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。
激光清洗是采用激光作为媒介,通过光与物质(包括基底材料和污染物)的相互作用,达到去除污染物的目的。常规的物理清洗方法中,机械方法无法满足高清洁度清洗要求,超声波清洗法尽管清洗效果不错,但对亚微米级污粒的清洗无能为力,而清洗槽的尺寸又限制了加工零件的范围和复杂程度;化学清洗方法容易导致环境污染。激光清洗是一种新兴的表面清洁技术,更符合当前对于环境保护和社会可持续发展的需要。自上世纪诞生以来,在短短几十年中,在理论和技术方面取得了突飞猛进的发展。目前已经开发出了多种类型的激光清洗设备,并成功应用于工业清洗中,取得了良好的效益。本书分为十章,前四章介绍了激光清洗的概念、基本原理、激光清洗设备,后六章分别介绍了激光清洗在电子元器件、除锈、脱漆、文物、模具等领域的应用。
本书全面、系统地介绍了近红外光谱定性分析技术,深入阐述了近红外光谱定性分析的理论基础,并围绕近红外光谱分析中需要使用的方法和技术,层层展开,逐一详解。在此基础上,给出了近红外光谱技术应用专家、教授学者以及知名企业高层技术主管等在近红外光谱定性分析中的部分研究成果和实践经验。
《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
本书从光与物质相互作用的非线性与量子性出发,对多年来在非线性与量子光学领域中的最新研究成果给予从实验到理论的系统介绍。第1~5章主要偏重基础,包括非线性介质中的波,光与非线性介质相互作用的经典与量子理论,二能级、三能级系统的密度矩阵求解,原子缀饰态,激光振荡理论等;第6~10章主要介绍最新发展,包括辐射的相干统计性质,原子的共振荧光与吸收,激光偏转原子束,超短光脉冲的传输与锁定,以及光学噪声、分岔与混沌。
本书分成四个部分。部分由前三章组成,介绍声光技术所需入门理论基础,包括晶体基本知识、晶体光学、体波与表面波晶体声学、导波光学、光纤光学等;第二部分由第4章组成,介绍声光学理论的核心内容,即按照参量互作用概念建立起来的声光互作用耦合波方程理论;第三部分由第5章至第7章组成,介绍声光器件的设计方法,包括各类体波声光器件,如声光偏转器、声光调制器、多频声光器件、可调谐声光滤光器、声电光器件和表面波声光器件,体波和表面波换能器的d性能与设计方法;第四部分由第8章组成,介绍声光器件的应用,包括在激光显示记录系统、激光谐振腔、光信号处理、光计算、光探测以及军事上的应用。本书力求理论上的系统性、技术上的创新性、应用上的实用性。
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。
本书强调对特定算法技术的实际理解,侧重于介绍很优化领域中功能强大且便于计算的凸优化技术。相关专业的学生和从业人员将从本书中学习如何识别、简化、建模以及求解相关很优化问题,并将其中暗含的基本原理应用到自己的项目中。 本书对线性代数做了清晰而完整的介绍。通过引入相关的实际案例,以易于理解且形象的方式向读者展示核心的数学概念,并帮助其领会问题的实际意义。本书在易理解性和数学严谨性之间取得了一种恰当的平衡,使读者能够快速通晓书中内容,而不会流没在复杂的数学推导中。 书中每章结尾提供大量习题,以及来自工程、数据科学、经济、金融和管理等不同领域的各种案例。对本科生和研究生而言,本书是学习很优化理论的入门教材。
《光机系统设计(原书第4版)》分两卷、共19章。本书为卷Ⅱ,由8章和附录组成:第1章影响反射镜性能的因素;第2章大型反射镜设计;第3章光轴水平放置的大孔径反射镜安装技术;第4章光轴垂直放置的大孔径反射镜安装技术;第5章大孔径变方位反射镜的安装技术;第6章金属反射镜的设计和安装技术;第7章光学仪器的结构设计;第8章新兴反射镜技术。 本书提供的技术内容与实例能够对军事、航空航天和民用光学仪器应用中的设计概念、具体设计、开发、评价和使用提供有益指导。 本书可供在光电子领域中从事光学仪器设计、光学设计和光机结构设计的设计工程师、光机制造工艺研究的工程师、光机材料工程师阅读,也可作为大专院校相关专业本科生、研究生和教师的参考用书。
《现代光学设计》分2篇共30章,详细介绍了现代光学设计的方法和要点。本书上篇为光学设计基础,包括光学设计概述、Zemax软件概述、光路计算、光学材料、塞德像差理论、波像差理论、Buchdahl公式、像质评价、消色差、光学自动设计等内容;下篇为光学系统设计,引入了大量的设计实例,介绍了各类常见光学镜头及系统设计方法,包括望远物镜、显微物镜、目镜、照相物镜、投影和照明系统、变焦距系统、红外物镜、折反系统、激光光学系统、折衍混合光学系统等, 还介绍了光学制图等知识。 本书将光学设计理论与光学软件Zemax设计实例结合,内容由浅入深,讲解清晰易懂,可供光学设计师、工程师参考与自学,也可供高校光电信息类专业师生使用。
现代计算机仿真模拟使得应力分析变得很容易。随着它们进一步取代分析学中的经典数学方法,这些软件就需要使用者对这些基本原理的基础有一个扎实的理解。(1)培养鉴别和避免物理上无意义预测的直观感觉《应用固体力学》就是帮助我们理解如何很好地在固体力学领域应用这些革命性的计算机成果。从描述支配着固体变形的数学和物理的定律开始,这本书呈现了现代本构方程、以及应力分析和断裂力学的解析和计算方法。它还讨论了可变形杆、膜、板和壳的非线性理论,以及固体力学中重要的边值和初值问题的解。(2)使用自包含的模块和子部分选择和组合主题借鉴有关线性弹性、塑性和结构力学的经典文献,本书介绍用于分析材料或部件的变形、应力和失效的概念、分析技术和数值方法;探讨有限元软件在应力分析中的应用;评估简单的解析解以解释如
本书是薄膜光学方面的一本经典著作,全书共17章,系统地介绍了薄膜光学的基本理论、各种薄膜光学器件的设计和应用以及薄膜光学器件的技术基础,具体内容包括:薄膜光学的基本理论和设计方法、减反射膜、中性反射镜和分光镜、多层高反射膜、截止滤光片、带通滤光片、倾斜入射薄膜、薄膜材料、镀膜技术、影响薄膜性能的因素、膜厚均匀性与厚度监控、滤光片规格与环境影响、滤光片和薄膜的应用。全书内容翔实,概念清楚,层次分明,实用性强,而且紧密结合了薄膜光学领域的新问题和新成果。
本书体现了过去三十年中光学设计的重要进步。首先对应用光学的基本知识做了简明叙述,然后以大部分篇幅阐述*常见的各种典型透镜的设计。书中没有繁杂的数学推导,通过反复的试验性计算来获得*佳设计方案,这是经典光学设计的基本做法。对于已经掌握了应用光学的基本知识而开始从事透镜设计的人,这样一本书无疑是有参考价值的。此外,即使在用电子计算机做透镜像差自动校正已经很普遍的今天,设计者了解自己选用的透镜的机构型式的像差特性及其所以然仍然十分必要,在这方面本书也可以给人有用的知识和启发。
《新型微结构光纤传感及光调控》系统地介绍结构型光纤传感器及光调制器件的设计思路、光传输原理、制备方法及传感特性研究。第1章介绍结构调制型光纤光栅的制备方法,包括光纤结构调制技术和光纤写入方法,详细讨论结构调制型长周期光纤光栅的模式耦合、设计思路及传感特性研究。第2章介绍基于组合式光纤光栅的制备方法,详细阐述光纤精密切割技术,并对组合式光纤光栅的模式耦合理论、设计思路及传感特性进行了深入剖析。第3章介绍新型微结构光纤传感器的制备与应用,讨论微纳光纤在生化传感中的应用,包括倏逝波传感技术和在线离子检测技术,随后介绍基于光流控微结构光纤的光干涉传感器件及其在气体检测中的应用,并增加了基于导电材料修饰的微光电极传感器件的内容。第4章重点介绍光纤调制器的制备方法,涵盖基于毛细管光纤、悬挂芯
在标量衍射理论的框架下,本书系统总结经典及广义衍射公式的数值计算方法,对空间曲面光源衍射场的数值计算进行专门讨论,并且以数字全息及3D 物体的计算全息为衍射计算的应用载体,对数字全息涉及的理论、技术及数字全息干涉计量进行详细介绍,对目前迅速发展的全息3D 显示技术进行研究。本书所附光盘给出全书的主要计算程序及计算时涉及的图像文件。全书由9 章及4 个附录构成,分上、下两册出版。上册包含1~5 章,下册包含6~9 章及附录。第1 章是数学预备知识;第2 章介绍标量衍射理论及不同形式的衍射计算公式;第3 章基于取样定理详细讨论不同衍射公式的数值计算方法;第4 章对光全息术进行介绍;第5、6 章是数字全息的基本理论;第7、8 章介绍全息干涉计量理论及数字全息干涉计量的应用实例;第9 章对数字全息3D 显示及3D 动画算法进行研究。附