激光束二元光学变换及其应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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谭峭峰，虞钢，李少霞著 著

图书标签:

• 激光
• 二元光学
• 光学变换
• 衍射光学
• 光束整形
• 信息加密
• 全息术
• 光学成像
• 微纳光学
• 光子技术

店铺： 文轩网旗舰店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118111453

商品编码：11645135672

出版时间：2016-11-01

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《光波塑形：多维全息微透镜与成像系统》 内容简介 本书深入探讨了光波的精妙塑形技术，聚焦于多维全息微透镜的设计、制造及其在先进成像系统中的应用。全书围绕“光场操控”这一核心理念展开，通过一系列创新性的光学器件和系统设计，实现了对光束的维度、相位、振幅及偏振等多方面的精确调控，为传统光学成像带来了革命性的突破，并为下一代光子技术的发展奠定了坚实基础。 第一章 聚焦：微纳结构的光场调控 本章从基础物理原理出发，阐述了微纳光学结构如何与光波相互作用，实现对光场的精确控制。重点介绍了衍射光学元件（DOE）的设计理论，特别是全息微透镜（Holographic Micro-Lens, HML）的产生机制。我们详细分析了基于周期性微纳结构（如光栅、亚波长结构）的光场衍射、折射和散射现象，揭示了如何通过设计结构的几何形状、周期、深度和材料参数来调控出所需的光束轮廓、聚焦特性和相位分布。 光场调控的基本原理： 介绍了惠更斯-菲涅尔衍射原理，以及微纳结构对光波传播的相位调制和幅度调制效应。 全息微透镜的形成： 详细讲解了全息记录和再现原理在微透镜设计中的应用，包括全息图的构建和基于数字全息（DHOE）的制造技术。 结构参数与光场响应： 分析了微纳结构的周期、线宽、占空比、倾角、深度等参数如何影响衍射效率、衍射级次、聚焦精度和像差。 新型微纳结构设计： 探索了具有梯度折射率（GRIN）的微纳结构、超表面（Metasurface）等先进结构设计理念，以及它们在实现更复杂光场调控方面的潜力。 材料选择与制造工艺： 讨论了适用于微纳光学器件制造的材料，如光学玻璃、聚合物、半导体材料，并介绍了光刻、电子束曝光、聚焦离子束刻蚀、纳米压印等关键制造技术。 第二章 维度：多维全息微透镜的构建 本章将讨论的焦点转移到“多维”的概念，重点介绍如何设计和制造能够实现三维（3D）甚至更高维度光场调控的全息微透镜。这包括了空间维度的操控，如实现精确的焦斑阵列、多焦点成像，以及角度维度的调控，如实现光束的偏转和分束。 空间多焦点微透镜： 详细阐述了如何通过叠加多个衍射单元或设计具有特定相位分布的单个衍射单元，来实现单一器件产生多个独立聚焦点的能力。这对于三维成像、深度感知和计算成像至关重要。 角度调控微透镜： 介绍了如何设计能够将入射光束精确地引导到不同角度的微透镜，实现光束分束、偏转和空间扫描。这在光通信、激光雷达和光学信息处理中具有广泛应用。 衍射效率与复用性： 深入分析了多维度调控全息微透镜的衍射效率限制，以及如何通过优化设计和制造工艺来提高整体效率和复用性。 级联与集成设计： 探讨了将多个全息微透镜单元级联或集成在同一衬底上，以实现更复杂的光学功能，例如多层聚焦、多通道成像等。 数值模拟与优化： 强调了使用电磁场仿真软件（如FDTD, RCWA）来预测和优化多维全息微透镜的设计，以克服实验制造的限制。 第三章 塑形：光场成像系统的创新设计 本章将全息微透镜的应用潜力推向了实际的成像系统设计。我们不再仅仅关注单个器件，而是将其置于一个完整的系统框架中，探讨如何利用这些经过精确塑形的光场来实现前所未有的成像性能和功能。 计算成像与全息微透镜集成： 详细介绍了如何将全息微透镜与计算成像技术相结合，例如在“不依赖透镜的相机”（Lensless Camera）中，利用微透镜阵列直接在探测器上形成具有空间信息的衍射图样，再通过算法重建图像。 三维成像系统： 阐述了如何利用多焦点全息微透镜阵列实现结构光投影、光场相机（Light Field Camera）等三维成像技术，捕捉场景的深度信息和多视角图像。 高速与高分辨率成像： 探讨了通过全息微透镜阵列实现并行成像，显著提高成像速度，以及如何通过超分辨率技术与微透镜阵列结合，突破传统衍射极限。 偏振成像与多模态成像： 介绍了如何设计具有偏振选择性的全息微透镜，实现对光场偏振信息的精确捕获，以及如何将偏振、深度、光谱等信息集成到单一成像系统中。 新型光路设计： 引入了紧凑型、无透镜或少透镜的光路设计理念，展示了全息微透镜如何简化光学系统，减小体积，降低成本，同时提升性能。 应用场景拓展： 重点分析了这些创新成像系统在生物医学（如细胞成像、内窥镜）、工业检测（如缺陷检测、三维测量）、消费电子（如AR/VR头显、手机摄像头）等领域的实际应用案例。 第四章 应用：从基础研究到前沿科技 本章旨在全面展示多维全息微透镜及其相关成像系统的广泛应用前景，连接基础研究的突破与前沿科技的实际落地。 生物医学成像： 深入探讨了微纳光学技术在显微成像、活体细胞成像、内窥镜检查、药物输送追踪等方面的应用，例如利用微透镜阵列实现高通量细胞筛选、高分辨率的眼底成像等。 增强现实与虚拟现实（AR/VR）： 分析了全息微透镜在AR/VR头显中的关键作用，如实现宽视场、高分辨率、低畸变的显示，以及提供精确的眼球追踪和手势识别。 激光雷达与自动驾驶： 介绍了利用全息微透镜阵列进行光束扫描和多目标探测，提高激光雷达的扫描速度、分辨率和探测距离，为自动驾驶和机器人导航提供关键支持。 光通信与信息处理： 探讨了全息微透镜在光互连、光开关、光存储、全息显示等领域的应用潜力，以及如何通过光场操控实现高效的信息传输和处理。 先进制造与检测： 阐述了全息微透镜在三维打印（如数字光处理DLP）、精密测量、质量控制等方面的应用，以及如何利用其精确的光场调控能力实现对微观世界的精细加工和检测。 基础科学研究： 提及了全息微透镜在基础物理研究中的作用，例如模拟黑洞、实现光镊、研究量子光学现象等。 第五章 挑战与展望：光场工程的未来 在完成对现有技术和应用的全面梳理后，本章将聚焦于当前面临的挑战，并对光场工程和相关成像系统的未来发展方向进行展望。 技术挑战： 讨论了当前在微纳结构制造精度、衍射效率、宽带响应、材料兼容性、集成化程度等方面存在的瓶颈。 成本与规模化生产： 探讨了如何降低全息微透镜的制造成本，实现大规模、高良率的生产，以支持其在消费电子等领域的广泛应用。 智能化与自适应性： 展望了具有智能和自适应能力的光场操控器件的发展，例如能够根据环境变化或用户需求动态调整光学特性的全息微透镜。 跨学科融合： 强调了光学、材料学、电子工程、计算机科学等多个学科的交叉融合对于推动光场工程发展的重要性。 未来发展趋势： 预测了在超材料、人工智能辅助设计、量子光学集成等前沿领域的潜在突破，以及它们将如何进一步拓展光场塑形的应用边界。 对科学和产业的潜在影响： 总结了光场工程和创新成像系统对提升人类认知能力、推动科技进步、改善生活品质的深远影响。 本书旨在为读者提供一个全面、深入且前沿的光场塑形技术视角，不仅涵盖了理论基础和核心技术，更着重于其实际应用和未来发展潜力。通过对多维全息微透镜及其成像系统的细致剖析，本书将激励研究者和工程师在光子学领域开辟新的道路，推动科技创新，为构建更加智能、高效和沉浸式的未来世界贡献力量。

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老实说，当我第一次看到《激光束二元光学变换及其应用》这个书名的时候，我脑袋里闪过的第一个念头是：“这得有多难懂啊！” 我对物理学，尤其是光学，的了解程度可以说是皮毛，而“二元光学变换”这种专业术语，更是让我感到一丝畏惧。然而，我内心深处却又被这种未知所吸引。我开始想象，这本书里会充斥着多少我看不懂的公式和图表，需要花费多少时间和精力去理解那些抽象的概念。但同时，我又会思考，如果我能够克服这些困难，我将会学到多少关于激光和光学的新知识。我好奇的是，这本书究竟会从哪个角度切入？是基础理论的梳理，还是直接跳到具体的应用层面？如果它真的涵盖了“应用”部分，那么这些应用又会有多令人惊叹？会不会涉及到一些我们日常生活中已经触手可及，但却不知道其背后原理的技术？或者，它会描绘一些更加遥远、更加科幻的未来应用场景？我希望这本书，即使对于我这样的“小白”读者来说，也能提供一些入门级的讲解，不至于完全劝退。当然，我更期待的是，它能够用一种更生动、更形象的方式来解释那些复杂的科学原理，让我觉得学习的过程是一种享受，而不是一种负担。

评分☆☆☆☆☆

当我拿起《激光束二元光学变换及其应用》这本书的时候，我并没有立刻深入阅读内容，而是先被它的装帧和整体风格所吸引。整体的设计语言非常简洁现代，没有过多的装饰，却透露出一种严谨而专业的学术气息。封面上的那种深邃的蓝色，配合着银色的激光束线条，给我一种冷静、精确且充满未来感的感觉。翻开书，纸张的质感也很好，不是那种廉价的、容易反光的纸，而是略带哑光的，阅读起来对眼睛很友好。我尤其欣赏的是，这本书的排版布局也非常舒服，字体大小适中，段落之间的留白恰到好处，即使是密集的公式或者图表，也不会让人感到压抑。我尝试翻阅了几页，发现即使是那些看起来很专业的插图，也绘制得十分清晰，标注也足够详细，这让我对理解复杂的概念有了很大的信心。我个人对于光学领域并不是非常精通，但这本书给我的第一印象是，它在试图以一种易于接受的方式，将那些可能很深奥的理论知识传递给读者。我看到了目录中有些章节的标题，虽然还不能完全理解其含义，但它们似乎暗示着一种从基础理论到实际应用的逻辑 progression，这让我觉得这本书的内容安排应该是有条理的，能够引导读者逐步深入。

评分☆☆☆☆☆

一本厚重的书摆在我面前，书名是《激光束二元光学变换及其应用》。我拿起它，翻开扉页，但随之而来的，却是一种意料之外的震撼。我本以为这是一本技术手册，或许会充斥着晦涩难懂的公式和复杂的图表，准备好应对一场艰涩的学术挑战。然而，当我浏览到目录，看到那些充满想象力的章节标题时，我才意识到，我可能低估了这本书的广度和深度。它不仅仅是关于“激光束”和“二元光学变换”这两个技术名词的堆砌，更像是在为我打开一扇通往未知领域的门。我开始好奇，这“二元光学变换”究竟是何等神奇的技术，它如何将激光束这种看似单一的能量形式，变得如此多变和强大？而“应用”这两个字，更是让我浮想联翩，它是否会揭示出隐藏在我们生活中的那些我们未曾察觉的科技奇迹？这本书的封面设计也颇为考究，它没有选择直接展现复杂的光学器件，而是用一种抽象而富有艺术感的方式，描绘了光束的流动与交织，仿佛在预示着这本书将带我进行的，是一场视觉与智慧的双重盛宴。我迫不及待地想要深入其中，去探索那些隐藏在书页之下的奥秘，去理解那些可能正在改变世界的科技力量。

评分☆☆☆☆☆

拿到《激光束二元光学变换及其应用》这本书，我首先被其书名所吸引。它似乎指向了一个我不太熟悉的领域，但又充满了科技感和探索的可能性。我不是光学专业的学生，但对新兴技术和科学发展有着浓厚的兴趣。因此，这本书的出现，在我看来，更像是一扇通往未知科学世界的窗口。我会在脑海中勾勒出这本书的可能内容：或许它会从激光的基本原理讲起，然后逐步深入到“二元光学变换”这一核心概念，解释它究竟是什么，它如何改变激光束的特性，又或者它是如何与其它光学元件协同工作的。接着，我期待它能详细阐述这些变换技术在各个领域的实际应用，比如在精密制造、信息处理、生物医学、甚至是在天文学观测等方面，它们是如何发挥作用，带来突破的。我希望这本书能够用相对通俗易懂的语言，结合丰富的图示和案例，来展示这些高深的技术。我特别看重“应用”这一部分，因为这能让我直观地感受到科技的价值和力量，了解它们是如何改变我们的生活，如何推动社会进步的。这本书，也许能够让我这个非专业人士，也能窥探到现代光学的魅力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名《激光束二元光学变换及其应用》听起来相当有分量，带着一种科技前沿的硬核感。我平时对光学领域有所涉猎，但“二元光学变换”这个概念对我来说确实比较新颖，充满了未知的好奇。我总觉得，这样的书，要么是深耕理论的学术巨著，要么是剖析前沿技术的应用宝典。我更倾向于后者，期待它能揭示一些我未曾接触过的，甚至可以说是“黑科技”般的光学应用。比如，它会不会谈到如何利用激光束的特殊性质，在微观世界进行精密的加工和制造？或者，它是否会涉及到一些更宏大的应用场景，例如在航空航天、医疗诊断，甚至是未来的信息传输和存储方面，激光束二元光学变换能扮演什么样的角色？我甚至设想，这本书可能会用大量的案例研究来佐证它的理论，通过对不同领域实际应用的深入剖析，来展示这项技术带来的颠覆性变革。我特别关注那些能够解决实际问题的技术，而“应用”这两个字，恰恰点燃了我对这本书潜在价值的探索欲。我希望它不仅仅是理论的罗列，更能让我感受到科技的力量是如何服务于人类社会，如何解决现实难题的。