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目錄

譯者序

前言

第1章衍射、傅里葉光學與成像

11本章引論

12日益重要的應用舉例

121密集波分復用(DWDM)/解復用

122光學與微波DWDM系統

123衍射與亞波長光學元件

124納米尺度衍射器件與嚴格衍射

理論

125現代成像技術

第2章線性系統與變換

21本章引論

22線性系統與平移不變性

23連續空間傅里葉變換

24傅里葉變換的存在條件

25傅里葉變換的性質

26實傅里葉變換

27幅度譜和相位譜

28漢克爾變換

第3章波傳播基本定理

31本章引論

32波

33電磁波

34相量表示法

35非電介質中的波動方程

36非電介質中的波動方程的相量表示

37平面電磁波

第4章標量衍射理論

41本章引論

42亥姆霍茲方程

43平面波角譜

44平面波角譜的快速傅里葉變換

(FFT)

45基爾霍夫衍射理論

451基爾霍夫衍射理論

452菲涅耳基爾霍夫衍射公式

46瑞利索末菲衍射理論

461基爾霍夫近似

462第二瑞利索末菲公式

47及時瑞利索末菲衍射積分的另一種

推導

48非單色波的瑞利索末菲衍射積分

第5章菲涅耳與夫瑯禾費近似

51本章引論

52菲涅耳衍射

53菲涅耳衍射的快速傅里葉變換的

實現

54傍軸波動方程

55夫瑯禾費衍射

56衍射光柵

57正弦幅值光柵的夫瑯禾費衍射

58正弦幅值光柵的菲涅耳衍射

59正弦相位光柵的夫瑯禾費衍射

510狹縫衍射光柵

第6章逆衍射

61本章引論

62菲涅耳和夫瑯禾費近似的逆衍射

問題

63角譜表述下的逆衍射

64分析

第7章寬角度下標量衍射理論的近場

和遠場近似

71本章引論

72菲涅耳和夫瑯禾費近似的回顧

73徑向近似

74高階改進與分析

75逆衍射與迭代優化

76數值算例

77更高精度近似

78小結

第8章幾何光學

81本章引論

82光線的傳播

83光線方程

84程函方程

85局部空間頻率和光線

86子午面光線的矩陣表示

87厚透鏡

88光學系統的入瞳和出瞳

衍射、傅里葉光學及成像目錄第9章傅里葉變換和相干光學系統

成像

91本章引論

92薄透鏡的相變

93透鏡的傅里葉變換

931波場入射在透鏡上

932初始波場在透鏡左側

933初始波場在透鏡右側

94基于二維線性濾波的成像

941有限透鏡孔徑的影響

95相襯顯微術

96共焦掃描顯微術

961圖像形成

97復雜光學系統的算子代數

第10章準單色波成像

101本章引論

102希爾伯特變換

103解析信號

104非單色波場的解析信號表示

105準單色波、相干和非相干波

106一般成像系統中的衍射效應

107準單色波場成像

1071干涉成像

1072非相干成像

108衍射受限成像系統的頻率響應

1081相干成像系統

1082非相干成像系統

109光學傳遞函數的計算機計算

1010像差

10101澤爾尼克(Zernike)多項式

第11章基于波調制的光學器件

111本章引論

112照相膠片和干板

113膠片的透光率

114調制傳遞函數

115漂白

116衍射光學、二元光學和數字光學

117電子束刻蝕

1171衍射光學元件的應用

第12章光在非均勻介質中傳播

121本章引論

122非均勻介質的亥姆霍茲方程

123非均勻介質的傍軸波動方程

124光束傳播法(BPM)

1241波在折射率為n的均勻介質

中傳播

1242虛透鏡效應

125波在定向耦合器中的傳播

1251耦合模理論概述

1252耦合模理論和光束傳播法

(BPM)的計算對比

第13章全息

131本章引論

132相干波前記錄

1321利思厄帕尼斯克斯

(LeithUpatnieks)全息圖

133全息圖的類型

1331菲涅耳和夫瑯禾費全息圖

1332像面全息圖和傅里葉全息圖

1333體全息圖

1334模壓全息圖

134用計算機模擬全息圖的再現

135全息成像的放大和分析

136像差

第14章切趾，超分辨率和缺失

信息恢復

141本章引論

142切趾

1421離散時間窗

143兩點分辨率和信號恢復

144收縮

1441收縮映射定理

145用于信號恢復的收縮迭代方法

146約束迭代反卷積

147投影方法

148凸集投影方法(POCS)

149蓋師貝格帕普里斯算法

(GP算法)

1410其他的凸集投影算法

1411從相位恢復信號

1412用離散傅里葉變換從離散相位

函數中重構信號

1413廣義投影

1414從幅值恢復信號

14141陷阱和隧道

1415用最小二乘法和廣義逆法恢復

圖像

1416通過奇異值分解計算H

1417最速下降法

1418共軛梯度法

第15章衍射光學Ⅰ

151本章引論

152羅曼法

153羅曼法中的近似

154常幅值羅曼法

155量化羅曼法

156羅曼法的計算機仿真

157基于硬限幅的傅里葉法

158一種3D點圖像重構的簡單算法

1581實驗

159快速加權零交叉算法

1591離軸平面參考波

1592實驗

1510單圖全息術

15101成像分析

15102實驗

1511菲涅耳波帶片

第16章衍射光學Ⅱ

161本章引論

162虛擬全息

1621相位的確定

1622孔徑效應

1623成像分析

1624信息容量，分辨率，帶寬及

冗余

1625體積效應

1626波長變化和/或構建及重構中全息

圖尺寸的變化引起的失真

1627實驗

163用于二元DOE設計的POCS方法

164交叉迭代技術(IIT)

1641IIT算法實驗

165頻率抽取交叉迭代技術

(ODIFIIT)

1651ODIFIIT法的實驗

166復合的羅曼ODIFIIT法

1661LMODIFIIT法的計算機實驗

第17章計算機成像技術Ⅰ：合成

孔徑雷達

171本章簡介

172合成孔徑雷達

173測距分辨率

174脈沖波形的選擇

175匹配濾波器

176運用匹配濾波進行脈沖壓縮

177方位角分辨率

178簡化的SAR成像理論

179用菲涅耳近似進行圖像重構

1710數字圖像重構算法

第18章計算機成像技術Ⅱ: 圖像

投影重構

181本章引論

182Radon變換

183投影切片定理

184逆Radon變換

185Radon變換的性質

186利用投影重構信號

187傅里葉重構法

188濾波反投影算法

第19章密集波分復用

191本章引論

192陣列波導光柵

193不規則采樣的零交叉法

(MISZC)

1931修正項的計算方法

1932推廣MISZC到三維結構

194對MISZC的分析

1941色散分析

1942有限尺寸孔徑

195計算實驗

1951點源孔徑

1952多信道

1953有限尺寸孔徑

1954生成負相位的方法

1955誤差容限

19563D仿真

1957相位量化

196實現過程中的問題

第20章嚴格衍射理論的數值方法

201本章引論

202基于有限差分法的BPM

203寬角度BPM

204有限差分

205時域有限差分法

206計算機實驗

207傅里葉模式法

附錄

附錄A脈沖函數

附錄B線性矢量空間

B1本章引論

B2矢量空間的性質

B3內積矢量空間

B4希爾伯特空間

附錄C離散時間傅里葉變換、離散傅里

葉變換與快速傅里葉變換

C1離散時間傅里葉變換

C2離散時間傅里葉變換和傅里葉

變換之間的聯系

C3離散傅里葉變換

C4快速傅里葉變換

參考文獻