《衍射、傅立葉光學及成像》是2016年3月由機械工業出版社出版的一本圖書，作者是[美] 奧坎K.埃爾索伊 。
基本介紹
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
該書全面、細緻地介紹了衍射、成像以及基於傅立葉分析的基本理論，是信息光學等領域基本理論的科學綜合，不是簡單疊加，便於讀者邏輯清晰地構建整體的理論基礎，比同類書如《傅立葉光學》、《信息光學》、《全息成像》等涉及面廣。本書還有一個特點，實例豐富、針對性強，便於讀者多學科領域融會貫通。
圖書目錄
譯者序
前言
第1章衍射、傅立葉光學與成像
1.1本章引論
1.2日益重要的套用舉例
1.2.1密集波分復用（DWDM）/解復用
1.2.2光學與微波DWDM系統
1.2.3衍射與亞波長光學元件
1.2.4納米尺度衍射器件與嚴格衍射
理論
1.2.5現代成像技術
第2章線性系統與變換
2.1本章引論
2.2線性系統與平移不變性
2.3連續空間傅立葉變換
2.4傅立葉變換的存在條件
2.5傅立葉變換的性質
2.6實傅立葉變換
2.7幅度譜和相位譜
2.8漢克爾變換
第3章波傳播基本定理
3.1本章引論
3.2波
3.3電磁波
3.4相量表示法
3.5非電介質中的波動方程
3.6非電介質中的波動方程的相量表示
3.7平面電磁波
第4章標量衍射理論
4.1本章引論
4.2亥姆霍茲方程
4.3平面波角譜
4.4平面波角譜的快速傅立葉變換
(FFT)
4.5基爾霍夫衍射理論
4.5.1基爾霍夫衍射理論
4.5.2菲涅耳基爾霍夫衍射公式
4.6瑞利索末菲衍射理論
4.6.1基爾霍夫近似
4.6.2第二瑞利索末菲公式
4.7第一瑞利索末菲衍射積分的另一種
推導
4.8非單色波的瑞利索末菲衍射積分
第5章菲涅耳與夫琅禾費近似
5.1本章引論
5.2菲涅耳衍射
5.3菲涅耳衍射的快速傅立葉變換的
實現
5.4傍軸波動方程
5.5夫琅禾費衍射
5.6衍射光柵
5.7正弦幅值光柵的夫琅禾費衍射
5.8正弦幅值光柵的菲涅耳衍射
5.9正弦相位光柵的夫琅禾費衍射
5.10狹縫衍射光柵
第6章逆衍射
6.1本章引論
6.2菲涅耳和夫琅禾費近似的逆衍射
問題
6.3角譜表述下的逆衍射
6.4分析
第7章寬角度下標量衍射理論的近場
和遠場近似
7.1本章引論
7.2菲涅耳和夫琅禾費近似的回顧
7.3徑向近似
7.4高階改進與分析
7.5逆衍射與疊代最佳化
7.6數值算例
7.7更高精度近似
7.8小結
第8章幾何光學
8.1本章引論
8.2光線的傳播
8.3光線方程
8.4程函方程
8.5局部空間頻率和光線
8.6子午面光線的矩陣表示
8.7厚透鏡
8.8光學系統的入瞳和出瞳
衍射、傅立葉光學及成像目錄第9章傅立葉變換和相干光學系統
成像
9.1本章引論
9.2薄透鏡的相變
9.3透鏡的傅立葉變換
9.3.1波場入射在透鏡上
9.3.2初始波場在透鏡左側
9.3.3初始波場在透鏡右側
9.4基於二維線性濾波的成像
9.4.1有限透鏡孔徑的影響
9.5相襯顯微術
9.6共焦掃描顯微術
9.6.1圖像形成
9.7複雜光學系統的運算元代數
第10章準單色波成像
10.1本章引論
10.2希爾伯特變換
10.3解析信號
10.4非單色波場的解析信號表示
10.5準單色波、相干和非相干波
10.6一般成像系統中的衍射效應
10.7準單色波場成像
10.7.1干涉成像
10.7.2非相干成像
10.8衍射受限成像系統的頻率回響
10.8.1相干成像系統
10.8.2非相干成像系統
10.9光學傳遞函式的計算機計算
10.10像差
10.10.1澤爾尼克（Zernike）多項式
第11章基於波調製的光學器件
11.1本章引論
11.2照相膠片和乾板
11.3膠片的透光率
11.4調製傳遞函式
11.5漂白
11.6衍射光學、二元光學和數字光學
11.7電子束刻蝕
11.7.1衍射光學元件的套用
第12章光在非均勻介質中傳播
12.1本章引論
12.2非均勻介質的亥姆霍茲方程
12.3非均勻介質的傍軸波動方程
12.4光束傳播法（BPM）
12.4.1波在折射率為n的均勻介質
中傳播
12.4.2虛透鏡效應
12.5波在定向耦合器中的傳播
12.5.1耦合模理論概述
12.5.2耦合模理論和光束傳播法
（BPM）的計算對比
第13章全息
13.1本章引論
13.2相干波前記錄
13.2.1利思厄帕尼斯克斯
（LeithUpatnieks）全息圖
13.3全息圖的類型
13.3.1菲涅耳和夫琅禾費全息圖
13.3.2像面全息圖和傅立葉全息圖
13.3.3體全息圖
13.3.4模壓全息圖
13.4用計算機模擬全息圖的再現
13.5全息成像的放大和分析
13.6像差
第14章切趾，超解析度和缺失
信息恢復
14.1本章引論
14.2切趾
14.2.1離散時間窗
14.3兩點解析度和信號恢復
14.4收縮
14.4.1收縮映射定理
14.5用於信號恢復的收縮疊代方法
14.6約束疊代反卷積
14.7投影方法
14.8凸集投影方法（POCS）
14.9蓋師貝格帕普里斯算法
(GP算法)
14.10其他的凸集投影算法
14.11從相位恢覆信號
14.12用離散傅立葉變換從離散相位
函式中重構信號
14.13廣義投影
14.14從幅值恢覆信號
14.14.1陷阱和隧道
14.15用最小二乘法和廣義逆法恢復
圖像
14.16通過奇異值分解計算H+
14.17最速下降法
14.18共軛梯度法
第15章衍射光學Ⅰ
15.1本章引論
15.2羅曼法
15.3羅曼法中的近似
15.4常幅值羅曼法
15.5量化羅曼法
15.6羅曼法的計算機仿真
15.7基於硬限幅的傅立葉法
15.8一種3D點圖像重構的簡單算法
15.8.1實驗
15.9快速加權零交叉算法
15.9.1離軸平面參考波
15.9.2實驗
15.10單圖全息術
15.10.1成像分析
15.10.2實驗
15.11菲涅耳波帶片
第16章衍射光學Ⅱ
16.1本章引論
16.2虛擬全息
16.2.1相位的確定
16.2.2孔徑效應
16.2.3成像分析
16.2.4信息容量，解析度，頻寬及
冗餘
16.2.5體積效應
16.2.6波長變化和/或構建及重構中全息
圖尺寸的變化引起的失真
16.2.7實驗
16.3用於二元DOE設計的POCS方法
16.4交叉疊代技術（IIT）
16.4.1IIT算法實驗
16.5最優頻率抽取交叉疊代技術
（ODIFIIT）
16.5.1ODIFIIT法的實驗
16.6複合的羅曼ODIFIIT法
16.6.1LMODIFIIT法的計算機實驗
第17章計算機成像技術Ⅰ：合成
孔徑雷達
17.1本章簡介
17.2合成孔徑雷達
17.3測距解析度
17.4脈衝波形的選擇
17.5匹配濾波器
17.6運用匹配濾波進行脈衝壓縮
17.7方位角解析度
17.8簡化的SAR成像理論
17.9用菲涅耳近似進行圖像重構
17.10數字圖像重構算法
第18章計算機成像技術Ⅱ: 圖像
投影重構
18.1本章引論
18.2Radon變換
18.3投影切片定理
18.4逆Radon變換
18.5Radon變換的性質
18.6利用投影重構信號
18.7傅立葉重構法
18.8濾波反投影算法
第19章密集波分復用
19.1本章引論
19.2陣列波導光柵
19.3不規則採樣的零交叉法
（MISZC）
19.3.1修正項的計算方法
19.3.2推廣MISZC到三維結構
19.4對MISZC的分析
19.4.1色散分析
19.4.2有限尺寸孔徑
19.5計算實驗
19.5.1點源孔徑
19.5.2多信道
19.5.3有限尺寸孔徑
19.5.4生成負相位的方法
19.5.5誤差容限
19.5.63D仿真
19.5.7相位量化
19.6實現過程中的問題
第20章嚴格衍射理論的數值方法
20.1本章引論
20.2基於有限差分法的BPM
20.3寬角度BPM
20.4有限差分
20.5時域有限差分法
20.6計算機實驗
20.7傅立葉模式法
附錄
附錄A脈衝函式
附錄B線性矢量空間
B.1本章引論
B.2矢量空間的性質
B.3內積矢量空間
B.4希爾伯特空間
附錄C離散時間傅立葉變換、離散傅里
葉變換與快速傅立葉變換
C.1離散時間傅立葉變換
C.2離散時間傅立葉變換和傅立葉
變換之間的聯繫
C.3離散傅立葉變換
C.4快速傅立葉變換
參考文獻
前言
第1章衍射、傅立葉光學與成像
1.1本章引論
1.2日益重要的套用舉例
1.2.1密集波分復用（DWDM）/解復用
1.2.2光學與微波DWDM系統
1.2.3衍射與亞波長光學元件
1.2.4納米尺度衍射器件與嚴格衍射
理論
1.2.5現代成像技術
第2章線性系統與變換
2.1本章引論
2.2線性系統與平移不變性
2.3連續空間傅立葉變換
2.4傅立葉變換的存在條件
2.5傅立葉變換的性質
2.6實傅立葉變換
2.7幅度譜和相位譜
2.8漢克爾變換
第3章波傳播基本定理
3.1本章引論
3.2波
3.3電磁波
3.4相量表示法
3.5非電介質中的波動方程
3.6非電介質中的波動方程的相量表示
3.7平面電磁波
第4章標量衍射理論
4.1本章引論
4.2亥姆霍茲方程
4.3平面波角譜
4.4平面波角譜的快速傅立葉變換
(FFT)
4.5基爾霍夫衍射理論
4.5.1基爾霍夫衍射理論
4.5.2菲涅耳基爾霍夫衍射公式
4.6瑞利索末菲衍射理論
4.6.1基爾霍夫近似
4.6.2第二瑞利索末菲公式
4.7第一瑞利索末菲衍射積分的另一種
推導
4.8非單色波的瑞利索末菲衍射積分
第5章菲涅耳與夫琅禾費近似
5.1本章引論
5.2菲涅耳衍射
5.3菲涅耳衍射的快速傅立葉變換的
實現
5.4傍軸波動方程
5.5夫琅禾費衍射
5.6衍射光柵
5.7正弦幅值光柵的夫琅禾費衍射
5.8正弦幅值光柵的菲涅耳衍射
5.9正弦相位光柵的夫琅禾費衍射
5.10狹縫衍射光柵
第6章逆衍射
6.1本章引論
6.2菲涅耳和夫琅禾費近似的逆衍射
問題
6.3角譜表述下的逆衍射
6.4分析
第7章寬角度下標量衍射理論的近場
和遠場近似
7.1本章引論
7.2菲涅耳和夫琅禾費近似的回顧
7.3徑向近似
7.4高階改進與分析
7.5逆衍射與疊代最佳化
7.6數值算例
7.7更高精度近似
7.8小結
第8章幾何光學
8.1本章引論
8.2光線的傳播
8.3光線方程
8.4程函方程
8.5局部空間頻率和光線
8.6子午面光線的矩陣表示
8.7厚透鏡
8.8光學系統的入瞳和出瞳
衍射、傅立葉光學及成像目錄第9章傅立葉變換和相干光學系統
成像
9.1本章引論
9.2薄透鏡的相變
9.3透鏡的傅立葉變換
9.3.1波場入射在透鏡上
9.3.2初始波場在透鏡左側
9.3.3初始波場在透鏡右側
9.4基於二維線性濾波的成像
9.4.1有限透鏡孔徑的影響
9.5相襯顯微術
9.6共焦掃描顯微術
9.6.1圖像形成
9.7複雜光學系統的運算元代數
第10章準單色波成像
10.1本章引論
10.2希爾伯特變換
10.3解析信號
10.4非單色波場的解析信號表示
10.5準單色波、相干和非相干波
10.6一般成像系統中的衍射效應
10.7準單色波場成像
10.7.1干涉成像
10.7.2非相干成像
10.8衍射受限成像系統的頻率回響
10.8.1相干成像系統
10.8.2非相干成像系統
10.9光學傳遞函式的計算機計算
10.10像差
10.10.1澤爾尼克（Zernike）多項式
第11章基於波調製的光學器件
11.1本章引論
11.2照相膠片和乾板
11.3膠片的透光率
11.4調製傳遞函式
11.5漂白
11.6衍射光學、二元光學和數字光學
11.7電子束刻蝕
11.7.1衍射光學元件的套用
第12章光在非均勻介質中傳播
12.1本章引論
12.2非均勻介質的亥姆霍茲方程
12.3非均勻介質的傍軸波動方程
12.4光束傳播法（BPM）
12.4.1波在折射率為n的均勻介質
中傳播
12.4.2虛透鏡效應
12.5波在定向耦合器中的傳播
12.5.1耦合模理論概述
12.5.2耦合模理論和光束傳播法
（BPM）的計算對比
第13章全息
13.1本章引論
13.2相干波前記錄
13.2.1利思厄帕尼斯克斯
（LeithUpatnieks）全息圖
13.3全息圖的類型
13.3.1菲涅耳和夫琅禾費全息圖
13.3.2像面全息圖和傅立葉全息圖
13.3.3體全息圖
13.3.4模壓全息圖
13.4用計算機模擬全息圖的再現
13.5全息成像的放大和分析
13.6像差
第14章切趾，超解析度和缺失
信息恢復
14.1本章引論
14.2切趾
14.2.1離散時間窗
14.3兩點解析度和信號恢復
14.4收縮
14.4.1收縮映射定理
14.5用於信號恢復的收縮疊代方法
14.6約束疊代反卷積
14.7投影方法
14.8凸集投影方法（POCS）
14.9蓋師貝格帕普里斯算法
(GP算法)
14.10其他的凸集投影算法
14.11從相位恢覆信號
14.12用離散傅立葉變換從離散相位
函式中重構信號
14.13廣義投影
14.14從幅值恢覆信號
14.14.1陷阱和隧道
14.15用最小二乘法和廣義逆法恢復
圖像
14.16通過奇異值分解計算H+
14.17最速下降法
14.18共軛梯度法
第15章衍射光學Ⅰ
15.1本章引論
15.2羅曼法
15.3羅曼法中的近似
15.4常幅值羅曼法
15.5量化羅曼法
15.6羅曼法的計算機仿真
15.7基於硬限幅的傅立葉法
15.8一種3D點圖像重構的簡單算法
15.8.1實驗
15.9快速加權零交叉算法
15.9.1離軸平面參考波
15.9.2實驗
15.10單圖全息術
15.10.1成像分析
15.10.2實驗
15.11菲涅耳波帶片
第16章衍射光學Ⅱ
16.1本章引論
16.2虛擬全息
16.2.1相位的確定
16.2.2孔徑效應
16.2.3成像分析
16.2.4信息容量，解析度，頻寬及
冗餘
16.2.5體積效應
16.2.6波長變化和/或構建及重構中全息
圖尺寸的變化引起的失真
16.2.7實驗
16.3用於二元DOE設計的POCS方法
16.4交叉疊代技術（IIT）
16.4.1IIT算法實驗
16.5最優頻率抽取交叉疊代技術
（ODIFIIT）
16.5.1ODIFIIT法的實驗
16.6複合的羅曼ODIFIIT法
16.6.1LMODIFIIT法的計算機實驗
第17章計算機成像技術Ⅰ：合成
孔徑雷達
17.1本章簡介
17.2合成孔徑雷達
17.3測距解析度
17.4脈衝波形的選擇
17.5匹配濾波器
17.6運用匹配濾波進行脈衝壓縮
17.7方位角解析度
17.8簡化的SAR成像理論
17.9用菲涅耳近似進行圖像重構
17.10數字圖像重構算法
第18章計算機成像技術Ⅱ: 圖像
投影重構
18.1本章引論
18.2Radon變換
18.3投影切片定理
18.4逆Radon變換
18.5Radon變換的性質
18.6利用投影重構信號
18.7傅立葉重構法
18.8濾波反投影算法
第19章密集波分復用
19.1本章引論
19.2陣列波導光柵
19.3不規則採樣的零交叉法
（MISZC）
19.3.1修正項的計算方法
19.3.2推廣MISZC到三維結構
19.4對MISZC的分析
19.4.1色散分析
19.4.2有限尺寸孔徑
19.5計算實驗
19.5.1點源孔徑
19.5.2多信道
19.5.3有限尺寸孔徑
19.5.4生成負相位的方法
19.5.5誤差容限
19.5.63D仿真
19.5.7相位量化
19.6實現過程中的問題
第20章嚴格衍射理論的數值方法
20.1本章引論
20.2基於有限差分法的BPM
20.3寬角度BPM
20.4有限差分
20.5時域有限差分法
20.6計算機實驗
20.7傅立葉模式法
附錄
附錄A脈衝函式
附錄B線性矢量空間
B.1本章引論
B.2矢量空間的性質
B.3內積矢量空間
B.4希爾伯特空間
附錄C離散時間傅立葉變換、離散傅里
葉變換與快速傅立葉變換
C.1離散時間傅立葉變換
C.2離散時間傅立葉變換和傅立葉
變換之間的聯繫
C.3離散傅立葉變換
C.4快速傅立葉變換
參考文獻
