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陶世荃，江竹青，王大勇，萬玉紅，王雲新 著

圖書標籤:

• 光學體全息
• 全息技術
• 三維顯示
• 按需印刷
• 光信息存儲
• 光學工程
• 全息成像
• 衍射光學
• 信息技術
• 應用光學

店鋪： 科學齣版社旗艦店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030368430

商品編碼：1257236999

包裝：平裝

齣版時間：2014-08-01

頁數：384

字數：614000

正文語種：中文

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圖書基本信息

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書名：光學體全息技術及應用
ISBN：9787030368430
著者：陶世荃，江竹青，王大勇，萬玉紅，王雲新
齣版社：科學齣版社
POD版定價：88元
正文語言：中文
裝幀：平裝
開本：16
頁數：384
字數：614000

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內容簡介

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《光學體全息技術及應用》共分六章，首先介紹瞭光學全息的基本原理，然後全麵介紹光學體全息的理論、技術、材料和應用。理論部分在一維耦閤波理論的基礎上重點介紹瞭有限尺寸光柵的二維耦閤波理論及其算法；技術部分著重介紹在共同體積中實現多重全息記錄的復用技術；材料部分重點分析瞭光摺變晶體和光緻聚閤物的全息記錄原理和特性。《光學體全息技術及應用》用較大篇幅介紹體全息技術的應用領域，包括體全息信息存儲的方案、關鍵技術、單元器件與係統；數字數據的全息存儲和全息存儲盤；基於體全息復用的光學相關器；基於體全息的光電子器件；體全息成像技術與器件等。展望瞭體全息技術的當前研究前沿和實用化前景。《光學體全息技術及應用》理論清晰，材料係統，聯係實際。

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目錄

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總序
前言
第1章 體全息概述
1.1 全息術發展簡史
1.1.1 衍射光柵的基本概念和發展
1.1.2 拉曼-奈斯衍射和布拉格衍射
1.1.3 體全息術的發明
1.1.4 全息術的應用概述
1.2 光學全息術的基本原理
1.2.1 全息圖的基本描述
1.2.2 基元全息圖
1.2.3 全息圖的分類
1.2.4 全息圖的衍射效率
1.3 體全息圖
1.3.1 體全息圖的記錄與布拉格衍射再現
1.3.2 體全息圖的類型
1.3.3 體全息基本分析工具——k矢量圓
1.3.4 體光柵選擇性的物理解釋
第2章 體全息的基本理論分析方法
2.1 光頻電磁波在無源介質中的傳播
2.1.1 麥剋斯韋方程
2.1.2 介質的特性
2.1.3 有吸收、非均勻、各嚮同性介質中的波動方程
2.1.4 坡印廷定理
2.2 一維耦閤波理論
2.2.1 耦閤波方程的推導和求解
2.2.2 體光柵的衍射效率和選擇性
2.3 耦閤波理論的其他錶述
2.3.1 嚴格的耦閤波理論
2.3.2 矢量耦閤波理論
2.4 二維耦閤波理論及其數值解法
2.4.1 二維受限體光柵的二維耦閤波方程及其閉形式解析解
2.4.2 基於二維耦閤波理論的光柵衍射特性研究
2.4.3 二維耦閤波方程的數值解法
2.5 積分方程理論
2.5.1 非均勻介質中的波動方程
2.5.2 波動方程的解
2.5.3 積分方程解法的應用
第3章 體全息記錄材料
3.1 體全息對記錄材料的基本要求
3.1.1 體全息圖特徵及其記錄材料厚度
3.1.2 記錄材料的調製傳遞函數
3.1.3 體全息記錄材料的性能
3.2 銀鹽材料和重鉻酸鹽明膠
3.2.1 銀鹽材料
3.2.2 重鉻酸鹽明膠
3.3 光摺變材料
3.3.1 概述
3.3.2 光摺變晶體中摺射率光柵的建立
3.3.3 光摺變晶體內的兩波耦閤和衍射效率
3.3.4 全息時間常量和信息記錄的易失性
3.3.5 熱固定技術
3.3.6 光固定技術
3.3.7 其他無機光摺變材料
3.4 光緻聚閤物
3.4.1 光緻聚閤物的組成及記錄機理
3.4.2 光緻聚閤物的全息性能評價及測試
3.4.3 自由基聚閤型光緻聚閤物的簡化模型
3.4.4 光摺變聚閤物
3.4.5 聚閤物分散液晶
3.5 光緻變色材料和光緻各嚮異性材料
3.5.1 概述
3.5.2 光緻變色玻璃
3.5.3 有機光緻變色材料和光緻各嚮異性材料
3.6 持續光譜燒孔材料
3.6.1 概述
3.6.2 在光譜燒孔材料中的全息記錄
3.7 材料的噪聲及其抑製
3.7.1 散射噪聲的成因及其錶徵
3.7.2 鈮酸鋰晶體的散射噪聲及其抑製
第4章 復用技術
4.1 基於布拉格選擇性的共同體積復用
4.1.1 角度復用
4.1.2 波長復用
4.1.3 電場復用
4.2 位相編碼復用
4.2.1 正交位相編碼復用
4.2.2 隨機位相編碼復用
4.3 偏振復用
4.3.1 普通全息與普通偏振全息
4.3.2 各嚮異性材料中的正交偏振全息
4.3.3 光緻各嚮異性材料中的偏振全息
4.4 頻域復用
4.4.1 光譜燒孔和頻率選擇光存儲
4.4.2 頻率選擇的全息復用
4.5 混閤復用技術
4.5.1 共同體積的多維復用
4.5.2 與空間復用結閤
4.6 復用全息圖的等衍射效率記錄方法
4.6.1 共同體積復用
4.6.2 部分重疊的情形
第5章 體全息信息存儲
5.1 光學體全息存儲技術概述
5.2 體全息存儲係統的關鍵器件
5.2.1 激光器
5.2.2 組頁器
5.2.3 圖像探測器
5.2.4 尋址器件
5.2.5 傅裏葉變換鏡頭
5.3 數字數據的全息存儲
5.3.1 糾錯編碼的必要性
5.3.2 調製-陣列碼
5.3.3 其他數據處理技術
5.4 快速讀齣技術
5.4.1 數據讀齣速率基本概念及影響因素
5.4.2 盤式體全息存儲係統的讀齣速率分析
5.4.3 空角復用的盤式全息存儲快速讀齣係統的設計與實現
5.5 頁麵式體全息存儲係統的主要構型
5.5.1 同軸/共綫的體全息存儲係統
5.5.2 雙光束乾涉(離軸型)的體全息存儲係統
5.5.3 非易失性盤式體全息存儲的關鍵技術及實現
5.6 微全息存儲
5.6.1 微全息存儲的機理
5.6.2 微全息存儲技術的發展
第6章 基於體全息復用的光學相關器
6.1 光學相關與匹配濾波
6.2 體全息圖像庫
6.3 提高識彆率的途徑
6.3.1 光學高通濾波法
6.3.2 子波相關法
6.3.3 散斑調製法
6.3.4 相關係數法
6.3.5 多重頻譜濾波法
6.4 采用體全息的光學相關係統實例
6.5 關聯存儲器
第7章 體全息成像技術
7.1 體全息成像係統及理論描述
7.1.1 體全息成像係統
7.1.2 體全息成像係統的點擴散函數
7.1.3 體全息光柵成像的基元光柵分析法
7.2 體全息係統的選擇成像特性
7.2.1 體全息成像係統的深度選擇性
7.2.2 體全息成像係統的橫嚮選擇特性
7.2.3 輔助光學係統參數對體全息選擇成像特性的影響
7.3 體全息層析成像係統與方法
7.3.1 體全息層析成像基本原理
7.3.2 復用體全息透鏡係統的分層成像應用
7.4 寬帶光源的體全息成像特性
7.4.1 寬帶光源成像基本原理
7.4.2 彩虹體全息成像法
7.4.3 寬帶照明成像的視場和深度分辨率
7.4.4 體全息其他成像係統
第8章 基於體全息的光子器件
8.1 光互連和光交換中的體全息器件
8.1.1 光學互連和全息互連
8.1.2 光交換中的體全息器件——光開關
8.2 體全息波分復用器件
8.2.1 體全息波分復用器件的主要類型和性能
8.2.2 體全息波分復用器件的TWOR方案
8.3 波導全息器件
8.3.1 波導全息器件的結構和性質概述
8.3.2 波導全息圖的典型應用
8.4 全息光子晶體
8.4.1 光子晶體概述
8.4.2 體全息與光子晶體
8.4.3 光子晶體的全息製作方法
8.5 體全息光柵在激光技術中的應用
8.5.1 諧振腔的模式選擇原理與方法
8.5.2 PTR體光柵橫模選擇元件
8.5.3 PTR體光柵光譜窄化和穩頻元件
8.6 超短脈衝全息術
8.6.1 時域全息
8.6.2 光譜全息
8.6.3 超短脈衝全息的應用研究
8.7 全息顯示
8.7.1 全息圖作為成像元件
8.7.2 全息圖作為存儲元件
8.7.3 大視場、真彩色三維顯示
參考文獻

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深度透視：現代材料科學的前沿探索與實踐 一本緻力於解析當代材料科學核心概念、前沿技術及其廣泛應用的權威專著。 本書並非聚焦於光學或全息技術，而是將讀者的目光引嚮一個更為宏大且基礎的領域——現代材料科學。它係統性地涵蓋瞭從原子尺度結構到宏觀性能錶現的完整鏈條，旨在為材料學、化學工程、物理學以及相關交叉學科的研究人員、工程師和高年級學生提供一本內容詳實、理論與實踐並重的參考指南。 本書的結構經過精心設計，旨在循序漸進地構建讀者對材料世界的深刻理解。全書分為五個主要部分，共計二十二章，確保內容的深度和廣度都能滿足專業讀者的需求。 --- 第一部分：材料科學的基礎範式與結構解析 (Fundamentals and Structural Analysis) 本部分作為全書的理論基石，重點闡述瞭構成所有材料的微觀世界的規律。 第一章：材料的本徵屬性與分類體係 本章首先確立瞭“材料”的現代定義，區彆於傳統認知，強調瞭性能與結構之間的內在聯係。詳細介紹瞭金屬、陶瓷、高分子、復閤材料以及先進功能材料的基本分類標準及其各自典型的晶體結構和非晶態結構。著重討論瞭晶格缺陷（點缺陷、綫缺陷、麵缺陷）對材料宏觀力學和電學性能的決定性影響。 第二章：晶體結構的熱力學與動力學基礎 深入探討瞭晶體生長過程中的熱力學驅動力，特彆是相圖的解讀與應用。動力學方麵，聚焦於原子擴散機製——費剋定律的微觀解釋，以及擴散在材料熱處理過程中的重要作用。引入瞭擴散激活能的概念及其實驗測定方法。 第三章：電子結構與能帶理論的材料學視角 本章將量子力學原理應用於固體材料。詳細闡述瞭能帶理論如何解釋材料的導電性、半導體特性和絕緣體行為。討論瞭費米能級、有效質量等關鍵參數，並從能帶結構的角度分析瞭不同材料類型的能帶隙及其對光電響應的影響。 第四章：先進錶徵技術：結構-性能的橋梁 本章側重於實驗手段。詳細介紹瞭X射綫衍射（XRD）在晶體結構精修中的應用，包括布拉格定律的深入理解和粉末衍射圖譜的解析。同時，對透射電子顯微鏡（TEM）和掃描電子顯微鏡（SEM）的成像原理、EELS/EDS能譜分析技術進行瞭詳盡的論述，強調如何通過這些手段“看見”微觀結構。 --- 第二部分：結構材料的力學行為與工程應用 (Mechanical Behavior of Structural Materials) 本部分聚焦於工程中應用最廣泛的結構材料，深入研究其在應力狀態下的響應機製。 第五章：彈性、塑性與斷裂力學 詳盡剖析瞭材料的應力-應變關係，從鬍剋定律的宏觀描述過渡到位錯理論的微觀解釋。重點講解瞭加工硬化、加工過程中的織構形成以及迴復和再結晶等恢復過程。在斷裂力學部分，引入瞭Griffith裂紋擴展理論、應力強度因子K，以及韌性斷裂與脆性斷裂的判據。 第六章：疲勞與蠕變：壽命的預測與延長 疲勞是結構失效的主要原因之一。本章詳細介紹瞭S-N麯綫的構建與應用，討論瞭低周疲勞與高周疲勞的區彆，以及裂紋萌生和擴展的周期性機製。蠕變部分，則分析瞭高溫下材料的穩態與瞬態蠕變，並介紹瞭Creep Life的預測模型（如Norton定律）。 第七章：先進金屬閤金的設計與製備 本章聚焦於高性能金屬材料。涵蓋瞭相圖指導下的閤金化設計策略，如析齣強化、固溶強化。深入探討瞭高熵閤金（HEA）的構築原理及其獨特的復雜性。介紹瞭快速凝固技術、粉末冶金以及增材製造（3D打印）技術在金屬結構件製造中的最新進展和挑戰。 第八章：陶瓷材料的韌化策略與應用 陶瓷以其高硬度、耐高溫性著稱，但脆性是其主要限製。本章係統梳理瞭增強陶瓷韌性的主要途徑，包括晶界設計、引入第二相顆粒（如SiC晶須）以及相變增韌機製（如氧化鋯）。討論瞭結構陶瓷和功能陶瓷的關鍵性能指標。 --- 第三部分：功能材料的電學、磁學與熱學特性 (Electrical, Magnetic, and Thermal Functionalities) 本部分將視角轉嚮那些依賴於特定電子或磁性行為的先進材料。 第九章：半導體材料的物理基礎與器件製造 深入講解瞭摻雜對本徵半導體電學性能的調控（N型與P型）。詳細分析瞭PN結的形成、勢壘電位和二極管/晶體管的工作原理。討論瞭矽基材料的製備純化技術以及III-V族半導體（如GaAs, GaN）在光電器件中的優勢。 第十章：磁性材料的分類與性能調控 本章係統闡述瞭順磁性、抗磁性、鐵磁性、反鐵磁性及亞鐵磁性的微觀起源。重點分析瞭磁疇結構、磁滯迴綫（矯頑力、剩磁）的形成。討論瞭永磁材料（如NdFeB）和軟磁材料（如鐵氧體）的設計原則及其在電磁設備中的應用。 第十一章：介電與壓電材料 探討瞭材料極化現象，包括電子極化、離子極化和取嚮極化。詳細介紹瞭鐵電材料的居裏點、自發極化及電滯迴綫。壓電材料部分，分析瞭正逆壓電效應的耦閤機製，及其在傳感器和執行器中的關鍵作用。 第十二章：熱電材料與能源轉換 本章關注材料的熱電效應（塞貝剋效應、珀爾帖效應）。引入瞭無量綱優值ZT，並從電子輸運和晶格熱導率兩個維度探討瞭如何提高ZT值，包括對低維結構和復雜晶格材料的研究。 --- 第四部分：高分子與復閤材料的界麵工程 (Polymers and Composites: Interface Engineering) 本部分著重於宏觀尺度上材料組分的有效結閤與協同效應。 第十三章：高分子材料的結構與性能關係 闡述瞭高分子鏈的構象、分子量對粘彈性行為的影響。討論瞭熱塑性塑料和熱固性樹脂的固化動力學。介紹瞭聚閤物的結晶度、玻璃化轉變溫度（Tg）的測定與意義。 第十四章：復閤材料的力學設計與增強機製 復閤材料的設計核心在於界麵。本章詳細分析瞭縴維增強復閤材料（FRC）和顆粒增強復閤材料（PRC）的有效介質理論，如混閤律。重點研究瞭界麵結閤強度對整體性能的貢獻，以及縴維與基體的匹配性設計。 第十五章：先進製造工藝對高分子與復閤材料性能的影響 探討瞭注塑、擠齣等傳統成型工藝中剪切速率、溫度對取嚮和微觀結構的影響。對於復閤材料，深入分析瞭層壓技術、預浸料固化過程中的脫氣與殘餘應力控製。 --- 第五部分：材料的界麵現象與環境響應 (Interfaces and Environmental Response) 本部分關注材料在真實使用環境下的行為和錶麵改性技術。 第十六章：腐蝕與材料防護 全麵分析瞭金屬的電化學腐蝕機理，包括析氫、析氧反應。詳細介紹瞭局部腐蝕（點蝕、縫隙腐蝕）的發生條件。防護措施部分，涵蓋瞭陰極保護、緩蝕劑、以及氧化物保護膜的形成與穩定性。 第十七章：薄膜沉積技術與錶麵改性 本章聚焦於功能性薄膜的製備，對比瞭物理氣相沉積（PVD，如濺射）和化學氣相沉積（CVD）的優缺點。討論瞭離子注入、激光熔覆等技術如何實現材料錶麵的硬化、耐磨性或特定電學性能的提升。 第十八章：生物材料與植入體界麵 本章探討瞭材料與生物環境的相互作用。重點討論瞭生物相容性、生物可降解性材料的設計原則。分析瞭蛋白質吸附、細胞粘附等生物界麵現象，以及材料錶麵微觀形貌對組織再生的影響。 第十九章：能源存儲材料：電池與超級電容器 從電化學角度分析瞭鋰離子電池的工作原理，包括電極材料（如層狀氧化物、磷酸鐵鋰）的充放電機製、固態電解質的離子傳輸。超級電容器部分，側重於贋電容和雙電層電容的原理及其在快速充放電設備中的應用。 第二十章：催化材料的錶麵動力學 從錶麵吸附能、活性位點密度和孔隙結構等方麵，解析瞭多相催化劑的性能評價指標。討論瞭貴金屬、氧化物負載催化劑的設計策略及其在環境治理和化學閤成中的實際案例。 第二十一章：計算材料學導論 簡要介紹如何利用計算機模擬來預測材料性能。涵蓋瞭從第一性原理計算（DFT）到分子動力學模擬（MD）的基本流程和適用範圍，展示瞭計算工具在加速新材料發現中的潛力。 第二十二章：材料的循環經濟與可持續性 本書的收官之章，探討瞭材料科學領域如何應對環境挑戰。討論瞭材料的生命周期評估（LCA）、可迴收性設計，以及開發新型環境友好型材料的必要性與前沿研究方嚮。 --- 總結： 本書通過嚴謹的邏輯和詳盡的案例分析，全麵覆蓋瞭現代材料科學的廣闊圖景，深入解析瞭結構與性能之間的復雜關聯，為讀者提供瞭堅實的理論基礎和前沿的實踐視野。它是一本旨在推動材料科技創新的綜閤性工具書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量都相當不錯。紙張厚實，文字清晰，圖錶印刷精美，沒有齣現模糊不清的情況。盡管內容涉及大量的專業術語和復雜的公式，但通過清晰的排版和圖文並茂的方式，使得閱讀體驗相對舒適。總的來說，這是一本內容豐富、結構清晰、實用性強的專業書籍，無論你是初學者還是有一定基礎的研究者，都能從中獲益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

初學者可能會被“光學體全息技術”這個名字嚇到，覺得門檻很高，但這本書的編排似乎考慮到瞭這一點。它從最基本的光學原理講起，循序漸進地介紹全息技術的核心概念，比如乾涉和衍射，並配以大量的圖示和示意圖，讓抽象的物理概念變得直觀易懂。即使你不是物理學專業齣身，也能通過閱讀這本書，逐步建立起對全息技術的整體認知。

評分☆☆☆☆☆

一本厚重的書，封麵設計簡約大氣，沒有太多花哨的圖案，直接點齣瞭“光學體全息技術及應用”這個主題。我翻開目錄，看到裏麵涉及瞭全息成像的原理、材料、製作工藝，以及在防僞、數據存儲、醫療影像、藝術品展示等領域的廣泛應用。光是看目錄，就覺得內容非常紮實，涵蓋瞭從基礎理論到實際應用的方方麵麵。

評分☆☆☆☆☆

對於已經對全息技術有所瞭解的讀者來說，這本書也能提供更深入的研究視角。它不僅介紹瞭主流的全息技術，還涉及瞭一些前沿的研究方嚮和最新的技術進展。例如，在全息數據存儲方麵，書中討論瞭如何提高存儲密度和讀寫速度，以及相關的挑戰和解決方案。這部分內容對於需要進行相關領域研究或開發的專業人士來說，具有很高的參考價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用性體現在它對“應用”部分的詳盡闡述。它不僅列舉瞭全息技術在各個領域的應用案例，還深入分析瞭這些應用背後的技術細節和實現難點。例如，在防僞技術方麵，它詳細介紹瞭如何利用全息圖的不可復製性來製作高安全性的防僞標識，以及在金融、證件等領域的具體應用。閱讀這部分內容，你會對全息技術如何在現實生活中發揮作用有一個更清晰的認識。