工程光學

《工程光學》是自動化測試與控制專業本科生必修課，是機械電子工程專業本科生的指定選修課。也是光電類專業的專業基礎課程。課程共分十七章，主要幾何光學的基本定律與成像理論等基本幾何光學理論。它包含《幾何光學》和《物理光學》兩部分。

基本介紹

• 書名：工程光學
• 定價：45.0
• 出版時間：2011-01-05
• 裝幀：平裝
• 開本：16
• 書號：06864A

圖書信息

書號：	06864A	ISBN：	7-111-06864-5/O.165課
作者：	天津大學 郁道銀 浙江大學 談恆英 主編	印次：	2-14
責編：	韓雪清	開本：	16
字數：	0千字	定價：	45.0
所屬叢書：	普通高等教育“十五”國家級規劃教材
裝訂：	平	出版日期：	2011-01-05

內容簡介

本書是普通高等教育“十五”國家級規劃教材，是在第1版的基礎上修訂而成的。本書分幾何光學與光學設計(上篇)和物理光學(下篇)兩篇，系統地介紹了工程光學的基本原理、方法和套用。上篇共十章，包括幾何光學的基本定律和成像概念、理想光學系統、平面與平面系統、光學系統中的光束限制、光度學和色度學基礎、光線的光路計算及像差理論、典型光學系統、現代光學系統、光學系統的像質評價和像差公差、光學設計(新增加的一章)，下篇共七章，包括光的電磁理論基礎、光的干涉和干涉系統、光的衍射、傅立葉光學、光的偏振和晶體光學基礎、導波光學基礎、光子學基礎(新增加的一章)，刪去了光的量子性和雷射基礎一章。上篇還增加了光闌、像差特徵曲線及分析、變焦距光學系統、現代光學設計軟體中的各種像質評價方法等內容。下篇增加了光傳播時的吸收、色散和散射，液晶、近場光學、二元光學、光調製、光存儲、光子通信和光子晶體的內容。本書可作為高校儀器儀表類、光電信息科學與工程及相近專業的教材，亦可作為物理和光學專業的選修教材或參考書，也可供相關技術人員參考。

章節目錄

目錄
第2版前言
第1版前言
上篇幾何光學與光學設計
第一章幾何光學基本定律與成像概念1
第一節幾何光學的基本定律1
第二節成像的基本概念與完善成像條件5
第三節光路計算與近軸光學系統7
第四節球面光學成像系統9
習題13
第二章理想光學系統15
第一節理想光學系統與共線成像理論15
第二節理想光學系統的基點與基面17
第三節理想光學系統的物像關係20
第四節理想光學系統的放大率25
第五節理想光學系統的組合27
第六節透鏡33
習題37
第三章平面與平面系統39
第一節平面鏡成像39
第二節平行平板41
第三節反射稜鏡43
第四節折射稜鏡與光楔50
第五節光學材料53
習題54
第四章光學系統中的光束限制57
第一節光闌57
第二節照相系統中的光闌60
第三節望遠鏡系統中成像光束的選擇62
第四節顯微鏡系統中的光束限制與分析65
第五節光學系統的景深67
習題73
第五章光度學和色度學基礎74
第一節輻射量和光學量及其單位74
第二節光傳播過程中光學量的變化規律77
第三節成像系統像面的光照度81
第四節顏色的分類及顏色的表觀特徵84
第五節顏色混合及格拉斯曼顏色混合定律85
第六節顏色匹配86
第七節色度學中的幾個概念87
第八節顏色相加原理及光源色和物體色的三刺激值90
第九節CIE標準色度學系統91
第十節均勻顏色空間及色差公式100
習題103
第六章光線的光路計算及像差理論104
第一節概述104
第二節光線的光路計算105
第三節軸上點的球差110
第四節正弦差和彗差114
第五節場曲和像散117
第六節畸變120
第七節色差121
第八節像差特徵曲線與分析124
第九節波像差127
習題128
第七章典型光學系統130
第一節眼睛及其光學系統130
第二節放大鏡135
第三節顯微鏡系統137
第四節望遠鏡系統142
第五節目鏡144
第六節攝影系統146
第七節投影系統150
第八節變焦距光學系統152
第九節光學系統的外形尺寸計算159
習題163
第八章現代光學系統165
第一節雷射光學系統165
第二節傅立葉（Fourier）變換光學系統171
第三節掃描光學系統173
第四節階躍型光纖光學系統177
第五節梯度折射率光纖光學系統183
第六節光電光學系統189
習題192
第九章光學系統的像質評價和像差公差193
第一節瑞利（Reyleigh）判斷和中心點亮度193
第二節解析度195
第三節點列圖196
第四節光學傳遞函式評價成像質量198
第五節其他像質評價方法200
第六節光學系統的像差公差203
第十章光學設計206
第一節PW形式的初級像差係數206
第二節薄透鏡系統的基本像差參量208
第三節雙膠合薄透鏡組的基本像差參量與結構參數的關係
211
第四節單薄透鏡的P∞、W∞和C1與結構參
數的關係215
第五節用PW方法求解初始結構參數實例216
第六節光學系統的最佳化設計224
第七節用適應法最佳化設計程式改進Wynee 40×平場顯微物鏡實例
228
第八節用阻尼最小二乘法最佳化設計He Ne雷射光束聚焦物鏡實例
234
第九節用阻尼最小二乘法最佳化設計雷射掃描物鏡實例24
2
第十節用全局最佳化方法設計的三片照相物鏡實例252
習題256
上篇習題參考答案257
上篇主要參考文獻260
下篇物理光學
第十一章光的電磁理論基礎261
第一節光的電磁性質261
第二節光在電介質分界面上的反射和折射269
第三節光在金屬表面的反射和透射281
第四節光的吸收、色散和散射284
第五節光波的疊加290
第六節光波的傅立葉分析298
習題303
第十二章光的干涉和干涉系統306
第一節光波干涉的條件306
第二節楊氏干涉實驗307
第三節干涉條紋的可見度310
第四節平板的雙光束干涉313
第五節典型的雙光束干涉系統及其套用318
第六節平行平板的多光束干涉及其套用324
習題334
第十三章光的衍射338
第一節光波的標量衍射理論338
第二節典型孔徑的夫琅和費衍射343
第三節夫琅和費衍射與傅立葉變換349
第四節光學成像系統的衍射和分辨本領353
第五節多縫的夫琅和費衍射356
第六節衍射光柵358
第七節二元光學元件365
第八節菲涅耳衍射368
習題376
第十四章傅立葉光學380
第一節平面波的復振幅分布和空間頻率380
第二節透鏡的傅立葉變換性質和成像性質382
第三節相干成像系統分析及相干傳遞函式386
第四節非相干成像系統分析及光學傳遞函式391
第五節阿貝成像理論與波特實驗396
第六節光學信息處理400
第七節全息術408
習題417
第十五章光的偏振和晶體光學基礎420
第一節偏振光概述420
第二節光在晶體中的傳播422
第三節晶體光學性質的幾何表示427
第四節光波在晶體表面的折射和反射433
第五節晶體偏振器件436
第六節偏振的矩陣表示440
第七節偏振光的變換和測定444
第八節偏振光的干涉447
第九節磁光、電光和聲光效應454
第十節液晶468
習題473
第十六章導波光學基礎477
第一節光在平板波導中的傳播477
第二節光在光纖中的傳播484
第三節導波光學的套用490
習題493
第十七章光子學基礎494
第一節光的量子性494
第二節光諧振腔的輻射模496
第三節光子的特性499
第四節光子流501
第五節光的量子態505
第六節套用舉例509
習題511
下篇附錄512
下篇習題參考答案521
下篇主要參考文獻526

《物理光學》

《物理光學》作為測控技術及儀器專業的學科類方向性課程，主要研究光的產生傳輸、光信號處理以及光與物質相互作用等問題。本課程的目的在於：學生完成學習後，在較全面的掌握傳統物理光學和現代光學的基本理論的同時，能緊密結合工程實際了解其實際套用，適應現代光電子技術、光通信技術等廣泛套用的需求。從而使測控技術及儀器專業的學生能將光學、機械、電子、計算機等知識有機地結合在一起，掌握全面的學科知識，為以後從事光學和光電技術、儀器儀表技術和精密計量及檢測技術等方面工作打下堅實的基礎。

本課程具有很強的實踐性，要求學生理論密切聯繫實際，通過安排的實驗課程，培養動手實踐能力。基本要求是：掌握物理光學和現代光學基礎的理論知識，緊密結合工程實際了解其實際套用，具備一定的光學系統設計和套用能力。

《工程光學》

《工程光學》在注重論述光學基本原理的同時，結合工程實際，通過本課程的學習可較全面掌握光學基本理論和實際套用技術，使學生在學習過程中掌握工程光學的基本理論、計算，學會分析、設計光學系統；培養學生在掌握經典光學理論的基礎上，對現代光學系統原理及成像特性有更進上步識，為進一步研究開發光學測試儀器打下基礎。本課程是套用光學基礎類課程，主要涉及光學套用的基本理論、計算、設計，要求學生掌握以下方面內容：

（一）、幾何光學的基本定律、高斯光學原理；

（二）、學會套用光線追跡方法進行光路分析、像差計算；

（三）、掌握典型光學系統（放大鏡、顯微鏡、望遠鏡、攝像/投影）的特性；

（四）、掌握現代光學有關知識（傅立葉變換光學、雷射光學、光纖光學、掃描光學及光電光學等）。

出版信息

作　者： 郁道銀，談恆英 主編

出 版 社： 機械工業出版社

出版時間： 2006-2-1

字　數： 828000

版　次： 2

頁　數： 525

定價：￥45.00

I S B N ： 9787111068648

創作背景

本書是普通高等教育“十五”國家級規劃教材，是在第1版的基礎上修訂而成的。本書分幾何光學和光學設計（上篇）和物理光學（下篇）兩篇，系統地介紹了工程光學的基本原理、方法和套用。上篇共十章，包括幾何光學的基本定律和成像概念、理想光學系統、平面與平面系統、光學系統中的光束限制、光度學和色度學基礎、光線的光路計算及像差理論、典型光學系統、現代光學系統、光學系統的像質評價和像差公差、光學設計，下篇共七章，包括光的電磁理論基礎、光的干涉和干涉系統、光的衍射、傅立葉光學、光的偏振和晶體光學基礎、導波光學基礎、光子學基礎，刪去了光的量子性和雷射基礎一章。上篇還增加了光闌、像差特徵曲線及分析、變焦距光學系統、現代光學設計軟體中的各種像質評價方法等內容。下篇增加了光傳播時的吸收、色散和散射，液晶、近場光學、二元光學、光調製、光子通信和光子晶體的內容。本書可作為高校儀器表類、光電信息科學與工程及相近專業的教材，亦可作為物理和光學專業的選修教材或參考書，也可供相關技術人員參考。

圖書目錄

第1版前言

上篇 幾何光學與光學設計

第一章 幾何光學基本定律與成像概念

第一節 幾何光學的基本定律

第二節 成像的基本概念與完善成像條件

第三節 光路計算與近軸光學系統

第四節 球面光學成像系統

習題

第二章 理想光學系統

第一節 理想光學系統與共線成像理論

第二節 理想光學系統的基點與基面

第三節 理想光學系統的物像關係

第四節 理想光學系統的放大率

第五節 理想光學系統的組合

第六節 透鏡

習題

第三章 平面與平面系統

第一節 平面鏡成像

第二節 平行平板

第三節 反射稜鏡

第四節 折射稜鏡與光楔

第五節 光學材料

習題

第四章 光學系統中的光束限制

第一節 光闌

第二節 照相系統和光闌

第三節 望遠鏡系統中成像光束的選擇

第四節 顯微鏡系統中的光束限制與分析

第五節 光學系統的景深

習題

第五章 光度學和色度學基礎

第一節 輻射量和光學量及其單位

第二節 光傳播過程中光學量的變化規律

第三節 成像系統像面的光照度

第四節 顏色的分類及顏色的表觀特徵

第五節 顏色混合及格拉斯曼顏色混合定律

第六節 顏色匹配

第七節 色度學中的幾個概念

第八節 顏色相加原理及光源色和物體色的三刺激值

第九節 CIE標準色度學系統

第十節 均勻顏色空間及色差公式

習題

第六章 光線的光路計算及像差理論

第一節 概述

第二節 光線的光路計算

第三節 軸上點球差

第四節 正弦差和彗差

第五節 像散和場曲

第六節 畸變

第七節 色差

第八節 波像差

習題

第七章 典型光學系統

第一節 眼睛及其光學系統

第二節 放大鏡

第三節 顯微鏡系統

第四節 望遠鏡系統

第五節 目鏡

第六節 攝影系統

第七節 投影系統

第八節 變焦距光學系統

第九節 光學系統的外形尺寸計算

習題

第八章 現代光學系統

第一節 雷射光學系統

第二節 傅立葉（Fourier）變換光學系統

第三節 掃描光學系統

第四節 階躍型光纖光學系統

第五節 梯度折射率光纖光學系統

第六節 光電光學系統

習題

第九章 光學系統的像質評價和像差公差

第一節 瑞利（Reyleigh）判斷和中心點亮度

第二節 解析度

第三節 點列圖

第四節 光學傳遞函式評價成像質量

第五節 其他像質評價方法

第六節 光學系統的像差公差

第十章 光學設計

……

上篇習題參考答案

上篇主要參考文獻

下篇 物理光學

第十一章 光的電磁理論基礎

第十二章 光的干涉和干涉系統

第十三章 光的衍射

第十四章 傅立葉光學

第十五章 光的偏振和晶體光學基礎

第十六章 導波光學基礎

第十七章 光子學基礎

下篇附錄

下篇習題參考答案

下篇主要參考文獻

圖書信息

工程光學 第2版
書號：	06864A	ISBN：	7-111-06864-5/O.165課
作者：	天津大學 郁道銀 浙江大學 談恆英 主編	印次：	2-13
責編：	韓雪清	開本：	16
字數：		定價：	￥45.00
所屬叢書：	普通高等教育“十五”國家級規劃教材
裝訂：	平	出版日期：	2010-07-27

內容簡介

是普通高等教育“十五”國家級規劃教材，是在第1版的基礎上修訂而成的。本書分幾何光學與光學設計(上篇)和物理光學(下篇)兩篇，系統地介紹了工程光學的基本原理、方法和套用。上篇共十章，包括幾何光學的基本定律和成像概念、理想光學系統、平面與平面系統、光學系統中的光束限制、光度學和色度學基礎、光線的光路計算及像差理論、典型光學系統、現代光學系統、光學系統的像質評價和像差公差、光學設計(新增加的一章)，下篇共七章，包括光的電磁理論基礎、光的干涉和干涉系統、光的衍射、傅立葉光學、光的偏振和晶體光學基礎、導波光學基礎、光子學基礎(新增加的一章)，刪去了光的量子性和雷射基礎一章。上篇還增加了光闌、像差特徵曲線及分析、變焦距光學系統、現代光學設計軟體中的各種像質評價方法等內容。下篇增加了光傳播時的吸收、色散和散射，液晶、近場光學、二元光學、光調製、光存儲、光子通信和光子晶體的內容。本書可作為高校儀器儀表類、光電信息科學與工程及相近專業的教材，亦可作為物理和光學專業的選修教材或參考書，也可供相關技術人員參考本書。

章節目錄

第2版前言

第1版前言

上篇 幾何光學與光學設計

第一章 幾何光學基本定律與成像

概念

第二章 理想光學系統

第三章 平面與平面系統

第四章 光學系統中的光束限制

第五章 光度學和色度學基礎

第六章 光線的光路計算及像差

理論

第七章 典型光學系統

第八章 現代光學系統

第九章 光學系統的像質評價和

像差公差

第十章 光學設計

上篇習題參考答案

上篇主要參考文獻

下篇 物理光學

第十一章 光的電磁理論基礎

第十二章 光的干涉和干涉系統

第十三章 光的衍射

第十四章 傅立葉光學

第十五章 光的偏振和晶體光學

基礎

第十六章 導波光學基礎

第十七章 光子學基礎

下篇附錄

下篇習題參考答案

下篇主要參考文獻

清華大學出版社

書名:普通高等教育"十五"國家級規劃教材--工程光學

出版社:清華大學出版社

定價:48

條形碼:9787302127222

ISBN:ISBN 7-302-12722-0

作者:田芊 廖延彪 孫利群

印刷日期:2006-5-1

出版日期:2006-5-1

精裝平裝_開本_頁數:平裝16開,537頁

中圖法:

中圖法一級分類:

中圖法二級分類:

書號:

簡介:　本書以工程光學為體系，從光學技術的角度，介紹了光學的一些基本概念、原理、方法及其套用。

本書共分10章，介紹了光波的基本性質和幾何光學、物理光學、現代光學的有關內容。其中，幾何光學的內容有光的成像技術、光學像的記錄和顯示技術、光學測量技術；物理光學的內容有光的干涉技術、光的衍射技術、光的偏振技術、光的調製技術；現代光學的內容有雷射技術、光波導技術。

本書可作為機械類非光學專業的本科生教材或教學參考書，亦可供有關工程技術人員參考。

前 言

我國的光學專業，有的設定在機械工程院系，有的設定在電子工程院系，有的設定在物理學院系，因此，有關光學的教材版本很多。本《工程光學》主要是為了機械類非光學專業的學生進一步學習光學的有關知識而編寫的。

大部分為本科生編寫的光學教材，包括了幾何光學和物理光學兩部分內容。本《工程光學》同樣也主要以這兩部分內容為主，但考慮到機械類非光學專業學生的課程體制設定中有關光學的課程較少，為了使這些學生對光學有更全面的了解，本教材中也包括了現代光學的許多內容。這本《工程光學》是為了給這部分學生在學習這門課程時提供一本教材或教學參考書，同時也希望能夠成為其他有關工程技術人員的學習參考書。

考慮到本教材主要是面向機械類非光學專業的學生，因此除介紹光學的有關最基本的理論之外，更多的是側重於光學理論的套用，即從光學技術的角度來進行講述，而這也是本教材之所以稱為《工程光學》的原因。這樣的考慮，也許會導致對光學理論的介紹較為膚淺，影響學生對光學科學的深入理解，但卻能夠避免學生在學習物理基礎課後再學習光學的重複與枯燥，讓學生們能夠感到光學的實用性，認識到學習光學大有益處。

對於機械類非光學專業的學生，應該學習和掌握一些光學技術、電子技術，這樣可以使這些學生的知識更為全面，以便更好地面對今後實際工作的要求和挑戰。我們從20世紀90年代開始，在清華大學精密儀器與機械學系給機械製造專業的學生開設了"工程光學"課程，基於以上這些考慮，我們對該課程的內容和講授安排進行了探索。授課10多年以來，從一些學生學習時的反應和畢業生的反饋情況來看，我們的考慮和探索基本是正確的，但還需要完善。

由於本教材的目的是對光學這一學科所包含內容的全貌有一個介紹，因此所選編的內容及篇幅較多一些。在利用本教材講授"工程光學"課程時，可以根據教學計畫和課時安排選擇其中的部分內容，有些內容可以不講而作為擴大知識面自學。

本教材由清華大學田芊、廖延彪、孫利群共同編寫。廖延彪編寫第1，5，6章和第7章部分內容以及第10章，孫利群編寫第2，3，8章，田芊編寫緒論、第4，9章和第7章部分內容以及附錄，最後由田芊對本教材的完成進行定稿。在本教材編寫時，我們參考了許多同類教材，學習和借鑑了這些教材的內容和方法，獲益匪淺，在此深表謝意。在編寫過程中，許多人提出了寶貴意見，為本教材的繪圖和校對出版工作付出了辛勞，在此一併致謝。本教材一定有不足之處，懇請給予批評指正。

編者

2006年2月

目錄:緒論1

0.1光學是一門重要而有用的科學與技術1

0.2光學一直在發展中並會有更大的發展2

0.3工程光學是著重於套用的科學與技術5

0.4工程光學的學習與課程安排6

第1章光波的基本特性8

1.1光的波動理論8

1.1.1光波與電磁波8

1.1.2平面波，球面波，柱面波10

1.1.3諧波12

1.1.4高斯光束15

1.2平面光波在各向同性介質分界面上的反射和折射17

1.2.1反射定律和折射定律17

1.2.2菲涅耳公式19

1.2.3反射率和透射率21

1.2.4反射和折射時的偏振25

1.2.5反射和折射時的相位26

1.2.6全反射27

1.3光波在金屬表面上的反射和折射30

習題33

第2章光的成像技術35

2.1幾何光學原理35

2.1.1實驗三定律35

2.1.2全反射37

2.1.3費馬原理38

2.2光學成像41

2.2.1基本概念與符號規則41

2.2.2單一球面成像42

2.2.3薄透鏡成像45

2.2.4組合透鏡成像51

2.2.5光闌55

2.3光學設計基礎59

2.3.1光線的光路計算59

2.3.2像差理論66

2.4光學材料71

2.4.1光學玻璃71

2.4.2光學晶體78

2.4.3光學塑膠81

2.5光度學基礎84

2.5.1光度學量及其單位84

2.5.2光傳播過程中光學量的變化規律88

2.5.3成像系統像面的照度92

習 題96

第3章光學像的記錄和顯示技術100

3.1眼睛和助視儀器100

3.1.1眼睛及其光學系統100

3.1.2放大鏡和顯微鏡107

3.1.3望遠鏡的工作原理110

3.2光學成像器件114

3.2.1感光底片114

3.2.2電荷耦合器件116

3.2.3互補金屬氧化物半導體123

3.3光學攝像系統127

3.3.1攝影物鏡的光學特性128

3.3.2攝影物鏡的基本類型131

3.3.3取景系統和調焦系統132

3.3.4電視攝像系統136

3.4光學顯示系統139

3.4.1光學投影系統139

3.4.2光電顯示系統145

習 題153

第4章光的干涉技術156

4.1產生光波干涉的條件156

4.1.1光波產生干涉現象的分析157

4.1.2產生光波干涉的必要條件158

4.1.3產生光波干涉的補充條件159

4.2分波面雙光束干涉160

4.2.1雙縫分波面雙光束干涉160

4.2.2分波面雙光束干涉的其他實驗裝置163

4.2.3干涉條紋清晰程度的影響因素165

4.3分振幅雙光束干涉170

4.3.1平板分振幅干涉170

4.3.2等傾干涉171

4.3.3等厚干涉175

4.4雙光束干涉儀181

4.4.1麥可遜干涉儀182

4.4.2斐索干涉儀186

4.4.3馬赫?曾德爾干涉儀188

4.4.4賽格納克干涉儀188

4.5多光束干涉192

4.5.1多束光干涉的光強分布192

4.5.2多光束干涉儀198

4.5.3多光束干涉的套用202

4.6薄膜光學簡介204

4.6.1單層光學膜205

4.6.2多層光學膜208

4.6.3光學薄膜的製備及其套用213

習 題216

第5章光的衍射技術220

5.1衍射的基本理論220

5.1.1惠更斯?菲涅耳原理220

5.1.2夫琅禾費衍射和菲涅耳衍射224

5.2夫琅禾費單縫衍射226

5.2.1衍射光強的計算226

5.2.2對衍射光強分布公式的分析228

5.3夫琅禾費圓孔衍射229

5.4巴比涅原理233

5.5夫琅禾費多縫衍射234

5.5.1雙縫的干涉和衍射234

5.5.2多縫的干涉和衍射237

5.6菲涅耳衍射241

5.6.1圓孔衍射和圓屏衍射241

5.6.2直邊衍射244

5.6.3波帶片 245

5.7衍射光柵248

5.7.1平面衍射光柵248

5.7.2閃耀光柵252

5.7.3光譜儀255

5.8全息技術257

5.8.1全息原理和全息圖種類257

5.8.2全息技術套用舉例261

5.9傅立葉光學263

5.9.1概述263

5.9.2薄透鏡的傅立葉變換性質264

5.9.3光學傅立葉變換266

5.9.4光信息處理及其套用268

5.10二元光學269

5.10.1概述269

5.10.2二元光學的特點271

5.10.3二元光學器件的製作271

5.10.4二元光學的套用272

5.11近場光學275

5.11.1概述275

5.11.2近場光學原理275

5.11.3近場光學套用舉例276

習 題278

第6章光的偏振技術281

6.1光的偏振特性281

6.1.1光的橫波性281

6.1.2光波的偏振態283

6.1.3偏振光的表示方法286

6.2平面光波在晶體中的傳播特性290

6.2.1晶體的介電張量290

6.2.2各向異性晶體中的單色平面光波292

6.2.3平面光波在晶體中的傳播--解析法293

6.2.4平面光波在晶體中的傳播--圖解法296

6.3平面光波在晶體表面上的反射和折射301

6.3.1光波在晶體表面上的反射定律和折射定律301

6.3.2單軸晶體中的光路303

6.4偏振器件304

6.4.1概述304

6.4.2反射型偏振器304

6.4.3雙折射型偏振器305

6.4.4二向色型偏振器307

6.4.5波片和補償器308

6.4.6退偏器312

6.5通過光學元件後光強的計算313

6.5.1概述313

6.5.2用瓊斯矢量計算313

6.5.3用斯托克斯矢量計算313

6.5.4用邦加球表示314

6.6偏振光的干涉315

6.6.1概述315

6.6.2平行光的偏振光干涉316

6.6.3會聚光的偏振光干涉318

6.7晶體的旋光性321

6.8偏振光儀器322

6.8.1旋光儀322

6.8.2橢偏儀323

習 題325

第7章光調製技術327

7.1非線性光學簡介327

7.1.1概述327

7.1.2介質的非線性特性328

7.1.3非線性效應產生和頻329

7.1.4非線性效應產生二次諧波332

7.1.5非線性效應產生差頻332

7.1.6光纖中的非線性特性333

7.1.7受激非彈性散射334

7.2光的調製335

7.2.1幅度調製和光強調製335

7.2.2頻率調製和相位調製337

7.2.3脈衝調製338

7.3電光調製339

7.3.1線性電光效應339

7.3.2晶體的線性電光係數341

7.3.3KDP晶體的線性電光效應343

7.3.4電光調製器件347

7.4磁光調製349

7.4.1磁致旋光效應349

7.4.2晶體的法拉第效應350

7.5聲光調製352

7.5.1彈光效應352

7.5.2聲光衍射353

習 題356

第8章光學測量技術357

8.1光學測量的基本裝置357

8.1.1光具座及其基本部件357

8.1.2精密測角儀364

8.2光學玻璃的測量367

8.2.1光學玻璃折射率與色散的測量367

8.2.2光學玻璃的雙折射測量371

8.2.3有色光學玻璃光譜特性的測量375

8.3光學零件的測量377

8.3.1光學零件面形偏差的測量377

8.3.2球面曲率半徑的測量381

8.3.3平面光學零件光學不平行度的測量384

8.3.4焦距和頂焦距的測量389

8.4典型光學系統特性參數測量392

8.4.1顯微系統特性參數檢測392

8.4.2望遠系統光學特性參數檢測395

8.4.3照相物鏡光學特性參數檢測402

習 題410

第9章雷射技術413

9.1雷射的產生與特性413

9.1.1雷射的產生413

9.1.2雷射的特性414

9.2光的量子性與波粒二象性415

9.2.1光電效應與光量子（光子學）415

9.2.2光的波粒二象性417

9.2.3原子的能級分布417

9.3雷射原理419

9.3.1原子的躍遷419

9.3.2雷射器的構成423

9.3.3光學諧振腔426

9.3.4雷射的模式430

9.4雷射器433

9.4.1氣體雷射器433

9.4.2固體雷射器440

9.4.3半導體雷射器443

9.5雷射技術451

9.5.1雷射準直技術451

9.5.2雷射測距技術453

9.5.3雷射調製技術458

9.5.4雷射穩頻技術460

9.5.5雷射脈衝技術466

9.5.6雷射存儲技術471

習 題475

第10章光波導技術 476

10.1概述476

10.1.1光波導476

10.1.2光導纖維477

10.2平面光波導的傳輸特性480

10.2.1平板光波導的結構480

10.2.2平板波導的模式480

10.2.3光波導損耗481

10.3光波導器件482

10.3.1光波導調製器482

10.3.2電光調製器483

10.3.3聲光調製器484

10.3.4周期波導和反射濾波器485

10.3.5光波導偏振器486

10.3.6波導雷射器486

10.4光波導耦合487

10.4.1光波導透鏡488

10.4.2光波導反射鏡和稜鏡489

10.5集成光學系統舉例489

10.5.1射頻頻譜分析儀490

10.5.2微型光波導陀螺儀491

10.6光纖的特性492

10.6.1均勻折射率光纖的光線理論492

10.6.2光纖的損耗493

10.6.3光纖的色散494

10.6.4光纖的偏振494

10.7特種光纖495

10.7.1變折射率光纖495

10.7.2紅外光纖500

10.7.3塑膠光纖501

10.8光纖器件501

10.8.1光纖連線器和耦合器502

10.8.2光纖波分/波合器502

10.8.3光纖偏振控制器503

10.8.4光纖濾波器503

10.8.5光纖光柵505

10.8.6光纖放大器和雷射器505

10.9光纖感測器506

10.9.1概述506

10.9.2振幅調製感測型光纖感測器507

10.9.3相位調製感測型光纖感測器508

10.9.4偏振調製型光纖感測器512

10.9.5波長調製型光纖檢測系統512

10.9.6傳光型光纖檢測系統513

附錄A張量的基本知識515

附錄B矢量分析與場論520

附錄C電磁場理論的基本方程525

參考文獻535