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信息光學理論與應用(第4版高等院校電子信息類規劃教材)

  • 作者：編者:王仕璠|責編:王曉丹//左佳靈
  • 出版社：北京郵電大學
  • ISBN：9787563561223
  • 出版日期：2020/08/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：304
人民幣：RMB 52 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是在普通高等教育「十一五」國家級規劃教材《信息光學理論與應用》(第3版)的基礎上修訂而成的，系統地介紹了信息光學的基礎理論及相關的應用。全書共10章，內容涉及二維傅里葉分析、標量衍射理論、光學成像系統的頻率特性、部分相干理論、光學全息照相、空間濾波、相干光學處理、非相干光學處理，以及信息光學在計量學中的應用等。
    本書內容豐富，選材新穎，既系統地介紹基礎理論，又同時兼顧理論和技術的發展，並強調理論與應用的結合。《信息光學理論與應用》的第2版曾被教育部評為「2009年度普通高等教育精品教材」。第3版在保持原書總體特色的基礎上，結合作者多年的教學實踐，對第2版做了許多修訂和補充，並將其中的習題解答部分從原書中剝離出來，做了適當的添加和完善，同時補充了思考題解答，獨立成書。
    在準備出版本書和英文版時，作者對第3版又做了全面的修訂，刪去了一些次要的內容，對個別章節做了適當的補充，使其更加精煉、流暢，更適合於課堂教學。同時，為了配合重點大學進行雙語教學的需要，作者力圖使中文第4版與英文版的全書內容一致，便於學生對照參考。
    本書讀者對象為光學、光學工程、光電子技術、光信息科學與技術、應用物理、精密儀器等專業的高年級本科生和研究生。本書也可供相關專業的工程技術人員參考。
作者介紹
編者:王仕璠|責編:王曉丹//左佳靈
目錄
第1章  二維傅里葉分析
  1.1  光學中常用的幾種非初等函數
    1.1.1  矩形函數
    1.1.2  sinc函數
    1.1.3  階躍函數
    1.1.4  符號函數
    1.1.5  三角形函數
    1.1.6  高斯函數
    1.1.7  圓域函數
  1.2  δ 函 數
    1.2.1  δ函數的定義
    1.2.2  δ函數的物理意義
    1.2.3  δ函數的性質
    1.2.4  梳狀函數
  1.3  卷積
    1.3.1  卷積概念的引入
    1.3.2  卷積的定義
    1.3.3  卷積的物理意義和幾何意義
    1.3.4  卷積的運算性質
    1.3.5  卷積運算舉例
  1.4  相關
    1.4.1  互相關
    1.4.2  自相關
    1.4.3  相關運算舉例
    1.4.4  有限功率函數的相關
  1.5  傅里葉變換的基本概念
    1.5.1  二維傅里葉變換的定義
    1.5.2  存在條件
    1.5.3  廣義傅里葉變換
    ?1.5.4  虛、實、奇、偶函數傅里葉變換的性質
    1.5.5  傅里葉變換作為分解式
  1.6  二維傅里葉變換的基本定理
  1.7  傅里葉貝塞爾變換
    1.7.1  可分離變數函數的變換
    1.7.2  具有圓對稱的函數：傅里葉貝塞爾變換
  1.8  常用傅里葉變換對
  1.9  線性系統與線性空間不變系統
    1.9.1  系統的算符表示
    1.9.2  線性系統的意義
    1.9.3  脈衝響應函數與疊加積分
    1.9.4  線性空間不變系統傳遞函數
    1.9.5  線性空間不變系統的本征函數
    1.9.6  LSI級聯繫統
  1.10  二維採樣定理
    1.10.1  圖像函數的採樣表示法
    1.10.2  奈奎斯特判據
    1.10.3  原始函數的複原
    1.10.4  空間帶寬積
  思考題
  習題

  本章參考文獻
第2章  標量衍射理論
  2.1  引言
  2.2  基爾霍夫衍射理論
    2.2.1  數學預備知識
    2.2.2  平面衍射屏的基爾霍夫衍射公式
    2.2.3  菲涅耳基爾霍夫衍射公式
    2.2.4  衍射公式與疊加積分
  2.3  衍射規律的頻域表達式
    2.3.1  衍射規律的頻域描述
    2.3.2  傳播現象作為一種線性空間濾波器
    2.3.3  衍射孔徑對角譜的效應
  2.4  菲涅耳衍射與夫琅和費衍射
    2.4.1  初步的近似處理
    2.4.2  菲涅耳近似
    2.4.3  夫琅和費衍射
    2.4.4  菲涅耳衍射與夫琅和費衍射的關係
  2.5  夫琅和費衍射計算實例
    2.5.1  矩孔和單縫的夫琅和費衍射
    2.5.2  雙縫的夫琅和費衍射
    2.5.3  多縫的夫琅和費衍射
    2.5.4  圓孔的夫琅和費衍射
    2.5.5  圓環的夫琅和費衍射
    2.5.6  正弦型振幅光柵的夫琅和費衍射
    2.5.7  正弦型位相光柵的夫琅和費衍射
  2.6  菲涅耳衍射計算實例
    2.6.1  傅里葉成像
    2.6.2  衍射屏被會聚球面波照明時的衍射
  2.7  衍射的巴俾涅原理
  思考題
  習題
  本章參考文獻
第3章  光學成像系統的頻率特性
  3.1  透鏡的傅里葉變換性質
    3.1.1  薄透鏡的位相調製作用
    3.1.2  透鏡的傅里葉變換性質
    3.1.3  透鏡孔徑的影響
  3.2  光學成像系統的一般分析
    3.2.1  成像系統的普遍模型
    3.2.2  衍射受限系統的點擴展函數
    3.2.3  准單色光照明時物像關係分析
  3.3  衍射受限相干成像系統的傳遞函數
    3.3.1  相干傳遞函數的定義
    3.3.2  相干傳遞函數與系統物理性質的聯繫
    3.3.3  像差對系統傳遞函數的影響
    3.3.4  相干傳遞函數計算舉例
  3.4  衍射受限非相干成像系統的傳遞函數
    3.4.1  衍射受限系統的光學傳遞函數
    3.4.2  OTF與CTF的關係
    3.4.3  光學傳遞函數的一般性質和意義

    3.4.4  衍射受限系統OTF的計算
    3.4.5  像差對OTF的影響
  3.5  相干成像與非相干成像系統的比較
  思考題
  習題
  本章參考文獻
第4章  部分相干理論
  4.1  光場相干性的一般概念
    4.1.1  光源的空間相干性與光源線度
    4.1.2  光源的時間相干性與光波頻譜
  4.2  互相干函數
    4.2.1  解析信號——實多色場的復值表示
    4.2.2  互相干函數與復相干度
    4.2.3  互相干函數的譜表示
    4.2.4  互相干函數與復相干度的測量
  4.3  准單色光的干涉
    4.3.1  准單色場的互強度和復相干度
    4.3.2  准單色光的傳播
  思考題
  習題
  本章參考文獻
第5章  光學全息照相
  5.1  全息照相的基本原理
    5.1.1  全息圖的記錄和重現
    5.1.2  基本理論
    5.1.3  全息照相的基本特點
    5.1.4  全息圖的類型
  5.2  菲涅耳全息圖
    5.2.1  基元全息圖的幾何模型
    5.2.2  點源全息圖的記錄和重現
    5.2.3  幾種特殊情況
  5.3  全息記錄介質
    5.3.1  基本術語
    5.3.2  全息記錄介質的特性
    5.3.3  幾種常用的全息記錄介質
  5.4  全息照相裝置及實驗注意事項
    5.4.1  全息照相所需的設備和元件
    5.4.2  全息照相光路的布置
  5.5  傅里葉變換全息圖
    5.5.1  傅里葉變換全息圖的記錄和重現
    5.5.2  准傅里葉變換全息圖
    5.5.3  無透鏡傅里葉變換全息圖
  5.6  像全息圖彩虹全息圖
    5.6.1  像全息圖
    5.6.2  彩虹全息圖
  5.7  體積全息圖
    5.7.1  透射體積全息圖
    5.7.2  反射體積全息圖
  5.8  模壓全息圖
    5.8.1  全息圖的模壓複製

    5.8.2  全息燙印箔
    5.8.3  動態點陣全息圖
  5.9  全息照相的應用
    5.9.1  全息顯示
    5.9.2  全息光學元件
    5.9.3  全息信息存儲
  思考題
  習題
  本章參考文獻
第6章  空間濾波
  6.1  空間濾波的基本原理
    6.1.1  阿貝成像理論
    6.1.2  空間頻譜分析系統
    6.1.3  空間頻率濾波系統
    6.1.4  空間濾波的傅里葉分析
  6.2  空間濾波器的結構類型和應用舉例
    6.2.1  空間濾波器結構類型
    6.2.2  空間濾波器應用舉例
  思考題
  習題
  本章參考文獻
第7章  相干光學處理
  7.1  圖像相減
    7.1.1  正弦光柵法
    7.1.2  全息照相法
  7.2  匹配濾波與光學圖像識別
    7.2.1  空間匹配濾波器的意義
    7.2.2  匹配濾波器的製作
    7.2.3  利用匹配濾波器進行圖像識別
  7.3  用梅林變換作光學相關
  7.4  用圓諧變換實現光學相關
  7.5  半色調網屏技術
    7.5.1  半色調圖片的製作
    7.5.2  半色調網屏對圖像的非線性處理
    7.5.3  幾種圖像處理實例
  7.6  其他相干光學處理
    7.6.1  用逆濾波器消模糊
    7.6.2  光學微分
  7.7  空間光調製器
    7.7.1  空間光調製器的意義和類型
    7.7.2  液晶光閥
  思考題
  習題
  本章參考文獻
第8章  非相干光學處理
  8.1  相干與非相干光學處理的比較
  8.2  基於幾何光學的非相干處理系統
    8.2.1  圖像乘積的積分運算
    8.2.2  圖像的相關和卷積
    8.2.3  雙極性信號的處理技術

    8.2.4  利用散焦系統的非相干疊加積分
  8.3  基於衍射的非相干處理——非相干頻域綜合
    8.3.1  切趾術
    8.3.2  沃耳特(Wolter)最小強度檢出濾波器
  8.4  白光信息處理
    8.4.1  白光信息處理原理
    8.4.2  實時假彩色編碼技術
    8.4.3  θ調製技術
  8.5  位相調製假彩色編碼
    8.5.1  光柵調製
    8.5.2  漂白處理
    8.5.3  濾波解調
  思考題
  習題
  本章參考文獻
第9章  信息光學在計量學中的應用
  9.1  全息干涉計量的原理和基本方法
    9.1.1  全息干涉計量的特點
    9.1.2  二次曝光全息干涉術
    9.1.3  實時全息干涉術
    9.1.4  時間平均全息干涉術
    9.1.5  動態全息干涉術
  9.2  全息干涉圖的數據處理方法
    9.2.1  用二次曝光法測定三維位移場
    9.2.2  測定剛體的微小轉角與平動
    9.2.3  測定物體的均勻應變
    9.2.4  測定物體的微小振動
  9.3  散斑效應及其基本統計特徵
    9.3.1  散斑的光強分佈函數
    9.3.2  散斑圖的襯度
    9.3.3  散斑的特徵尺寸
  9.4  二次曝光散斑圖的記錄和處理
    9.4.1  二次曝光散斑圖的記錄
    9.4.2  散斑圖的處理方法
    9.4.3  用雙散斑圖系統測量空間位移
    9.4.4  用散斑攝影研究位相物體
    9.4.5  用時間平均散斑圖分析振動
  9.5  散斑干涉計量
  9.6  面內雲紋法的基本概念
    9.6.1  雲紋的由來
    9.6.2  均勻線位移引起的雲紋效應
    9.6.3  純轉動產生的雲紋效應
    9.6.4  均勻線位移和純轉動並存時引起的雲紋效應
    9.6.5  雲紋移動效應和線應變符號的判別
    9.6.6  雲紋圖的記錄光路
    9.6.7  投影雲紋法
  思考題
  習題
  本章參考文獻
第10章  信息光學在光通信中的應用

  10.1  布拉格光纖光柵
    10.1.1  光纖的基本結構
    10.1.2  光纖中的色散
    10.1.3  布拉格光纖光柵的記錄方法
    10.1.4  FBG的應用
  10.2  超短脈衝的整形
    10.2.1  時間頻率到空間頻率的變換
    10.2.2  脈衝整形系統
    10.2.3  超短脈衝整形的應用
  10.3  陣列波導光柵
    10.3.1  陣列波導光柵的基本結構
    10.3.2  陣列波導光柵的工作原理
  思考題
  習題
  本章參考文獻
附錄  貝塞爾函數關係式表

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