衍射微光學(xué)設(shè)計

前言

　　隨著MEMS技術(shù)的發(fā)展，光學(xué)系統(tǒng)的微小型化、集成化、多功能和低成本必然是未來的發(fā)展方向之一，而微光學(xué)器件是制造微小型光機(jī)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，具有體積小、質(zhì)量小、衍射效率高、易復(fù)制和造價低等特點，并能實現(xiàn)傳統(tǒng)光學(xué)難以完成的微小、陣列、集成及任意波面變換等功能，對以光學(xué)元件為基礎(chǔ)的信息捕獲、抽取、測量和控制等產(chǎn)生了極大的影響，在諸如空間技術(shù)、微光機(jī)電系統(tǒng)、光計算、光通信、信息處理、生物醫(yī)學(xué)、國防軍事及娛樂消費(fèi)等眾多領(lǐng)域有很廣泛的應(yīng)用前景?！　”緯亲髡呓Y(jié)合自己近年來從事衍射微光學(xué)的科研實踐，收集、閱讀和消化數(shù)百篇中外文獻(xiàn)資料，綜合國際學(xué)術(shù)新觀點和研究進(jìn)展，認(rèn)真總結(jié)并撰寫而成。該書系統(tǒng)、全面地論述了衍射微光學(xué)的理論基礎(chǔ)和設(shè)計方法，反映了近年來衍射微光學(xué)設(shè)計方面的最新進(jìn)展和研究成果。，　　全書共分為12章。第1章介紹衍射微光學(xué)的基本概念、衍射微光學(xué)器件設(shè)計理論和制作方法的研究進(jìn)展。第2章敘述標(biāo)量衍射理論，重點在基爾霍夫標(biāo)量衍射理論。第3章對基于基爾霍夫衍射原理的精細(xì)化設(shè)計理論進(jìn)行深入淺出的分析，系統(tǒng)地建立精細(xì)化設(shè)計時輸入、輸出平面的抽樣原則。第4章至第7章分別論述衍射微光學(xué)器件的多種設(shè)計方法--蓋師貝格-撒克斯通算法、模擬退火算法、遺傳算法和楊一顧算法。第8章分析衍射透鏡、諧衍射透鏡的設(shè)計方法及其色散特性，給出大數(shù)值孔徑衍射和諧衍射透鏡更為準(zhǔn)確的設(shè)計公式，同時介紹折衍混合成像系統(tǒng)的設(shè)計方法。第9章、第10章分別詳細(xì)地討論矢量衍射理論一一等效介質(zhì)理論和嚴(yán)格耦合波分析理論。第11章介紹FD7D分析衍射光學(xué)器件特性的相關(guān)方法。第12章介紹利用矢量衍射理論設(shè)計抗反射元件、偏振分束器、相位延遲器、衍射微透鏡和高效率等光強(qiáng)分束器等多種亞波長結(jié)構(gòu)器件?！　”緯鴱幕A(chǔ)理論和設(shè)計方法兩個方面體現(xiàn)出較高的學(xué)術(shù)水平和實用價值，書中精選的設(shè)計實例對初步涉足微光學(xué)研究的學(xué)者具有較大的啟發(fā)作用，且許多設(shè)計結(jié)果可直接應(yīng)用于科研實踐和工程應(yīng)用。本書可供從事微光學(xué)研究、微光機(jī)電系統(tǒng)集成、光電子器件和系統(tǒng)的設(shè)計、制作及應(yīng)用的相關(guān)科技工作者參考，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的高年級本科生和研究生的教材或參考書?！　≡诰幹緯鴷r，作者參閱了國內(nèi)外許多的文獻(xiàn)資料，在此對引用的文獻(xiàn)作者表示感謝!對國防科技圖書出版基金的資助及國防工業(yè)出版社的支持表示感謝!書中錯誤和不妥之處在所難免，敬請各位專家、學(xué)者和讀者批評指正?！　【幹摺　?010年10月

內(nèi)容概要

顏樹華的《衍射微光學(xué)設(shè)計》全面論述了衍射微光學(xué)的理論基礎(chǔ)和設(shè)計方法，深入淺出地分析了基爾霍夫衍射理論、等效介質(zhì)理論、嚴(yán)格耦合波理論和時域有限差分法，系統(tǒng)地建立了精細(xì)化設(shè)計時輸入、輸出平面的抽樣原則。深入探討了蓋師貝格—撒克斯通算法、模擬退火算法、遺傳算法和楊—顧算法等在衍射微光學(xué)器件中的設(shè)計應(yīng)用。書中精選的設(shè)計實例對初步涉足微光學(xué)研究的學(xué)者具有較好的啟發(fā)作用。
《衍射微光學(xué)設(shè)計》從基礎(chǔ)理論和設(shè)計方法兩個方面體現(xiàn)出較高的學(xué)術(shù)水平和實用價值，可供從事微光學(xué)研究、微光機(jī)電系統(tǒng)集成、光電子器件和系統(tǒng)的設(shè)計、制作及應(yīng)用的相關(guān)科技工作者參考，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的高年級本科生和研究生的教材或參考書。

書籍目錄

第1章 緒論
  1.1 二元光學(xué)及其內(nèi)涵
  1.2 衍射微光學(xué)器件設(shè)計理論的研究進(jìn)展
    1.2.1 基于標(biāo)量衍射理論的設(shè)計方法
    1.2.2 基于矢量衍射理論的設(shè)計方法
    1.2.3 衍射微光學(xué)器件設(shè)計理論的發(fā)展趨勢
  1.3 衍射微光學(xué)器件制作方法的研究進(jìn)展
    1.3.1 傳統(tǒng)套刻法
    1.3.2 激光直寫法
    1.3.3 灰度掩模法
第2章 衍射微光學(xué)基本理論
第3章 基于標(biāo)量衍射理論的精細(xì)化設(shè)計
第4章 GS算法設(shè)計衍射光學(xué)元件
第5章 楊—顧算法設(shè)計衍射光學(xué)元件
第6章 模擬退火算法設(shè)計衍射光學(xué)元件
第7章 遺傳算法設(shè)計衍射光學(xué)元件
第8章 衍射光學(xué)透鏡及折衍混合成像系統(tǒng)
第9章 亞波長結(jié)構(gòu)及等效介質(zhì)理論
第10章 嚴(yán)格耦合波理論
第11章 FDTD分析衍射光學(xué)器件特性
第12章 亞波長結(jié)構(gòu)器件設(shè)計及其特性分析
附錄A 逆衍射積分公式的推導(dǎo)
附錄B 衍射透鏡及諧衍射透鏡透過率函數(shù)級數(shù)展開形式的推導(dǎo)
參考文獻(xiàn)

圖書封面

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