光学工程作为现代科技发展的重要支撑学科,在长春光机所的科研实践中具有显著优势。该领域的研究体系涵盖光学系统设计、光电检测技术、激光精密加工、成像光学与信息处理等多个方向,其核心理论体系建立在几何光学、物理光学、应用光学三大基础之上,同时与数学物理方法、工程光学设计软件(如Zemax、Code V)及现代制造技术深度融合。考生需重点掌握光学系统的像差理论、衍射光学、系统装调与检测技术,以及光电探测器特性与信号处理等关键技术。
在光学设计方面,需深入理解高级像差理论,包括赛德耳常数法、瑞利差分析等计算方法,熟练运用_ABCD矩阵进行系统传递函数分析。对于自由曲面光学设计,应掌握偏振校正原理及多频谱优化技术,特别是空间光调制器(SLM)在动态光学系统中的应用。在光电系统领域,需掌握光电转换效率计算模型,包括量子效率、暗电流噪声及系统信噪比分析,了解超快激光技术(飞秒、皮秒)在微纳加工中的应用边界条件。成像光学部分需重点研究变焦系统设计、自由曲面非球面加工误差修正,以及基于深度学习的光学畸变补偿算法。
参考书目应重点包括《工程光学》(赵凯华著,清华大学出版社)系统梳理光学基础理论,《光学系统设计》(Robert E. Fischer著,电子工业出版社)详解现代设计方法,《光电检测技术》(长春光机所编,国防工业出版社)涵盖研究所特色成果,《激光原理与器件》(李景端著,科学出版社)解析激光物理特性,以及《光学制造技术》(王立军著,机械工业出版社)介绍精密加工工艺。建议考生建立"理论-软件-实验"三位一体复习体系,通过Zemax优化设计、COMSOL仿真验证、实验室样机测试等环节深化理解。
备考策略需注重前沿技术追踪,重点关注2023-2024年度《中国光学》期刊中长春光机所发表的12篇核心论文,特别是超分辨成像、量子光学测量、自由曲面纳米加工等方向。建议完成3-5个完整光学系统设计案例,包括但不限于AR/VR光学模组、高光谱成像系统、激光微纳加工头等应用场景。同时需强化工程数学能力,重点突破傅里叶光学中的频谱分析、小波变换在光学信号处理中的应用,以及优化算法中的约束条件处理技巧。
实验技能考核应着重准备光学元件检测(如亚表面形貌测量、面形精度评价)、光电系统搭建(包括激光器-探测器-传输介质耦合)、系统噪声抑制(热透镜效应补偿、散斑噪声抑制)等实操项目。建议参考《光学工程实验指导书》(长春光机所内部资料),系统掌握MDF光学检测平台、CCD/CMOS测试系统、激光功率计等设备操作规范。针对研究所特色方向,需重点了解空间光学在轨检测技术、高能激光武器光学系统设计等交叉领域知识。