信息光學理論與計算

內(nèi)容概要

本書從光傳播的物理概念出發(fā)，通過對不同形式衍射積分的研究，對目前流行的計算方法進行了概括總結(jié)，給出衍射計算解決光信息技術(shù)問題的實例。    為適應(yīng)面向21世紀的“信息光學”課程教學的需要，本書包含了目前大學本科“信息光學”課程的主要內(nèi)容。主要包括：二維線性系統(tǒng)、標量衍射理論、衍射積分的解析解及數(shù)值計算、光學成像系統(tǒng)、部分相干理論、光學信息處理技術(shù)、全息照相、全息干涉計量、數(shù)字全息以及光通信技術(shù)中的基本器件與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。    本書基本內(nèi)容可以作為高等學?！肮庑畔⒖茖W與技術(shù)”專業(yè)的本科生教材，也可作為相關(guān)專業(yè)師生的教材及參考書。書中打“*”號部分主要適用于研究生及科技工作者參考。

書籍目錄

前言第1章  數(shù)學預(yù)備知識  1.1  常用的幾種非初等函數(shù)    1.1.1  矩形函數(shù)    1.1.2  sinc函數(shù)    1.1.3  階躍函數(shù)    1.1.4  符號函數(shù)    1.1.5  三角函數(shù)    1.1.6  高斯函數(shù)    1.1.7  圓域函數(shù)    1.1.8  狄拉克δ函數(shù)    1.1.9  梳狀函數(shù)  1.2  二維傅里葉變換    1.2.1  二維傅里葉變換的定義和存在條件    1.2.2  傅里葉變換定理    1.2.3  二維傅里葉變換在極坐標下的表示  1.3  線性系統(tǒng)    1.3.1  線性系統(tǒng)的定義    1.3.2  脈沖響應(yīng)和疊加積分    1.3.3  二維線性不變系統(tǒng)的定義    1.3.4  線性不變系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和本征函數(shù)  1.4  二維抽樣定理    1.4.1  函數(shù)的抽樣    1.4.2  原函數(shù)的復(fù)原    1.4.3  空間-帶寬積  習題  參考文獻第2章  標量衍射理論  2.1  光波的復(fù)函數(shù)表示  2.2  空間平面光波場的復(fù)振幅  2.3  各向同性介質(zhì)中光波的電磁理論    2.3.1  各向同性介質(zhì)中的麥克斯韋方程組、物質(zhì)方程及波動方程    2.3.2  波動方程的平面簡諧波解    2.3.3  平面簡諧光波的電矢量E、磁矢量B與傳播方向的關(guān)系    2.3.4  光波場的能量傳遞  2.4  經(jīng)典標量衍射理論    2.4.1  基爾霍夫公式及瑞利一索末菲公式    2.4.2  衍射的角譜理論    2.4.3  衍射問題的傍軸近似——菲涅耳衍射積分    2.4.4  夫瑯禾費衍射  2.5  柯林斯公式    2.5.1  傍軸光學系統(tǒng)的ABCD矩陣表示    2.5.2  傍軸球面波的ABCD定律及等效傍軸透鏡光學系統(tǒng)    2.5.3  柯林斯公式與出射光瞳衍射公式  習題  參考文獻第3章  衍射積分的解析解及應(yīng)用  3.1  夫瑯禾費衍射的計算    3.1.1  矩形孔的夫瑯禾費衍射    3.1.2  圓形孔的夫瑯禾費衍射    3.1.3  振幅型正弦光柵的夫瑯禾費衍射    3.1.4  相位型正弦光柵的夫瑯禾費衍射  3.2  矩形孔及正弦振幅光柵的菲涅耳衍射    3.2.1  矩形孔的菲涅耳衍射    3.2.2  直邊衍射條紋的間距公式    3.2.3  正弦振幅光柵的菲涅耳衍射  3.3  矩形孔衍射場半解析公式的應(yīng)用    3.3.1  用菲涅耳函數(shù)表示菲涅耳衍射    3.3.2  折射棱鏡陣列的衍射場    3.3.3  空間曲面衍射場的計算  習題  參考文獻第4章  衍射積分的快速傅里葉變換計算  4.1  離散傅里葉變換與傅里葉變換的關(guān)系    4.1.1  空域連續(xù)函數(shù)的離散及延拓  ……第5章  光學成像系統(tǒng)第6章  部分相干理論第7章  光學信息處理第8章  全息照相第9章  全息干涉計量第10章  數(shù)字全息第11章  光波分復(fù)用通信技術(shù)中的基本器件與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

編輯推薦

在目前流行的信息光學著作中，衍射計算方法的討論較少，在一定程度形成學習和研究光信息技術(shù)的障礙。如果能夠從光傳播的物理概念出發(fā)，通過對不同形式衍射積分的研究，對目前流行的計算方法簡要總結(jié)，給出衍射計算解決光信息技術(shù)問題的實例，必然能為相關(guān)專業(yè)的大學生、研究生及科技工作者提供方便。這成為寫作《信息光學理論與計算》并將其取名為《信息光學理論與計算》的主要原因。 《信息光學理論與計算》較系統(tǒng)地介紹了全息、全息干涉計量及數(shù)字全息的理論及技術(shù)，書中對衍射計算的討論事實上適用于與激光應(yīng)用研究相關(guān)的許多學科，這是《信息光學理論與計算》的主要特點。

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