光學信息技術原理及應用

第1章  二維線性系統(tǒng)分析                  
 1. l  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一貝塞爾變換                  
 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  常用二維博里葉變換舉例                  
 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. l  函數(shù)的抽樣                  
 1. 4. 2  原函數(shù)的復原                  
 1. 4. 3  空間一帶寬積                  
 習題                  
                   
 第2章  標量衍射的角譜理論                  
 2. l  光波的數(shù)學描述                  
 2. 1. l  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. 2  復振幅分布的角譜及角譜的傳播                  
 2. 2. l  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. l  惠更斯一菲涅耳一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. l  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                  
                   
 第3章  光學成像系統(tǒng)的頻率特性                  
 3. l  透鏡的相位變換作用                  
 3. 2  二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. 4. 3  相干照明下衍射受限系統(tǒng)的成像規(guī)律                  
 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. 2  OTF與 CTF的關系                  
 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. l  截止頻率                  
 3. 8. 2  像強度的頻譜                  
 3. 8. 3  兩點分辨                  
 習題                  
                   
 第4章  部分相干理論                  
 4. l  實多色場的復值表示                  
 4. 2  時間相干性. 自相干函數(shù)與復自相干度                  
 4. 2. 1  非單色光的分振幅干涉及其數(shù)學描述                  
 4. 2. 2  自相干函數(shù)與復自相干度                  
 4. 2. 3  復自相干度與光功率譜密度的關系                  
 4. 2. 4  相干時間和相干長度                  
 4. 3  空間相干性. 互相干函數(shù)和復相于度                  
 4. 3. 1  分波面干涉及其數(shù)學描述                  
 4. 3. 2  互相干函數(shù)和復相干度                  
 4. 3. 3  互相干函數(shù)和互相干度的測量                  
 4. 4  準單色條件. 互強度和復相于因子                  
 4. 4. 1  準單色條件                  
 4. 4. 2  互強度和復相于因子                  
 4. 4. 3  相干面積                  
 4. 5  準單色光的傳播和衍射                  
 4. 5. 1  自由空間中準單色場互相干性的傳播                  
 4. 5. 2  薄透明物體對互強度的影響                  
 4. 5. 3  部分相干光的衍射                  
 4. 6  范西特一策尼克定理                  
 4. 6. l  范西特一策尼克定理                  
 4. 6. 2  均勻圓形光源                  
 4. 6. 3  邁克耳孫測里干涉儀                  
 4. 7  部分相干場中透鏡的傅里葉變換性質(zhì)                  
 4. 8  部分相干光成像                  
 4. 8. 1  準單色光照明光學系統(tǒng)的物像關系                  
 4. 8. 2  準單色光照明下光學系統(tǒng)的頻率響應                  
 習題                  
                   
 第5章  光全息術                  
 5. 1  引言                  
 5. 2  全息術原理--波前記錄與再現(xiàn)                  
 5. 2. 1  波前記錄                  
 5. 2. 2  波前再現(xiàn)                  
 5. 2. 3  全息實驗裝置                  
 5. 3  基元全息圖分析                  
 5. 4  平面全息圖及其衍射效率                  
 5. 4. 1  菲涅耳全息圖                  
 5. 4. 2  傅里葉變換全息圖                  
 5. 4. 3  無透鏡傅里葉變換全息圖                  
 5. 4. 4  傅里葉變換全息圖的兩個特例                  
 5. 4. 5  像全息圖                  
 5. 4. 6  相位全息圖                  
 5. 4. 7  平面全息圖的衍射效率                  
 5. 5  體積全息圖                  
 5. 5. l  體全息圖的記錄與再現(xiàn)                  
 5. 5. 2  透射體全息和反射體全息                  
 5. 5. 3  體全息圖的衍射效率                  
 5. 6  計算全息術及其應用                  
 5. 6. l  計算全息圖                  
 5. 6. 2  計算全息術的應用                  
 5. 7  全息記錄介質(zhì)                  
 5. 7. 1  鹵化銀乳膠                  
 5. 7. 2  重鉻酸鹽明膠                  
 5. 7. 3  光致抗蝕劑                  
 5. 7. 4  光導熱塑                  
 5. 7. 5  光致聚合物                  
 5. 7. 6  光折變晶體                  
 習題                  
                   
 第6章  空間先調(diào)制器                  
 6. l  概述                  
 6. 1. 1  空間光調(diào)制器的基本結(jié)構(gòu)與分類                  
 6. 1. 2  空間光調(diào)制器的功能                  
 6. 1. 3  空間光凋制器的基本性能參數(shù)                  
 6. 2  液晶光閃                  
 6. 2. 1  液晶的光電特性                  
 6. 2. 2  光尋址液晶光閥                  
 6. 2. 3  電尋址液晶光閥                  
 6. 3  電光效應器件                  
 6. 3. l  晶體的電光效應及其電光調(diào)制原理                  
 6. 3. 2  泡克爾斯讀出光調(diào)制器                  
 6. 3. 3  微通道板空間光調(diào)制器                  
 6. 3. 4  Si－PLZT空間光調(diào)制器                  
 6. 4  磁光空間光調(diào)制器（MOSLM）                  
 6. 4. 1  磁性材料的磁化特性與磁光效應                  
 6. 4. 2  器件結(jié)構(gòu)                  
 6. 4. 3  工作原理                  
 6. 4. 4  器件性能                  
 6. 5  表面形變空間光調(diào)制器                  
 6. 5. 1  G-E表面形變空間光調(diào)制器                  
 6. 5. 2  數(shù)字微反射鏡空間光調(diào)制器                  
 6. 6  自電光效應器件空間光調(diào)制器                  
 習題                  
                   
 第7章  光信息存儲技術                  
 7. 1  引言                  
 7. 2  二維光存儲：光盤存儲                  
 7. 3  三維光存儲：體全息存儲                  
 7. 3. 1  體全息的基本原理                  
 7. 3. 2  光折變材料的全息存儲機理與特性                  
 7. 3. 3  全息存儲器的數(shù)據(jù)傳輸速率                  
 7. 3. 4  全息存儲的應用舉例                  
 7. 4  四維光存儲                  
 習題                  
                   
 第8章  光學信息處理技術                  
 8. 1  引言                  
 8. 2  光學頻譜分析系統(tǒng)和空間濾波                  
 8. 2. 1  阿貝（Abbe）成像理論                  
 8. 2. 2  阿貝一波特（Ahbe－Porter）實驗                  
 8. 2. 3  空間頻率濾波系統(tǒng)                  
 8. 2. 4  空間濾波的傅里葉分析                  
 8. 2. 5  濾波器的種類及應用舉例                  
 8. 3  相干光學信息處理                  
 8. 3. l  相干光學信息處理系統(tǒng)                  
 8. 3. 2  多重像的產(chǎn)生                  
 8. 3. 3  圖像的相加和相減                  
 8. 3. 4  光學微分一像邊緣增強                  
 8. 3. 5  光學圖像識別                  
 8. 3. 6  圖像消模糊                  
 8. 3. 7  綜合孔徑雷達                  
 8. 4  非相干光學信息處理                  
 8. 4. 1  圖像的相乘和積分                  
 8. 4. 2  圖像的相關和卷積                  
 8. 5  白光信息處理                  
 8. 5. 1  調(diào)制                  
 8. 5. 2  用黑白膠片保存彩色像                  
 8. 5. 3  黑白圖像的白光密度假彩色編碼                  
 8. 5. 4  多重像的產(chǎn)生                  
 8. 6  光計算                  
 8. 6. 1  引言                  
 8. 6. 2  光學矩陣運算                  
 8. 6. 3  光學互連                  
 8. 6. 4  光學神經(jīng)網(wǎng)絡                  
 習題                  
                   
 第9章  圖像的全息顯示                  
 9. l  引言                  
 9. 2  彩虹全息圖                  
 9. 2. 1  線全息圖消色模糊原理                  
 9. 2. 2  彩虹全息圖的記錄                  
 9. 2. 3  彩虹全息圖的像質(zhì)                  
 9. 3  合成全息技術                  
 9. 3. 1  二維圖片的記錄                  
 9. 3. 2  平面多路合成全息                  
 9 3 3   360合成全息                  
 9. 4  彩色全息術                  
 9. 4. l  彩色全息的激光器和記錄材料                  
 9. 4. 2  彩色彩虹全息                  
 9. 4. 3  反射體積彩色全息                  
 9. 5  全息圖的復制                  
 9. 5. 1  全息圖的光學復制                  
 9. 5. 2  全息圖的模壓復制                  
 9. 5. 3  全息圖的注塑復制                  
 9. 6  數(shù)字像素全息技術                  
 9. 6. 1  數(shù)字全息圖的制作方法                  
 9. 6. 2  數(shù)字全息圖的設計                  
 9. 7  其他全息顯示技術                  
 9. 7. l  全息電影                  
 9. 7. 2  邊緣照明全息                  
 9. 7. 3  虛擬全息三維顯示                  
 習題                  
                   
 第10章  光學三維傳感                  
 10. l  主動三維傳感的基本概念                  
 10. 1. l  主動照明的三維傳感方法                  
 10. l. 2  三種基本的結(jié)構(gòu)照明方式                  
 10. 1. 3  三維傳感系統(tǒng)的基本組成                  
 10. 2  采用單光束的三維傳感                  
 10. 2. 1  基本原理與計算公式                  
 10. 2. 2  散斑對激光三角法精度的影響                  
 10. 2. 3  測量實例（鞋植三維面形測量）                  
 10. 2. 4  基于激光同步掃描的三維面形測量                  
 10. 3  采用激光片光的三維傳感                  
 10. 3. 1  激光片光的產(chǎn)生                  
 10. 3. 2  測量原理                  
 10. 3. 3  測量實例                  
 10. 4  相位測量剖面術                  
 10. 4. l  相位測量剖面術的原理                  
 10. 4. 2  產(chǎn)生結(jié)構(gòu)照明的方法                  
 10. 4. 3  相位測量剖面術應用舉例                  
 10. 5  傅里葉變換剖面術                  
 10. 5. l  基本原理                  
 10. 5. 2  FTP方法的測量范圍                  
 10. 5. 3  一種改進的方法                  
 10. 6  調(diào)制度測量輪廓術                  
 10. 6. 1  基本原理                  
 10. 6. 2  信息處理方法                  
 10. 6. 3  測量實例                  
 10. 7  其他光學三維輪廓測量方法                  
 10. 7. l  采用激光掃描的三維共焦成像                  
 10. 7. 2  飛行時間法                  
 習題                  
                   
 第11章  全息散斑干涉計量                  
 11. l  光學粗糙表面散射光場的統(tǒng)計特性                  
 11. 1. l  物面系綜上物表面散射光場的統(tǒng)計特性                  
 11. 1. 2  散射光場的一階統(tǒng)計特性                  
 11. 1. 3  散射光場的強度自相關函數(shù)                  
 11. 2  全息干涉的統(tǒng)計光學描述                  
 11. 2. l  全息于涉的基本原理                  
 11. 2. 2  二次曝光全息干涉術的干涉場                  
 11. 2. 3  表面變形特性與散射光場特性的關系                  
 11. 2. 4  二次曝光全息干涉場的統(tǒng)計光學描述                  
 11. 3  時間平均全息干涉術                  
 11. 4  外差與準外差全息干涉術                  
 11. 4. l  外差全息干涉技術                  
 11. 4. 2  準外差全息干涉技術                  
 11. 5  散斑于涉術                  
 11. 5. 1  參考束型散斑干涉測量方法                  
 11. 5. 2  剪切散斑干涉測量方法                  
 11. 6  電子散斑干涉測量技術                  
 11. 6. 1  電子散斑干涉儀的典型光路和原理                  
 11. 6. 2  電子散斑干涉相減技術的統(tǒng)計分析                  
 11. 7  散斑照相測量術                  
 11. 7. 1  像面二次曝光激光散斑圖的記錄及其透過率函數(shù)                  
 11. 7. 2  二次曝光散斑圖的逐點濾波                  
 11. 7. 3  二次曝光散斑圖的全場濾波                  
 11. 7. 4  白光散斑照相測量術                  
 11. 8  數(shù)字散斑照相測量術                  
 11. 8. l  數(shù)字全場濾波技術                  
 11. 8. 2  數(shù)字逐點濾波技術                  
 習題                  
 參考文獻                  
 部分習題參考答案                  
 附錄A：二維a函數(shù)的定義及性質(zhì)                  
 附錄B：常用函數(shù)及其傅里時變換                  
 附錄C：式（11. 47）到式（11. 48）的推導                  
 漢英名詞術語對照