近代光学信息处理（第二版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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宋菲君，[美] S.Jutamulia 著

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301241950

版次：2

商品编码：11485437

包装：平装

丛书名： 中外物理学精品书系·前沿系列

开本：16开

出版时间：2014-05-01

用纸：胶版纸

页数：340

编辑推荐

　　光学信息处理发展到今天，已经深入到人类工作和生活的方方面面。从天文观测上的大项目，到日常生活中的宽带网络，光学信息处理都起着无可替代的作用。本书内容博大、讲解细致，是讲解相关领域不可多得的优秀专著。本书的第一版已经产生了广泛影响。第二版又对该领域的巨大的新发展做了详细介绍。相信本书一定会成为光学信息处理领域的经典著作。

内容简介

　　《近代光学信息处理（第二版）》论述光学信息处理的基本理论及重要应用，并介绍这一学科前沿的研究成果和发展动向。
　　全书共分九章，在基础部分论述了傅里叶光学原理，经典光学信息处理，非相干光学信息处理，光电混合处理，成像光学系统的傅里叶分析和像质评价，空间光调制器等；在应用部分介绍了傅里叶光学在光通信和天文观察等领域中的应用；在有关章节介绍了傅里叶变换光谱仪，光学断层扫描成像（OCT），迈克尔孙恒星干涉仪，光学编码-数字电子解码物镜景深扩展，光通信器件——声光滤波器、可调路由器、光纤布拉格光栅、阵列波导光栅，讨论了声光频移多普勒激光测速仪，恒星散斑图信息处理在天文学双星分辨中应用，大气湍动成像的自适应光学信息处理。本书还简要讨论了近年发展起来的交叉学科——天文光子学，并在附录中介绍了光子晶体学。
　　《近代光学信息处理（第二版）》可作为大学光电信息科学与工程、物理、应用物理、测控技术与仪器等专业高年级学生和研究生的教材或教学参考书，也可供有关专业从事研究开发的科技人员参考。

作者简介

　　宋菲君，大恒新纪元科技股份有限公司副总裁兼总工程师,长期负责公司的国际业务。他是中国科学院研究员，担任博士生导师和博士后联系导师，中国物理学会理事，美国国际光学工程学会资深会员(Fellow SPIE)。他长期从事光学领域的科研和开发，获得多项奖励，发表多篇学术论文和著作，获得多项专利。1986年荣获"国家级有突出贡献中青年科技专家"称号，1988年获得"北京市有突出贡献科技专家"称号，享受国务院特殊津贴。

目录

第1章　光学信息处理简介………………………………………………………… 1
　　§1.1　图形图像的空间频率与光栅衍射…………………………………… 1
　　　　1.1.1　图形图像的低频和高频……………………………………………… 1
　　　　1.1.2　光栅衍射…………………………………………………………… 2
　　　　1.1.3　透镜的变换效应……………………………………………………… 3
　　§1.2　透镜聚焦和准直的傅里叶变换功能………………………………… 3
　　　　1.2.1　平面波……………………………………………………………… 3
　　　　1.2.2　用透镜实现傅里叶变换……………………………………………… 4
　　　　1.2.3　平移不变性………………………………………………………… 6
　　§1.3　低频滤波和栅格消除术……………………………………………… 7
　　§1.4　远场衍射的傅里叶变换特性………………………………………… 7
　　　　1.4.1　远场衍射的近似处理………………………………………………… 7
　　　　1.4.2　远场衍射的傅里叶变换解…………………………………………… 8
　　§1.5　光学图像识别和杨氏干涉实验……………………………………… 9
　　　　1.5.1　光学图像识别………………………………………………………… 9
　　　　1.5.2　杨氏干涉实验………………………………………………………… 9
　　§1.6　结论…………………………………………………………………… 11
第2章　傅里叶光学基础………………………………………………………… 13
　　§2.1　二维傅里叶分析……………………………………………………… 13
　　　　2.1.1　定义及存在条件…………………………………………………… 13
　　　　2.1.2　δ函数的傅里叶变换………………………………………………… 13
　　　　2.1.3　傅里叶变换的基本性质……………………………………………… 14
　　　　2.1.4　卷积……………………………………………………………… 15
　　　　2.1.5　相关、Parseval定理和功率谱………………………………………… 17
　　　　2.1.6　特殊函数及其傅里叶变换…………………………………………… 19
　　　　2.1.7　傅里叶-贝塞尔变换………………………………………………… 21
　　　　2.1.8　二维傅里叶变换表………………………………………………… 22
　　§2.2　平面波的角谱和标量衍射…………………………………………… 23
　　　　2.2.1　角谱……………………………………………………………… 23
　　　　2.2.2　角谱的传播………………………………………………………… 25
　　　　2.2.3　菲涅耳衍射………………………………………………………… 25
　　　　2.2.4　夫琅禾费衍射……………………………………………………… 26
　　§2.3　透镜系统的傅里叶变换性质………………………………………… 28
　　　　2.3.1　光学傅里叶变换器………………………………………………… 28
　　　　2.3.2　透镜傅里叶变换的严格推导………………………………………… 29
　　§2.4　空间带宽积和不确定关系式………………………………………… 33
　　　　2.4.1　孔径函数和带限信号……………………………………………… 33
　　　　2.4.2　系统的分辨率……………………………………………………… 34
　　　　2.4.3　等效带宽和不确定关系……………………………………………… 35
　　　　2.4.4　广义不确定关系的严格推导………………………………………… 36
　　参考文献……………………………………………………………………… 38
第3章　经典光学信息处理……………………………………………………… 39
　　§3.1　引言…………………………………………………………………… 39
　　§3.2　光学信息处理的早期发展…………………………………………… 39
　　§3.3　傅里叶处理器………………………………………………………… 41
　　§3.4　线性空间不变系统与传递函数……………………………………… 44
　　　　3.4.1　线性系统与卷积…………………………………………………… 44
　　　　3.4.2　线性空间不变系统………………………………………………… 45
　　§3.5　傅里叶变换透镜……………………………………………………… 46
　　§3.6　空间滤波……………………………………………………………… 50
　　§3.7　照相图像的恢复……………………………………………………… 52
　　§3.8　全息术………………………………………………………………… 53
　　§3.9　傅里叶变换全息图…………………………………………………… 54
　　§3.10　光学相关和卷积…………………………………………………… 57
　　§3.11　结论………………………………………………………………… 60
　　参考文献……………………………………………………………………… 60
第4章　非相干光学信息处理…………………………………………………… 62
　　§4.1　引言…………………………………………………………………… 62
　　§4.2　杨氏干涉仪和空间相干性…………………………………………… 62
　　§4.3　非相干像的形成……………………………………………………… 65
　　§4.4　MTF的测量………………………………………………………… 66
　　§4.5　非相干空间滤波……………………………………………………… 68
　　§4.6　投影显示的消像素技术……………………………………………… 69
2 近代光学信息处理
　　§4.7　迈克耳孙干涉仪和时间相干性……………………………………… 71
　　§4.8　傅里叶变换光谱仪…………………………………………………… 72
　　§4.9　光学相干层析术……………………………………………………… 74
　　§4.10　计算层析术………………………………………………………… 78
　　§4.11　迈克耳孙恒星干涉仪……………………………………………… 80
　　§4.12　结论………………………………………………………………… 82
　　参考文献……………………………………………………………………… 83
第5章　光电混合处理…………………………………………………………… 84
　　§5.1　引言…………………………………………………………………… 84
　　§5.2　联合傅里叶变换……………………………………………………… 84
　　　　5.2.1　经典联合傅里叶变换……………………………………………… 84
　　　　5.2.2　实时联合傅里叶相关器……………………………………………… 86
　　　　5.2.3　光电混合处理联合变换相关器……………………………………… 90
　　　　5.2.4　旋转不变联合相关器……………………………………………… 91
　　§5.3　波前编码景深扩展技术……………………………………………… 92
　　§5.4　串色处理景深扩展技术……………………………………………… 95
　　§5.5　光场相机数字再聚焦技术…………………………………………… 97
　　§5.6　运用恒星散斑干涉术分辨双星…………………………………… 101
　　　　5.6.1　引言……………………………………………………………… 101
　　　　5.6.2　恒星散斑干涉术应用于双星的分辨………………………………… 102
　　　　5.6.3　恒星散斑图信息处理……………………………………………… 103
　　　　5.6.4　恒星散斑干涉术的应用…………………………………………… 104
　　参考文献……………………………………………………………………… 106
第6章　成像系统的傅里叶分析和像质评价…………………………………… 108
　　§6.1　几何光学基础(Ⅰ) ………………………………………………… 109
　　　　6.1.1　一般模型………………………………………………………… 109
　　　　6.1.2　薄透镜成像……………………………………………………… 109
　　　　6.1.3　用双胶合透镜校正球差和色差…………………………………… 110
　　　　6.1.4　二级光谱和复消色差……………………………………………… 112
　　　　6.1.5　柯克三片式、天塞和双高斯物镜…………………………………… 113
　　　　6.1.6　光阑和光瞳,空间带宽积…………………………………………… 114
　　§6.2　几何光学基础(Ⅱ) ………………………………………………… 116
　　　　6.2.1　主面和焦面……………………………………………………… 116
　　　　6.2.2　系统总长和后工作距,远摄和反远摄物镜…………………………… 116
目　　录3
　　　　6.2.3　单色光横向像差和特性曲线……………………………………… 119
　　　　6.2.4　弥散斑…………………………………………………………… 121
　　　　6.2.5　横向色差………………………………………………………… 121
　　　　6.2.6　畸变……………………………………………………………… 121
　　　　6.2.7　远心物镜用于机器视觉…………………………………………… 122
　　　　6.2.8　光学设计和典型成像物镜………………………………………… 123
　　§6.3　相干光和非相干光成像…………………………………………… 124
　　　　6.3.1　衍射极限条件下的脉冲响应和叠加积分…………………………… 124
　　　　6.3.2　相干光传递函数…………………………………………………… 126
　　　　6.3.3　非相干光点扩散函数和光学传递函数……………………………… 128
　　　　6.3.4　衍射极限非相干光学系统的点扩散函数和光学传递函数…………… 129
　　§6.4　光学传递函数……………………………………………………… 131
　　　　6.4.1　图像的空间频率概念……………………………………………… 131
　　　　6.4.2　像差对光学传递函数的影响……………………………………… 132
　　　　6.4.3　光学传递函数用于光学设计评价…………………………………… 134
　　　　6.4.4　探测器阵列CCD,CMOS和器件截止频率………………………… 136
　　　　6.4.5　探测器和光学系统的匹配………………………………………… 136
　　§6.5　光学传递函数的测量……………………………………………… 138
　　　　6.5.1　线扩散函数……………………………………………………… 138
　　　　6.5.2　光学传递函数的测量……………………………………………… 139
　　参考文献……………………………………………………………………… 141
第7章　空间光调制器…………………………………………………………… 142
　　§7.1　概论………………………………………………………………… 142
　　　　7.1.1　空间调制器的意义及分类………………………………………… 142
　　　　7.1.2　空间光调制器的分类……………………………………………… 143
　　　　7.1.3　电寻址空间光调制器……………………………………………… 143
　　　　7.1.4　光寻址空间光调制器……………………………………………… 144
　　　　7.1.5　常用的空间光调制器……………………………………………… 145
　　§7.2　液晶的扭曲效应及薄膜晶体管驱动液晶显示器(TFT-LCD)…… 146
　　　　7.2.1　液晶……………………………………………………………… 146
　　　　7.2.2　偏振光在扭曲介质中的传播……………………………………… 147
　　　　7.2.3　扭曲向列液晶盒的工作原理……………………………………… 150
　　　　7.2.4　有源矩阵驱动液晶显示器(TFT-LCD)……………………………… 150
　　　　7.2.5　LCD平板显示和投影显示………………………………………… 151
§7.3　液晶光阀(LCLV) ………………………………………………… 153
　　　　7.3.1　LCLV的读出光路………………………………………………… 153
　　　　7.3.2　液晶光阀的结构和工作原理……………………………………… 154
　　§7.4　硅基液晶(LCOS)空间光调制器…………………………………… 155
　　§7.5　数字光处理(DLP)和数字化投影………………………………… 157
　　　　7.5.1　DMD的结构和工作原理…………………………………………… 157
　　　　7.5.2　顺序颜色模式单板投影机………………………………………… 158
　　　　7.5.3　空间分色模式三板投影机………………………………………… 159
　　　　7.5.4　DMD制作工艺简介……………………………………………… 160
　　　　7.5.5　DLP数字投影技术的特点………………………………………… 160
　　　　7.5.6　DLP的应用……………………………………………………… 162
　　§7.6　DLP在可调谐光纤激光器中的应用……………………………… 162
　　参考文献……………………………………………………………………… 166
第8章　傅里叶光学在光通信中的应用………………………………………… 168
　　§8.1　光纤通信基础及发展史简介……………………………………… 168
　　　　8.1.1　光纤……………………………………………………………… 168
　　　　8.1.2　光在光纤中的传播和光纤的数值孔径……………………………… 168
　　　　8.1.3　光通信常用波段和传输容量……………………………………… 169
　　　　8.1.4　光纤通信的早期创新……………………………………………… 171
　　　　8.1.5　两次重大技术革命:掺铒光纤放大和波分复用……………………… 171
　　　　8.1.6　光通信系统的最新进展和2009年诺贝尔物理学奖………………… 173
　　§8.2　光波在光纤中的传播……………………………………………… 174
　　　　8.2.1　弱导引光纤……………………………………………………… 174
　　　　8.2.2　横向传播常数、衰减系数和V参数………………………………… 174
　　　　8.2.3　导模……………………………………………………………… 175
　　　　8.2.4　LP模的特征方程………………………………………………… 176
　　　　8.2.5　LP模的截止频率………………………………………………… 177
　　　　8.2.6　光强分布………………………………………………………… 178
　　　　8.2.7　基模LP01(HE11)和单模光纤……………………………………… 178
　　　　8.2.8　V 参数很大时特性曲线的近似解和多模光纤的模数………………… 180
　　§8.3　纵向分布光学信息的傅里叶光学处理…………………………… 181
　　　　8.3.1　微分形式的折射和反射定律……………………………………… 181
　　　　8.3.2　纵向分布光学信息的远场衍射…………………………………… 182
　　§8.4　声光布拉格效应的傅里叶分析…………………………………… 184
目　　录5
　　　　8.4.1　声光布拉格效应…………………………………………………… 184
　　　　8.4.2　声光布拉格效应的傅里叶分析…………………………………… 185
　　　　8.4.3　各向同性介质中的声光布拉格衍射………………………………… 188
　　　　8.4.4　布拉格反射器……………………………………………………… 189
　　　　8.4.5　各向异性介质中的布拉格衍射…………………………………… 189
　　　　8.4.6　带宽……………………………………………………………… 190
　　§8.5　声光频移多普勒激光测速仪……………………………………… 191
　　　　8.5.1　多普勒效应……………………………………………………… 191
　　　　8.5.2　声光频移激光多普勒测速仪……………………………………… 192
　　　　8.5.3　声光频移多普勒测速仪输出光场的傅里叶分析…………………… 193
　　　　8.5.4　声光频移组件……………………………………………………… 194
　　§8.6　声光偏振转换滤波和可调路由器………………………………… 195
　　　　8.6.1　声光偏振转换可调谐滤波器……………………………………… 195
　　　　8.6.2　声光偏振分束器和声光可调路由器………………………………… 197
　　§8.7　光纤光

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内容很系统，看了有收获

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这个看起来质量还是很好的，跟我专业相关，书没看完，写的好。

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