傅里叶光学（第3版）

目录第3版前言第2版前言第1版前言绪论第1章傅里叶分析11一些常用函数12脉冲函数121δ函数的定义与性质122梳状函数13卷积131卷积的定义132卷积运算定律133包含脉冲函数的卷积14相关141互相关142自相关143有限功率函数的相关15正交矢量空间和正交函数系151正交矢量空间152正交函数系16傅里叶级数161三角傅里叶级数162指数傅里叶级数17傅里叶变换171傅里叶变换定义及存在条件172广义傅里叶变换173虚、实、奇、偶函数傅里叶变换的性质174傅里叶变换定理175可分离变量函数的变换176傅里叶贝塞尔变换177周期函数的变换178一些常用函数的傅里叶变换式习题第2章二维线性系统21线性系统211用数学算符表示系统212线性系统的定义213脉冲响应22线性不变系统221线性不变系统的定义222线性不变系统的传递函数223线性不变系统的本征函数224线性不变系统作为滤波器225级联系统226线响应和直边响应23抽样定理231函数的抽样232函数的还原233空间带宽积习题第3章标量衍射理论31光波的数学描述311单色光波场的复振幅表示312球面波313平面波314平面波的空间频率315局部空间频率316复振幅分布的空间频谱(角谱)32基尔霍夫衍射理论321惠更斯菲涅耳原理322亥姆霍兹方程323亥姆霍兹和基尔霍夫积分定理324基尔霍夫衍射公式325光波传播的线性性质33衍射的角谱理论331角谱的传播332孔径对角谱的影响34菲涅耳衍射341菲涅耳衍射公式342菲涅耳衍射的例子——泰伯效应35夫琅禾费衍射351夫琅禾费衍射公式352一些简单孔径的夫琅禾费衍射36衍射的巴比涅原理37衍射光栅371列阵定理372线光栅373余弦型振幅光栅374正弦型位相光栅375矩形位相光栅38菲涅耳衍射和分数傅里叶变换381分数傅里叶变换的定义和性质382用菲涅耳衍射实现分数傅里叶变换习题第4章透镜的位相调制和傅里叶变换性质41透镜的位相调制作用411透镜对于入射波前的作用412透镜的厚度函数413透镜的复振幅透过率42透镜的傅里叶变换性质421物体紧靠透镜放置422物体放置在透镜前方423物体放置在透镜后方424透镜孔径的影响43光学频谱分析系统431系统432应用习题第5章光学成像系统的频率特性51透镜的成像性质52成像系统的一般分析521成像系统的普遍模型522阿贝成像理论523单色光照明的衍射受限系统524非单色光照明53衍射受限的相干成像系统的频率响应531相干传递函数532相干传递函数计算和运用实例533相干传递函数的角谱解释534相干线响应函数和直边响应函数54衍射受限的非相干成像系统的频率响应541非相干照明时的物像关系式542光强的空间频谱543光学传递函数的定义及物理意义544OTF与CTF的联系545衍射受限系统的OTF546衍射受限系统的OTF计算和运用实例547非相干线响应和直边响应函数55像差对成像系统传递函数的影响551广义光瞳函数552像差对CTF的影响553像差对OTF的影响554离焦系统的OTF分析56光学传递函数的测量57相干与非相干成像系统的比较571截止频率572两点的分辨率573相干噪声574空间带宽积和自由度58光学链581光学链及其频率响应582一些典型环节和器件的传递函数习题第6章部分相干理论61实多色场的复值表示62光场相干性的一般概念621时间相干性622空间相干性63互相干函数631互相干函数和复相干度632互相干函数的谱表示64相干度的测量641干涉条纹对比度与复相干度的关系642时间相干性测量643空间相干性测量65傅里叶变换光谱学651傅里叶变换光谱学原理652相干时间与有效谱宽66准单色光的干涉67准单色光的传播和衍射671互强度的传播672薄透明物体对互强度的影响673部分相干光的衍射674传播现象的空间频率域分析68范西特泽尼克定理681范西特泽尼克(Van CittertZernike)定理的推导682均匀圆形光源的例子683迈克尔逊测星干涉仪69部分相干场中透镜的傅里叶变换性质610部分相干光成像6101物像平面互强度的关系6102相干成像与非相干成像的极端情况6103系统的频率响应习题第7章全息术71引言72波前记录与重建721波前记录722波前重建73同轴全息图和离轴全息图731同轴全息图732离轴全息图74基元全息图分析741基元光栅742基元波带片点源全息图75几种不同类型的全息图751菲涅耳全息图和夫琅禾费全息图像全息图752傅里叶变换全息图753彩虹全息图754位相全息图755模压全息图756合成全息图757彩色全息图76平面全息图的衍射效率761振幅全息图的衍射效率762位相全息图的衍射效率77体积全息图771体全息光栅772透射体积全息图773反射体积全息图774耦合波理论775相位型体光栅的衍射效率78计算全息图781概述782抽样、计算和编码783迂回位相全息图784改进的离轴计算全息图785计算全息干涉图786相息图79二元光学791衍射光学元件792二元光学元件793二元光学元件的制作710记录介质7101卤化银乳胶7102重铬酸盐明胶(DCG)7103光致抗蚀剂7104光致聚合物7105光折变材料7106光导热塑料711全息术的应用7111全息干涉计量7112全息光学元件7113全息显微术7114全息信息存储712数字全息术7121引言7122数字全息术的基本原理7123各种数字全息术7124数字全息干涉术习题第8章光学信息处理81引言811什么是光学信息处理812简要历史813光学处理与数字处理的比较82相干滤波的基本原理821阿贝波特实验822空间滤波的傅里叶分析823相干滤波的基本原理和运算824系统和滤波器83简单振幅滤波的例子831低通滤波——消除图像上周期性网格832高通滤波——用于边缘增强833带通或方向滤波——用于信号或缺陷检测84位相滤波——泽尼克相衬法85光栅滤波器的应用——图像加减和微分851光栅滤波器——用于图像加减852复合光栅滤波器——用于图像微分86光学图像识别861全息滤波器的制作和工作原理862匹配滤波器(Matched Filter)863体全息相关识别864联合变换相关器(Joint Transform Correlator)865光电混合图像识别系统866实现空间不变的图像识别的方法87图像复原871补偿滤波器872逆滤波器(Inverse Filter)873维纳滤波器(Wiener Filter)88非相干光处理881相干与非相干光处理的比较882基于衍射的非相干空间滤波——OTF或PSF综合883基于几何光学的非相干处理89白光信息处理891白光处理系统及其工作原理892假彩色编码893θ调制810光学小波变换8101小波变换的定义8102几种常用的小波函数8103光学小波变换的实现8104小波变换在光学图像识别中的应用811光学矩阵运算8111非相干矩阵矢量乘法器8112矩阵矩阵乘法器8113处理双极性信号和复数数据习题第9章散斑测量术91散斑现象及其分类92散斑照相术921散斑照相术原理922数字散斑照相术923数字散斑相关术924白光散斑照相术93散斑干涉术931双照明散斑干涉成像系统932电子散斑干涉术数字散斑干涉术933剪切散斑干涉术934相移散斑干涉术935散斑测量振动习题第10章傅里叶光学的其他应用101结构光三维测量技术1011相位测量轮廓术1012傅里叶变换轮廓术102布拉格光纤光栅附录贝塞尔函数参考文献