《信息光學理論與套用》，北京郵電大學出版社出版，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、套用物理、精密儀器等專業的高年級本科生和研究生，也可供相關專業的工程技術人員參考。
基本介紹
內容簡介,目錄,前言,
內容簡介
《信息光學理論與套用》系統地介紹了信息光學的基礎理論及相關的套用。全書共10章，內容涉及二維傅立葉分析、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、信息光學在計量學和光通信中的套用等。
《信息光學理論與套用》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當前發展，並強調理論與套用的結合。第2版較第1版作了許多修改和補充。書中精選了近200個例題、思考題和習題，並給出了全部習題的詳細解答，便於讀者加深對正文的理解。
目錄
第1章 二維傅立葉分析
1.1 光學中常用的幾種非初等函式
1.1.1 矩形函式
1.1.2 sinc函式
1.1.3 階躍函式
1.1.4 符號函式
1.1.5 三角形函式
1.1.6 高斯函式
1.1.7 圓域函式
1.2 δ函式
1.2.1 δ函式的定義
1.2.2 δ函式的物理意義
1.2.3 δ函式的性質
1.2.4 梳狀函式
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 相關
1.4.2 自相關
1.4.3 相關運算舉例
1.4.4 有限功率函式的相關
1.5 傅立葉變換的基本概念
1.5.1 二維傅立葉變換的定義
1.5.2 存在條件
1.5.3 廣義傅立葉變換
1.5.4 虛、實、奇、偶函式傅立葉變換的性質
1.5.5 傅立葉變換作為分解式
1.6 二維傅立葉變換的基本定理
1.7 傅立葉-貝塞爾變換
1.7.1 可分離變數函式的變換
1.7.2 具有圓對稱的函式：傅立葉-貝塞爾變換
1.8 常用傅立葉變換對
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 脈衝回響函式與疊加積分
1.9.4 線性空間不變系統傳遞函式
1.9.5 線性空間不變系統的本徵函式
1.9.6 LSI級聯繫統
1.10 二維採樣定理
1.10.1 圖像函式的採樣表示法
1.10.2 奈奎斯特判據
1.10.3 原始函式的復原
1.10.4 空間-頻寬積
思考題
習題
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 菲涅耳一基爾霍夫衍射公式
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 夫琅和費衍射與菲涅耳衍射的關係
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 多縫的夫琅和費衍射
2.5.3 圓孔的夫琅和費衍射
2.5.4 圓環的夫琅和費衍射
2.5.5 正弦型振幅光柵的夫琅和費衍射
2.5.6 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 傅立葉成像
2.6.2 衍射屏被會聚球面波照明時的衍射
2.6.3 方孔的菲涅耳衍射
2.7 衍射的巴俾涅原理
思考題
習題
參考文獻
第3章 光學成像系統的頻率特性
3.1 透鏡的傅立葉變換性質
3.1.1 薄透鏡的位相調製作用
3.1.2 透鏡的傅立葉變換性質
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式
3.2.3 準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式
3.3.1 相干傳遞函式的定義
3.3.2 相干傳遞函式與系統物理性質的聯繫
3.3.3 像差對系統傳遞函式的影響
3.3.4 相干傳遞函式計算舉例
3.4 衍射受限非相干成像系統的傳遞函式
3.4.1 衍射受限系統的光學傳遞函式
3.4.2 OTF與CTF的關係
3.4.3 光學傳遞函式的一般性質和意義
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
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 互相干函式
4.2.1 解析信號——實多色場的復值表示
4.2.2 互相干函式與復相干度
4.2.3 互相干函式的譜表示
4.2.4 互相干函式與互相干度的測量
4.3 準單色光的干涉
4.3.1 準單色場的互強度和復相干度
4.3.2 準單色光的傳播
4.4 范西特一澤尼克定理
4.4.1 范西特一澤尼克定理
4.4.2 均勻圓形光源的例子
思考題
習題
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 傅立葉變換全息圖
5.5.1 傅立葉變換全息圖的記錄和重現
5.5.2 準傅立葉變換全息圖
5.5.3 無透鏡傅立葉變換全息圖
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
……
第6章 空間濾波
第7章 相干光學處理
第8章 非相干光學處理
第9章 信息光學在計量學中的套用
第10章 信息光學在光通信中的套用
附錄1 貝塞爾函式關係式表
附錄2 全部習題答案
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前言
本書第2版和第1版相較，有了很多修改。主要的修改如下：
1．對原書各章作了全面的校訂，使文字更加流暢、概念敘說更加準確、數學推演更加嚴謹，同時為便於教師與學生使用本教材，在各章末增加了“本章重點”和“思考題”，與此相配合，精選了數十道實用的例題作解題示範；重新審訂了各章的習題，並給出了全部習題的詳細答案。
2．在相關章節，增寫了信息光學在工業和科技領域中的套用，以便使理論與套用更緊密結合，同時開拓學生視野。
3．將原書中第9章至第11章共3章壓縮成一章（即現在的第9章），重點介紹信息光學用於計量學領域時的數據處理方法，原書中有關實驗方面的一些描述，因另有專門的實驗教材出版（見本人主編的《現代光學實驗教程》，北京郵電大學出版社，2004），就從本書中刪去了。
4．新增了第10章“信息光學在光通信中的套用”。這是因為近10年來，光纖通信和相應元器件的發展極大地促進了信息光學與光通信技術的結合。光纖布喇格光柵和陣列波導光柵等的出現使全光網通信成為可能。鑒於空間光調製器在光學信息處理和光通信中日益廣泛的套用，在第7章還專門增寫了“空間光調製器”一節。全部新增和校訂的內容約占原書1/3的篇幅。
衷心感謝北京郵電大學出版社對本書再版和申報“十一五”國家級規劃教材給予的支持；衷心感謝採用本書作教材的各兄弟高校的同行們，是你們的支持才使本書得以再版；衷心感謝多年來聽我講授過“信息光學”課的學生們，是你們孜孜不倦的求知精神，激發了我的教學和寫作熱情；還要衷心感謝電子科技大學物理電子學院劉藝副教授，他為本書電子教案（PPT）的列印和繪圖付出了辛勤勞動。
