《现代光学》

第一章近轴光线光学1

1.1.引言1

1.2.费马原理2

1.3.拉格朗日公式9

1.4.哈密顿公式17

1.5.哈密顿公式对研究近轴透镜光学的应用19

1.5.1.单折射面21

1.5.2.薄透镜23

1.5.3.厚透镜24

1.6.程函近似26

1.6.1.程函方程的导出26

1.6.2.程函方程和费马原理29

1.7.波动光学作为量子化的几何光学30

第二章第三级象差的几何理论33

2.1.引言33

2.2.第三级象差的表达式34

2.3.系数A，B，C，D，和E的物理意义42

2.3.1.球差43

2.3.2.彗差45

2.3.3.象散和象场弯曲46

2.3.4.畸变51

2.4.系数H？用折射率变量表示53

2.5.梯度折射率媒质的象差54

2.6.在具有有限不连续折射率的系统中的象差59

2.6.1.平面玻璃面64

2.6.2.薄透镜的象差65

2.7.色差72

第三章特征函数77

3.1.引言77

3.2.点特征函数77

3.2.1.定义和性质77

3.2.2.阿贝正弦条件82

3.3.混合特征函数85

3.3.1.定义和性质85

3.3.2.旋转对称系统的第三级象差89

3.4.角特征函数92

3.5.特征函数的计算94

3.5.1.对折射平面的混合特征函数94

3.5.2.折射球面的角特征函数95

第四章衍射98

4.1.引言98

4.2.球面波99

4.3.亥姆霍兹和基尔霍夫积分定理100

4.4.菲涅耳——基尔霍夫衍射公式103

4.5.夫琅和费衍射和菲涅耳衍射107

4.6.矩孔的夫琅和费衍射111

4.7.圆孔的夫琅和费衍射116

4.8.爱里图样中的强度分布121

4.9.圆孔的菲涅耳衍射123

4.10.单狭缝的菲涅耳衍射125

4.11.沿波前具有振幅分布的波的衍射138

4.12.巴俾涅原理144

4.13.周期性孔径145

4.14.焦平面附近的强度分布148

4.15.光学谐振腔153

第五章部分相干光169

5.1.引言169

5.2.复数表示172

5.3.互相干函数和相干度174

5.4.准单色光源177

5.5.范西特——泽尼克定理184

5.6.Γ12(ι)满足的微分方程192

5.7.部分偏振光194

5.7.1.相干矩阵194

5.7.2.偏振度199

5.7.3.J的各元素的测量201

5.7.4.光学元件202

第六章傅里叶光学Ⅰ.空间频率滤波205

6.1.引言205

6.2.夫琅和费衍射近似和菲涅耳衍射近似207

6.3.薄透镜对入射场分布的影响208

6.4.透镜作为傅里叶变换元件212

6.5.空间频率滤波和它的应用228

6.5.1.相衬显微术231

6.5.2.互相关233

6.5.3.特征识别235

6.5.4.多通道运算239

6.5.5.矩阵乘法242

第七章傅里叶光学Ⅱ.光学传递函数244

7.1.引言244

7.2.点扩展函数244

7.3.薄透镜的点扩展函数249

7.4.频率分析252

7.5.相干和分辨264

第八章全息学267

8.1.引言267

8.2.基本原理268

8.3.二平面光波之间的干涉272

8.4.点光源全息图274

8.5.物体用漫射光照明280

8.6.傅里叶变换全息图282

8.6.1.菲涅耳全息图和傅里叶变换全息图的分辨本领286

8.6.2.无透镜傅里叶变换全息图288

8.7.体积全息图290

8.8.全息的应用294

8.8.1.三维再现294

8.8.2.干涉量度学294

8.8.3.显微术301

8.8.4.通过象差媒质成象302

第九章自聚焦304

9.1.引言304

9.2.自聚焦的基本理论305

9.3.关于自聚焦的更严格理论309

9.4.激光束的热自聚焦(离焦)315

9.5.具有弱非线性的标量波动方程的解319

9.6.关于非线性介电常数计算的一般问题323

第十章梯度折射率波导326

10.1.引言326

10.2.模式分析329

10.3.通过自聚焦纤维传播334

10.3.1.关于轴对称发射的高斯光束的传播336

10.3.2.在某一轴外点平行于轴发射的高斯光束的传播338

10.4.脉冲传播347

10.5.制造357

第十一章倏逝波和Goos-Hanchen效应360

11.1.引言360

11.2.倏逝波的存在363

11.3.有限宽度光束的全内反射367

11.4.Goos-H？nchen位移的物理理解374

11.5.平面波导中的Goos-H？nchen效应377

11.6.棱镜——薄膜耦合器382

附录384

A.狄拉克δ函数384

B.傅里叶变换386

C.方程(10.2-12)的解389

译者附录392

第一章某些特殊函数概述392

1.1.光学上几个常用的函数(阶跃函数，符号函数，矩形函数，等变率函数，三角状函数，sinc函数，sinc2函数，高斯函数，圆柱状函数)392

1.2.δ函数404

1.2.1.δ函数的定义404

1.2.2.δ函数的性质405

1.2.3.三维的δ函数415

1.2.4.偶与奇δ函数对416

1.2.5.梳状函数419

1.3.贝塞耳函数422

1.3.1.Γ函数422

1.3.2.贝塞耳函数425

1.3.3.阔檐帽函数441

第二章卷积443

2.1.卷积概念443

2.1.1.f(-x)，-f(x)，f(x+a)的意义444

2.1.2.卷积的物理解释444

2.1.3.卷积存在条件448

2.2.卷积的性质449

2.3.相关458

2.3.1.互相关的定义及其物理图象459

2.3.2.互相关的性质459

2.3.3.自相关462

2.4.二维函数的卷积465

2.4.1.二维函数的卷积定义465

2.4.2.二维函数的卷积的性质466

2.5.二维函数的相关472

第三章傅里叶变换475

3.1.傅里叶级数475

3.1.1.周期函数的傅里叶级数475

3.1.2.奇函数，偶函数及其对称积分478

3.1.3.奇、偶周期函数481

3.1.4.复指数形式的傅里叶级数483

3.2.傅里叶积分485

3.3.傅里叶变换的性质492

3.4.举例502

3.5.二维傅里叶变换522

3.6.汉克尔变换537

3.6.1.汉克尔变换538

3.6.2.零阶汉克尔变换的性质540

3.6.3.举例547

索引563

参考文献573