第一章 平面光波的反射与折射
1．掌握平面光波在两种电介质分界面上反射与折射规律，包括全反射与倏逝波概念。
2．掌握光波在金属表面的反射与透射原理知识
3．掌握相关基本计算公式。
4．了解光路的可逆性、费马原理和马吕斯定律。
第二章 平板波导
1．掌握平板波导的传输条件、场分布、有效厚度、能量流和光耦合知识。
2．掌握梯度折射率波导的光线方程、电磁场方程及其典型解
第三章 光纤
1．掌握阶跃型光纤波导的电磁场方程、特征方程、截止模与基模
2．掌握梯度折射率的近似分析方法
3．掌握光纤传输的色散特性、损耗特性和偏振特性。
4．了解振幅调制、相位调制、偏振态调制等几种典型的光纤传感器基本原理。

第二部分  偏振光学基础 
1．掌握晶体光学的基本概念（光轴、主平面、主截面、单轴多轴晶体、正负晶体），会用惠更斯原理分析晶体的双折射现象。
2．了解偏振光的矩阵表示，会用矩阵方法表示偏振光和配置器件，并求出射光的矩阵。
3．掌握起偏器、分束器和波片（l/4波片、l/2波片和全波片）的结构、作用和工作原理。

第三部分  光电子学基础 
1．掌握光电效应和光的量子性知识
2．掌握光的自发发射、受激发射与受激吸收原理
3．掌握激光器的基本原理
4．掌握气体、固体、半导体激光器的工作原理。
5．了解光电效应、磁光效应、晶体压电效应等基本原理和应用。

第四部分  信息光学基础 

1．掌握光的标量衍射理论
2．掌握透镜的傅立叶变换性质和成像性质
3．掌握光的空间滤波基本概念和原理
4．掌握相干光学处理理论与方法
 5．了解非相干光学处理基本理论和光学传递函数。

考试内容中基本理论、基本知识和基本技能性题目占80%左右，综合和实际应用题目（有一定难度的题目）不超过20%。
十三、 试卷题型及比例
试题类型包括：简答题和应用计算题等，各占50%左右。试题反映本课程的主要内容和要求，适当均匀分布在上述内容中。
十四、 考试形式及时间
考试形式为笔试。考试时间为3小时。
十五、 参考书目
综合参考书：
1）郁道银编．工程光学．北京：机械工业出版社，1999
2）赵建林编．高等光学．北京：国防工业出版社，2002
分类参考书：
3）叶培大编．光波导技术基本理论．北京：人民邮电出版社，1981
4）陈才和编．光纤通信．北京：电子工业出版社，2004
5）李家辉等编．晶体光学．北京：北京理工大学出版社，1989
6）苏显渝编．李继陶．信息光学．北京：科学出版社，1999。
7）J．W．顾德门著．傅立叶光学导论．詹达三等译．北京：科学出版社，1976
8）周炳昆等编．激光原理．北京：国防工业出版社，1995

课程编号：312   课程名称：传感理论与信号调理
传感理论与信号调理为博士研究生入学考试专业课程。该课程包括现代传感技术和测控电路两大部分，为适应不同专业考生的实际情况，暂时按现代传感技术和测控电路两个独立部分命题，考生可以根据自己报考的专业或研究方向选择其中任一部分试题。
一．现代传感技术 
（一）考试的总体要求
考查学生对本课程的基础理论、基本知识和基本技能掌握的程度，以及运用所学的理论解决实际问题的能力。要求基本掌握现代传感技术的基础理论、传感器的基本作用原理、基础效应、构成及特性评价；了解现代典型传感器的原理、结构与应用方法，掌握光学及光纤传感技术的基本概念、基础理论，能运用所学知识进行一般测量系统、典型光纤传感系统的设计、计算和分析，并对现代传感技术的新理论、新方法及其发展趋势有所了解。
（二） 考试的内容及比例
1．考试主要内容提要：
（1）基础部分
① 传感器的定义、分类，信息与传感器的关系，能量与示容变量和示强变量，传感器的输入/输出特性。
② 物理型传感器所依据的物理定律、物理现象、物理效应归类；伯努利方程和守恒定律；场的定律；奈奎斯特定理和统计法则；热平衡现象及其的一次效应、二次效应；传输现象及其一次效应、二次效应；量子现象；试举说明上述理论在在传感器中的应用。
③ 基础效应及其应用：光电效应，压电效应、光的多普勒效应，电光效应、磁光效应、电磁效应、热电效应，压磁效应，压阻效应、约瑟夫逊效应与核磁共振等及其应用。
④ 各类型传感器的组成及框图表示；传感器对信号选择的一般数学表达式及其特点；传感器的标定校准与基准。
⑤ 传感器的静态特性、动态特性及其指标；传感器的连接矩阵；误差与信噪比；噪声源与降噪方法。
⑥ 光传感器及其类型、特性参数、光纤感系统中的光器件（光源、光探测器、光纤、光缆及其它光无元器件等）。
⑦ 光电探测器件，性能指标及应用。
⑧ 光的基本概念和基本定律：几何光学基本概念和定律（反射、折射、全反射等的基本概念和定率）；光的干涉和干涉仪；光的偏振和偏振光的干涉；光的双折射等。
⑨ 纤维光学的本概念和基础知识：光纤的结构、分类和特性参（如，数值孔径NA、集光本领、损耗﹡、色散﹡等）；光在阶跃光纤中的传播；阶跃光纤中的子午光线、斜光线﹡；单模光纤与光在光纤中传输的单模条件等。
（2） 典型光传感器及其应用技术
1）光传感器的基本工作原理（光调制技术：光的强度调制、相位调制、偏振调制等，光信号检测技术：光的强度检测、光波相位检测、光偏振检测﹡等）、光传感系统的组成。
2） 强度调制型光传感器的构成、基本工作原理及其应用（如，光纤温度传感器，光纤位移传感器，光纤微弯曲压力、振动传感器等）。
  3）相位调制型光传感器的构成、基本工作原理及其应用（如，光纤加速度传感器，光纤压力传感器，光纤温度传感器等）。
  4）光纤陀螺仪
① 光纤陀螺仪的基本工作原理、构成;
② 光纤陀螺仪的误差源及其抑制方法﹡。
﹡3．图像传感器及其应用。

（二）比例
按“以基础概念、基本理论、基本方法为主，兼顾系统及应用”的思想，每年根据情况涉及各章的内容比例略作调整。
掌握光及光纤传感技术的基本概念、基础理论的基础上，能运用所学知识进行典型光纤传感系统的初步设计、计算和分析。
（三） 试卷类型及比例
试题类型包括：名词定义解释、是非判断题、填空题、选择题、简答题、计算题、分析证明题、具体应用等。
每年根据情况选择 4～6种类型，概念解释、选答、简述类型题一般占50-80% ，后三类题一般占50-20% 。试题反映本课程的主要内容和要求，适当均匀分布在上述内容中。
（四） 考试形式及时间
考试形式为笔试，考试时间为3小时，满分100分。
（五） 主要参考教材
1. 金篆芷、王明时．现代传感技术，北京：电子工业出版社，1995.3.
2. 【日】森村正直、山崎弘郎箸，孙宝元译﹡．传感器工程学，大连工学院出版社，1988.
3．王庆友．CCD应用技术，天津大学出版社，2000.11.
4. 张志鹏，（英）W.A.Gambling 著,光纤传感器原理 ，中国计量工业出版社，1991.
5.廖延彪编著﹡，光纤光学，清华大学出版社，2000．
6.陈才和主编﹡﹡，光纤通信，电子工业出版社，2004.
﹡— 参考
﹡﹡——参考第二章

二．测控电路部分
（一）考试的总体要求
要求考生掌握测控电路的基本组成，掌握测控仪器中各种常用单元电路的基本原理及设计方法、电路结构和类型。
（二）考试的内容及比例
1)绪论 (5%)
测控系统的组成；测控电路的输入信号和输出信号；测控电路的基本组成
2)信号放大电路 (20%)
自动调零放大电路、CAZ运算放大器、斩波稳零集成运算放大器三种稳零放大电路的工作原理；自举式高输入阻抗放大电路的工作原理；高共模抑制比放大电路、电桥放大电路、隔离防大电路的工作原理。
3)信号调制解调电路 (20%)
双边带调幅信号及其表达式和波形以及载波信号频率与调制信号频率之间的关系；几种调幅方法以及包络检波；精密检波电路作用；相敏检波电路的特点，与包络检波电路的比较；相敏检波电路的选频特性和鉴相特性；调频信号的表达式、波形；调频及鉴频方法；频率计工作原理；调相信号的表达式、波形；调相及鉴相方法；脉宽调制信号表达式、波形；脉宽调制及解调方法。
4)信号分离电路 (15%)
滤波器的类型及滤波器特性指标；压控电压源型滤波电路及无限增益多路反馈型滤波电路。
5)信号运算电路 (15%)
加减运算电路；四种特征值运算电路：绝对值电路、平均值运算电路、峰值运算电路、有效值运算电路
6)信号转换电路 (15%)
采样保持电路的基本原理；模拟开关；采样保持电路的实用电路；电平比较电路、滞回比较电路、窗口比较电路；加权电阻网络D/A转换器及R－2R梯形电阻网络D/A转换器；双积分式A/D、逐次逼近式A/D、并行比较式A/D的工作原理
7)信号辨向与细分 (10%)
四细分辨向电路及电阻链分相电路，微机细分及只读存储器细分，相位跟踪细分。

（三）考试的题型及比例
选择题20％，简答题30％，设计分析题20％，计算论述题30％。
（四）考试形式及时间
考试形式为笔试，考试时间为3小时，满分100分。
（五） 参考书目
1. 张国雄，金篆芷主编. 测控电路. 北京：机械工业出版社，2001

课程编号：313   课程名称：精密测控技术与系统

精密测控技术与系统课程为测试计量技术及仪器专业博士生入学考试专业课内容。该专业课考试分成两个独立的部分，分别是几何量测试新技术部分和纳米测试与精密测控技术部分。考生可以根据自己报考的研究方向选择其中任一个完整的部分。

一、几何量测试新技术部分
(一)、考试的总体要求
掌握几何量测试新技术的基础知识和基本理论，并能熟练运用和解决测量中的实际问题。
(二)、考试的内容
1．几何量测量基本知识
动态与静态测试、测量误差、测量不确定度、测量重复性、测量准确度、测量复现性等测量基本知识。
2．光电及CCD测试技术及信号处理
透射光照明的光学成像系统和光电测量方法，CCD器件与光栅器件配合的坐标测量技术，系统中光学与机构引起的测量误差分析。
3．计算机视觉检测技术
结构光视觉检测技术（光三角法）、立体视觉检测技术（双目、多目视觉）、三维形状信息恢复、摄像机模型及标定等。
4．光纤传感及测量技术
常用光纤无源及有源器件，传光型光纤传感技术，振幅调制传感型光纤传感器，相位调制传感型光纤传感器（包括常见光纤干涉仪，F-B干涉仪，光纤光栅，白光及准白光干涉等），偏振态调制光纤传感器等。
5．干涉测量技术
掌握干涉测量的物理基础。了解典型干涉测量系统的工作原理及特点，如迈克尔逊干涉仪，泰曼干涉仪，法－珀干涉仪，激光量块干涉仪，波面剪切干涉技术，双频激光干涉技术等。
6．大地测量方法在工业测量中应用
掌握经纬仪、水准仪测量原理及基本测量方法。能够用水准测量方法在工业现场建立高度基准。了解双经纬仪坐标测量系统的建立方法及基本数学模型。
7．几何量测试技术发展动态
了解几何量测试新技术的发展动态，能够描述科研和生产实际中的几种几何量测试新技术原理和应用。
(三)、考试的题型及比例
简答题20％，设计分析题60％，论述题20％。
注：以上是大致比例，每年有所不同。
(四)、考试形式及时间
考试形式为笔试，考试时间为3小时。
(五)、参考书
⑴费业泰主编，误差理论与数据处理，北京：机械工业出版社，2005年
⑵王庆有，图像传感器应用技术，北京：电子工业出版社，2003年
⑶章毓晋，图像理解与计算机视觉，北京：清华大学出版社，2000年
⑷廖延彪主编，光纤光学，北京：清华大学出版社，2000年
⑸叶声华主编，激光在精密计量中的应用，北京：机械工业出版社，1984年