信息光學原理

第1章 二維線性系統(tǒng)分析
1.1 二維傅里葉變換
1.1.1 δ函數(shù)和其他常用函數(shù)
1.1.2 卷積和相關(guān)
1.1.3 二維傅里葉變換定義及存在條件
1.1.4 廣義傅里葉變換
1.1.5 虛、實、奇、偶函數(shù)傅里葉變換的性質(zhì)
1.1.6 傅里葉變換定理
1.1.7 可分離變量函數(shù)的變換
1.1.8 傅里葉-貝塞爾變換
1.1.9 周期函數(shù)的傅里葉變換
1.1.10 一些常用函數(shù)的傅里葉變換式
1.2 線性系統(tǒng)
1.2.1 線性系統(tǒng)
1.2.2 線性不變系統(tǒng)
1.3 抽樣定理
1.3.1 函數(shù)的抽樣
1.3.2 函數(shù)的還原
1.3.3 空間帶寬積
習題一
第2章 標量衍射理論
2.1 光波的數(shù)學描述
2.1.1 單色光波場的復(fù)振幅表示
2.1.2 球面波
2.1.3 平面波
2.1.4 平面波的空間頻率
2.1.5 復(fù)振幅分布的空間頻譜（角譜）
2.2 基爾霍夫衍射理論
2.2.1 惠更斯-菲涅耳原理和基爾霍夫衍射公式
2.2.2 光波傳播的線性性質(zhì)
2.3 衍射的角譜理論
2.3.1 角譜的傳播
2.3.2 孔徑對角譜的影響
2.4 菲涅耳衍射
2.5 夫瑯禾費衍射
2.5.1 夫瑯禾費衍射公式
2.5.2 一些簡單孔徑的夫瑯禾費衍射
2.6 衍射光柵
2.6.1 線光柵
2.6.2 余弦型振幅光柵
習題二
第3章 光學成像系統(tǒng)的頻率特性
3.1 透鏡的位相調(diào)制作用
3.2 透鏡的傅里葉變換性質(zhì)
3.2.1 物體緊靠透鏡放置
3.2.2 物體放置在透鏡前方
3.2.3 透鏡孔徑的影響
3.2.4 透鏡傅里葉變換的應(yīng)用
3.3 透鏡的成像性質(zhì)
3.4 成像系統(tǒng)的一般分析
3.4.1 成像系統(tǒng)的一般模型
3.4.2 阿貝成像理論
3.4.3 單色光照明的衍射受限系統(tǒng)
3.4.4 非單色照明
3.5 衍射受限的相干成像系統(tǒng)的頻率響應(yīng)
3.5.1 相干傳遞函數(shù)
3.5.2 相干傳遞函數(shù)計算和應(yīng)用舉例
3.6 衍射受限的非相干成像系統(tǒng)的頻率響應(yīng)
3.6.1 非相干照明時的物像關(guān)系式
3.6.2 光強的空間頻譜
3.6.3 光學傳遞函數(shù)的定義及物理意義
3.6.4 OTF與CTF的聯(lián)系
3.6.5 衍射受限系統(tǒng)的OTF
3.6.6 衍射受限系統(tǒng)OTF計算和應(yīng)用舉例
3.7 像差對于成像系統(tǒng)傳遞函數(shù)的影響
3.7.1 廣義光瞳函數(shù)
3.7.2 像差對CTF的影響
3.7.3 像差對OTF的影響
3.8 相干與非相干成像系統(tǒng)的比較
習題三
第4章 光學全息
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
4.13 全息干涉計量
4.13.1 二次曝光法
4.13.2 單次曝光法
4.13.3 時間平均法
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
5.2.4 二元脈沖密度編碼
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(yīng)用
5.8 計算全息的幾種物理解釋
5.9 二元光學
5.9.1 微光學與二元光學
5.9.2 二元光學的產(chǎn)生和發(fā)展
5.9.3 二元光學元件的設(shè)計
5.9.4 二元光學元件的制作
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(yīng)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(fù)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(fù)原
6.4.1 逆濾波器
6.4.2 維納濾波器
6.5 合成孔徑雷達
6.5.1 合成孔徑概念
6.5.2 航向信息的記錄
6.6 照相膠片
6.6.1 H-D曲線
6.6.2 膠片用于非相干光學系統(tǒng)中
6.6.3 膠片用于相干光學系統(tǒng)中
6.7 非相干光學處理
6.7.1 相干與非相干光學處理
6.7.2 基于幾何光學的非相干處理系統(tǒng)
6.7.3 基于衍射的非相干處理——非相干頻域綜合
6.8 白光光學信息處理技術(shù)
6.8.1 白光光學處理的基本原理
6.8.2 實時假彩色編碼
6.8.3 相位調(diào)制假彩色編碼
習題六
第7章 光信息存儲與三維全息顯示
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
7.5 圖像的全息顯示
7.5.1 彩虹全息圖
7.5.2 合成全息技術(shù)
7.5.3 彩色全息術(shù)
7.5.4 像素全息技術(shù)
7.5.5 全息圖的復(fù)制
7.6 其他三維圖像顯示技術(shù)
7.6.1 全息電影
7.6.2 邊緣照明全息
7.6.3 虛擬全息三維顯示
習題七
第8章 光通信中光學信息技術(shù)的應(yīng)用
8.1 布拉格光纖光柵
8.1.1 布拉格光纖光柵的制作
8.1.2 FBG的應(yīng)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(yīng)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(dǎo)光柵
8.4.1 陣列波導(dǎo)光柵的基本部件
8.4.2 陣列波導(dǎo)光柵的應(yīng)用
習題八
參考文獻