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餘嚮陽 著

圖書標籤:

• 信息光學
• 光學
• 信息科學
• 光電子學
• 激光
• 光學工程
• 圖像處理
• 通信
• 傳感器
• 顯示技術

齣版社： 中山大學齣版社

ISBN：9787306038227

版次：1

商品編碼：11771699

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材

開本：16開

齣版時間：2015-09-01

用紙：膠版紙

頁數：531

字數：850000

編輯推薦

　　對相關專業的學生來說，通常已有瞭“基礎光學”等相關課程基礎，進入高年級或研究生後，需要更專門地學習光信息處理原理和技術的內容。通過本課程的學習，使學生係統學習信息光學基礎知識，培養學生理論聯係實際，結閤光學信息處理技術，開拓學生理論用於實踐的方法和創新思路，提高學生解決實際問題的能力，為從事光學信息處理工作和近代光學信息處理技術的學習打下基礎。處理工作和近代光學信息處理技術的學習打下基礎。

內容簡介

　　《信息光學》內容包括：信息光學的數學基礎，空域的傅裏葉變換，綫性係統和光場傅裏葉分析，標量光場衍射理論，光學係統的成像分析，光學成像係統的傳遞函數，部分相乾光的乾涉和衍射，光學全息，光學信息處理技術。

作者簡介

　　餘嚮陽，教授，博士，現在中山大學光電材料與技術國傢重點實驗室、物理科學與工程技術學院工作，兼任廣東省光學學會秘書長。目前主要從事超快過程、量子信息和量子光學、信息光學、激光物理學和非綫性光學理論與實驗研究。主持國傢自然科學基金、973子課題，廣東省自然科學基金、863子課題等多個科研項目，主講研究生和本科生課程“量子光學”、“光譜學”和“信息光學”等。在國內外刊物、會議上發錶學術論文80餘篇，其中被SCI收錄30餘篇，被EI收錄50餘篇。

目錄

4.5 菲涅耳衍射的計算
4.6 夫琅禾費衍射的計算
習題4
第5章 光學係統的成像分析
5.1 成像係統概述
5.2 透鏡的結構及變換作用
5.3 透鏡的傅裏葉變換性質
5.4 透鏡的空間濾波特性
5.5 光學係統的一般模型
5.6 衍射受限係統成像的空域分析
習題5
第6章 光學成像係統的傳遞函數
6.1 光學成像係統的傳遞函數
6.2 光學傳遞函數概述
6.3 衍射受限相乾成像係統的傳遞函數
6.4 衍射受限係統非相乾成像的傳遞函數
6.5 綫擴散函授和刃邊擴散函數
6.6 相乾與非相乾成像係統的比較
習題6
第7章 部分相乾光的乾涉和衍射
7.1 概述
7.2 互相乾函數和相乾度
7.3 空間相乾性
7.4 時間相乾性
7.5 準單色條件下的乾涉和互強度
7.6 互相乾函數的傳播和廣義惠更斯原理
7.7 範西泰特—策尼剋定理及其應用
習題7
第8章 光學全息
8.1 全息術概述
8.2 全息照相的基本原理
8.3 基本全息圖
8.4 其他幾種類型的全息圖
8.5 全息記錄介質
8.6 計算全息
習題8
第9章 光學信息處理技術
9.1 引言
9.2 相乾光信息處理
9.3 相乾光信息處理的應用
9.4 非相乾光信息處理
9.5 部分相乾光信息處理
9.6 非綫性光信息處理
習題9
參考文獻

前言/序言

　　信息光學，早期也稱為傅裏葉光學，是現代光學和信息處理的重要組成部分，其核心內容是基於波動方程的光波的傳播和重構。信息光學是以傅裏葉變換和綫性係統分析為工具，以光的傳播為處理對象，以提取光學信息為目標，綜閤數學、光學和信息論的一門學科，在光學、光學工程、光電工程、信息處理、圖像處理等領域得到廣泛的應用。近年來，信息光學發展很快，理論體係已日趨成熟、完整，成為光學和信息科學的重要分支，在許多領域有著重要的實際應用。
　　本書是作者在中山大物理科學與工程技術學院多年對高級年本科生講授“信息光學”課程和對研究生講授“光信息處理原理與技術”所編寫的講義的基礎上經修訂完善而成的。全書共分9章：第1章的內容主要為信息光學的數學基礎，包括光學中常用非初等函數和初等函數、函數的變換、函數、周期函數和復數函數；第2章的的內容主要為空域的傅裏葉變換，包括一維和二維函數的傅裏葉變換、傅裏葉變換的性質和MATLAB實現、捲積和捲積定理、相關和相關定理、傅裏葉變換的基本定理；第3章的內容主要為綫性係統和光場傅裏葉分析，包括綫性係統的概念和分析分法、光場的解析信號錶示及復振幅空間描述、二維光場的傅裏葉分析、函數的抽樣和復原；第4章的內容主要為標量光場衍射理論，包括標量電場、基爾霍夫衍射理論、衍射在空間頻域的描述、衍射的菲涅耳和夫琅禾費近似、菲涅耳和夫琅禾費衍射的計算；第5章的內容主要為光學係統的成像分析，包括成像係統概述、透鏡的相位變換及傅裏葉變換性質、透鏡的空間濾波特性、光學成像係統的一般模型、衍射受限光學係統成像的空域分析；第6章的內容主要為光學成像係統的傳遞函數，包括光學係統成像的像質評價、光學傳遞函數的概念、衍射受限的相乾及非相乾成像係統的傳遞函數、綫擴散函數和刃邊擴散函數、有像差的係統的傳遞函數、相乾與非相乾成像係統的比較；第7章的內容主要為部分相乾光的乾涉和衍射，包括互相乾函數和相乾度、光的時間相乾性和空間相乾性、在準單色條件下的乾涉和互強度、互相乾的傳播和廣義惠更斯原理、範西泰特-策尼剋定理；第8章的內容主要為光學全息，包括光學全息概述、全息照相的基本原理、基本全息圖及幾種典型的全息圖、全息記錄介質、計算全息；第9章的內容主要為光學信息處理技術，包括相乾光學信息處理及應用、非相乾光學信息處理、部分相乾光學信息處理、非綫性光信息處理。
　　本教材為光信息科學與技術、光電信息科學與工程、電子科學與技術、光電工程、物理學、應用物理學、電子學等專業的高級年本科生及相關專業的研究生而編寫。對這些專業的學生來說，通常已有瞭“基礎光學”等相關課程基礎，進入高年級或研究生後，需要更專門地學習光信息處理原理和技術的內容。通過本課程的學習，使學生係統學習信息光學基礎知識，培養學生理論聯係實際，結閤光學信息處理技術，開拓學生理論用於實踐的方法和創新思路，提高學生解決實際問題的能力，為從事光學信息處理工作和近代光學信息處理技術的學習打下基礎。
　　本教材各章節的編排前後連貫，邏輯性強，章節內容的安排既注重知識之間的有機聯係，又考慮各自的獨立性，書中圖錶豐富，推演過程詳細，便於理解和掌握，便於讀者自學，也便於老師根據不同授課對象、對課程的不同要求以及學時數的多少選取適當的講授內容。為瞭加強對學生能力的鍛煉，每章都附有相當數量的習題，這些習題的涉及麵也比較廣。老師在教學過程可以進行適當的選擇，完成一定量的習題，有利於加深對概念的理解，提高分析、解決問題的能力。
　　作者在教學和本書編寫過程中，一直得到中山大學物理科學與工程技術學院和教務處的大力支持，中山大學齣版社李海東編輯為本書的正式齣版付齣大量的精力。在此，嚮他們錶示誠摯的感謝。
　　由於作者水平有限，對一些問題的理解不透徹，因此書中難免有錯誤和缺點，存在一些疏漏和為妥之處，懇請讀者不吝批評指正。
　　在本書的編寫過程中，作者參閱瞭不少的國內外文獻資料，主要的參考文獻在書後列齣，但書中有些具體的引用沒有一一標齣。在此，對這些文獻的作者緻以真摯的謝意。
　　需要本書配套的授課電子課件和習題解答的老師，可通過電子郵件cesyxy@mail。sysu。edu。cn與作者聯係。
　　作者
　　2015年8月於中山大學康樂園

好的，這是一份關於另一本圖書的詳細簡介，書名為《量子信息處理基礎》。 --- 《量子信息處理基礎》 ——超越經典計算範式的前沿探索 圖書簡介 在當今科學技術飛速發展的時代，我們正站在一個由信息技術主導的全新紀元門檻上。傳統的計算模型，基於經典物理學的基石，雖然在過去幾十年取得瞭輝煌的成就，但麵對日益復雜的計算難題，其性能瓶頸正變得愈發清晰。本書《量子信息處理基礎》正是為瞭應對這一挑戰而誕生的，它係統地介紹瞭量子信息科學這一新興交叉學科的核心概念、理論框架與前沿應用。 本書旨在為物理學、計算機科學、數學以及工程學背景的讀者提供一套全麵而深入的入門指南，使讀者能夠深刻理解量子信息處理（QIP）的原理，並掌握其進行前沿研究和應用開發所需的理論工具。我們不會糾纏於具體的光學現象或光波的傳輸機製，而是將目光投嚮信息在微觀世界中的全新載體——量子比特（Qubit）及其獨特的演化規律。 核心內容與結構 全書內容圍繞量子信息處理的三個核心支柱展開：量子信息論、量子計算和量子通信。 第一部分：量子力學基礎與量子比特 本部分是理解後續內容的基石。我們首先迴顧瞭量子力學的基本公設，重點闡述瞭量子疊加態與量子糾纏這兩個核心現象。不同於經典比特的0或1的確定狀態，量子比特（Qubit）能夠同時處於0和1的疊加態，這為信息處理帶來瞭巨大的潛力。 我們詳細討論瞭量子態的錶示方法，包括狄拉剋符號（Bra-ket notation）的應用，以及如何使用數學工具（如希爾伯特空間和算符）來描述量子係統的演化。特彆是，對量子測量過程的深入剖析，揭示瞭經典信息如何從量子世界中提取，以及測量帶來的“坍縮”效應如何影響信息處理的進程。 第二部分：量子邏輯門與量子計算模型 如果說量子比特是信息的基本單元，那麼量子邏輯門就是信息處理的“操作符”。本部分詳細介紹瞭構成通用量子計算機的基礎——量子門。從基礎的單比特門（如泡利X、Y、Z門，Hadamard門）到至關重要的多比特門（如CNOT門、Toffoli門），我們剖析瞭這些門如何實現酉變換，從而對量子態進行精確的、可逆的操控。 本書不僅關注量子算法的構建，更強調瞭不同計算模型的比較。我們係統介紹瞭量子綫路模型，並深入探討瞭量子糾錯碼（Quantum Error Correcting Codes, QECC）的基本原理。在實現可容錯量子計算的道路上，理解和剋服退相乾是關鍵，本書對此進行瞭詳盡的討論，涵蓋瞭主要的編碼和解碼方案。 第三部分：重要量子算法 理論的價值最終體現在其應用潛力上。本部分將焦點集中於那些展示齣超越經典計算能力的量子算法。 Shor算法：我們將詳細解析Shor算法的數學原理，該算法在因子分解問題上的指數級加速潛力，及其對現代公鑰密碼體係（如RSA）的顛覆性影響。我們著重分析瞭其核心組件——量子傅裏葉變換（QFT）的構建和實現。 Grover算法：針對非結構化數據庫搜索問題，Grover算法提供瞭平方級的加速優勢。本書將通過直觀的幾何解釋，展示其如何通過巧妙的振幅放大技術，有效收斂於目標解。 此外，我們還探討瞭量子近似優化算法（QAOA）以及變分量子本徵求解器（VQE）等在解決優化和模擬問題中的應用，這些是當前NISQ（有噪聲中等規模量子）時代的主要研究方嚮。 第四部分：量子通信與信息論 量子信息處理並不僅限於計算，它還深刻地影響瞭信息的傳輸與安全。本部分將探索量子通信領域的前沿進展。 量子密鑰分發（QKD）：本書詳細介紹瞭基於BB84協議的QKD原理，解釋瞭如何利用海森堡不確定性原理和不可剋隆定理，確保通信雙方密鑰分配的絕對安全性。我們探討瞭實際QKD係統的挑戰與實現方式。 量子隱形傳態（Teleportation）：這一被誤解為傳輸物質的現象，實則是利用瞭量子糾纏作為資源，實現量子態的遠距離無損傳輸。我們通過詳盡的數學推導，揭示瞭隱形傳態的機製及其在構建量子網絡中的關鍵作用。 量子信息度量：與經典信息論中的熵概念相對，本書引入瞭量子信息論中的度量，如馮·諾依曼熵（Von Neumann Entropy）和糾纏熵，用以量化量子態所包含的純粹信息量和糾纏程度。 本書特色與目標讀者 《量子信息處理基礎》的編寫風格嚴謹而富有啓發性。我們避免瞭過多的工程實現細節，而將重點放在數學形式的嚴密性和物理概念的清晰闡釋上。書中包含瞭大量的數學推導、圖示以及精心設計的習題，以幫助讀者鞏固理解。 本書特彆適閤以下讀者： 1. 研究生與高年級本科生：希望係統學習量子信息科學理論框架的理工科學生。 2. 研究人員：來自物理學、計算機科學、電子工程等領域，希望嚮量子信息領域轉型的研究人員。 3. 技術從業者：希望瞭解未來計算範式和信息安全技術基礎的工程師。 掌握量子信息處理的基礎，如同獲得瞭通往下一代計算革命的鑰匙。本書將為您鋪平道路，引領您深入探索這個充滿奇跡與挑戰的量子世界。我們相信，通過對這些基本原理的透徹理解，您將能夠更好地參與到這場深刻改變人類文明的信息技術革命浪潮中。 ---

評分☆☆☆☆☆

我一直相信，一本好書不僅僅是傳遞知識，更是能夠激發思考，點燃靈感。這本書的書名，讓我對它可能涵蓋的領域充滿瞭遐想。我希望它能讓我産生“原來是這樣！”的頓悟感，或者在某個章節讀到讓我眼前一亮的觀點。我期待它能成為我書架上的一顆璀璨明珠，時不時地翻閱，總能從中找到新的啓發，讓我的思維保持活躍，不斷成長。

評分☆☆☆☆☆

我一直對那些能夠打開新視角、挑戰舊認知的書籍抱有極大的興趣。這本書，從書名來看，就預示著它可能觸及一些我們日常生活中容易忽視，但又至關重要的領域。我尤其期待它能在某個理論層麵，為我現有的知識體係注入新的活力，或許能幫助我理解一些過去模糊的概念，或者將看似無關的知識點串聯起來，形成一個更宏觀、更清晰的圖景。我希望它能提供一些深刻的洞察，讓我看到事物的另一麵，或者用一種全新的方式去審視周遭的世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書，嗯，怎麼說呢，拿到手的時候，我首先被它的裝幀吸引瞭。封麵設計非常簡潔，但又帶著一種深邃感，那種莫名的科技感撲麵而來，讓人不禁好奇裏麵究竟藏著怎樣的智慧。翻開扉頁，紙張的觸感溫潤而厚實，印刷字跡清晰，一股淡淡的油墨香混閤著紙張的特有味道，瞬間將我拉入瞭一種閱讀的沉浸式體驗。我特彆喜歡這種實體書的質感，仿佛捧在手裏的是一份沉甸甸的知識，而不是冰冷的電子數據。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵和書名，讓我立刻聯想到一些經典的科普讀物，那種既有學術深度又不失趣味性的風格。我不太喜歡那些過於晦澀難懂、堆砌大量專業術語的學術專著，更傾嚮於那些能夠用生動有趣的語言，將復雜的概念解釋得通俗易懂的書籍。我希望這本書能夠在這方麵做得齣色，讓一個非專業人士也能輕鬆地遨遊在知識的海洋裏，從中汲取養分，而不是望文生畏。

評分☆☆☆☆☆

說實話，當我看到這本書的時候，我腦海裏立刻浮現齣一些曾經閱讀過的，關於物理學、光學或者信息科學的經典著作。我期待這本書能延續那種嚴謹的學術態度，同時在內容的組織上，能夠有邏輯性、層次分明。我希望它能循序漸進地引導讀者，從基礎概念齣發，逐步深入到更復雜的理論和應用，而不是上來就拋齣一堆令人費解的內容。