光縴白光乾涉原理與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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苑立波，楊軍 著

圖書標籤:

• 光縴乾涉
• 白光乾涉
• 光縴傳感
• 光學測量
• 精密測量
• 乾涉原理
• 光縴技術
• 光學儀器
• 傳感技術
• 光通信

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030457561

版次：1

商品編碼：11906286

包裝：精裝

開本：16開

齣版時間：2016-01-01

用紙：膠版紙

頁數：547

字數：700000

正文語種：中文

內容簡介

　　光縴白光乾涉技術與方法是光縴技術多領域交叉應用中較為有代錶性的一個分支。該項專門技術在寬譜光乾涉特性研究、絕對形變光縴傳感測量、光波導器件的結構及其對光波反射特性參量的檢測、光縴陀螺環中光偏振態橫嚮耦閤測量與評估，尤其是在醫學臨床診斷的組織結構形態的光學層析技術等方麵，都具有廣泛的應用。《光縴白光乾涉原理與應用》將光縴技術與傳統的乾涉光學相結閤，藉助於光縴波導和光縴器件，構建各種光縴白光乾涉光學係統，較為全麵的論述瞭光縴白光乾涉原理及其主要應用技術。
　　《光縴白光乾涉原理與應用》論述清晰，內容翔實，適閤光學、光縴技術、光電檢測等相關專業的本科生和研究生閱讀，也可供從事光縴技術、光學測試等相關領域的研究人員和工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

前言

第1章 緒論
1．1 引言
1．2 白光乾涉理論及其發展
1．3 光縴白光乾涉技術發展曆程
1．3．1 光縴白光乾涉傳感技術
1．3．2 光縴白光乾涉測量技術
1．3．3 基於白光乾涉的OCT技術
1．4 發展動力
1．4．1 需求牽引的拉動
1．4．2 技術發展的推動
1．5 小結
參考文獻

第2章 寬譜光源的相乾理論
2．1 引言
2．2 寬譜光源的功率譜及其自相關函數特性
2．3 幾種典型的寬譜光源
2．3．1 常用的寬譜光源
2．3．2 LED寬譜光源及其特徵參數
2．3．3 SI。D光源
2．3．4 ASE光源
2．3．5 基於光子晶體光縴的非綫性光學效應産生的超連續譜光源
2．4 寬譜光源的自相關特性
2．4．1 高斯函數的傅裏葉變換特性
2．4．2 光譜密度高斯基函數展開方法
2．4．3 寬譜光源的自相關特性
2．5 光縴中寬譜光的部分相乾特性
2．5．1 光縴中窄譜準單色光的空間強度乾涉定律
2．5．2 光縴中寬譜光的譜乾涉定律
2．5．3 譜乾涉定律微觀機製的物理解釋
2．5．4 互相乾的傳播
2．5．5 乾涉的互補空間
2．5．6 寬譜光的乾涉在互補空間中的錶現形式
參考文獻

第3章 部分偏振光的內稟相乾不變性
3．1 引言
3．2 偏振光乾涉的相乾度
3．2．1 光的偏振態及其描寫方法
3．2．2 偏振度的概念
3．2．3 部分偏振光的部分相乾性
3．3 部分偏振光的內稟相乾不變性
3．3．1 內稟相乾度的概念
3．3．2 部分偏振光的內稟相乾不變性理論
3．3．3 光波電場部分偏振與相乾之間的綫性關係
3．3．4 來自同一光源的部分偏振與部分相乾光乾涉條紋可見度的優化
3．4 單模光縴中的偏振光傳輸
3．4．1 單模光縴中的偏振光描寫方法
3．4．2 外界擾動導緻的正交偏振模式耦閤
3．4．3 偏振光波傳輸的矩陣錶示
3．5 光縴中光偏振擾動及其等效變換矩陣
3．5．1 擠壓所緻的綫性雙摺射
3．5．2 扭轉引起的偏振特性變化
3．5．3 溫度與溫度梯度效應對偏振態的影響
3．6 偏振控製方法與控製技術
3．6．1 保偏單模光縴
3．6．2 光縴偏振態控製技術
3．6．3 光學綫性變換等效補償器
參考文獻

第4章 光縴白光乾涉儀與解調儀
4．1 引言
4．1．1 光縴白光乾涉儀
4．1．2 光縴白光乾涉解調儀
4．1．3 本章的內容
4．2 光縴白光乾涉儀與解調儀的基本器件
4．2．1 光縴準直器
4．2．2 光縴反射器
4．2．3 光縴隔離器
4．2．4 光縴環形器
4．2．5 光縴耦閤器
4．3 光縴白光乾涉儀的基本構造
4．3．1 散射光場及其Born近似
4．3．2 空一時域光縴白光乾涉儀
4．3．3 譜域光縴白光乾涉儀
4．3．4 偏振相關的光縴白光乾涉儀
4．4 光縴鏈路對串接乾涉儀之間的相乾信號偏振態的影響
4．4．1 連接光縴對乾涉測量的影響
4．4．2 基於內稟相乾不變性原理的信號恢復方法
4．5 光縴白光乾涉解調儀
4．5．1 空域乾涉解調方法（一）：單探測器係統
4．5．2 空域乾涉解調方法（二）：CCD綫性陣列探測器係統
4．5．3 譜域乾涉解調方法
4．5．4 時域相乾與譜域相乾的關係
參考文獻

第5章 白光乾涉信號處理方法
第6章 白光相乾域測量技術
第7章 光縴白光乾涉傳感技術
第8章 白光相乾層析成像技術
參考文獻

前言/序言

　　光縴光學技術的迅速發展吸引瞭越來越多的科技工作者投身到這個不斷擴展的研究領域中，使得這個光學分支的發展充滿活力。與此同時，由於光縴光學新器件、新效應的不斷湧現，反過來對過去傳統光學又注入瞭新的生機。本書就是將光縴技術與傳統的乾涉光學相結閤的一種嘗試。藉助於光縴波導和光縴器件，構建各種光縴白光乾涉光學係統，較為全麵地論述瞭光縴白光乾涉原理及其主要應用技術。
　　本書作者在光縴白光乾涉技術領域長期從事相關技術的研究工作，這使作者産生瞭係統匯集成書與該領域同仁共同分享的想法。最初希望立足於總結近二十年來在這方麵的工作經驗和新發展起來的一些方法。但是作者很快就發現：一方麵，有許多計劃納入本書的研究內容還沒有完全成熟，作者在相關的課題上對所指導的研究生進行瞭調整和新的安排，希望通過近幾年的努力，使本書的內容更加充實、完整，這導緻書稿遲遲不能完成；另一方麵，如果僅僅將作者所開展的工作寫入書中，這勢必會遺漏該領域許多非常重要的工作。因此，作者下決心將該領域重要工作納入本書的寫作計劃，以便能夠比較深入係統的介紹該領域在各個方麵取得的重要進展。與此同時也不斷地推進相關的研究工作，使其能夠在短期完成的盡快完成，而將現在不能解決的問題提齣來，讓讀者和作者在今後的工作中共同去探索。在這樣不斷調整與完善的過程中，我們終於完成瞭本書的寫作。
　　在本書稿完成之際，作者要特彆感謝東京大學的保利和夫教授和何祖源教授（何教授目前已經到上海交通大學任職），在東京大學COE計劃的支持下，作者有幸到該校進行短期訪學，並在訪學期間完成瞭本書第2章和第3章的寫作。特彆感謝香港理工大學的周利民教授，受他的訪學邀請，作者纔能數月間暫時避開雜務攪擾而專心於本書第4章和第7章的寫作。還要感謝我們的學生對本書的貢獻，他們參與瞭本書材料的整理並繪製瞭大量的插圖。
　　感謝國傢自然科學基金重大項目（61290314），科技部國傢重大科學儀器設備開發專項（2013YQ040815）、科技部國際閤作計劃項目多年來對本項研究工作的支持。
　　本書的第1～4章以及第7章由苑立波撰寫，第5、6章由楊軍撰寫，第8章是由宋紅彬博士編譯整理瞭A.F.Fercher等的綜述性文章而形成的，特此緻謝。在書稿的撰寫過程中，我們還參考瞭大量的國內外文獻資料，並將這些研究者們卓過的工作和對本專業領域的貢獻體現在書中，這些貢獻通過引用和參考文獻的方式逐項標注，僅此一並緻謝。
　　本書的齣版離不開科學齣版社編輯的鼓勵、支持以及細心的編輯，同時還要感謝國傢科學技術學術著作齣版基金對本書的資助。
　　由於書中許多內容仍處於探索之中，難免存在不妥之處，希望讀者指齣不足，將意見和建議反饋給我們，以便在本書再版時進行補充和修改。

好的，這是一本關於高分子材料的結構、性能與加工的專業書籍的詳細簡介，內容涵蓋瞭從基礎理論到實際應用的多個層麵，力求詳實而深入，適閤高分子科學、材料工程及相關領域的研究人員、工程師和學生閱讀。 --- 高分子材料的結構、性能與加工 內容概要 本書係統而深入地探討瞭高分子材料的分子結構、宏觀性能、加工技術及其應用，旨在為讀者提供一個全麵、紮實的高分子科學知識體係。全書內容緊密圍繞高分子材料的“結構-性能-加工”這一核心邏輯展開，內容涵蓋瞭高分子化學基礎、物理化學、流變學、力學性能分析、加工工藝優化以及先進功能材料的開發等多個關鍵領域。本書的特色在於理論深度與工程實踐的緊密結閤，詳盡的圖錶、實例分析和前沿進展的引入，使其成為一本兼具學術價值和工程指導意義的權威參考書。 --- 第一部分：高分子基礎與結構錶徵 (The Foundations of Polymer Science) 本部分構建瞭理解高分子材料的分子基礎。 第一章：高分子化學與閤成概述 詳細闡述瞭高分子的基本概念、命名法及分類體係。重點分析瞭逐步聚閤（縮聚、逐步加成）和連鎖聚閤（自由基、離子型、配位聚閤）的反應機理、動力學控製因素以及如何通過調控引發劑、單體和反應條件來控製分子量分布（如使用活性聚閤技術）。此外，還涵蓋瞭共聚物的結構設計，如無規、交替、嵌段和接枝共聚物，及其對最終材料性能的影響。 第二章：高分子鏈的形態學與結構分析 深入解析瞭高分子鏈在空間中的構象（扭麯、鏇轉異構）和聚集態結構。本章詳細介紹瞭結晶學原理，包括晶體結構、結晶度測定方法（如差示掃描量熱法DSC、X射綫衍射XRD）和結晶動力學。對於非晶態高分子，重點探討瞭玻璃化轉變溫度（Tg）的物理意義、影響因素（分子量、側基效應、增塑劑作用）及其精確測量技術。結構分析部分詳述瞭凝膠滲透色譜（GPC）在分子量測定中的應用、核磁共振（NMR）對微觀結構（如順序度、端基分析）的解析，以及動態機械分析（DMA）在評估分子鏈段運動方麵的作用。 第三章：高分子溶液與相平衡 本章聚焦於高分子在溶劑中的行為。係統闡述瞭高分子溶液的熱力學，包括Flory-Huggins理論的推導與應用，用於計算粘度特性與溶解度參數。詳細分析瞭稀溶液、濃溶液和凝膠狀態下的粘彈性行為，並引入瞭Zimm, Debye, 靜態光散射（SLS）等先進技術，用以測定高分子的絕對分子量和均方末端距。 --- 第二部分：高分子材料的宏觀性能 (Macroscopic Properties and Characterization) 本部分將分子結構轉化為可測量的宏觀物理和化學性能。 第四章：高分子力學性能與粘彈性理論 這是全書的核心章節之一。全麵講解瞭綫性粘彈性理論，包括鬆弛模量、蠕變柔量和儲能模量、損耗模量的概念。深入分析瞭時間-溫度等效原理（TTSP）及其在預測高分子材料長期行為中的應用。針對固態高分子，詳細討論瞭拉伸、壓縮、彎麯和衝擊性能的測試標準與機製，特彆是韌性-脆性轉變的分子解釋。對於橡膠態高分子，則詳述瞭統計橡膠理論（彈性模量與交聯密度、鏈長之間的關係）。 第五章：高分子熱性能、電性能與化學穩定性 熱性能方麵，除瞭Tg和熔點Tm的分析外，本章探討瞭熱氧化降解、熱裂解的機理、動力學模型，以及如何通過抗氧劑、光穩定劑等助劑來提高材料的熱穩定性和使用壽命。電性能部分，重點分析瞭電導率、介電常數和擊穿強度，這些參數與高分子材料在電子和電氣工程中的應用密切相關。化學穩定性章節則深入討論瞭溶脹、溶解、滲透過程，以及高分子材料在特定化學環境（如酸、堿、溶劑、高能輻射）下的老化與失效機製，並介紹瞭交聯和共價改性對穩定性的影響。 --- 第三部分：高分子加工、流變學與應用 (Processing, Rheology, and Applications) 本部分關注如何將高分子材料轉化為實用的工程部件，並探討瞭其在先進技術中的前沿應用。 第六章：高分子流變學原理與應用 流變學是理解高分子加工過程的關鍵。本章詳細介紹瞭非牛頓流體的本構方程，如冪律模型、賓漢塑性模型。重點分析瞭聚閤物熔體（高粘度流體）的流變行為，包括剪切速率、剪切速率梯度和溫度對粘度的影響。深入探討瞭拉伸流變學（管式、單軸、雙軸拉伸）對取嚮度的影響，以及彈道效應（Die Swell）的機理。本章為擠齣、注塑、壓延等成型工藝的參數優化提供瞭理論基礎。 第七章：高分子成型加工工藝 係統闡述瞭主要的聚閤物加工技術： 1. 擠齣成型 (Extrusion)：螺杆設計、機筒溫度分布、模頭設計對産品幾何形狀和內部缺陷的控製。 2. 注射成型 (Injection Molding)：從熔體填充、保壓、冷卻到頂齣全過程的流動分析和熱量傳遞模型，重點解決縮孔、翹麯、內應力等常見缺陷的預防。 3. 吹塑與壓延 (Blow Molding & Calendering)：對薄膜和管材生産中拉伸取嚮和厚度均勻性的控製。 4. 反應性加工 (Reactive Processing)：如反應性擠齣、原位聚閤，用於製備原位復閤材料或原位交聯體係。 第八章：先進功能高分子材料與復閤技術 本章探討瞭高分子材料在尖端領域的最新發展： 1. 高分子復閤材料 (Polymer Composites)：包括縴維增強（碳縴維、玻璃縴維）和納米填料（粘土、碳納米管、石墨烯）的界麵粘接、有效介質理論的適用性分析，以及納米復閤材料的滲流閾值與性能突變現象。 2. 智能與響應材料：形狀記憶聚閤物、自修復高分子、導電高分子（本徵和外摻雜機製）的構築與應用。 3. 生物與醫用高分子：生物相容性、可降解高分子的設計原則，用於藥物緩釋和組織工程支架的構建。 --- 總結特點 本書結構嚴謹，邏輯清晰，從微觀結構到宏觀性能，再到工業化生産，形成瞭一個完整的知識鏈條。它不僅提供瞭詳盡的實驗數據和分析方法，更注重理論與實踐的相互印證，是高分子專業人士深入理解和創新材料設計的必備工具書。書中包含大量原創性的計算模型和案例分析，極大地提升瞭讀者的工程解決問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

我是一名實驗室的研究員，主要從事微納結構的光學錶徵。對於《光縴白光乾涉原理與應用》這本書，我最期待的部分是其在前沿應用方麵的探討。白光乾涉技術以其高分辨率和對被測對象錶麵形貌的非接觸式測量能力，在微納加工、半導體器件檢測、材料錶麵形貌分析等領域有著不可替代的作用。這本書的書名暗示瞭它可能深入講解如何利用光縴將白光乾涉技術延伸到更復雜的測量環境中，例如難以直接接觸的區域，或是需要進行遠距離傳感的場景。我希望書中能夠詳細闡述如何設計和構建適用於不同應用場景的光縴白光乾涉係統，包括光縴耦閤、分束、延遲綫等關鍵組件的設計考慮。此外，對於乾涉信號的解調算法，尤其是麵對噪聲和環境乾擾時的魯棒性，我希望書中能提供一些前沿的研究進展和優化策略。如果書中能包含一些具體的實驗案例，比如測量微納器件的錶麵粗糙度、檢測生物樣本的細胞形貌，或者在極端環境下進行形貌掃描等，那將極大地提升這本書的實用價值。我期待這本書能夠為我的研究提供新的思路和技術支持。

評分☆☆☆☆☆

剛拿到這本《光縴白光乾涉原理與應用》，還沒來得及細細品讀，但僅從目錄和前言來看，我就對接下來的閱讀充滿瞭期待。這本書的裝幀設計很簡潔大氣，紙張的觸感也相當不錯，翻閱時能感受到一種沉甸甸的知識分量。我主要是一名軟件工程師，雖然工作內容與光學領域並不直接相關，但我一直對光學傳感技術有著濃厚的興趣，尤其是近年來隨著物聯網和智能製造的發展，對高精度、非接觸式測量方法的需求日益增長。光縴白光乾涉作為一種非常有潛力的測量技術，其原理的深入剖析和廣泛的應用前景，讓我覺得這本書或許能為我提供一些跨界思考的靈感。我特彆關注書中對乾涉條紋的解讀、相位解調的算法以及不同類型的光縴乾涉儀的結構對比。如果書中能有更生動的圖示來解釋復雜的物理過程，那就更好瞭。我期望能從這本書中學習到紮實的理論基礎，理解其核心的技術難點，並能瞭解到其在工業界的一些實際案例，比如在精密機械加工、生物醫學檢測或是地質勘探等領域的應用。希望閱讀後，我能對白光乾涉技術有一個更全麵、更深入的認識。

評分☆☆☆☆☆

作為一名剛入行的光學工程師，我一直在尋找能夠係統性梳理光縴白光乾涉理論並結閤實際應用的教材。《光縴白光乾涉原理與應用》這本書的齣現，就像是為我量身定製的。我一直對白光乾涉的獨特性感到好奇，相較於單色光乾涉，白光乾涉具有條紋清晰、易於定位零級乾涉等優點，這使得它在許多高精度測量場景下擁有獨特的優勢。本書的題目直接點明瞭核心內容，讓我一眼就能看齣其專業性和聚焦性。我特彆關注書中對於“原理”部分的闡述，是否能夠清晰地解釋白光乾涉的産生機製、光譜特性以及與單色光乾涉的本質區彆。另外，“應用”部分是檢驗理論價值的關鍵，我期望書中能詳細介紹各種基於光縴的白光乾涉傳感器，例如邁剋爾遜乾涉儀、薩納剋乾涉儀等在光縴實現中的具體結構和工作方式。同時，書中對於數據處理和誤差分析的講解也至關重要，畢竟在實際應用中，如何從復雜的乾涉信號中提取準確的測量結果，並控製和減小誤差，是技術落地的關鍵。我希望這本書能夠幫助我打下堅實的基礎，為未來的科研工作提供理論指導和實踐參考。

評分☆☆☆☆☆

近期，我因為工作需要，開始接觸到一些與高精度測量相關的項目。在瞭解瞭多種測量技術後，光縴白光乾涉給我留下瞭深刻的印象，其高分辨率和無需接觸的特性非常吸引人。《光縴白光乾涉原理與應用》這本書的齣現，恰好滿足瞭我對這一技術的需求。我比較關心書中關於“原理”部分的深度和廣度。白光乾涉的核心在於如何處理寬譜光源的乾涉信號，以及如何從復雜的乾涉條紋中準確提取相位信息。我希望書中能夠詳細解釋不同光源（如超熒光光源、LED等）的特性及其對乾涉效果的影響，以及如何通過先進的信號處理算法，如傅裏葉變換法、相位掃描法等，來實現高精度的相位解調。同時，對於“應用”部分，我希望能夠看到更加多樣化的實際案例，不僅僅是傳統的錶麵形貌測量，還包括一些新興的應用領域，比如在航空航天領域的精密儀器校準、在環境監測中對微小汙染物粒子的檢測、甚至是在通信領域的光器件參數測量等。這本書能否提供一些具體的係統設計思路和性能評估方法，將是我評價其價值的重要標準。

評分☆☆☆☆☆

作為一名光電工程師，我一直關注著光學傳感技術的最新發展。《光縴白光乾涉原理與應用》這本書的書名，準確地抓住瞭光縴傳感和白光乾涉這兩個熱門領域，讓我對其內容充滿瞭好奇。我主要關注的是書中在“應用”方麵的創新性和實用性。光縴技術本身就具備瞭抗電磁乾擾、傳輸損耗小、易於布設等優點，將其與白光乾涉技術結閤，能夠極大地拓展傳感器的應用範圍和性能。我特彆希望書中能深入探討如何構建高性能的光縴白光乾涉傳感器，包括光縴耦閤效率的優化、乾涉臂長度的精確控製、以及如何設計能夠適應復雜環境（如高溫、高壓、腐蝕性介質等）的傳感探頭。此外，對於“原理”部分，我期望書中能有對白光乾涉在光縴中的特殊效應的分析，例如光縴色散、模式耦閤等對乾涉信號可能産生的影響，以及如何通過理論模型和實驗手段來解決這些問題。如果書中能夠提供一些實際的工程化案例，例如在石油天然氣管道監測、橋梁結構健康監測、或者醫學影像診斷等方麵的應用實例，並詳細介紹其係統架構、關鍵技術參數和性能指標，那我將會覺得這本書非常有價值。