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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