现代光学应用技术手册

序

序二

前言

第1篇 现代光学基础

第1章 梯度折射率光学

1.1 梯度折射率介质中的光线追迹

1.1.1 径向梯度折射率

1.1.2 轴向梯度折射率

1.1.3 层状梯度折射率

1.1.4 球面梯度折射率

1.2 梯度折射率透镜的像差

1.3 梯度折射率透镜系统设计

1.3.1 径向梯度介质棒的几何光学

1.3.2 梯度折射率系统设计

1.4 光通信中梯度折射率光学系统

1.4.1 梯度折射率棒透镜的特点及损耗评价

1.4.2 耦合器及其他

1.4.3 光开关

1.4.4 波分复用器

参考文献

第2章 光的干涉

2.1 双光束干涉（波前分割）

2.1.1 杨氏干涉典型装置

2.1.2 可见度与相干度

2.1.3 光源单色性、相干长度、时间相干性

2.1.4 光源的临界宽度、空间相干性

2.1.5 应用于测量光程差、测量光源的角幅度

2.2 驻波

2.3 双光束干涉（振幅分割）

2.3.1 平行平板产生的干涉

2.3.2 薄膜产生的条纹

2.3.3 条纹的定域

2.3.4 迈克耳逊干涉仪

2.3.5 双光束干涉研究光谱线的精细结构

2.4 多光束干涉

2.4.1 多次反射光的干涉

2.4.2 法布里-珀罗干涉仪

参考文献

第3章 光的衍射

3.1 惠更斯一菲涅耳原理

3.2 菲涅耳衍射

3.2.1 菲涅耳积分、科纽蜷线

3.2.2 直边衍射

3.3 波带法与波带片

3.3.1 波带法

3.3.2 波带片

3.3.3 全息波带片

3.4 基尔霍夫衍射理论

3.4.1 菲涅耳-基尔霍夫衍射公式

3.4.2 亥姆霍兹互易定理

3.4.3 巴比涅原理

3.5 夫琅和费衍射

3.5.1 单缝衍射

3.5.2 矩孔衍射

3.5.3 圆孔衍射

3.5.4 其他形状的开孔衍射

3.6 衍射成像理论

3.6.1 相干照明的阿贝成像理论

3.6.2 泽尼克相衬法

3.6.3 非相干照明成像理论

3.6.4 部分相干成像理论

第4章 光的偏振

4.1 偏振光的数学描述

4.1.1 完全偏振光的几何描述

4.1.2 （线）琼斯矢量

4.1.3 复数表示法

4.1.4 邦加球

4.1.5 j圆

4.1.6 相干矩阵

4.1.7 斯托克斯矢量

4.1.8 基态问题

4.1.9 换算公式

4.1.1 0正交偏振态

4.2 琼斯计算法和穆勒计算法

4.2.1 琼斯计算法

4.2.2 穆勒计算法

4.2.3 穆勒矩阵和线琼斯矩阵间的换算

4.3 偏振光学系统的传递特性

4.3.1 非退偏振光学系统的各种传递函数

4.3.2 偏振光学系统透过率的计算

4.4 偏振元件的琼斯矩阵和穆勒矩阵

4.4.1 延迟器与旋光器

4.4.2 偏振器与退偏振器

4.4.3 各向同性媒质界面上反射时的琼斯矩阵

4.5 邦加球法和j圆法确定出射光的椭圆偏振态

4.5.1 经过延迟器后出射光椭圆偏振态的确定

4.5.2 理想偏振器透过率的计算

4.6 吸收媒质的菲涅耳公式

4.7 旋光性

参考文献

第5章 光谱学与应用光谱技术

5.1 光谱学基础

5.1.1 原子光谱

5.1.2 分子光谱

5.1.3 激光光谱

5.2 光谱分析基础

5.2.1 光谱分析

5.2.2 光谱定性分析

5.2.3 光谱定量分析

5.2.4 光谱结构分析

5.3 光谱仪器技术基础

5.3.1 光谱仪器基本原理

5.3.2 原子光谱仪器技术

5.3.3 分子光谱仪器技术

5.3.4 激光光谱仪器技术

5.3.5 光谱成像技术

参考文献

第6章 全息术及光学防伪技术

6.1 引言

6.1.1 全息术的发明和发展

6.1.2 全息术原理

6.2 全息图的基本类型

6.2.1 全息图的分类

6.2.2 菲涅耳全息图

6.2.3 像全息图

6.2.4 傅里叶变换全息图

6.2.5 体积全息图

6.2.6 全息图的衍射效率

6.3 全息图的记录介质

6.3.1 特性

6.3.2 常用记录介质

6.4 全息显示技术

6.4.1 反射全息

6.4.2 彩虹全息

6.4.3 合成全息（准三维显示）

6.4.4 彩色全息

6.4.5 数字像素全息

6.4.6 全息电影

6.5 全息产业（全息图的模压复制）

6.5.1 基本生产流程

6.5.2 全息图模压复制的主要设备

6.6 光学防伪技术

6.6.1 衍射光变图像（1）OVID）

6.6.2 干涉光变图像（IOVID）

6.6.3 零级衍射光变图像（Z-DOVID）

6.6.4 DOVID、IOVID和Z-DOVID的比较

6.6.5 光学防伪技术的发展趋势

6.7 光学防伪产品

6.7.1 产品分类

6.7.2 烫印标识的结构和生产流程框图

6.7.3 光学防伪产品的应用

6.8 计算全息

6.8.1 计算全息图

6.8.2 计算全息的应用

6.9 全息干涉计量

6.9.1 单次曝光法

6.9.2 二次曝光全息干涉

6.9.3 时间平均值干涉

6.9.4 双波长干涉法

6.9.5 数字全息干涉计量

6.10 全息存储

6.10.1 平面全息存储

6.10.2 体全息存储

6.11 数字全息显微术

6.12 全息光学元件

6.12.1 全息透镜

6.12.2 全息光栅

6.12.3 平视显示器

参考文献

第7章 散斑

7.1 散斑的基本性质

7.1.1 散斑的形成

7.1.2 散斑的尺寸

7.1.3 相关性、变换和成像

7.1.4 散斑的运动规律

7.2 散斑干涉术

7.2.1 单光束干涉

7.2.2 双光束干涉

7.2.3 剪切干涉

7.3 散斑的应用

7.3.1 位移和变形测量

7.3.2 振动分析

7.3.3 表面粗糙度和感光材料粒度的测量

7.3.4 透镜检验和视力检查

7.3.5 图形的比较（图像相减）

7.3.6 天文散斑

参考文献

第8章 光学材料

8.1 无色光学玻璃

8.1.1 各牌号玻璃的性能及成分

8.1.2 质量指标、类别和级别

8.2 滤光玻璃

8.2.1 滤光玻璃的牌号

8.2.2 滤光玻璃的技术要求及性能指标

8.3 其他光学玻璃

8.3.1 光学石英玻璃

8.3.2 透气玻璃TQ1

8.3.3 乳白玻璃

8.3.4 激光玻璃

8.4 光学晶体

参考文献

第2篇 显示技术

第1章 等离子显示技术

1.1 等离子显示的特点与发展

1.1.1 等离子显示的特点

1.1.2 等离子显示技术的发展

1.2 等离子显示的原理

1.2.1 PDP的物理现象

1.2.2 荧光粉发光过程

1.3 等离子显示屏的结构

1.3.1 DC-PDP的结构

1.3.2 AC-PDP的结构

1.4 等离子显示屏的制造工艺

1.4.1 前基板制造工艺

1.4.2 后基板制造工艺

1.4.3 总装工艺

1.5 等离子显示的驱动技术

1.5.1 PDP接口电路

1.5.2 脉冲产生电路

1.5.3 数据存储与控制逻辑电路

1.5.4 PDP高压驱动集成电路设计研究

参考文献

第2章 液晶显示技术

2.1 液晶显示器的近期发展

2.2 液晶显示器的优点

2.3 液晶显示器的种类

2.4 液晶的分类

2.5 对显示材料液晶的要求

2.6 液晶的特性

2.7 扭曲向列相液晶显示

2.8 薄膜晶体管液晶显示器

2.9 工程分类

参考文献

第3章 场致发光显示技术

3.1 概述

3.2 场致发光显示的工作原理

3.2.1 场致电子发射现象

3.2.2 逸出功

3.2.3 场致电子发射方程

3.2.4 场致发射性能评价指标

3.3 场致发光显示的类型与结构

3.3.1 FEA

3.3.2 CNT

3.3.3 MIM和MISM

3.3.4 SED

3.3.5 BSD

3.3.6 DLC

3.4 场致发光显示屏的制造工艺

参考文献

第3篇 环境光学和技术

第1章 环境光学基础

1.1 环境物理学

1.2 吸收光谱

1.2.1 紫外吸收光谱

1.2.2 红外吸收光谱

1.2.3 激光吸收光谱

1.3 发射光谱

1.3.1 荧光光谱

1.3.2 激光诱导击穿光谱

1.3.3 光的散射

1.4 大气辐射传输

1.4.1 大气的组成与结构

1.4.2 大气的吸收和散射

1.4.3 湍流对辐射传输的影响

1.4.4 相关辐射传输软件介绍

第2章 环境光学技术及应用

2.1 差分光学吸收光谱技术及应用

2.1.1 DOAS测量原理

2.1.2 典型DOAS系统

2.1.3 DOAS技术在环境监测中的应用

2.2 红外光谱技术及应用

2.2.1 傅里叶变换红外光谱仪基本原理

2.2.2 典型的FTIR光谱学检测技术

2.2.3 FTIR在环境检测中的应用

2.2.4 非分散红外吸收光谱仪基本原理

2.2.5 NDIR在环境检测中的应用

2.3 可调谐半导体管激光吸收光谱技术及应用

2.3.1 TDLAS基本原理

2.3.2 TDLAS长光程技术

2.3.3 TDLAS技术的应用

2.4 激光雷达技术及应用

2.4.1 米散射激光雷达原理

2.4.2 米散射激光雷达应用

2.4.3 拉曼激光雷达原理

2.4.4 拉曼激光雷达应用

2.4.5 荧光雷达系统应用

2.5 激光诱导击穿光谱技术及应用

2.5.1 仪器原理

2.5.2 LIBS的应用

参考文献

第3章 海洋光学

3.1 海洋的光学性质

3.1.1 海洋中的辐射场

3.1.2 海洋光学中的基本辐射度量参数

3.1.3 海水的固有光学性质

3.1.4 海洋的表观光学性质

3.1.5 海洋固有光学性质和表观光学性质的关系

3.2 海洋中的辐射传递

3.2.1 海洋辐射传递的基本问题

3.2.2 光辐射与海表面的相互作用

3.2.3 海洋两流辐射传递理论

3.2.4 海洋辐射传递的辐亮度传递过程

3.2.5 海面向上辐射

3.3 水中能见度

3.3.1 引言

3.3.2 水中对比度传输

3.4 海水的光学传递函数

3.4.1 定义

3.4.2 现场测量

3.4.3 海洋水体的光学传递函数OTF与PSF的关系

3.4.4 水下图像系统

3.5 海洋光学仪器

3.5.1 海水透射率仪

3.5.2 海水光散射仪

3.5.3 海水光谱辐照度仪

3.5.4 海面高光谱辐射计

3.5.5 荧光仪

3.5.6 量子计

参考文献

第4篇 数码技术

第1章 数码技术基本原理

1.1 数码概述

1.1.1 什么是“数码技术

1.1.2 多媒体信息与信息数码化

1.2 数码设备的一般工作原理

1.2.1 用作输入设备的数码产品

1.2.2 用作输出设备的数码产品

1.3 数据传输

……

第2章 数码技术的应用实例

第5篇 光学信息

第1章 光学信息基础

第2章 光学信息处理

第6篇 视光技术

第1章 新型光学镜片

第2章 视光技术应用

第3章 渐进加光镜片

第7篇 光学软件应用技术

第1章 光学薄膜软件功能及应用

第2章 光通信仿真软件功能及应用

第3章 ZEMAX软件功能及应用

第4章 菲涅耳透镜的设计

《现代光学应用技术手册（上册）》主要内容包括：梯度折射率光学，光的干涉、衍射及偏振，光谱学与应用光谱技术，全息术及光学防伪技术，散斑及光学材料等光学基础；等离子、液晶、场致显示技术；环境光学技术应用及海洋光学和仪器；数码技术基本原理和应用技术；光学信息技术基础和处理；新型光学镜片及视光技术应用；光学软件应用技术等。手册中集有大量光学设计实例可供读者参考。《现代光学应用技术手册（上册）》可供光学工程技术人员在生产、设计、科研中使用，也可供大专院校相关专业的师生参考。

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