傅里叶光学导论

作者:廖延彪、马晓红

丛书名:高等学校电子信息类专业系列教材

定价:45元

印次:1-1

ISBN:9787302409892

出版日期:2016.03.01

印刷日期:2016.02.22

图书责编:盛东亮

图书分类:教材

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本书从光的电磁理论出发,论述了用于衍射光学傅里叶变换的基本特性及其应用,全面地介绍了傅里叶光学的理论及应用。具体内容包括: 傅里叶光学的数学和物理基础——傅里叶变换和卷积、光波和光的衍射; 傅里叶光学的基本理论——透镜的傅里叶变换性质及成像性质、波前再现成像(全息术); 傅里叶光学的应用——全息干涉计量、空间滤波和光学信息处理、光学成像系统的频谱分析; 傅里叶光学的新进展——超分辨率成像技术、光声成像技术、光纤布拉格光栅、阵列光波导光栅、空间光调制器、光场成像技术、强度关联成像技术。 本书可作为普通高校光电信息科学与工程、光信息科学与技术、电子信息工程、电子科学与技术等相关专业的本科生及研究生教材,也可供从事光电科技工作的工程技术人员参考使用。

随着激光的问世,古老的光学已裂变出众多的分支,傅里叶光学便是其中之一。它是基于傅里叶变换这一有力的数学工具,研究光的衍射特性及其应用的一门学科。“傅里叶光学”这一名称出现于20世纪中后期,但随着激光和光电子技术及器件的迅速发展,以及光信息处理和光成像等技术的广泛应用,尤其是提高光学成像分辨率的迫切需要,使这一新分支的内容愈来愈丰富,应用范围愈来愈宽广。傅里叶光学现已成为有关专业的重要课程之一,也是有关工程技术人员关注的主要内容之一。笔者撰写本书的目的就是为适应这一需要,对傅里叶光学的原理及其应用做一全面的介绍。 本书的内容主要分为三部分: 一是基础,包括学习傅里叶光学所需的数学和光学基础(第1章); 二是原理,包括傅里叶光学基本原理——空间频率、衍射的傅里叶变换计算和透镜傅里叶变换(第2章和第3章); 三是应用,主要包括光全息、光信息处理、光学系统评价和近代成像技术等(第4~9章)。 傅里叶光学的核心内容有三个: 一是光学元件和系统的数学表达,即如何用数学公式表达它们对光波的传输特性(第1章和第3章); 二是如何用傅里叶变换计算光波的传输特性,即衍射特性(第2章和第4章); 三是如何应用傅里叶光学这一有力工具来解决科学技术和工业应用中的实际问题(第5~9章)。其中,第一部分是重中之重,即学习傅里叶光学时要了解傅里叶变换这一数学工具所表达的光学内涵。本书力求对此做清楚的表述。为使读者对傅里叶光学的物理图像有较清楚的了解,而又不必花过多精力于数学推导过程中,因此,本书对公式的数学过程从略,以突出对物理意义的阐述。为使读者了解傅里叶光学的应用前景,本书在第9章简要介绍了其新进展。...

目录
荐语
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第1章傅里叶变换和卷积

1.1引言

1.2一维函数

1.2.1阶跃函数

1.2.2正负号函数

1.2.3矩形函数

1.2.4斜坡函数

1.2.5三角形函数

1.2.6sinc函数

1.2.7sinc2函数

1.2.8高斯函数

1.3脉冲函数

1.3.1δ函数

1.3.2δ函数的性质

1.3.3δ函数的导数

1.3.4梳状函数

1.4二维函数

1.4.1矩形函数

1.4.2三角形函数

1.4.3sinc函数

1.4.4高斯函数

1.4.5脉冲函数

1.4.6梳状函数

1.4.7极坐标

1.4.8柱函数

1.4.9宽边帽函数

1.4.10高斯函数(极坐标)

1.4.11脉冲函数(极坐标)

1.4.12径向对称函数的平移

1.5卷积

1.5.1概述

1.5.2卷积运算

1.5.3卷积的性质

1.5.4直角坐标中的卷积

1.5.5极坐标中的卷积

1.6互相关和自相关

1.7傅里叶变换

1.7.1傅里叶变换的定义和存在条件

1.7.2傅里叶变换定理

1.7.3傅里叶贝塞尔变换

1.8计算举例

习题

第2章光波和光的衍射

2.1电磁场和电磁波

2.1.1麦克斯韦方程组

2.1.2电磁波

2.2光波的复数表达式

2.2.1单色光波的复数表示法与复振幅

2.2.2光场中任一平面上的复振幅分布

2.... 查看详情

      廖延彪 1957年毕业于武汉大学物理系,清华大学电子工程系教授, 博士生导师。1958年开始从事光学设计和光致发光方面的教学与科研工作。1967年开始从事光信息处理方面的研究工作。1980年开始从事光纤传输和传感方面研究工作。从20世纪80年代起,先后为本科生及研究生开设“物理光学”、“光纤光学”、“傅里叶光学”、“光传感”等课程。承担并主持多项国家重大攻关项目、国家“863”重大项目、国家基金、航天基金和国防基金等项目。发表论文200余篇, 已出版《物理光学》、《光纤光学》、《偏振光学》、《光学原理与应用》、《光纤传感技术与应用》,《现代光信息传感原理》等图书,参与编写《光学手册》、《光子学——技术与应用》、《现代仪器仪表技术与设计》等大型工具图书。

       

      马晓红 1990年毕业于清华大学电子工程系,1993年及2001年毕业于天津大学电子信息工程学院获工学硕士及工学博士学位, 2001-2003年在清华大学电子系做博士后科研工作。2003年至今在清华大学电子工程系从事教学与科研工作,现任电子工程实验教学中心主任,研究员。1990年开始从事高速光纤传输技术研究,2003年开始从事光检测及光传感技术研究。曾作为负责人承担国家自然科学基金项目4项;作为课题负责人承担“863”项目2项。在国内外学术刊物上发表论文30余篇。先后开设“光纤通信系统设计”、“傅里叶光学”、“光电子技术实验”、“物理电子学基础实验”等课程。曾获北京市教育教学成果奖一等奖、二等奖各1项,清华大学教学成果奖一等奖3项,二等奖1项。

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