本书根据国际流行的“简练、实用,尽量把设计交给计算机做”的理念,介绍双胶合、双分离、消色差、柯克、天塞、双高斯、远摄、反远摄、远心、投影、变焦、广角、显微、红外等各类光学成像系统的设计方法和流程,讨论物理模型、部件选型、评价函数设置,并给出大量的设计实例和ZEMAX设计程序。只要认真研读本书,参考书中的实例,遵循规范的流程,系统总是沿着最速下降路径平稳快速收敛、自动更换玻璃,得到符合设计指标、结构紧凑、成本合理的设计结果。 第二版增加了长工作距平场复消色差显微物镜、大孔径卡塞格林物镜、宽带连续变比扩束镜和高清晰度变焦物镜的设计,提供了公差设定和图纸绘制的规范。在应用光学部分,推导了衍射极限系统离焦点扩散函数的解析解??合流超几何函数,提供了贝塞尔函数型椭圆出瞳公式,分析了广义焦距
本书从光量子这一基本概念入手,全面介绍了当前生命科学中的各种光生物现象(如光合作用、结构色、视觉等)和重要光学技术(如荧光共振能量转移、多光子成像、光遗传学等),尤其重点介绍了色觉、单光子视觉、视信号转导等不同层次、不同方面视觉过程的光物理特征。书中主体部分注重定性论述,辅以简单定量计算,使一般读者都容易领会基本物理图像;书中进阶部分则对光量子的物理理论给予了必要介绍,供具备较好数学基础、希望对光的本性有更深刻了解的读者参考。
本书为光子晶体领域的经典教科书。第1章对全书进行了综述。第2章描述了混合介质系统的宏观电磁理论,证明描述磁场的方程是哈密顿方程。基于此事实,第3章对磁场行为做出了描述。第4~6章分别研究了一维、二维、三维光子晶体的电磁特性,阐述了光子带隙的物理起源,以及与之相关的电磁现象。第7~9章研究了一维周期介质波导、二维光子晶体板和光子晶体光纤。第10章阐述了时间耦合模式理论,以及与之相关的应用设计,还描述了光子晶体中的光学现象,如折射、衍射等。本书附录部分可以帮助读者了解相关基础知识。
本书内容丰富,非常实用。全书共分43章,几乎涵盖了所有的光学系统,既包括普通的光学系统,又有近代光学系统。此外还提供了150多种具体的光学系统设计实例。对每种光学系统,不仅提供了常规设计的结构布局图和评价像差的曲线图,而且还以列表形式给出了该系统的具体结构参数,包括表面曲率半径、透镜厚度、空气间隔、光阑位置、透镜(或反射镜)的直径(甚至合适的边缘厚度)和光学材料。这就意味着可以对该系统进行复算,在某种情况下,稍加修改,甚至可以直接使用。 本书可供光学领域中从事光学仪器设计和光学系统设计的研发设计师、光学技术工作者使用,也可作为大专院校相关专业本科生、研究生和教师的参考书。
本书着重介绍量子光学领域中的基本理论、概念和方法,并对相关的前沿课题进行了适当讨论。本书的主要内容包括:辐射场及其量子化,量子相干态、压缩态,光场的相干性及其干涉,光场与原子的相互作用,热库系统及主方程理论,朗之万方程,光与物质相互作用,非马尔可夫系统,光学谐振腔系统,光力耦合系统等。除此之外,我们还在适当的地方插入相关领域和课题的介绍,如光子波函数,纠缠光源的干涉,Rabi模型的精确解,超辐射相变,非马尔可夫系统的度量及验证,简并光腔中的拓扑物态模拟等。
本书是光电子学和光电器件理论系统化和计算图像化的最新专著。本书从光学和电磁场基础理论讲起,逐一讨论了激光束在光波导和线状光纤中的传播模式和特性,以及激光器、光接收器,各种光放大器以及波分多路和光链接。最后,本书论述了光孤子、太阳能光电池和最近几年才出现的超材料。本书不仅有系统的光子学的理论和计算公式,而且通过Matlab进行各种仿真计算,获得了激光束在波导和光纤中传播以及光放大器工作时的效果图。全书收录了60多个在Matlab中使用的编程,可供读者学习使用。
本书是W.Demtroder教授撰写的两卷本激光光谱学教科书的第2卷。这套教科书共分两卷,全面地介绍了激光光谱学的基本原理和实验技术,详尽描述了激光光谱学当前研究的全貌。作者多年从事激光光谱学的研究工作,对学科前沿动态了如指掌。全书的文笔简练、叙述翔实,更配有大量插图和实例,是一本非常优秀的教科书。 第2卷介绍了激光光谱学的实验技术、最新进展以及多种应用范例。以理论介绍和实例说明相结合的形式,详细地说明了多普勒限制的激光吸收谱和激光荧光谱(第1章)、非线性光谱学(第2章)、激光拉曼光谱学(第3章)、分子束的激光光谱学(第4章)、光学泵浦和双共振技术(第5章)、时间分辨的激光光谱学(第6章)、相干光谱学(第7章)和碰撞过程的激光光谱学(第8章),然后更专门讲述了激光光谱学领域的最新进展如激光冷却、玻色
本书全面阐述现代大气光学的研究内容和方法,主要包括大气的光学性质、大气折射、分子吸收和散射、气溶胶粒子光散射、光在混浊大气中的传播、光在端流大气中的传播、大气中的成像,以及大气性质的光学探测方法和技术。本书为大气辐射和天文观测等基础研究以及激光大气传输、光学遥感技术、环境光学监测技术、自适应光学技术、自由空间光通信等先进光电工程应用提供基础数据、应用模式和基本工具。本书反映了大气光学研究的重要进展,可以作为大气光学及相关研究的教材和有益参考书。
本书介绍飞秒激光原理、技术和应用。全书共分为14章,第1章和第2章是飞秒光学的基本内容;第3~6章介绍飞秒固体激光器和光纤激光器的原理和设计;第7章介绍飞秒激光脉冲放大技术;第8章介绍飞秒激光脉冲特性测量技术;第9章和第10章介绍飞秒激光脉冲频率变换技术和腔外脉冲压缩与整形技术;第11章介绍脉冲的相干控制和频率合成技术;第12章介绍高次谐波与阿秒脉冲产生技术;第13章介绍飞秒激光太赫兹波技术;第14章介绍飞秒激光微加工技术。
本书根据作者和美国光学设计师流行的设计方法,以“简练、实用,凡是计算机能做的尽量交给计算机做”的理念,介绍准直镜、柯克、天塞、双高斯、远摄、反远摄、远心、投影、变焦、广角、显微、红外等各类光学成像系统的设计方法和流程,讨论物理模型的建立、部件选型、高效评价函数的设置,并给出大量的设计实例和ZEMAX设计程序。教学和实践证明,只要认真研读本书有关章节,参考书中的实例,根据合理的技术指标,遵循规范的流程,系统总是沿着最速下降路径平稳快速收敛、自动更换玻璃,能得到性能符合要求、结构紧凑、成本合理的设计结果。
本书主要以作者近年来对声呐水下目标成像研究的成果为基础,从成像声呐基础概念出发,结合声呐成像基本原理、声图特征、声图解译、声呐成像能力和具有代表性的国内外近期新研究成果,系统介绍声呐成像探测机理与图像解译等方面的知识。本书的撰写注重理论和实际应用的结合,不仅提供了丰富的声呐成像探测机理与图像解译知识,让读者更好地理解并掌握声呐技术的近期新发展趋势,也为科学、规范地开展海洋调查工作提供技术信息支撑,更便于读者系统掌握理论知识和开展实际应用。本书不仅适合声呐技术初学者,也非常适合声呐图像分析师及相关领域的专业人员阅读。
本书以科普的形式,详细阐述了计算光学成像的基础知识和实践应用。通过专题讲解的形式,深入浅出地讲述了光场、光学系统设计、偏振、散射成像、相位、计算照明、计算光学成像中的数学问题、计算成像的编码等计算光学成像的关键技术,阐述了超快成像技术、计算探测器、深度学习、超分辨率、量子成像、微纳光学等前沿技术与计算光学成像的融合。本书用通俗易懂的语言、形象直观的插图,将计算光学成像技术娓娓道来,不仅可以为计算光学和光学成像等领域的初学者建立一个完整的理论体系,帮助其 好地理解这门学科;而且能够为广大计算光学领域的从业人员提供参考,使其短时间内对某个专题有较为深入的认识, 好地做好研究和应用工作。
生物光子辐射是一个普遍的生命现象,存在于各种动物、植物、藻类及微生物系统之中。生物光子学是一门新兴的交叉学科,涉及分子生物学、生物化学、量子光学、非平衡统计物理学、信息论以及光电探测理论等。本书在介绍生物光子辐射基本概念的基础上,系统阐述了生物光子辐射的相干性理论、量子理论、半经典理论及生物光子统计理论,并全面介绍了生物光子检测技术在食品安全与质量检验、水质分析与环境监测、医疗科技、药物性能和效力的研究及农业科学等领域的应用。本书还进一步讨论了声致发光和电化学发光的理论、实验及应用。
《偏振信息测量及其成像处理技术》针对偏振信息测量和偏振信息处理这两个偏振成像技术的核心环节,基于作者及其研究团队多年的研究成果,详细介绍了偏振信息测量技术的原理以及的优化测量方法,并介绍了偏振信息处理技术的算法原理及其在偏振图像去雾、偏振图像去噪等领域的应用和相关的研究进展。《偏振信息测量及其成像处理技术》内容包含理论、方法、系统、应用四个层次,具体内容包括:偏振光学、偏振测量、偏振成像的发展历史;偏振信息的分析方法;偏振信息的测量方法;典型的偏振测量系统的标定方法;典型偏振成像系统的介绍;偏振信息成像处理在各类复杂环境成像中的应用等。
本书系统介绍了表面增强拉曼散射(SERS)光谱技术的相关原理、方法技术、应用及发展动态。全书主要包括SERS光谱基础、SERS光谱技术与平台、SERS光谱应用三个部分。对SERS光谱历史、原理、仪器和测试方法进行概述;介绍具有SERS增强能力的纳米材料;介绍SERS增强基底和SERS纳米探针两种主要技术模式;介绍SERS与微流控、色谱和微观成像等技术的联用分析监测平台;介绍SERS技术在环境监测、食品分析、药物分析、生物医学和化学催化等领域的前沿特色应用;提出未来SERS技术的发展方向和面临的挑战,给出了相应的解决思路和建议。
《数学的力量》 数学作为重要的基础学科,是我们面向未来的重要工具和能力。但问题是,我们如何摆脱数学学习的枯燥甚至是畏难情绪,提升数学教育的质量,真正地享受数学,热爱数学,并愿意钻研数学。《数学的力量》以诚挚的语言告诉我们,学好数学实际上是人类的天性,只是很多人都被埋没了。数学中蕴含着意义、美、探索、自由、真理、奋斗等各种优秀的品格,和我们个体的内在追求是高度契合的。我们每个人实际上都可以发现数学之美,感受数学之乐,重要的是通过正确的方式去唤醒它们。这是一本契合时代的动人之作,希望每个人都可以从中看到不一样的数学,转变数学认知,重塑数学思维。 《微积分的力量》 微积分是人类历史上的伟大思想成就之一,也是数学领域不可或缺的一个重要分支。除此之外,我们更应该关注的事实是:如果没有微积
本书介绍了针对不确定性量化的概率统计的基本数学工具,对不确定性随机建模的一些基本方法和比较先进的方法进行了详细的讲解,概述了研究不确定性在计算模型中传播的主要方法。对于有具体实验数据的情况,本书主要关注不确定性随机模型的校准和识别问题,并通过在计算工程中的应用对这些方法进行了说明。本书可以作为高等院校机械工程专业、土木工程专业以及相关专业高年级本科生及硕士、博士研究生的教学用书,并且对科研机构的研究人员、工程技术人员也有一定的参考价值。