信息光学理论与应用
分类: 图书,自然科学,物理学,光学,
作者： 王仁璠 编著
出 版 社： 北京邮电大学出版社
出版时间： 2009-2-1字数：版次： 2页数： 356印刷时间：开本： 16开印次：纸张：I S B N ： 9787563518968包装： 平装编辑推荐
本书是在作者多年从事信息光学教学和科研的基础上写成的。信息光学是一个很宽的研究领域，其发展也十分迅速。作为一本大学教材，要全面介绍信息光学各方面的最新成果似乎有一定的困难，相反，学生在学习阶段打下良好的理论基础却是十分必要的。本书的重点放在系统介绍信息光学的基础理论及其相关的应用技术，同时兼顾理论和技术的当前发展。
内容简介
本书系统地介绍了信息光学的基础理论及相关的应用。全书共10章，内容涉及二维傅里叶分析、标量衍射理论、光学成像系统的频率特性、部分相干理论、光学全息照相、空间滤波、相干光学处理、非相干光学处理、信息光学在计量学和光通信中的应用等。
本书内容丰富，选材新颖，既系统地介绍基础理论，又同时兼顾理论和技术的当前发展，并强调理论与应用的结合。第2版较第1版作了许多修改和补充。书中精选了近200个例题、思考题和习题，并给出了全部习题的详细解答，便于读者加深对正文的理解。
本书读者对象为光学、光学工程、光电子技术、光信息科学与技术、应用物理、精密仪器等专业的高年级本科生和研究生，也可供相关专业的工程技术人员参考。
目录
第1章 二维傅里叶分析
1.1 光学中常用的几种非初等函数
1.1.1 矩形函数
1.1.2 sinc函数
1.1.3 阶跃函数
1.1.4 符号函数
1.1.5 三角形函数
1.1.6 高斯函数
1.1.7 圆域函数
1.2 δ函数
1.2.1 δ函数的定义
1.2.2 δ函数的物理意义
1.2.3 δ函数的性质
1.2.4 梳状函数
1.3 卷积
1.3.1 卷积概念的引入
1.3.2 卷积的定义
1.3.3 卷积的物理意义和几何意义
1.3.4 卷积的运算性质
1.3.5 卷积运算举例
1.4 相关
1.4.1 相关
1.4.2 自相关
1.4.3 相关运算举例
1.4.4 有限功率函数的相关
1.5 傅里叶变换的基本概念
1.5.1 二维傅里叶变换的定义
1.5.2 存在条件
1.5.3 广义傅里叶变换
1.5.4 虚、实、奇、偶函数傅里叶变换的性质
1.5.5 傅里叶变换作为分解式
1.6 二维傅里叶变换的基本定理
1.7 傅里叶-贝塞尔变换
1.7.1 可分离变量函数的变换
1.7.2 具有圆对称的函数：傅里叶-贝塞尔变换
1.8 常用傅里叶变换对
1.9 线性系统与线性空间不变系统
1.9.1 系统的算符表示
1.9.2 线性系统的意义
1.9.3 脉冲响应函数与叠加积分
1.9.4 线性空间不变系统传递函数
1.9.5 线性空间不变系统的本征函数
1.9.6 LSI级联系统
1.10 二维采样定理
1.10.1 图像函数的采样表示法
1.10.2 奈奎斯特判据
1.10.3 原始函数的复原
1.10.4 空间-带宽积
思考题
习题
参考文献
第2章 标量衍射理论
2.1 引言
2.2基尔霍夫衍射理论
2.2.1数学预备知识
2.2.2平面衍射屏的基尔霍夫衍射公式
2.2.3菲涅耳一基尔霍夫衍射公式
2.2.4衍射公式与叠加积分
2.3衍射规律的频域表达式
2.3.1衍射规律的频域描述
2.3.2传播现象作为一种线性空间滤波器
2.3.3衍射孔径对角谱的效应
2.4菲涅耳衍射与夫琅和费衍射
2.4.1初步的近似处理
2.4.2菲涅耳近似
2.4.3夫琅和费衍射
2.4.4 夫琅和费衍射与菲涅耳衍射的关系
2.5夫琅和费衍射计算实例
2.5.1 矩孔和单缝的夫琅和费衍射
2.5.2多缝的夫琅和费衍射
2.5.3圆孔的夫琅和费衍射
2.5.4圆环的夫琅和费衍射
2.5.5 正弦型振幅光栅的夫琅和费衍射
……
第3章 光学成像系统的频率特性
第4章 部分相干理论
第5章 光学全息照相
第6章 空间滤波
第7章 相干光学处理
第8章 非相干光学处理
第9章 信息光学在计量学中的应用
第10章 信息光学在光通信中的应用
附录1 贝塞尔函数关系式表
附录2 全部习题答案
书摘插图
第1章 二维傅里叶分析
自20世纪40年代后期起，由于通信理论中“系统”的观点和数学上的傅里叶分析（频谱分析）方法被引入光学，更新了传统光学的概念，丰富了光学学科的内容，并形成现代光学的一个重要分支——傅里叶光学（Fourier Optics）。
作为系统，无论是通信系统还是光学系统，它们都是用来把收集到的信息转换成人们所需要的输出信息，只不过通信系统传递和转换的信息是随时间变化的函数（例如被调制的电压和电流波形），而光学系统传递和转换的信息（光场的复振幅分布或光强度分布）则是随空间变化的函数。在数学上，这两者之间没有实质性的差别。近年来，随着光纤通信和相应元器件（例如半导体激光器和接收器等）的出现，进一步促进了光学与通信理论和技术的结合。傅里叶光学促进了图像科学、应用光学、光纤通信和光电子学的发展，可以认为它是光学、光电子学、信息论和通信理论的交叉科学，也是信息光学在各种应用领域中的数理基础。
本章的重点是介绍傅里叶光学中广泛用到的一些数学知识。在内容的选择和数学概念的引入上，密切结合光学现象而不拘泥于数学上的系统性和严密性，希望这样会有利于读者较快地掌握和运用这些数学工具来处理问题，从而避免由于烦琐的数学论证和运算而淡化傅里叶光学内容的物理实质和实用性。
1.1 光学中常用的几种非初等函数
在傅里叶光学中，有一些广泛使用的非初等函数被用来描述各种物理量。掌握它们的定义，熟悉它们的图像，常常会对分析、理解诸多光学现象带来很多方便。为此，首先介绍它们的定义和性质，并给它们各自指定专门的符号，为以后的讨论节省许多篇幅。
……
