和原理，理解图像频率域和空间域的关系。掌握频率域低通滤波和高通滤波的理论和原理，能运用频域方法进行图像滤波运算。（1）图像频域滤波基本概念、二维离散傅里叶变换原理（2）频域低通滤波：理想低通滤波器、布特沃斯低通滤波器、高斯低通滤波器等（3）频域高通滤波：理想高通滤波器、布特沃斯高通滤波器、高斯高通滤波器等4、图像复原（1）了解图像退化/复原模型（2）掌握空间滤波去除噪声方法：均值滤波器、统计排序滤波器、自适应滤波器

7、。理解频率域滤波去除噪声方法：带阻滤波、带通滤波、陷波滤波（3）了解线性、位置不变退化及其退化函数估计。5、彩色图像处理（1）彩色模型，理解图像彩色空间。（2）了解伪彩色、真彩色概念，伪彩色的应用。（1）掌握彩色空间的变换。（2）熟练掌握彩色图像的平滑、锐化、分割方法。1、图像压缩（1）掌握图像压缩的原理和基本概念。（2）理解离散余弦变换、小波变换的原理和方法。（3）掌握基本的图像编码方法：霍夫曼编码、香农编码、算术编码。（4）了解静止图像编码标准：JPG、JPG2000。（5）了解视频编码标准：MPE

8、G、H.264、HEVC。2、形态学图像处理理解数学形态学的基本概念和原理，运用各种形态学算法进行图像处理。（1）腐蚀和膨胀。（2）开操作、闭操作。（3）击中击不中变换。3、图像分割掌握图像分割的基本概念和原理，熟练运用各种分割算法解决问题。（1）点、线及边缘检测方法。（2）阈值分割原理及算法。（3）基于区域的分割原理及算法。（4）应用运动信息的分割。4、目标识别（1）理解模式和模式类的原理。（2）了解基于决策理论方法的图像识别。2015年