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信息光學技術(shù)是光學和信息科學相結(jié)合而發(fā)展起來的一門新的光學技術(shù)，本書既闡述了信息光學技術(shù)的基本理論，也介紹了這一技術(shù)的最新進展。本書的特點一是把光學技術(shù)看做信息科學技術(shù)的一個重要組成部分進行研究，二是密切聯(lián)系實際，啟發(fā)學生用信息光學技術(shù)的基礎(chǔ)理論解決光學信息技術(shù)的各種應用問題，三是配有許多方便自學的習題，以及在國內(nèi)外發(fā)表的有關(guān)文獻，可以引導讀者在本科數(shù)理知識的基礎(chǔ)上，啟發(fā)邏輯與思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。 本書作為高等院校光學、光學工程、光信息科學技術(shù)、電子科學技術(shù)等有關(guān)專業(yè)本科生教材，也可供相應專業(yè)的教師和科技工作者參考。

陳家璧，上海理工大學教授，博士生導師。1968年畢業(yè)于清華大學機械工程系光學儀器設計與制造專業(yè)，光學工程專家，上海市高等教育名師，任教近50年，完成的科研與教學項目涉及光學信息處理與光測力學的許多方向，并曾獲得過多種獎項。為國家的高級光學工程科技人才的培養(yǎng)做出了重要貢獻。

第1章二維線性系統(tǒng)分析

11線性系統(tǒng)

111線性系統(tǒng)的定義

112脈沖響應和疊加積分

12二維傅里葉變換

121二維傅里葉變換定義及存在條件

122極坐標下的二維傅里葉變換和傅里葉-貝塞爾變換

123虛、實、奇、偶函數(shù)傅里葉變換的性質(zhì)

124二維傅里葉變換定理

125常用二維傅里葉變換舉例

13二維線性不變系統(tǒng)

131二維線性不變系統(tǒng)的定義

132二維線性不變系統(tǒng)的傳遞函數(shù)

133線性不變系統(tǒng)的本征函數(shù)

134級聯(lián)系統(tǒng)

14抽樣定理

141函數(shù)的抽樣

142原函數(shù)的復原

143空間帶寬積

習題一

第2章角譜及標量衍射的角譜理論

21光波的數(shù)學描述

211光振動的復振幅和亥姆霍茲方程

212球面波的復振幅表示

213平面波的復振幅表示

214平面波的空間頻率

215空間頻率的局域化

22復振幅分布的角譜及角譜的傳播

221復振幅分布的角譜

222平面波角譜的傳播

223衍射孔徑對角譜的作用

23標量衍射的角譜理論

231惠更斯—菲涅耳—基爾霍夫標量衍射理論的簡要回顧

232平面波角譜的衍射理論

233菲涅耳衍射公式



24夫瑯禾費衍射與傅里葉變換

25菲涅耳衍射和分數(shù)傅里葉變換

251分數(shù)傅里葉變換的定義

252分數(shù)傅里葉變換的幾個基本性質(zhì)

253用分數(shù)傅里葉變換表示菲涅耳衍射

習題二

第3章光學成像系統(tǒng)的頻率特性

31透鏡的相位變換作用

32透鏡的傅里葉變換性質(zhì)

321物在透鏡之前

322物在透鏡后方

323透鏡的孔徑效應

33透鏡的一般變換特性

34相干照明衍射受限系統(tǒng)的成像分析

341透鏡的點擴散函數(shù)

342衍射受限系統(tǒng)的點擴散函數(shù)

35衍射受限系統(tǒng)的相干傳遞函數(shù)

36衍射受限系統(tǒng)的非相干傳遞函數(shù)

361非相干成像系統(tǒng)的光學傳遞函數(shù)（OTF）

362OTF與CTF的關(guān)系

363衍射受限的OTF

37有像差系統(tǒng)的傳遞函數(shù)

38相干與非相干成像系統(tǒng)的比較

381截止頻率

382像強度的頻譜

383兩點分辨

384其他效應

習題三



第4章光學全息技術(shù)

41概述

42波前記錄與再現(xiàn)

421波前記錄

422波前再現(xiàn)

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(xiàn)

452幾種特殊情況的討論

46傅里葉變換全息圖

461傅里葉變換全息圖的記錄與再現(xiàn)

462準傅里葉變換全息圖

463無透鏡傅里葉變換全息圖

47像全息圖

471再現(xiàn)光源寬度的影響

472再現(xiàn)光源光譜寬度的影響

473色模糊

474像全息的制作

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

習題四

第5章計算全息

51計算全息的理論基礎(chǔ)

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(diào)制與解調(diào)

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迂回相位編碼方法

523修正離軸參考光的編碼方法

53計算傅里葉變換全息

531抽樣

532計算離散傅里葉變換

533編碼

534繪制全息圖

535再現(xiàn)

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計算全息的應用

58計算全息的幾種物理解釋

習題五



第6章光學信息處理

61空間濾波

611阿貝成像理論

612空間濾波的傅里葉分析

613空間濾波系統(tǒng)

614空間濾波器

615空間濾波應用舉例

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用全息法制作復數(shù)濾波器

633圖像識別

634聯(lián)合變換相關(guān)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非相干光學處理

651相干與非相干光學處理

652基于幾何光學的非相干處理系統(tǒng)

653基于衍射的非相干處理——非相干頻域綜合

66白光光學信息處理技術(shù)

661白光光學處理的基本原理

662實時假彩色編碼

習題六



第7章光信息存儲

71概述

72二維光存儲——光盤存儲

721光盤的類型

722光盤存儲器

723光盤存儲技術(shù)的進展

724超分辨率光存儲技術(shù)

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(shù)據(jù)傳輸速率

735超大容量全息存儲器

74四維光存儲

習題七

第8章光通信中光學信息技術(shù)的應用

81布拉格光纖光柵

811布拉格光纖光柵的制作

812FBG的應用

813工作在透射方式的光柵

82超短脈沖的整形和處理

821時間頻率到空間頻率的變換

822脈沖整形系統(tǒng)

823譜脈沖整形的應用

83光譜全息術(shù)

831全息圖的記錄

832信號的再現(xiàn)

833參考脈沖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陣列波導光柵的應用

習題八

附錄A二維δ函數(shù)的定義及性質(zhì)

附錄B常用函數(shù)及其傅里葉變換

參考文獻