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内容简介

数字全息术是全息术的一个重要分支. 与早期全息术相比. 其采用ＣＣＤ 记录相干条纹. 避免了复杂的化学处理. 且能实现实时记录. 在三维成像、精密测量等领域具有重要应用. 随着电子技术和计算机技术的发展. 数字全息术越来越引起人们的研究兴趣. 本书以标量衍射为基础. 深入浅出地介绍了数字全息术的相关理论与应用. 并给出了许多实例的ＭＡＴＬＡＢ 代码. 这对读者快速掌握数字全息相关技术的基本理论和实现方法大有裨益. 本书可作为光电专业的高年级本科生和相关专业的研究生教材. 也可供相关领域的研究人员或工程师参考.

目录

译者的话
前言
第１ 章　波动光学 １
　１. １　麦克斯韦方程与波动方程 １
　１. ２　平面波和球面波 ２
　１. ３　标量衍射理论 ３
　　１. ３. １　菲涅尔衍射 ７
　　１. ３. ２　夫琅和费衍射 ８
　１. ４　用作光学傅里叶变换器的理想薄透镜 １０
　１. ５　光学图像处理 １１
　习题 ２０
　参考文献 ２１
第２ 章　全息基础 ２２
　２. １　摄影术与全息术 ２２
　２. ２　将全息图看作菲涅尔波带片的集合 ２２
　２. ３　三维全息成像 ２６
　　２. ３. １　全息放大率 ３０
　　２. ３. ２　平移畸变 ３０
　　２. ３. ３　色散畸变 ３１
　２. ４　时间和空间相干性 ３３
　　２. ４. １　时间相干性 ３３
　　２. ４. ２　相干时间和相干长度 ３５
　　２. ４. ３　广义时间相干性的一些讨论 ３６
　　２. ４. ４　傅里叶变换光谱学 ３７
　　２. ４. ５　空间相干性 ３９
　　２. ４. ６　广义空间相干性的一些讨论 ４１
　习题 ４３
　参考文献 ４４
第３ 章　全息图的类型 ４５
　３. １　伽博全息图和同轴全息 ４５
　３. ２　离轴全息 ４６
　３. ３　像全息图 ４８
　３. ４　菲涅尔全息图和傅里叶全息图 ５１
　　３. ４. １　菲涅尔全息图及傅里叶全息图 ５１
　　３. ４. ２　无透镜傅里叶全息图 ５４
　３. ５　彩虹全息图 ５５
　习题 ５９
　参考文献 ６０
第４ 章　传统数字全息 ６１
　４. １　采样信号和离散傅里叶变换 ６２
　４. ２　图像传感器的记录和局限 ６９
　　４. ２. １　成像器件尺寸 ７０
　　４. ２. ２　像素间距 ７０
　　４. ２. ３　调制传递函数 ７１
　４. ３　标量衍射的数字计算 ７２
　　４. ３. １　角谱法(ＡＳＭ) ７２
　　４. ３. ２　角谱法的有效性 ７４
　　４. ３. ３　菲涅尔衍射法 ７６
　　４. ３. ４　菲涅尔衍射法的有效性 ７７
　　４. ３. ５　反向传播 ７９
　４. ４　数字全息图的光学记录 ８０
　　４. ４. １　记录方式 ８０
　　４. ４. ２　孪生像和零级光的消除 ８２
　４. ５　数字全息记录及重构的仿真 ８３
　习题 ８８
　参考文献 ８９
第５ 章　数字全息术: 一些特殊技术 ９０
　５. １　相移数字全息术 ９０
　　５. １. １　四步相移全息术 ９１
　　５. １. ２　三步相移全息术 ９１
　　５. １. ３　两步相移全息术 ９１
　　５. １. ４　相位步长与相位误差 ９３
　　５. １. ５　并行相移全息术 ９４
　５. ２　低相干数字全息术 ９５
　５. ３　衍射断层全息术 １０１
　５. ４　光学扫描全息术 １０４
Ⅵ
　　５. ４. １　基本原理 １０４
　　５. ４. ２　全息图的构造与重构 １０６
　　５. ４. ３　对光学扫描全息术的直观理解 １０９
　习题 １１０
　参考文献 １１１
第６ 章　数字全息的应用 １１４
　６. １　全息显微术 １１４
　　６. １. １　基于显微镜的数字全息显微术 １１４
　　６. １. ２　基于傅里叶的数字全息显微术 １１６
　　６. １. ３　基于球面参考光的数字全息显微术 １１７
　６. ２　全息术中的断层术 １１８
　６. ３　相位提取 １２３
　６. ４　光学轮廓测量及形变测量 １２６
　　６. ４. １　双波长轮廓测量 １２７
　　６. ４. ２　双照明轮廓测量 １３０
　　６. ４. ３　形变测量 １３１
　习题 １３１
　参考文献 １３１
第７ 章　计算机生成全息术 １３５
　７. １　迂回相位全息图 １３５
　７. ２　开诺全息图 １３９
　７. ３　迭代变换算法 １４１
　７. ４　现代快速计算方法及全息信息处理 １４４
　　７. ４. １　现代快速计算方法 １４４
　　７. ４. ２　全息信息处理 １４７
　７. ５　利用空间光调制器的三维全息显示 １４９
　　７. ５. １　分辨率 １４９
　　７. ５. ２　二元掩模可编程全息图 １５０
　　７. ５. ３　实时显示 １５３
　　７. ５. ４　缺少能够显示复函数的空间光调制器 １５４
　习题 １５７
　参考文献 １５８

前言/序言

本书对现代数字全息技术及相关实例做了简明易懂的介绍. 通过这些内容的学习. 读者可快速掌握数字全息技术.以基本光学原理为基础. 本书介绍了数字全息中的关键技术. 如相移全息术、低相干全息术、衍射断层全息术和光学扫描全息术等技术. 讨论了数字全息的相关实际应用实例. 并介绍了用以理解其工作原理的相关必要理论. 同时还在相关章节介绍了生成计算机制全息图的一些先进技术. 本书中包含了大量的ＭＡＴＬＡＢ 代码. 并可从网上下载. 这些代码用来解释一些理论分析和实际应用. 如混叠、补零及采样.本书每章末尾都附有习题. 同时还提供在线的习题解答手册. 这对光学图像处理及数字全息领域的学生、研究者、工程人员来说. 是一种不可或缺的资源.Ｔｉｎｇ￣Ｃｈｕｎｇ Ｐｏｏｎ (潘定中). 美国弗吉尼亚理工大学电子与计算机工程教授. 中国科学院上海光学精密机械研究所客座教授. 美国光学学会(ＯＳＡ) 会士. 国际光学工程学会(ＳＰＩＥ) 会士.Ｊｕｎｇ￣Ｐｉｎｇ Ｌｉｕ (刘荣平). 中国台湾逢甲大学光电学系教授.
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