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奧坎K.埃爾索伊 著

圖書標籤:

• 衍射
• 傅裏葉光學
• 成像
• 光學物理
• 物理光學
• 光波
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店鋪： 金淵清亞圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111523895

商品編碼：26488146426

包裝：平裝

齣版時間：2016-03-01

圖書基本信息
圖書名稱	衍射、傅裏葉光學及成像
作者	奧坎K.埃爾索伊
定價	65.00元
齣版社	機械工業齣版社
ISBN	9787111523895
齣版日期	2016-03-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	平裝
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

該書全麵、細緻地介紹瞭衍射、成像以及基於傅裏葉分析的基本理論，是信息光學等領域基本理論的科學綜閤，不是簡單疊加，便於讀者邏輯清晰地構建整體的理論基礎，比同類書如《傅裏葉光學》、《信息光學》、《全息成像》等涉及麵廣。本書還有一個特點，實例豐富、針對性強，便於讀者多學科領域融會貫通。

作者簡介

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目錄

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編輯推薦

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文摘

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序言

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好的，這是一本關於非綫性光學與超快激光技術的圖書簡介，旨在深入探討現代物理學和工程學的前沿領域，完全不涉及您提到的《衍射、傅裏葉光學及成像》中的內容。 --- 圖書名稱：非綫性光學與超快激光技術：從基本原理到前沿應用 內容簡介 本書旨在為物理學、光學工程、電子工程以及材料科學等領域的專業人士和高年級學生提供一個全麵、深入且與時俱進的指南，聚焦於非綫性光學現象的理論基礎、超快激光係統的設計與實現，以及這些先進技術在當代科學研究和工程實踐中的廣泛應用。本書內容結構嚴謹，邏輯清晰，既覆蓋瞭基礎的物理圖像，又深入剖析瞭尖端的實驗技術和實際應用案例。 第一部分：非綫性光學基礎與理論建模 本部分是全書的理論基石，詳細闡述瞭光與物質在強場作用下發生相互作用的微觀機製。 第一章：經典電磁學與物質相互作用的拓展 本章首先迴顧瞭麥剋斯韋方程組在介質中的應用，重點討論瞭綫性響應理論的局限性。隨後，引入瞭介質極化率的密度展開，詳細推導瞭二階、三階及更高階的非綫性極化項 $mathbf{P}^{(n)}$。特彆強調瞭電場依賴性和介質對稱性在決定非綫性效應類型中的關鍵作用。 第二章：二階非綫性光學過程 重點分析瞭對空間反演對稱性敏感的二階效應。 二次諧波産生 (SHG)：詳細闡述瞭能量守恒和動量守恒（相位匹配條件）的物理意義。分析瞭三種主要的相位匹配技術（雙摺射匹配、準相位匹配 QPM），並深入討論瞭周期性極化鈮酸鋰 (PPLN) 晶體的設計與應用。 參量下轉換 (OPO) 與參量放大 (OPA)：這是産生可調諧相乾光源的核心技術。本書詳細推導瞭泵浦光、信號光和閑頻光之間的耦閤方程組，並給齣瞭泵浦/信號光功率隨傳播距離變化的解析解和數值解。討論瞭自發參量下轉換 (SPS) 在量子光學中的應用。 光電效應 (PID)：討論瞭非中心對稱晶體中，光吸收後産生的直流電場，這在光電器件中具有重要意義。 第三章：三階非綫性光學與自相互作用 本章聚焦於與光強平方成正比的三階非綫性效應，這些效應是超快激光束産生自聚焦和脈衝整形的基礎。 剋爾效應與自相位調製 (SPM)：詳細分析瞭由光場引起的摺射率變化 $Delta n = n_2 I$。推導瞭 SPM 引起的脈衝頻譜展寬機製，這是超快脈衝壓縮的關鍵。 自聚焦與解聚焦：基於非綫性薛定諤方程 (NLSE)，係統分析瞭光束在介質中傳播時，由於強度梯度導緻的摺射率梯度，進而引起的波前彎麯現象。介紹瞭光斑質量因子 $B$ 參數在預測自聚焦臨界功率中的作用。 交叉相位調製 (XPM) 與四波混頻 (FWM)：探討瞭不同波長光束在同一介質中相互影響的機製，以及在産生新頻率光方麵的應用。 第二部分：超快激光係統的物理原理與工程實現 本部分將理論與工程實踐緊密結閤，著重介紹如何利用非綫性光學原理來産生和控製皮秒乃至飛秒量級的激光脈衝。 第四章：脈衝光源：從鎖模基礎到實用係統 本章係統介紹瞭超快激光的核心技術——鎖模。 鎖模的物理圖像：解釋瞭弛豫振蕩、鎖模啓動條件以及穩定鎖模狀態的形成過程。 可飽和吸收體鎖模 (SESAM)：詳細介紹瞭半導體可飽和吸收鏡 (SESAM) 的結構、工作原理、飽和吸收特性麯綫（高斯型、 সপ্ত邊型），以及其在穩定産生穩定重復頻率超快脈衝中的關鍵作用。 剋爾透鏡鎖模 (KLM)：深入分析瞭基於光束自聚焦效應（剋爾效應）的被動鎖模技術。討論瞭如何通過一個小的空間濾波器或橢圓光束來實現自啓動和脈衝的持續壓縮。 第五章：脈衝展寬與壓縮技術 超快脈衝的産生和後期的整形是其應用的前提。 色散理論迴顧：係統迴顧瞭群速度色散 (GVD) 和群速度延遲 (GVD) 的概念，並詳細闡述瞭 $eta_2$ 參數對脈衝形狀的影響。 光縴壓縮：介紹瞭單模光縴的非綫性效應，以及如何利用光縴自身的 GVD 和 SPM 效應來壓縮脈衝。 色散補償原理與器件：詳細介紹瞭棱鏡對、光柵對以及啁啾鏡 (Chirped Mirrors) 的設計原則和色散特性麯綫，說明如何精確補償腔內外的 GVD，以獲得最短脈衝。 第六章：高功率超快激光前端與放大器 本書討論瞭如何將低能量、高重復頻率的種子源放大到毫焦甚至焦耳量級，同時保持其超快特性。 啁啾脈衝放大 (CPA) 技術：CPA 是高功率超快激光的核心。本章詳細解釋瞭其必要性——避免損傷放大介質。係統介紹瞭脈衝拉伸器（光柵或棱鏡）和壓縮器的設計，以及關鍵的增益帶寬和啁啾匹配問題。 放大介質的選擇與泵浦：對比瞭鈦寶石 (Ti:Sapphire)、摻鐿/鉺光縴等介質的特性、存儲時間、增益帶寬和熱負荷管理。 第三部分：前沿應用與交叉學科探索 本部分將理論與工程技術應用於解決實際的復雜科學問題，展示瞭非綫性光學和超快激光在多領域的強大潛力。 第七章：多光子過程與超快光譜學 高次諧波産生 (HHG)：這是探索原子和分子內部電子動力學的強大工具。詳細分析瞭 HHG 的“再歸一化-盤鏇”模型，討論瞭激光脈衝形狀（如倍頻脈衝）對高次諧波譜綫結構的影響，以及在産生阿秒脈衝中的作用。 多光子電離 (MPI) 與隧道電離：基於 Keldysh 準靜態判據，區分瞭 MPI 和隧道電離的物理機製，這對於理解超快激光與物質相互作用的閾值至關重要。 瞬態吸收光譜 (TA) 與二維光譜學 (2D-ES)：介紹瞭如何利用超快脈衝探測物質的亞皮秒時間尺度的激發態動力學，包括能量轉移、相乾性保持與退相乾過程。 第八章：超快激光在材料加工與生物醫學中的應用 飛秒激光微納加工：利用極高的峰值功率和極短的脈衝寬度，實現非熱燒蝕（純粹的非綫性吸收），從而在透明介質內部進行高精度、無損傷的三維結構刻蝕（如光子晶體、光縴內部結構）。 生物組織深層成像：討論瞭利用雙光子激發熒光 (TPEF) 技術剋服傳統熒光成像的深度限製，以及利用二次諧波和三次諧波信號進行非標記、高分辨率的活體組織結構成像。 --- 本書特色： 理論深度與實用性並重：提供嚴謹的數學推導，同時包含大量工程設計中的關鍵參數和限製條件。 跨學科視野：連接瞭基礎物理、激光工程、材料科學和生物成像等多個前沿領域。 聚焦現代技術：強調瞭 CPA、SESAM、KLM 等現代超快激光係統中的核心技術。 本書是緻力於深入掌握現代激光技術，並將其應用於尖端科研和工業領域的技術人員、研究生及研究人員的理想參考書。

評分☆☆☆☆☆

對於我這種偏嚮於理論物理背景的研究者來說，這本書提供瞭一個非常紮實和富有洞察力的視角來審視波動光學。讓我眼前一亮的，是它對“不完備信息”下成像問題的討論，這在現代天文學和醫學影像領域越來越常見。作者對成像係統的“信息量”的量化描述，特彆是關於信息的傅裏葉域錶示，提供瞭一種全新的度量標準。書中對非綫性光學現象在傅裏葉光學框架下的初步探討，雖然篇幅不長，但為後續深入研究提供瞭極佳的理論起點。這本書的寫作風格非常剋製而精準，沒有多餘的修飾，每一個詞、每一個符號的齣現似乎都經過深思熟慮，以最大化信息的密度和精確性。這種高密度的信息結構，要求讀者必須保持高度的專注力，但迴報也是豐厚的，每一次重讀都能發現新的層次和聯係，感覺就像在探索一個精密的數學迷宮，每一步都通往更深遠的物理真理。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都令人嘆服，尤其是它對經典理論的重構和現代視角下的再詮釋，讓我受益匪淺。我特彆喜歡它對“相位恢復”問題的處理，作者沒有迴避這個在光學反演問題中普遍存在的難題，反而係統地介紹瞭諸如迭代算法等幾種主要的解決方案及其收斂性討論。這種對問題復雜性的坦誠和對解決方案的全麵覆蓋，體現瞭作者深厚的學術功底。與其他一些偏重於數學推導的教材相比，這本書在保持數學嚴謹性的同時，對物理直覺的培養也同樣重視。例如，當討論角譜傳播法時，作者清晰地闡述瞭這種方法在處理近場和遠場傳播時的優勢和局限性，這一點對於進行電磁波數值模擬的初學者至關重要。閱讀過程中，我常常需要對照著一些額外的文獻來加深理解，但這本書本身提供的框架和邏輯鏈條是如此清晰，使得每一次查閱都成為一次知識的整閤，而不是簡單的信息查找。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，這本書的閱讀門檻確實不低，它要求讀者對基礎的微積分和綫性代數有紮實的掌握，但對於那些渴望真正掌握衍射和成像理論核心的讀者來說，這是無價之寶。我最欣賞的是作者在處理“多尺度”問題時的能力，例如，如何將小孔的夫琅禾費衍射與復雜物體的大範圍成像聯係起來，作者通過連續的傅裏葉變換和捲積定理，構建瞭一個統一的理論體係。書中對“模糊”和“失真”的解析，不是簡單地歸咎於硬件缺陷，而是將其上升到瞭信息丟失的數學本質層麵，這極大地提升瞭我對圖像質量的理解層次。此外，書中穿插的許多曆史背景和關鍵科學傢的貢獻介紹，讓整個理論體係顯得有血有肉，不僅僅是冰冷的公式。讀完後，我對“看到”這個動作的物理和數學過程有瞭一種近乎哲學的敬畏感，這本書為理解我們如何通過光綫構建世界提供瞭最堅實的理論基石。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我本來以為這是一本麵嚮高年級本科生或研究生的專業參考書，但翻開之後發現，它在實驗光學和工程應用方麵的銜接做得非常到位，簡直是工程師的福音。書中關於實際成像係統像差的討論，尤其是在不同光照條件下的錶現，極具實用價值。我特彆欣賞作者處理現代光學技術，比如自適應光學和計算成像時的那種嚴謹態度，他沒有僅僅停留在概念介紹，而是深入到瞭如何用傅裏葉光學原理來設計和優化這些係統。例如，書中對“點擴散函數”（PSF）的推導和在不同光學係統中應用的案例分析，非常詳盡且富有啓發性。我利用書中的某些章節指導瞭我目前正在進行的一個顯微成像項目的優化工作，書中關於空間頻率限製對圖像重建影響的分析，直接指明瞭我們係統帶寬不足的癥結所在。這本書的價值在於，它把純粹的物理定律和工程實現之間的鴻溝有效地架設瞭起來，讓人感覺手中的知識是“活的”，是可以拿來解決實際問題的。

評分☆☆☆☆☆

這本《衍射、傅裏葉光學及成像》的絕佳之處在於，它對光學基礎概念的闡述深入淺齣，即便是初次接觸這個領域的讀者也能很快抓住要領。我記得當初拿到這本書時，最讓我印象深刻的是作者在講解傅裏葉變換在光學成像中的應用時，並沒有直接拋齣復雜的數學公式，而是通過一係列生動的物理圖像和類比，比如將光的傳播想象成信號的處理過程，讓我一下子就明白瞭相位和振幅在像的形成中所扮演的關鍵角色。尤其是關於孔徑函數和人眼（或任何光學係統）的傅裏葉域濾波過程的描述，簡直是教科書級彆的清晰。它不僅僅是理論的堆砌，更像是一本充滿智慧的導遊手冊，引導我們穿越復雜的物理現象，直達其核心的數學本質。我花瞭很長時間去研究其中關於部分相乾光的描述部分，作者對光場相關性的討論細緻入微，讓我對實際測量中的一些噪聲和僞影有瞭更深刻的理解。閱讀體驗非常流暢，排版也十分考究，讓人願意沉下心去細細品味每一個章節，而不是僅僅停留在錶麵。