图书介绍
光学信息技术原理及应用【2025|PDF下载-Epub版本|mobi电子书|kindle百度云盘下载】
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- 陈家璧,苏显渝主编 著
- 出版社: 北京:高等教育出版社
- ISBN:9787040280562
- 出版时间:2009
- 标注页数:483页
- 文件大小:33MB
- 文件页数:501页
- 主题词:信息光学-高等学校-教材
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图书目录
第1章 二维线性系统分析1
1.1线性系统1
1.1.1线性系统的定义1
1.1.2脉冲响应和叠加积分2
1.2二维傅里叶变换3
1.2.1二维傅里叶变换定义及存在条件3
1.2.2极坐标下的二维傅里叶变换和傅里叶-贝塞尔变换5
1.2.3虚、实、奇、偶函数傅里叶变换的性质6
1.2.4二维傅里叶变换定理7
1.2.5常用二维傅里叶变换举例8
1.3二维线性不变系统10
1.3.1二维线性不变系统的定义10
1.3.2二维线性不变系统的传递函数12
1.3.3线性不变系统的本征函数13
1.3.4级联系统15
1.4抽样定理16
1.4.1函数的抽样17
1.4.2原函数的复原18
1.4.3空间-带宽积21
习题21
第2章 标量衍射的角谱理论24
2.1光波的数学描述24
2.1.1光振动的复振幅和亥姆霍兹方程25
2.1.2球面波的复振幅表示26
2.1.3平面波的复振幅表示28
2.1.4平面波的空间频率29
2.1.5空间频率的局域化30
2.2复振幅分布的角谱及角谱的传播32
2.2.1复振幅分布的角谱32
2.2.2平面波角谱的传播33
2.2.3衍射孔径对角谱的作用35
2.3标量衍射的角谱理论36
2.3.1惠更斯-菲涅耳-基尔霍夫标量衍射理论的简要回顾36
2.3.2平面波角谱的衍射理论38
2.3.3菲涅耳衍射公式39
2.4夫琅禾费衍射与傅里叶变换40
2.5菲涅耳衍射和分数傅里叶变换42
2.5.1分数傅里叶变换的定义42
2.5.2分数傅里叶变换的几个基本性质(证明从略)44
2.5.3用分数傅里叶变换表示菲涅耳衍射45
习题48
第3章 光学成像系统的频率特性51
3.1透镜的相位变换作用51
3.2透镜的傅里叶变换性质53
3.2.1物在透镜之前54
3.2.2物在透镜后方57
3.2.3透镜的孔径效应58
3.3透镜的一般变换特性59
3.4相干照明衍射受限系统的成像分析61
3.4.1透镜的点扩散函数62
3.4.2衍射受限系统的点扩散函数64
3.4.3相干照明下衍射受限系统的成像规律66
3.5衍射受限系统的相干传递函数68
3.6衍射受限系统的非相干传递函数72
3.6.1非相干成像系统的光学传递函数72
3.6.2 OTF与CTF的关系75
3.6.3衍射受限的OTF75
3.7有像差系统的传递函数78
3.8相干与非相干成像系统的比较81
3.8.1截止频率81
3.8.2像强度的频谱81
3.8.3两点分辨84
3.8.4其他效应85
习题87
第4章 部分相干理论89
4.1实多色场的复值表示89
4.2时间相干性、自相干函数与复自相干度91
4.2.1非单色光的分振幅干涉及其数学描述91
4.2.2自相干函数与复自相干度92
4.2.3复自相干度与光功率谱密度的关系93
4.2.4相干时间和相干长度95
4.3空间相干性、互相干函数和复相干度96
4.3.1分波面干涉及其数学描述97
4.3.2互相干函数和复相干度99
4.3.3互相干函数和互相干度的测量101
4.4准单色条件、互强度和复相干因子101
4.4.1准单色条件102
4.4.2互强度和复相干因子102
4.4.3相干面积103
4.5准单色光的传播和衍射104
4.5.1自由空间中准单色场互相干性的传播105
4.5.2薄透明物体对互强度的影响108
4.5.3部分相干光的衍射109
4.6范西特-策尼克定理111
4.6.1范西特-策尼克定理111
4.6.2均匀圆形光源113
4.6.3迈克尔逊测星干涉仪115
4.7部分相干场中透镜的傅里叶变换性质116
4.8部分相干光成像118
4.8.1准单色光照明光学系统的物像关系119
4.8.2准单色光照明下光学系统的频率响应120
习题122
第5章 光全息术125
5.1引言125
5.2全息术原理——波前记录与再现126
5.2.1波前记录126
5.2.2波前再现127
5.2.3全息实验装置130
5.3基元全息图分析133
5.4平面全息图及其衍射效率134
5.4.1菲涅耳全息图135
5.4.2傅里叶变换全息图140
5.4.3无透镜傅里叶变换全息图143
5.4.4傅里叶变换全息图的两个特例146
5.4.5像全息图149
5.4.6相位全息图150
5.4.7平面全息图的衍射效率152
5.5体积全息图154
5.5.1体全息图的记录与再现154
5.5.2透射体全息和反射体全息155
5.5.3体全息图的衍射效率156
5.6计算全息术及其应用157
5.6.1计算全息图157
5.6.2计算全息术的应用160
5.7全息记录介质161
5.7.1卤化银乳胶161
5.7.2重铬酸盐明胶165
5.7.3光致抗蚀剂165
5.7.4光导热塑166
5.7.5光致聚合物167
5.7.6光折变晶体168
习题168
第6章 空间光调制器171
6.1概述171
6.1.1空间光调制器的基本结构与分类171
6.1.2空间光调制器的功能173
6.1.3空间光调制器的基本性能参数175
6.2液晶光阀178
6.2.1液晶的光电特性178
6.2.2光学寻址液晶光阀183
6.2.3电寻址液晶光阀184
6.3电光效应器件185
6.3.1晶体的电光效应及其电光调制原理185
6.3.2泡克尔斯读出光调制器195
6.3.3微通道板空间光调制器197
6.3.4 Si-PLZT空间光调制器199
6.4磁光空间光调制器200
6.4.1磁性材料的磁化特性与磁光效应200
6.4.2器件结构201
6.4.3工作原理201
6.4.4器件性能203
6.5表面形变空间光调制器204
6.5.1 G-E表面形变空间光调制器204
6.5.2数字微反射镜空间光调制器206
6.6自电光效应器件空间光调制器208
习题209
第7章 光信息存储技术210
7.1引言210
7.2光盘存储212
7.3超分辨率光存储技术219
7.4三维光学存储:双光子存储222
7.5三维光学存储:体全息存储224
7.5.1体全息的基本原理225
7.5.2体全息存储材料的存储机理与特性234
7.5.3全息存储器的数据传输速率242
7.5.4全息存储的应用举例245
7.6四维光学存储252
习题254
第8章 光学信息处理技术256
8.1引言256
8.2光学频谱分析系统和空间滤波257
8.2.1阿贝(Abbe)成像理论257
8.2.2阿贝-波特(Abbe - Porter)实验258
8.2.3空间频率滤波系统259
8.2.4空间滤波的傅里叶分析260
8.2.5滤波器的种类及应用举例264
8.3相干光学信息处理268
8.3.1相干光学信息处理系统268
8.3.2多重像的产生269
8.3.3图像的相加和相减270
8.3.4光学微分-像边缘增强273
8.3.5光学图像识别276
8.3.6图像消模糊280
8.3.7综合孔径雷达281
8.4非相干光学信息处理285
8.4.1图像的相乘和积分286
8.4.2图像的相关和卷积287
8.5白光信息处理288
8.5.1 θ调制假彩色编码288
8.5.2光学图像的彩色增强和存储289
8.5.3黑白图像的白光密度假彩色编码292
8.5.4多重像的产生295
习题295
第9章 图像的全息显示299
9.1引言299
9.2彩虹全息图300
9.2.1线全息图消色模糊原理300
9.2.2彩虹全息图的记录301
9.2.3彩虹全息图的像质303
9.3合成全息技术306
9.3.1二维图片的记录307
9.3.2平面多路合成全息308
9.3.3 360°合成全息308
9.4彩色全息术310
9.4.1彩色全息的激光器和记录材料311
9.4.2彩色彩虹全息312
9.4.3反射体积彩色全息314
9.5全息图的复制315
9.5.1全息图的光学复制315
9.5.2全息图的模压复制316
9.5.3全息图的注塑复制317
9.6数字像素全息技术321
9.6.1数字全息图的制作方法321
9.6.2数字全息图的设计323
9.7其他全息显示技术325
9.7.1全息电影325
9.7.2边缘照明全息327
9.7.3虚拟全息三维显示327
习题330
第10章 光学三维传感332
10.1主动三维传感的基本概念333
10.1.1主动照明的三维传感方法333
10.1.2三种基本的结构照明方式335
10.1.3三维传感系统的基本组成336
10.2采用单光束的三维传感337
10.2.1基本原理与计算公式337
10.2.2散斑对激光三角法精度的影响341
10.2.3测量实例(鞋楦三维面形测量)342
10.2.4基于激光同步扫描的三维面形测量344
10.3采用激光片光的三维传感346
10.3.1激光片光的产生346
10.3.2测量原理347
10.3.3测量实例348
10.4相位测量剖面术350
10.4.1相位测量剖面术的原理350
10.4.2产生结构照明的方法355
10.4.3相位测量剖面术应用举例356
10.5傅里叶变换剖面术361
10.5.1基本原理362
10.5.2 FTP方法的测量范围363
10.5.3一种改进的方法365
10.5.4动态过程三维面形测量366
10.6调制度测量轮廓术368
10.6.1基本原理368
10.6.2信息处理方法369
10.6.3测量实例371
10.7其他光学三维轮廓测量方法372
10.7.1采用激光扫描的三维共焦成像372
10.7.2飞行时间法373
10.7.3三维电视摄像机375
习题377
第11章 全息散斑干涉计量379
11.1光学粗糙表面散射光场的统计特性379
11.1.1物面系综上物表面散射光场的统计特性379
11.1.2散射光场的一阶统计特性381
11.1.3散射光场的强度自相关函数383
11.2全息干涉的统计光学描述384
11.2.1全息干涉的基本原理384
11.2.2二次曝光全息干涉术的干涉场385
11.2.3表面变形特性与散射光场特性的关系387
11.2.4二次曝光全息干涉场的统计光学描述388
11.3时间平均全息干涉术391
11.4外差与准外差全息干涉术393
11.4.1外差全息干涉技术393
11.4.2准外差全息干涉技术395
11.5散斑干涉术397
11.5.1参考束型散斑干涉测量方法397
11.5.2剪切散斑干涉测量方法399
11.6电子散斑干涉测量技术401
11.6.1电子散斑干涉仪的典型光路和原理401
11.6.2电子散斑干涉相减技术的统计分析402
11.7散斑照相测量术403
11.7.1像面二次曝光激光散斑图的记录及其透过率函数404
11.7.2二次曝光散斑图的逐点滤波404
11.7.3二次曝光散斑图的全场滤波405
11.7.4白光散斑照相测量术408
11.8数字散斑照相测量术409
11.8.1数字全场滤波技术409
11.8.2数字逐点滤波技术410
11.9散射板干涉仪411
11.9.1散射板干涉仪的原理和基本光路412
11.9.2干涉条纹形成的数理模型414
习题419
第12章 光通信中光学信息技术的应用421
12.1布拉格光纤光栅421
12.1.1布拉格光纤光栅的制作421
12.1.2 FBG的应用425
12.1.3工作在透射方式的光栅426
12.2超短脉冲的整形和处理427
12.2.1时间频率到空间频率的变换427
12.2.2脉冲整形系统429
12.2.3谱脉冲整形的应用430
12.3光谱全息术432
12.3.1全息图的记录432
12.3.2信号的再现434
12.3.3参考脉冲和信号波前之间延迟的影响436
12.4阵列波导光栅436
12.4.1阵列波导光栅的基本部件437
12.4.2阵列波导光栅的应用442
习题445
参考文献446
部分习题参考答案462
附录A 二维δ函数的定义及性质468
附录B 常用函数及其傅里叶变换469
附录C 式(11-6-4)到式(11-6-5)的推导470
汉英名词术语对照472
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