信息光学（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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苏显渝 著

图书标签:

• 信息光学
• 光学工程
• 光信息技术
• 光学通信
• 图像处理
• 激光技术
• 光电子学
• 信息科学
• 物理学
• 高等教育

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030307378

版次：1

商品编码：10697280

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-06-01

用纸：胶版纸

内容简介

　　

　　《信息光学（第2版）》编者苏显渝）是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，在保持第一版特色的基础上，根据近年来信息光学领域的进展，结合长期的教学实践，对第一版内容进行了修订和补充。
　　 　　《信息光学（第2版）》共14章。第1～4章介绍了信息光学的基础理论；第5～12章介绍了光学全息、计算全息、莫尔现象及其应用、空间滤波、波前调制、光学相干和非相干处理等，是信息光学的重点应用领域；第13～14章介绍了最近发展起来的数字光计算机和三维面形测量。《信息光学（第二版）》既阐述了信息光学的基本理论，也介绍了这一学科的新进展，理论体系严谨，物理概念清晰，内容深入浅出，部分章节配有启发性的例题，每一章后附有适量的习题，以培养学生的创造性思维和解决实际问题的能力。书中部分内容包含了作者教学和科学研究的心得。
　　 　　《信息光学（第2版）》可作为高等院校光学、光学工程、光信息科学技术、电子科学与技术等有关专业本科生和硕士研究生教材，也可供相应专业的教师和科技工作者参考。

目录

前言
第一版前言
第1章 线性系统分析
1．1 几个常用的非初等函数
1．1．1 矩形函数
1．1．2 sinc函数
1．1．3 三角形函数
1．1．4 符号函数
1．1．5 阶跃函数
1．1．6 圆柱函数
1．2 δ函数
1．2．1 δ函数的定义
1．2．2 δ函数的性质
1．2．3 梳状函数
1．3 二维傅里叶变换
1．3．1 傅里叶级数
1．3．2 傅里叶变换
1．3．3 广义傅里叶变换
1．4 卷积和相关
1．4．1 卷积
1．4．2 互相关
1．4．3 自相关
1．4．4 有限功率函数的相关
1．5 傅里叶变换的基本性质和有关定理
1．5．1 傅里叶变换的基本性质
1．5．2 傅里叶变换的基本定理
1．6 线性系统分析
1．6．1 线性系统
1．6．2 线性平移不变系统
1．6．3 线性平移不变系统的传递函数
1．6．4 线性平移不变系统的本征函数
1．7 二维光场分析
1．7．1 单色光波场的复振幅表示
1．7．2 平面波的空间频率
1．7．3 复振幅分布的空间频谱
1．8 窄间频率的局域化
习题
第2章 标量衍射理论
第3章 光学成像系统的传递函数
第4章 部分相干理论
第5章 光学全息
第6章 计算全息
第7章 莫尔现象及其应用
第8章 空间滤波
第9章 波前调制
第10章 相干光学处理
第11章 非相干光学处理
第12章 几个变换在光学中的应用
第13章 数字光计算
第14章 光学三维传感
习题
本章参考文献
参考书目
部分习题参考答案

前言/序言

　　《信息光学（第2版）》自1999年9月出版后，已历时10余年，其间13次重印，被国内数十所高等学校相关学科专业选作教材或参考书，受到众多好评，这次被列入普通高等教育“十一五”国家级规划教材。为了更好地发挥国家级规划教材的作用，反映近年来学科发展和技术进步，根据出版后教学实践的体会，编者苏显渝对全书内容进行了修订和补充。

　　在第二版中，修改了一些错误以及不够准确和严谨的地方，删掉了一些已经由新的技术替代而过时的内容，补充和更新了有关信息光学理论与应用的一些新的发展。

数字化时代的光学前沿：从基础理论到前沿应用 书名：光场调控与智能成像技术 作者：[虚构作者姓名] 出版社：[虚构出版社名称] 出版年份：2024年 --- 内容简介： 本书系统而深入地探讨了光场调控的基础理论、关键技术及其在现代信息处理和成像领域中的前沿应用。面对当今信息爆炸与数字化转型的时代需求，对光的精确控制和高效利用已成为突破性的关键。本书旨在构建一个从微观光场相互作用到宏观系统集成的完整知识体系，为光学、电子信息、计算机视觉以及材料科学等交叉学科的研究人员和工程师提供坚实的理论支撑和实用的技术指导。 第一部分：光场调控的理论基石 本书的开篇聚焦于现代光学理论的精髓，重点阐述了描述和量化光场特性的新范式。 第一章：非均匀介质中的光波传播与拓扑光学 本章深入剖析了在具有复杂空间结构和时变特性的介质中光波的传播规律。我们超越了传统的均匀介质模型，详细介绍了波前整形（Wavefront Shaping）技术的核心原理，包括相位屏、空间光调制器（SLM）在实现复杂光束调控中的作用。重点讨论了拓扑光子学的概念，例如光场中涡旋光束（Vortex Beams）的产生、稳定性和轨道角动量（OAM）的传输特性。通过分析Berry相位和几何相位，阐明了如何利用材料的内在属性实现对光场偏振和相位信息的全局控制。此外，还引入了随机介质中的光斑统计特性及其在深度散射成像中的应用潜力。 第二章：超材料与超表面光学 超材料和超表面作为实现亚波长尺度光场调控的关键技术，在本章占据核心地位。我们详细解读了等效介电常数和负折射率等概念在人工结构设计中的物理意义。超表面（Metasurfaces）的设计理论被细致分解，特别是基于广义斯涅尔定律的单元结构（Meta-atoms）设计，如纳米天线阵列、V形缝隙等。重点讨论了如何利用表面等离激元（Surface Plasmon Polaritons, SPPs）的局域增强效应来实现高效率的偏振转换、聚焦和色散控制。本章还涵盖了透镜阵列的超表面化，即实现平面、超薄器件对传统光学元件功能的集成与超越。 第三章：时域光场控制与飞秒光学 在超快现象研究和高功率激光技术中，对光脉冲时域结构的精确控制至关重要。本章系统梳理了啁啾脉冲放大（CPA）技术的发展脉络，并详细阐述了光栅对（Grating Pair）、棱镜对（Prism Pair）在脉冲展宽和压缩中的作用机理。针对超短脉冲的相位测量，重点介绍了频率分辨光学开关（FROG）和脉冲相位表征（ geliştirmesii，即TIP）等技术。此外，还探讨了光孤子在光纤和波导中的产生条件、稳定性和其在超快光通信中的应用前景。 第二部分：智能信息采集与成像系统 基于对光场的精确调控能力，本部分转向这些技术在构建下一代信息采集和成像系统中的具体实现。 第四章：计算成像与复原算法 计算成像范式是现代光学系统革新的核心驱动力。本章详细介绍了如何将计算算法嵌入到光学测量过程中，以克服传统成像系统的物理限制。重点阐述了压缩感知（Compressive Sensing, CS）在低采样率成像中的数学基础，包括测量矩阵的设计和最优重构算法（如OMP、TV最小化）。在层析成像方面，详细对比了X射线断层扫描与光层析成像（Optical Tomography）的技术差异，并介绍了基于深度学习的快速三维重建方法。 第五章：全息术与高维信息编码 全息术是记录和再现三维光场信息的终极手段。本章从数字全息的角度出发，详细介绍了菲涅耳全息和夫琅禾费全息的数学模型，并着重讲解了离轴全息的实现方案。重点讨论了数字全息显微（DHM）技术，包括其在非接触式生物测量中的应用。此外，探讨了利用光场信息的多维性，如偏振态和相位信息，进行高维信息编码和高容量存储的可能性。 第六章：新型传感器与智能探测技术 本章聚焦于将先进材料和光场控制技术应用于新型光学传感器的开发。涵盖了量子点（Quantum Dots）和钙钛矿材料在高效光电转换中的应用，特别是在低照度成像和光谱探测方面的优势。在智能探测方面，详细介绍了事件驱动相机（Event-based Cameras）的工作原理，它们如何突破传统帧同步相机的限制，实现对高速动态场景的实时捕捉和高动态范围测量。分析了如何结合深度学习模型，实现对传感器原始数据流的实时特征提取和目标识别。 第三部分：光与物质的先进相互作用 本书的后半部分关注于光与物质在极端或复杂条件下的相互作用，及其在先进制造和新物质发现中的潜力。 第七章：非线性光学与超快光谱学 本章系统回顾了二次谐波产生（SHG）、三次谐波产生（THG）等过程的物理机制，并强调了其在材料结构分析和界面研究中的重要性。重点介绍了拉曼散射增强效应，包括表面等离激元增强拉曼散射（SERS）在痕量物质检测中的应用。深入分析了多光子吸收过程的截面理论，及其在三维光学数据存储和双光子显微成像中的应用，强调了其实现高空间分辨率和深度穿透的优势。 第八章：光子晶体与能带工程 光子晶体作为一种周期性光学结构，对光的传播具有精确的调控能力。本章详细阐述了光子带隙（Photonic Band Gaps, PBG）的形成机理，并对比了二维和三维光子晶体的设计方法。重点讨论了缺陷模式的引入如何实现对光的局域化和引导。本章还将讨论拓扑光子晶体的概念，以及如何利用其拓扑不变量来设计对缺陷和边缘散射不敏感的单向光传输路径，这对于构建无损耗的光波导具有里程碑意义。 第九章：极端光学与高能量密度物理 本章展望了光场调控能力的极限，即在高能量密度下光与物质的相互作用。介绍了高次谐波产生（HHG）的物理过程，它能产生从紫外到软X射线波段的相干光源。讨论了超强激光场驱动下的高能电子和正负电子对的产生，这是探索极端物理条件的关键窗口。本章也涉及了基于光声效应（Photoacoustic Effect）的深度组织成像技术，展示了如何利用高强度光脉冲的非线性热力学效应来获取结构信息。 --- 总结： 《光场调控与智能成像技术》力求在前沿理论的严谨性与工程应用的实用性之间取得平衡。本书不仅是光科学领域研究人员的参考手册，也是致力于开发下一代光学系统、传感器和信息处理技术的工程师们的必备工具书。通过对光场这一核心资源的深度挖掘和精准控制，本书为读者指明了通往更高效、更智能的光学信息时代的路径。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，整体上是比较流畅和愉快的。作者的语言风格相对比较平实，没有使用过多过于晦涩的专业术语，即使是对于一些比较前沿或者难度较高的概念，也能通过形象的比喻和清晰的逻辑来解释，让读者容易理解。我特别赞赏作者在处理一些光学成像的细节时，所给出的深入分析，比如对光学系统的像差的讨论，以及如何通过不同的技术手段来补偿和消除这些像差，这对于理解光学仪器的性能和优化设计非常有帮助。书中还引用了一些最新的研究进展，虽然不是重点讲解，但能够让读者了解到这个领域的发展趋势，保持知识的与时俱进。一些章节的附录，也提供了额外的参考资料和背景知识，这对于想要进一步探索的读者来说，是非常有价值的补充。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我断断续续看了挺久了，感觉作者在某些章节的阐述上，确实下了不少功夫，很多概念都讲得很透彻。尤其是关于衍射理论的那部分，之前觉得晦涩难懂的地方，在这本书里通过一系列的推导和图示，变得清晰了很多。我记得其中有一段，作者对比了两种不同的分析方法，我以前总是混淆不清，看完那一段，顿时豁然开朗。而且，书中穿插的一些历史典故和科学家的趣闻，也让阅读过程不那么枯燥，能感受到这个领域发展的脉络和背后的人文关怀。当然，也有一些地方，我个人觉得还可以更深入一些，比如某些高级的应用例子，如果能再多一些实际案例的剖析，那就更完美了。不过总体来说，作为一本基础性的教材，它绝对是合格的，甚至可以说是优秀的。对于想要深入了解这个领域的初学者或者需要巩固基础的研究者来说，这本书的价值是毋庸置疑的。它提供了一个坚实的地基，让你可以在此之上搭建更复杂的知识体系。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，我认为对于光学领域的研究者和从业者来说，是一本不可多得的参考资料。它不仅仅是对基础知识的梳理，更是在此基础上对信息光学的核心理论进行了系统性的阐述。作者对于近代光学的发展脉络有着深刻的理解，并将其融入到内容的讲解中，使得整本书的叙述既有深度又不失历史的厚重感。我印象深刻的是其中关于光场调控和光场成像的部分，作者对相关理论的讲解非常到位，并结合了现代实验技术，使得理论与实践能够有机地结合。此外，书中对一些关键算法和数学工具的介绍，也为读者提供了解决实际问题的有力武器。虽然这本书需要一定的光学基础才能更好地理解，但一旦读懂，将会对信息光学领域有一个非常全面和深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书在理论深度和广度上都给我留下了深刻的印象。作者对信息光学中核心概念的把握非常到位，无论是光场传播、成像原理，还是信息编码和解码等议题，都进行了详尽的阐述。特别是在讨论光的相干性时，作者不仅介绍了不同类型的相干性，还结合实际应用，比如激光的相干性如何影响其应用，这一点让我对理论知识与实际工程的联系有了更深的认识。书中的一些理论推导过程非常严谨，逻辑清晰，虽然有时候需要花费一些时间去消化，但一旦理解了，就会觉得受益匪浅。我尤其喜欢作者在章节末尾进行的总结，能够帮助我快速回顾和巩固本章的关键知识点。总的来说，这本书为我打开了一个全新的视角，让我能够从信息的角度去理解光学现象，这对于我后续的研究方向非常有启发。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《信息光学（第2版）》后，首先吸引我的是它精美的装帧和清晰的排版。翻阅内容，感觉作者在编排上非常有条理，从最基础的光的波动性、光的干涉和衍射讲起，循序渐进地引入了更复杂的概念，比如像傅里叶光学、全息术等等。我特别欣赏作者在讲解一些数学公式时的耐心，不是简单地罗列，而是会解释公式的物理意义，以及它如何从基本原理推导出来，这对于我这种数学基础不算特别扎实但又想深入理解的读者来说，帮助太大了。书中有很多插图，而且质量都很高，能够直观地展示抽象的光学现象，比如夫琅琅hofer衍射和菲涅尔衍射的图示，以及不同光栅的衍射效果，看得我非常有画面感。还有就是，书中提供了一些习题，虽然我还没来得及全部做完，但感觉这些习题的设计很有代表性，能够很好地检验对章节内容的掌握程度。

评分☆☆☆☆☆

读了这本书之后， [SM]，超值。买书就来来京东商城。价格还比别家便宜，还免邮费不错，速度还真是快而且都是正版书。[BJTJ]，买回来觉得还是非常值的。我喜欢看书，喜欢看各种各样的书，看的很杂，文学名著，流行小说都看，只要作者的文笔不是太差，总能让我从头到脚看完整本书。只不过很多时候是当成故事来看，看完了感叹一番也就丢下了。所在来这里买书是非常明智的。然而，目前社会上还有许多人被一些价值不大的东西所束缚，却自得其乐，还觉得很满足。经过几百年的探索和发展，人们对物质需求已不再迫切，但对于精神自由的需求却无端被抹杀了。总之，我认为现代人最缺乏的就是一种开阔进取，寻找最大自由的精神。 中国人讲“虚实相生，天人合一”的思想，“于空寂处见流行，于流行处见空寂”，从而获得对于“道”的体悟，“唯道集虚”。这在传统的艺术中得到了充分的体现，因此中国古代的绘画，提倡“留白”、“布白”，用空白来表现丰富多彩的想象空间和广博深广的人生意味，体现了包纳万物、吞吐一切的胸襟和情怀。让我得到了一种生活情趣和审美方式，伴着笔墨的清香，细细体味，那自由孤寂的灵魂，高尚清真的人格魅力，在寻求美的道路上指引着我，让我抛弃浮躁的世俗，向美学丛林的深处迈进。合上书，闭上眼，书的余香犹存，而我脑海里浮现的，是一个“皎皎明月，仙仙白云，鸿雁高翔，缀叶如雨”的冲淡清幽境界。愿我们身边多一些主教般光明的使者，有更多人能加入到助人为乐、见义勇为的队伍中来。社会需要这样的人，世界需要这样的人，只有这样我们才能创造我们的生活，[NRJJ]我曾经属于后一类。那时，我处于极度危险的境地。”看薛老师这些话，你能觉得这是一个真实的老师，她说的话就象是邻居唠家常那样真诚自然。对于书中她大胆、直率的言辞，我很钦佩，不是每个人都有这种胆识、思维的。她能把一件看似简单惯常的事情剖析提头头是道，透过了表象看到了它的内在根源。她有勇气把一些不同与大家都说的话写在纸上，让别人看，虽然多数人心理或许也如她所想。但凭这一点儿，就让人佩服至极。比如，她对“老师象蜡烛、春蚕”，“没有教不好的学生，只有教不好的老师”这些话的评析，一针见血，道出了我们老师的共同心声。之所以造就了她感说真话，敢于抵制一切不利于学生成长和进步的制度。因为薛老师的人生信念就是：缺乏真诚、理性和趣味的日子是不值得过的。教育教学中有了平衡愉悦的心态，正确的定位和良好的策略，才能在饱满热情中，在正确策略中扶植学生向上。 薛老师在自序中写道，“我是特意捕捉了清风、乐声和野芳，录在这里，专门用于鼓励自己，就算是不定期地给自己献一小朵小花吧——真诚美丽的文字，正是心灵开出的花朵。”又一次阐述了她的人生信念——-真诚。读了全书，给我最深刻的感受也是她的真诚，我看到了一个真实的人，一个真诚的老师。当学生的时候，老师是权威，跟老师的交往总是处于向上看的状态，学生是一定要小心翼翼的，多数情况还是听老师说的多，自己发表意见少。现在当了家长，为了孩子跟老师也没少打交道，但是一直觉得自己好多真实的想法不敢说，老师呢，说出来的也有一些让人觉得是官话套话。看了这本书，我想我们也许都错了，老师跟学生、老师跟家长，平等地真诚的交流其实并不难。工作是艰辛——往往也是孤独的。可是，于飞尘的间隙也有清风，于喧嚷的中间也有乐声，于荆棘的丛中也有野芳。我是特意捕捉了清风、乐声和野芳，录在这里，专门用于鼓励自己，就算是不定期地给自己献一朵小花吧——真诚美丽的文字，正是心灵开出的花朵。也有沉重和迷惘。但我的文字，往往略掉了疲惫、沮丧和困苦——无涉乎诚实、全面与否，这是我的选择——有意的，我将目光投在了值得的地方，心得体会

评分☆☆☆☆☆

内容充实，和另一本相比内容更多

评分☆☆☆☆☆

书还挺不错，是正版的，印刷什么的当然不会有什么问题。

评分☆☆☆☆☆

书还挺不错，是正版的，印刷什么的当然不会有什么问题。

评分☆☆☆☆☆

最近在搞这方面的研究，就买了这本书，感觉讲基础很到位。适合信息光学的爱好者入手。

评分☆☆☆☆☆

李长之说：“要同情的了解，无忌惮的指责，可以有情感而不能有意气，可以有风趣而不必尖酸刻毒，根据要从学识中来，然而文字仍需是优美而有力的创作。”

评分☆☆☆☆☆

给别人买的 看着不错

评分☆☆☆☆☆

《信息光学（第2版）》可作为高等院校光学、光学工程、光信息科学技术、电子科学与技术等有关专业本科生和硕士研究生教材，也可供相应专业的教师和科技工作者参考。《信息光学（第2版）》编者苏显渝）是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，在保持第一版特色的基础上，根据近年来信息光学领域的进展，结合长期的教学实践，对第一版内容进行了修订和补充。

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内容充实，和另一本相比内容更多