信息光学（第三版）

全书共15章。第1～4章介绍信息光学的基础理论；第5～12章介绍光学全息、计算全息、莫尔现象及其应用、空间滤波、波前调制、相干和非相干光学处理等，这些是信息光学的重点应用领域；第13～15章介绍了最近发展起来的数字光计算、光通信中的信息光学和光学三维传感。本书既阐述了信息光学的基本理论，也介绍了这一学科的最新进展，理论体系严谨，物理概念清晰，内容深入浅出，部分章节配有启发性的例题，每一章后附有适量的习题，以培养学生创造性思维和解决实际问题的能力。书中部分内容包含了编者的研究成果和教学心得。

目录
第1章 线性系统分析 1
1.1 几个常用的非初等函数 2
1.2 δ函数 4
1.3 二维傅里叶变换 5
1.4 卷积和相关 9
1.5 傅里叶变换的基本性质和有关定理 15
1.6 线性系统分析 18
1.7 二维光场分析 23
1.8 空间频率的局域化 28
习题 30
第2章 标量衍射理论 32
2.1 从矢量理论到标量理论 34
2.2 基尔霍夫衍射理论 35
2.3 衍射的角谱理论 40
2.4 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射 42
2.5 菲涅耳和夫琅禾费衍射的系统分析 47
2.6 透镜的傅里叶变换性质 52
2.7 复杂相干光学系统的分析 59
习题 62
第3章 光学成像系统的传递函数 63
3.1 相干照明衍射受限系统的点扩散函数 63
3.2 相干照明下衍射受限系统的成像规律 67
3.3 衍射受限系统的相干传递函数 69
3.4 衍射受限非相干成像系统的传递函数 74
3.5 像差系统的传递函数 80
3.6 相干与非相干成像系统的比较 84
3.7 超越经典衍射极限的分辨率问题 87
习题 89
第4章 部分相干理论 91
4.1 多色光场的解析信号表示 91
4.2 互相干函数 95
4.3 时间相干性 99
4.4 空间相干性 104
4.5 在准单色条件下的干涉 105
4.6 准单色光的传播和衍射 106
4.7 范西泰特-策尼克定理及其应用 111
4.8 部分相干光场中透镜的傅里叶变换性质 117
4.9 部分相干成像 119
习题 120
第5章 光学全息 122
5.1 光学全息的分类 122
5.2 波前记录与再现 123
5.3 同轴全息图和离轴全息图 127
5.4 基元全息图 129
5.5 菲涅耳全息图 132
5.6 傅里叶变换全息图 137
5.7 像全息图 141
5.8 彩虹全息 145
5.9 相位全息图 148
5.10 模压全息图 150
5.11 体积全息 151
5.12 平面全息图的衍射效率 153
5.13 全息干涉计量 155
5.14 数字全息 158
5.15 全息数据存储 161
习题 164
第6章 计算全息 166
6.1 计算全息的理论基础 166
6.2 计算全息的编码方法 173
6.3 计算傅里叶变换全息 178
6.4 计算像面全息 181
6.5 计算全息干涉图 183
6.6 相息图 185
6.7 计算全息的应用 186
6.8 计算全息的几种物理解释 189
习题 189
第7章 莫尔现象及其应用 191
7.1 莫尔现象的基本规律 191
7.2 干涉、全息与莫尔现象 195
7.3 莫尔计量术 196
7.4 莫尔轮廓术 202
第8章 空间滤波 211
8.1 空间滤波的基本原理 211
8.2 系统与滤波器 218
8.3 空间滤波应用举例 220
8.4 傅里叶变换透镜 222
习题 226
第9章 波前调制 228
9.1 用照相胶片进行波前调制 228
9.2 空间光调制器 232
9.3 衍射光学元件 240
9.4 声光空间光调制器 247
习题 250
第10章 相干光学处理 251
10.1 图像相减 251
10.2 匹配滤波与图像识别 254
10.3 不变的图像识别光学方法 259
10.4 模糊图像的复原 263
10.5 合成孔径雷达 265
习题 271
第11章 非相干光学处理 272
11.1 相干与非相干光学处理 272
11.2 基于几何光学的非相干处理系统 274
11.3 基于衍射的非相干处理——非相干频域综合 277
11.4 白光光学信息处理技术 279
11.5 相位调制假彩色编码 284
习题 286
第12章 几个变换在光学中的应用 288
12.1 分数傅里叶变换 288
12.2 几何变换 296
12.3 Hankel变换 298
12.4 Radon变换 299
12.5 Hough变换 301
12.6 光学小波变换 302
第13章 数字光计算 312
13.1 光学逻辑运算 312
13.2 离散模拟光学处理器 314
13.3 光学互连 318
13.4 光存储 319
13.5 光计算机 320
第14章 光通信中的信息光学 322
14.1 光纤布拉格光栅 322
14.2 阵列波导光栅 326
第15章 光学三维传感 332
15.1 主动三维传感的基本概念 333
15.2 采用单光束的三维传感 336
15.3 采用激光片光的三维传感 342
15.4 相位测量轮廓术 346
15.5 傅里叶变换轮廓术 353
15.6 调制度测量轮廓术 364
15.7 三维轮廓测量的其他光学方法 372
习题 378
本章参考文献 379
习题参考答案 383
参考书目 403