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余向阳 著

图书标签:

• 信息光学
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• 信息科学
• 光电子学
• 激光
• 光学工程
• 图像处理
• 通信
• 传感器
• 显示技术

出版社： 中山大学出版社

ISBN：9787306038227

版次：1

商品编码：11771699

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十一五”国家级规划教材

开本：16开

出版时间：2015-09-01

用纸：胶版纸

页数：531

字数：850000

编辑推荐

　　对相关专业的学生来说，通常已有了“基础光学”等相关课程基础，进入高年级或研究生后，需要更专门地学习光信息处理原理和技术的内容。通过本课程的学习，使学生系统学习信息光学基础知识，培养学生理论联系实际，结合光学信息处理技术，开拓学生理论用于实践的方法和创新思路，提高学生解决实际问题的能力，为从事光学信息处理工作和近代光学信息处理技术的学习打下基础。处理工作和近代光学信息处理技术的学习打下基础。

内容简介

　　《信息光学》内容包括：信息光学的数学基础，空域的傅里叶变换，线性系统和光场傅里叶分析，标量光场衍射理论，光学系统的成像分析，光学成像系统的传递函数，部分相干光的干涉和衍射，光学全息，光学信息处理技术。

作者简介

　　余向阳，教授，博士，现在中山大学光电材料与技术国家重点实验室、物理科学与工程技术学院工作，兼任广东省光学学会秘书长。目前主要从事超快过程、量子信息和量子光学、信息光学、激光物理学和非线性光学理论与实验研究。主持国家自然科学基金、973子课题，广东省自然科学基金、863子课题等多个科研项目，主讲研究生和本科生课程“量子光学”、“光谱学”和“信息光学”等。在国内外刊物、会议上发表学术论文80余篇，其中被SCI收录30余篇，被EI收录50余篇。

目录

4.5 菲涅耳衍射的计算
4.6 夫琅禾费衍射的计算
习题4
第5章 光学系统的成像分析
5.1 成像系统概述
5.2 透镜的结构及变换作用
5.3 透镜的傅里叶变换性质
5.4 透镜的空间滤波特性
5.5 光学系统的一般模型
5.6 衍射受限系统成像的空域分析
习题5
第6章 光学成像系统的传递函数
6.1 光学成像系统的传递函数
6.2 光学传递函数概述
6.3 衍射受限相干成像系统的传递函数
6.4 衍射受限系统非相干成像的传递函数
6.5 线扩散函授和刃边扩散函数
6.6 相干与非相干成像系统的比较
习题6
第7章 部分相干光的干涉和衍射
7.1 概述
7.2 互相干函数和相干度
7.3 空间相干性
7.4 时间相干性
7.5 准单色条件下的干涉和互强度
7.6 互相干函数的传播和广义惠更斯原理
7.7 范西泰特—策尼克定理及其应用
习题7
第8章 光学全息
8.1 全息术概述
8.2 全息照相的基本原理
8.3 基本全息图
8.4 其他几种类型的全息图
8.5 全息记录介质
8.6 计算全息
习题8
第9章 光学信息处理技术
9.1 引言
9.2 相干光信息处理
9.3 相干光信息处理的应用
9.4 非相干光信息处理
9.5 部分相干光信息处理
9.6 非线性光信息处理
习题9
参考文献

前言/序言

　　信息光学，早期也称为傅里叶光学，是现代光学和信息处理的重要组成部分，其核心内容是基于波动方程的光波的传播和重构。信息光学是以傅里叶变换和线性系统分析为工具，以光的传播为处理对象，以提取光学信息为目标，综合数学、光学和信息论的一门学科，在光学、光学工程、光电工程、信息处理、图像处理等领域得到广泛的应用。近年来，信息光学发展很快，理论体系已日趋成熟、完整，成为光学和信息科学的重要分支，在许多领域有着重要的实际应用。
　　本书是作者在中山大物理科学与工程技术学院多年对高级年本科生讲授“信息光学”课程和对研究生讲授“光信息处理原理与技术”所编写的讲义的基础上经修订完善而成的。全书共分9章：第1章的内容主要为信息光学的数学基础，包括光学中常用非初等函数和初等函数、函数的变换、函数、周期函数和复数函数；第2章的的内容主要为空域的傅里叶变换，包括一维和二维函数的傅里叶变换、傅里叶变换的性质和MATLAB实现、卷积和卷积定理、相关和相关定理、傅里叶变换的基本定理；第3章的内容主要为线性系统和光场傅里叶分析，包括线性系统的概念和分析分法、光场的解析信号表示及复振幅空间描述、二维光场的傅里叶分析、函数的抽样和复原；第4章的内容主要为标量光场衍射理论，包括标量电场、基尔霍夫衍射理论、衍射在空间频域的描述、衍射的菲涅耳和夫琅禾费近似、菲涅耳和夫琅禾费衍射的计算；第5章的内容主要为光学系统的成像分析，包括成像系统概述、透镜的相位变换及傅里叶变换性质、透镜的空间滤波特性、光学成像系统的一般模型、衍射受限光学系统成像的空域分析；第6章的内容主要为光学成像系统的传递函数，包括光学系统成像的像质评价、光学传递函数的概念、衍射受限的相干及非相干成像系统的传递函数、线扩散函数和刃边扩散函数、有像差的系统的传递函数、相干与非相干成像系统的比较；第7章的内容主要为部分相干光的干涉和衍射，包括互相干函数和相干度、光的时间相干性和空间相干性、在准单色条件下的干涉和互强度、互相干的传播和广义惠更斯原理、范西泰特-策尼克定理；第8章的内容主要为光学全息，包括光学全息概述、全息照相的基本原理、基本全息图及几种典型的全息图、全息记录介质、计算全息；第9章的内容主要为光学信息处理技术，包括相干光学信息处理及应用、非相干光学信息处理、部分相干光学信息处理、非线性光信息处理。
　　本教材为光信息科学与技术、光电信息科学与工程、电子科学与技术、光电工程、物理学、应用物理学、电子学等专业的高级年本科生及相关专业的研究生而编写。对这些专业的学生来说，通常已有了“基础光学”等相关课程基础，进入高年级或研究生后，需要更专门地学习光信息处理原理和技术的内容。通过本课程的学习，使学生系统学习信息光学基础知识，培养学生理论联系实际，结合光学信息处理技术，开拓学生理论用于实践的方法和创新思路，提高学生解决实际问题的能力，为从事光学信息处理工作和近代光学信息处理技术的学习打下基础。
　　本教材各章节的编排前后连贯，逻辑性强，章节内容的安排既注重知识之间的有机联系，又考虑各自的独立性，书中图表丰富，推演过程详细，便于理解和掌握，便于读者自学，也便于老师根据不同授课对象、对课程的不同要求以及学时数的多少选取适当的讲授内容。为了加强对学生能力的锻炼，每章都附有相当数量的习题，这些习题的涉及面也比较广。老师在教学过程可以进行适当的选择，完成一定量的习题，有利于加深对概念的理解，提高分析、解决问题的能力。
　　作者在教学和本书编写过程中，一直得到中山大学物理科学与工程技术学院和教务处的大力支持，中山大学出版社李海东编辑为本书的正式出版付出大量的精力。在此，向他们表示诚挚的感谢。
　　由于作者水平有限，对一些问题的理解不透彻，因此书中难免有错误和缺点，存在一些疏漏和为妥之处，恳请读者不吝批评指正。
　　在本书的编写过程中，作者参阅了不少的国内外文献资料，主要的参考文献在书后列出，但书中有些具体的引用没有一一标出。在此，对这些文献的作者致以真挚的谢意。
　　需要本书配套的授课电子课件和习题解答的老师，可通过电子邮件cesyxy@mail。sysu。edu。cn与作者联系。
　　作者
　　2015年8月于中山大学康乐园

好的，这是一份关于另一本图书的详细简介，书名为《量子信息处理基础》。 --- 《量子信息处理基础》 ——超越经典计算范式的前沿探索 图书简介 在当今科学技术飞速发展的时代，我们正站在一个由信息技术主导的全新纪元门槛上。传统的计算模型，基于经典物理学的基石，虽然在过去几十年取得了辉煌的成就，但面对日益复杂的计算难题，其性能瓶颈正变得愈发清晰。本书《量子信息处理基础》正是为了应对这一挑战而诞生的，它系统地介绍了量子信息科学这一新兴交叉学科的核心概念、理论框架与前沿应用。 本书旨在为物理学、计算机科学、数学以及工程学背景的读者提供一套全面而深入的入门指南，使读者能够深刻理解量子信息处理（QIP）的原理，并掌握其进行前沿研究和应用开发所需的理论工具。我们不会纠缠于具体的光学现象或光波的传输机制，而是将目光投向信息在微观世界中的全新载体——量子比特（Qubit）及其独特的演化规律。 核心内容与结构 全书内容围绕量子信息处理的三个核心支柱展开：量子信息论、量子计算和量子通信。 第一部分：量子力学基础与量子比特 本部分是理解后续内容的基石。我们首先回顾了量子力学的基本公设，重点阐述了量子叠加态与量子纠缠这两个核心现象。不同于经典比特的0或1的确定状态，量子比特（Qubit）能够同时处于0和1的叠加态，这为信息处理带来了巨大的潜力。 我们详细讨论了量子态的表示方法，包括狄拉克符号（Bra-ket notation）的应用，以及如何使用数学工具（如希尔伯特空间和算符）来描述量子系统的演化。特别是，对量子测量过程的深入剖析，揭示了经典信息如何从量子世界中提取，以及测量带来的“坍缩”效应如何影响信息处理的进程。 第二部分：量子逻辑门与量子计算模型 如果说量子比特是信息的基本单元，那么量子逻辑门就是信息处理的“操作符”。本部分详细介绍了构成通用量子计算机的基础——量子门。从基础的单比特门（如泡利X、Y、Z门，Hadamard门）到至关重要的多比特门（如CNOT门、Toffoli门），我们剖析了这些门如何实现酉变换，从而对量子态进行精确的、可逆的操控。 本书不仅关注量子算法的构建，更强调了不同计算模型的比较。我们系统介绍了量子线路模型，并深入探讨了量子纠错码（Quantum Error Correcting Codes, QECC）的基本原理。在实现可容错量子计算的道路上，理解和克服退相干是关键，本书对此进行了详尽的讨论，涵盖了主要的编码和解码方案。 第三部分：重要量子算法 理论的价值最终体现在其应用潜力上。本部分将焦点集中于那些展示出超越经典计算能力的量子算法。 Shor算法：我们将详细解析Shor算法的数学原理，该算法在因子分解问题上的指数级加速潜力，及其对现代公钥密码体系（如RSA）的颠覆性影响。我们着重分析了其核心组件——量子傅里叶变换（QFT）的构建和实现。 Grover算法：针对非结构化数据库搜索问题，Grover算法提供了平方级的加速优势。本书将通过直观的几何解释，展示其如何通过巧妙的振幅放大技术，有效收敛于目标解。 此外，我们还探讨了量子近似优化算法（QAOA）以及变分量子本征求解器（VQE）等在解决优化和模拟问题中的应用，这些是当前NISQ（有噪声中等规模量子）时代的主要研究方向。 第四部分：量子通信与信息论 量子信息处理并不仅限于计算，它还深刻地影响了信息的传输与安全。本部分将探索量子通信领域的前沿进展。 量子密钥分发（QKD）：本书详细介绍了基于BB84协议的QKD原理，解释了如何利用海森堡不确定性原理和不可克隆定理，确保通信双方密钥分配的绝对安全性。我们探讨了实际QKD系统的挑战与实现方式。 量子隐形传态（Teleportation）：这一被误解为传输物质的现象，实则是利用了量子纠缠作为资源，实现量子态的远距离无损传输。我们通过详尽的数学推导，揭示了隐形传态的机制及其在构建量子网络中的关键作用。 量子信息度量：与经典信息论中的熵概念相对，本书引入了量子信息论中的度量，如冯·诺依曼熵（Von Neumann Entropy）和纠缠熵，用以量化量子态所包含的纯粹信息量和纠缠程度。 本书特色与目标读者 《量子信息处理基础》的编写风格严谨而富有启发性。我们避免了过多的工程实现细节，而将重点放在数学形式的严密性和物理概念的清晰阐释上。书中包含了大量的数学推导、图示以及精心设计的习题，以帮助读者巩固理解。 本书特别适合以下读者： 1. 研究生与高年级本科生：希望系统学习量子信息科学理论框架的理工科学生。 2. 研究人员：来自物理学、计算机科学、电子工程等领域，希望向量子信息领域转型的研究人员。 3. 技术从业者：希望了解未来计算范式和信息安全技术基础的工程师。 掌握量子信息处理的基础，如同获得了通往下一代计算革命的钥匙。本书将为您铺平道路，引领您深入探索这个充满奇迹与挑战的量子世界。我们相信，通过对这些基本原理的透彻理解，您将能够更好地参与到这场深刻改变人类文明的信息技术革命浪潮中。 ---

评分☆☆☆☆☆

这本书，嗯，怎么说呢，拿到手的时候，我首先被它的装帧吸引了。封面设计非常简洁，但又带着一种深邃感，那种莫名的科技感扑面而来，让人不禁好奇里面究竟藏着怎样的智慧。翻开扉页，纸张的触感温润而厚实，印刷字迹清晰，一股淡淡的油墨香混合着纸张的特有味道，瞬间将我拉入了一种阅读的沉浸式体验。我特别喜欢这种实体书的质感，仿佛捧在手里的是一份沉甸甸的知识，而不是冰冷的电子数据。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面和书名，让我立刻联想到一些经典的科普读物，那种既有学术深度又不失趣味性的风格。我不太喜欢那些过于晦涩难懂、堆砌大量专业术语的学术专著，更倾向于那些能够用生动有趣的语言，将复杂的概念解释得通俗易懂的书籍。我希望这本书能够在这方面做得出色，让一个非专业人士也能轻松地遨游在知识的海洋里，从中汲取养分，而不是望文生畏。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够打开新视角、挑战旧认知的书籍抱有极大的兴趣。这本书，从书名来看，就预示着它可能触及一些我们日常生活中容易忽视，但又至关重要的领域。我尤其期待它能在某个理论层面，为我现有的知识体系注入新的活力，或许能帮助我理解一些过去模糊的概念，或者将看似无关的知识点串联起来，形成一个更宏观、更清晰的图景。我希望它能提供一些深刻的洞察，让我看到事物的另一面，或者用一种全新的方式去审视周遭的世界。

评分☆☆☆☆☆

说实话，当我看到这本书的时候，我脑海里立刻浮现出一些曾经阅读过的，关于物理学、光学或者信息科学的经典著作。我期待这本书能延续那种严谨的学术态度，同时在内容的组织上，能够有逻辑性、层次分明。我希望它能循序渐进地引导读者，从基础概念出发，逐步深入到更复杂的理论和应用，而不是上来就抛出一堆令人费解的内容。

评分☆☆☆☆☆

我一直相信，一本好书不仅仅是传递知识，更是能够激发思考，点燃灵感。这本书的书名，让我对它可能涵盖的领域充满了遐想。我希望它能让我产生“原来是这样！”的顿悟感，或者在某个章节读到让我眼前一亮的观点。我期待它能成为我书架上的一颗璀璨明珠，时不时地翻阅，总能从中找到新的启发，让我的思维保持活跃，不断成长。