了得網醫學_傅裡葉光學導論(第四版) （美）Joseph W. Goodman著；陳家著物

●章引言
1.1 光學、信息和通信
1.2 本書內容概述
第2章二維信號和繫統的分析
2.1 二維傅裡葉分析
2.1.1 定義與存在性條件
2.1.2 傅裡葉變換作為分解式
2.1.3 傅裡葉變換定理
2.1.4 可分離變量的函數
2.1.5 具有圓對稱性的函數：傅裡葉-貝塞爾變換
2.1.6 一些常用的函數和有用的傅裡葉變換對
2.2 空間頻率和空間頻率局域化
2.2.1 局域空間頻率
2.2.2 維格納分布函數
2.3 線性繫統
2.3.1 線性性質與疊加積分
2.3.2 線性不變繫統：傳遞函數
2.4 二維抽樣理論
2.4.1 Whittaker-Shannon抽樣定理
2.4.2 過抽樣、欠抽樣和頻譜混淆
2.4.3 空間-帶寬積
2.5 離散傅裡葉變換
2.6 片投影定理
2.7 從傅裡葉變換值的大小恢復相位
習題
第3章標量衍射理論基礎
3.1 歷史引言
3.2 從矢量理論到標量理論
3.3 若干數學預備知識
3.3.1 亥姆霍茲方程
3.3.2 格林定理
3.3.3 亥姆霍茲和基爾霍夫的積分定理
3.4 平面屏幕衍射的基爾霍夫公式
3.4.1 積分定理的應用
3.4.2 基爾霍夫邊界條件
3.4.3 菲涅耳-基爾霍夫衍射公式
3.5 瑞利-索末菲衍射公式
3.5.1 格林函數的別種選法
3.5.2 瑞利-索末菲衍射公式
3.5.3 邊界條件的復現
3.6 基爾霍夫理論和瑞利-索末菲理論的比較
3.7 惠更斯-菲涅耳原理的進一步討論
3.8 推廣到非單色波
3.9 邊界上的衍射
3.10 平面波的角譜
3.10.1 角譜及其物理解釋
3.10.2 角譜的傳播
3.10.3 衍射孔徑對於角譜的作用
3.10.4 傳播現像作為一個線性的空間濾波器
習題
第4章菲涅耳衍射與夫瑯禾費衍射
4.1 背景
4.1.1 波場的強度
4.1.2 直角坐標繫中的惠更斯-菲涅耳原理
4.2 菲涅耳近似
4.2.1 正相位還是負相位
4.2.2 菲涅耳近似的精度
4.2.3 二次相位指數函數的有限積分
4.2.4 菲涅耳近似和角譜
4.2.5 兩個共焦球面之間的菲涅耳衍射
4.2.6 菲涅耳衍射通過光線傳遞矩陣表示
4.3 夫瑯禾費近似
4.4 夫瑯禾費衍射圖樣舉例
4.4.1 矩形孔
4.4.2 圓形孔
4.4.3 薄正弦振幅光柵
4.4.4 薄正弦相位光柵
4.4.5 計算光柵的衍射效率的一般方法
4.5 菲涅耳衍射計算舉例
4.5.1 方孔的菲涅耳衍射
4.5.2 圓孔的菲涅耳衍射
4.5.3 正弦振幅光柵產生的菲涅耳衍射——塔爾博特像
4.6 波束光學
4.6.1 高斯光束
4.6.2 阨米-高斯光束
4.6.3 拉蓋爾-高斯光束
4.6.4 貝塞爾光束
習題
第5章計算衍射和計算傳播
5.1 計算衍射的幾種方法
5.2 對空間置限的二次相位指數函數的抽樣
5.3 卷積方法
5.3.1 帶寬和對抽樣的考慮
5.3.2 離散卷積公式
5.3.3 模擬結果
5.3.4 用傅裡葉變換作卷積
5.4 菲涅耳變換方法
5.4.1 抽樣增量
5.4.2 抽樣比Q
5.4.3 求所需的 M、Q 和N
5.4.4 離散的衍射公式
5.4.5 M和N對NF的依賴關繫的例子
5.4.6 使用菲涅耳變換方法的步驟小結
5.4.7 菲涅耳變換方法的計算復雜性
5.5 菲涅耳傳遞函數方法
5.5.1 抽樣考慮
5.5.2 對每個NF求 N、M和G
5.5.3 離散的衍射公式
5.5.4 M、N和Q對NF的依賴關繫的例子
5.5.5 使用菲涅耳傳遞函數方法的步驟小結
5.5.6 菲涅耳傳遞函數方法的計算復雜性
5.6 精確的傳遞函數方法
5.6.1 在頻域中抽樣
5.6.2 在空域中抽樣
5.6.3 模擬結果
5.6.4 精確傳遞函數方法的計算復雜性
5.7 計算復雜性的比較
5.8 推廣到更復雜的孔徑
5.8.1 一維情形
5.8.2 在 (x, y) 坐標繫中可分離變量的二維孔徑
5.8.3 圓對稱孔徑
5.8.4 更一般的情形
5.9 結束語
習題
第6章相干光學繫統的波動光學分析
6.1 薄透鏡作為相位變換器
6.1.1 厚度函數
6.1.2 傍軸近似
6.1.3 相位變換及其物理意義
6.2 透鏡的傅裡葉變換性質
6.2.1 輸入緊貼透鏡
6.2.2 輸入在透鏡之前
6.2.3 輸入位於透鏡之後
6.2.4 光學傅裡葉變換的一個例子
6.3 成像：單色光照明
6.3.1 正透鏡的脈衝響應
6.3.2 消去二次相位因子：透鏡定律
6.3.3 物和像之間的關繫
6.4 復雜相干光學繫統的分析
6.4.1 光線矩陣方法
6.4.2 用光線矩陣分析兩個光學繫統
習題
第7章光學成像繫統的頻譜分析
7.1 成像繫統的一般分析
7.1.1 普遍模型
7.1.2 衍射對像的影響
7.1.3 多色光照明：相干情形和非相干情形
7.2 衍射置限相干成像繫統的頻率響應
7.2.1 振幅傳遞函數
7.2.2 振幅傳遞函數的例子
7.3

內容簡介

本書是傅裡葉光學和全息與光學信息處理領域的經典教材和參考書，討論了傅裡葉分析在光學與光電子學中的廣泛應用，尤其在衍射理論、成像繫統與成像理論、光學圖像處理、光學信息處理以及全息術方面的應用。本書把光學研究方法從空間域發展到空間頻率域，形成了一繫列新的研究方法與工程設計理論。本書內容包括，二維信號與繫統分析、標量衍射理論基礎、菲涅爾衍射與夫瑯和費衍射、相干光學繫統的波動光學分析、光學成像繫統的頻譜分析、波前調制、模擬光學信息處理、全息術和光通信中傅裡葉光學應用等等。本書第四版與第三版相比較又增加了從2005年以來近期新的研究成果，比如，超短脈衝的整形光學方法與繫統；再如，光譜全息技術與對應的光學繫統；還有，陣列光波導光學繫統及其在波分復用與解波分復用中的應用。這些都在光通信技術與光脈衝壓縮中有重要應用。將時間空間域光信號處理與空間頻率域光信號處理結合起來，開闢了新的研究方向。

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