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第一章傍轴光学1

1.1．引言1

1.2．费马原理2

1.3．拉格朗日表述8

1.4．哈密顿表述15

1.5．应用哈密顿表述研究傍轴透镜光学17

1.5.1．单折射面18

1.5.2．薄透镜21

1.5.3．厚透镜22

1.6．程函近似法24

1.6.1．程函方程式的推导24

1.6.2．程函方程式与费马原理26

1.7．波动光学是量子化的几何光学28

第二章三级象差的几何理论31

2.1．引言31

2.2．三级象差的表示式31

2.3．系数A、B、C、D和E的物理意义40

2.3.1．球面象差41

2.3.2．慧差42

2.3.3．象散和象场弯曲44

2.3.4．畸变47

2.4．用折射率变量表示系数Hij50

2.5．梯度折射率媒质的象差51

2.6．折射率具有有限间断的系统的象差56

2.6.1．玻璃平面的象差60

2.6.2．薄透镜的象差61

2.7．色差67

第三章特征函数73

3.1．引言73

3.2．点特征函数73

3.2.1．定义和性质73

3.2.2．阿贝正弦条件78

3.3．混合特征函数80

3.3.1．定义和性质80

3.3.2．旋转对称系统的三级象差84

3.4．角特征函数87

3.5．特征函数的直接计算88

3.5.1．折射平面的混合特征函数88

3.5.2．折射球面的角特征函数90

第四章衍射92

4.1．引言92

4.2．球面波93

4.3．亥姆霍兹-基尔霍夫积分定理93

4.4．菲涅耳-基尔霍夫衍射公式96

4.5．夫琅和费和菲涅耳衍射100

4.6．矩形孔的夫琅和费衍射104

4.7．圆孔的夫琅和费衍射108

4.8．爱里图样的强度分布113

4.9．圆孔的菲涅耳衍射114

4.10．单缝菲涅耳衍射117

4.11．沿波阵面具有振幅分布的波的衍射128

4.12．巴俾涅原理133

4.13．周期排列的孔134

4.14．焦平面附近的强度分布137

4.15．光学共振腔142

第五章部分相干光157

5.1．引言157

5.2．复数表示160

5.3．互相干函数和相干度161

5.4．准单色光源164

5.5．范希泰特-塞尼克定理170

5.6．Γ12（τ）满足的微分方程式179

5.7．部分偏振181

5.7.1．相干矩阵181

5.7.2．偏振度185

5.7.3．J的诸元素的测量187

5.7.4．光学元件188

第六章傅里叶光学Ⅰ．空间频率滤波191

6.1．引言191

6.2．夫琅和费和菲涅耳衍射近似式192

6.3．薄透镜对入射场分布的影响194

6.4．透镜作为傅里叶变换元件197

6.5．空间频率滤波及其应用211

6.5.1．相衬显微术214

6.5.2．互相关216

6.5.3．特征识别218

6.5.4．多通道运算222

6.5.5．矩阵乘法225

第七章傅里叶光学Ⅱ．光学传递函数227

7.1．引言227

7.2．点扩散函数227

7.3．薄透镜的点扩散函数232

7.4．频谱分析235

7.5．相干性和分辨率246

第八章全息术249

8.1．引言249

8.2．基本原理250

8.3．两个平面波之间的干涉254

8.4．点源全息图256

8.5．物体的漫射照明263

8.6．傅里叶变换全息图265

8.6.1．菲涅耳和傅里叶变换全息图的分辨率268

8.6.2．无透镜傅里叶变换全息图271

8.7．体积全息图273

8.8．全息术的应用277

8.8.1．三维象的再现277

8.8.2．干涉量度学277

8.8.3．显微镜284

8.8.4．通过象差媒质成象285

第九章自聚焦287

9.1．引言287

9.2．自聚焦的基本理论288

9.3．自聚焦的更严密理论292

9.4．激光束的热自聚焦和散焦297

9.5．弱非线性的标量波方程的解301

9.6．非线性介电常数计算中的一般问题305

第十章梯度折射率的光波导308

10.1．引言308

10.2．模分析310

10.3．通过自聚焦光纤的传播315

10.3.1．沿轴对称发射的高斯光束的传播317

10.3.2．由离轴点发出的平行于轴的高斯光束的传播320

10.4．脉冲传播327

10.5．光纤制造335

第十一章消失波和古斯-汉欣效应338

11.1．引言338

11.2．消失波的存在340

11.3．有界光束的全内反射345

11.4．古斯-汉欣位移的物理解释351

11.5．平面波导中的古斯-汉欣效应354

11.6．棱镜-薄膜耦合器359

附录360

参考文献368

索引377