信息光學原理

《信息光學原理》是2010年電子工業出版社出版的圖書，作者是蘇顯渝。該書可作為高等院校光學、光學工程、光信息科學與技術、電子科學與技術等專業本科生教材，也可供相應專業的教師和科技工作者參考。

基本介紹

• 書名：《信息光學原理》
• 作者：蘇顯渝
• ISBN：978-7-1211-2057-2
• 定價：35.00元
• 出版社：電子工業出版社
• 出版時間：2010-12-01
• 開本：16開

內容介紹

信息光學是光學和信息科學相結合而發展起來的一門新的光學學科。《信息光學原理》介紹信息光學的基本理論及最新進展。

全書共8章。第1~3章介紹信息光學的基礎理論，第4~6章介紹光學全息、計算全息、光學信息處理，第7~8章介紹最近發展起來的光信息存儲與三維全息顯示，光通信中的信息光學。

目錄

信息光學原理[蘇顯渝]

1二維線性系統分析

1.1二維傅立葉變換

1.1.1δ函式和其他常用函式

1.1.2卷積和相關

1.1.3二維傅立葉變換定義及存在條件

1.1.4廣義傅立葉變換

1.1.5虛、實、奇、偶函式傅立葉變換的性質

1.1.6傅立葉變換定理

1.1.7可分離變數函式的變換

1.1.8傅立葉-貝塞爾變換

1.1.9周期函式的傅立葉變換

1.1.10一些常用函式的傅立葉變換式

1.2線性系統

1.2.1線性系統

1.2.2線性不變系統

1.3抽樣定理

1.3.1函式的抽樣

1.3.2函式的還原

1.3.3空間頻寬積

習題一

2標量衍射理論

2.1光波的數學描述

2.1.1單色光波場的復振幅表示

2.1.2球面波

2.1.3平面波

2.1.4平面波的空間頻率

2.1.5復振幅分布的空間頻譜（角譜）

2.2基爾霍夫衍射理論

2.2.1惠更斯-菲涅耳原理和基爾霍夫衍射公式

2.2.2光波傳播的線性性質

2.3衍射的角譜理論

2.3.1角譜的傳播

2.3.2孔徑對角譜的影響

2.4菲涅耳衍射

2.5夫琅禾費衍射

2.5.1夫琅禾費衍射公式

2.5.2一些簡單孔徑的夫琅禾費衍射

2.6衍射光柵

2.6.1線光柵

2.6.2餘弦型振幅光柵

習題二

3光學成像系統的頻率特性

3.1透鏡的位相調製作用

3.2透鏡的傅立葉變換性質

3.2.1物體緊靠透鏡放置

3.2.2物體放置在透鏡前方

3.2.3透鏡孔徑的影響

3.2.4透鏡傅立葉變換的套用

3.3透鏡的成像性質

3.4成像系統的一般分析

3.4.1成像系統的一般模型

3.4.2阿貝成像理論

3.4.3單色光照明的衍射受限系統

3.4.4非單色照明

3.5衍射受限的相干成像系統的頻率回響

3.5.1相干傳遞函式

3.5.2相干傳遞函式計算和套用舉例

3.6衍射受限的非相干成像系統的頻率回響

3.6.1非相干照明時的物像關係式

3.6.2光強的空間頻譜

3.6.3光學傳遞函式的定義及物理意義

3.6.4OTF與CTF的聯繫

3.6.5衍射受限系統的OTF

3.6.6衍射受限系統OTF計算和套用舉例

3.7像差對於成像系統傳遞函式的影響

3.7.1廣義光瞳函式

3.7.2像差對CTF的影響

3.7.3像差對OTF的影響

3.8相干與非相干成像系統的比較

習題三

4光學全息

4.1概述

4.2波前記錄與再現

4.2.1波前記錄

4.2.2波前再現

4.2.3全息圖的基本類型

4.3同軸全息圖和離軸全息圖

4.3.1同軸全息圖

4.3.2離軸全息圖

4.4基元全息圖

4.5菲涅耳全息圖

4.5.1點源全息圖的記錄和再現

4.5.2幾種特殊情況的討論

4.6傅立葉變換全息圖

4.6.1傅立葉變換全息圖的記錄與再現

4.6.2準傅立葉變換全息圖

4.6.3無透鏡傅立葉變換全息圖

4.7像全息圖

4.7.1再現光源寬度的影響

4.7.2再現光源光譜寬度的影響

4.7.3色模糊

4.7.4像全息的製作

4.8彩虹全息

4.8.1二步彩虹全息

4.8.2一步彩虹全息

4.8.3彩虹全息的色模糊

4.9相位全息圖

4.10模壓全息圖

4.11體積全息

4.11.1透射體積全息圖

4.11.2反射全息圖

4.12平面全息圖的衍射效率

4.12.1振幅全息圖的衍射效率

4.12.2相位全息圖的衍射效率

4.13全息干涉計量

4.13.1二次曝光法

4.13.2單次曝光法

4.13.3時間平均法

習題四

5計算全息

5.1計算全息的理論基礎

5.1.1概述

5.1.2計算全息的抽樣與信息容量

5.1.3時域信號和空域信號的調製與解調

5.1.4計算全息的分類

5.2計算全息的編碼方法

5.2.1計算全息的編碼

5.2.2迂迴相位編碼方法

5.2.3修正離軸參考光的編碼方法

5.2.4二元脈衝密度編碼

5.3計算傅立葉變換全息

5.3.1抽樣

5.3.2計算離散傅立葉變換

5.3.3編碼

5.3.4繪製全息圖

5.3.5再現

5.3.6幾點討論

5.4計算像面全息

5.5計算全息干涉圖

5.6相息圖

5.7計算全息的套用

5.8計算全息的幾種物理解釋

5.9二元光學

5.9.1微光學與二元光學

5.9.2二元光學的產生和發展

5.9.3二元光學元件的設計

5.9.4二元光學元件的製作習題五

6光學信息處理

6.1空間濾波

6.1.1阿貝成像理論

6.1.2空間濾波的傅立葉分析

6.1.3空間濾波系統

6.1.4空間濾波器

6.1.5空間濾波套用舉例

6.2圖像相減

6.2.1空域編碼頻域解碼相減方法

6.2.2正弦光柵濾波器相減方法

6.3圖像識別

6.3.1匹配空間濾波器

6.3.2用全息法製作複數濾波器

6.3.3圖像識別

6.3.4聯合變換相關識別

6.4圖像復原

6.4.1逆濾波器

6.4.2維納濾波器

6.5合成孔徑雷達

6.5.1合成孔徑概念

6.5.2航向信息的記錄

6.6照相膠片

6.6.1H-D曲線

6.6.2膠片用於非相干光學系統中

6.6.3膠片用於相干光學系統中

6.7非相干光學處理

6.7.1相干與非相干光學處理

6.7.2基於幾何光學的非相干處理系統

6.7.3基於衍射的非相干處理—非相干頻域綜合

6.8白光光學信息處理技術

6.8.1白光光學處理的基本原理

6.8.2實時假彩色編碼

6.8.3相位調製假彩色編碼習題六

7光信息存儲與三維全息顯示

7.1概述

7.2二維光存儲—光碟存儲

7.2.1光碟的類型

7.2.2光碟存儲器

7.2.3光碟存儲技術的進展

7.2.4超解析度光存儲技術

7.3三維光存儲

7.3.1體全息的基本原理

7.3.2體全息光柵的衍射效率

7.3.3體全息存儲材料的存儲特性

7.3.4全息存儲器的數據傳輸速率

7.3.5超大容量全息存儲器

7.4四維光存儲

7.5圖像的全息顯示

7.5.1彩虹全息圖

7.5.2合成全息技術

7.5.3彩色全息術

7.5.4像素全息技術

7.5.5全息圖的複製

7.6其他三維圖像顯示技術

7.6.1全息電影

7.6.2邊緣照明全息

7.6.3虛擬全息三維顯示

習題七

8光通信中光學信息技術的套用

8.1布拉格光纖光柵

8.1.1布拉格光纖光柵的製作

8.1.2FBG的套用

8.1.3工作在透射方式的光柵

8.2超短脈衝的整形和處理

8.2.1時間頻率到空間頻率的變換

8.2.2脈衝整形系統

8.2.3譜脈衝整形的套用

8.3光譜全息術

8.3.1全息圖的記錄

8.3.2信號的再現

8.3.3參考脈衝和信號波前之間延遲的影響

8.4陣列波導光柵

8.4.1陣列波導光柵的基本部件

8.4.2陣列波導光柵的套用習題八

9參考文獻