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出版者:人民邮电出版社

作者:徐胜波

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2003-7

价格:23.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787115110534

丛书系列:

图书标签:

• 无线通信
• 网络安全
• 安全技术
• 无线安全
• 加密技术
• 认证协议
• 移动通信
• 信息安全
• 通信工程
• 安全协议

现代光学系统设计与优化 本书聚焦于现代光学系统从理论基础到工程实践的完整链条，旨在为光学工程师、科研人员以及相关专业学生提供一套全面、深入且实用的技术指南。我们避免了对通信网络安全等非相关领域的讨论，将全部篇幅奉献给光学的核心概念、前沿技术及其在实际系统中的应用与优化。 第一部分：光学系统基础理论与元件特性 本部分旨在夯实读者对光学系统设计的理论基础，深入剖析构成复杂光学系统的基本单元的物理特性和设计原理。 第一章：几何光学与波动光学的桥梁 详细阐述了光线的几何传播规律，包括折射、反射定律，以及它们在透镜成像、棱镜分光中的应用。重点分析了基于惠更斯原理和费马原理的光的传播模型。随后，引入波动光学概念，讲解光的干涉、衍射现象，特别是夫琅禾费衍射和菲涅耳衍射，并建立几何光学向波动光学过渡的数学模型，这是理解现代高分辨率成像和光束整形系统的关键。 第二章：成像系统设计基础 系统梳理了单透镜和多元素透镜组的成像过程。内容涵盖了系统的基本参数定义，如焦距、视场角、数值孔径（NA）。核心内容聚焦于像差的理论分析与校正：详细推导和阐释了五大初级像差（球差、彗差、像散、场曲、色差）的数学表达式及其对成像质量的影响。最后，介绍了优化方法，包括利用Zernike多项式对波前像差进行量化描述和校正的原理。 第三章：光学元件的精密制造与表征 本章深入探讨了光学元件的实际制造过程与质量控制。讨论了不同材料（玻璃、晶体、聚合物）的选择标准及其对光学性能的影响。重点介绍了现代光学加工技术，包括精密研磨、抛光、非球面加工（如磁流变抛光、点阵加工）的原理。在元件表征方面，详细讲解了MTF（调制传递函数）的测量方法和意义，以及如何通过实验数据验证设计目标的实现程度。此外，还涵盖了光学镀膜技术，包括单层膜、多层增透膜、高反膜的物理设计，以及真空沉积工艺对膜层质量的影响。 第二部分：先进光学系统设计与建模 本部分将理论知识应用于复杂、前沿的光学系统，侧重于系统级的整体设计方法和仿真工具的使用。 第四章：自由曲面与非球面光学设计 随着制造技术的发展，自由曲面已成为解决复杂成像问题（如大视场、消除畸变）的关键。本章详细介绍了自由曲面的数学表达形式（如XYZ方程、Zernike多项式扩展）。重点讲解了如何将自由曲面引入系统设计，以校正传统球面系统难以解决的像差。内容包括自由曲面的优化策略、公差分析，以及与传统光学元件的集成设计方法。 第五章：光束传播与整形技术 本章专注于光束的传播特性，特别是高斯光束的理论。深入分析了光束的束腰、瑞利长度和发散角。在光束整形方面，详细介绍了利用衍射光学元件（DOE）、空间光调制器（SLM）对光束相位和振幅进行精确控制的技术，包括光镊、光镊阵列的原理。内容还涉及光束整形在激光加工、光通信耦合中的实际应用。 第六章：光学系统仿真与公差分析 现代光学设计严重依赖计算机辅助设计（CAD）。本章详细介绍了主流光学设计软件（如Zemax, CODE V）中的核心功能模块和工作流程。重点阐述了如何建立精确的系统模型，包括材料库、环境参数的设置。核心内容在于系统公差分析：解释了灵敏度分析、蒙特卡洛分析的原理，如何将制造误差、装配误差量化，并据此确定可接受的制造公差范围，确保设计方案在实际生产中的可靠性。 第三部分：特定应用领域的光学系统工程 本部分将前两部分的知识应用于多个高技术含量的具体应用场景，展示光学工程的广阔前景。 第七章：高分辨率成像系统设计 本章聚焦于显微镜和望远镜系统的设计。在显微镜方面，深入探讨了数值孔径（NA）与分辨率极限的关系，以及明场、相差、微分干涉衬度（DIC）等成像模式的光学原理和系统实现。在望远镜方面，着重分析了折射式和反射式系统的优缺点，重点讲解了卡塞格林和施密特系统的设计优化，以及如何通过自适应光学技术校正大气湍流对成像质量的影响。 第八章：激光系统中的光学组件 激光器作为现代光源，其光学配套至关重要。本章详细分析了激光腔内的光学布局，包括增益介质、谐振腔模式（TEM00）的控制。重点阐述了高功率激光系统中所需的光学元件要求，如损伤阈值、热透镜效应的分析与缓解。内容还涉及激光束扩束、准直技术，以及非线性光学晶体在频率转换中的应用。 第九章：光机集成与热控设计 优秀的光学系统不仅依赖于精确的光学元件，更依赖于稳定可靠的机械结构支撑。本章强调光机集成的重要性。讨论了光学平台的刚度要求、减振设计，以及不同装配方法（如三点支撑、浸没式安装）对系统稳定性的影响。此外，详细分析了环境温度变化导致的光学系统热变形问题，讲解了主动和被动热控制策略，以及如何通过热-光分析工具进行系统级的热稳定性评估。 总结： 本书提供了一条清晰的技术路线图，从基础光学理论出发，通过先进的系统设计方法，最终落脚于高精度、高可靠性的工程实践。所有章节紧密围绕光学系统本身的原理、设计、分析与优化展开，不涉及任何非光学领域的技术内容。

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说实话，这本书的内容深度远超我的预期。我原本以为它会是那种泛泛而谈的安全综述，但深入阅读后才发现，作者显然是该领域的一线专家。书中对复杂安全协议的拆解简直是艺术品，那种庖丁解牛般的分析能力让人叹服。比如，在讲到安全组网机制时，作者没有停留在概念层面，而是深入到了密钥协商过程中的每一步时序图和状态机的细节，甚至还探讨了不同硬件平台下实现这些机制时可能出现的性能瓶颈和侧信道攻击风险。这种将理论与工程实践紧密结合的写法，让这本书既有学术价值，又具备极强的实操指导意义。我发现自己很多之前模糊不清的概念，在读完相关章节后豁然开朗，那种“原来如此”的顿悟感，是阅读其他同类书籍时很少体会到的。

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这本书的案例分析部分，是我认为最精彩的部分之一，它成功地将枯燥的协议规范变得生动起来。作者似乎非常擅长“讲故事”，他没有直接给出解决方案，而是先构建了一个具体的、充满挑战的无线环境，然后一步步引导读者去发现其中的安全漏洞，最后才提出一种巧妙的防御策略。这种叙事结构非常吸引人，让人有种参与侦探破案的感觉。特别是关于移动边缘计算（MEC）环境下的身份认证和数据完整性保障那一章，作者列举了几个非常贴近现实的物联网部署场景，深入剖析了传统PKI体系在动态性和资源受限设备下的局限性，并提出了基于区块链的去中心化信任模型的可行性分析。这种与时俱进的案例选择，让整本书的时效性大大增强。

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这本书的阅读体验相当“硬核”，对于想快速提升理论功底的读者来说，简直是宝藏。它不像市面上很多安全书籍那样，为了迎合初学者而牺牲了深度，这本书的论证过程严谨得像是一篇高质量的学术论文集。我尤其欣赏作者在引用文献时所表现出的广度和深度，几乎覆盖了近十年来该领域所有重要的突破性工作。阅读过程中，我不得不时常停下来，查阅一些基础的数论和概率论知识，这侧面反映了内容本身的专业门槛。虽然阅读过程中偶感吃力，但每攻克一个技术难点，获得的成就感也是巨大的。它强迫读者去思考“为什么”而不是仅仅满足于“是什么”，这种求知欲的激发，是任何速成指南都无法比拟的。

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从排版和整体装帧来看，这本书也体现出了一种对知识的尊重。纸张的质感很好，即使长时间翻阅也不会觉得眼睛疲劳。页边距的处理得当，留出了足够的空间供读者进行批注和思考。更重要的是，书中图表的质量非常高，无论是时序图、流程图还是数据结构图，都清晰锐利，一目了然，极大地降低了理解复杂算法的认知负荷。我发现自己很少需要去对照其他资料来理解书中的插图，这在技术书籍中是很不容易做到的。这本书完全可以作为研究生阶段或高级工程师在职培训的参考教材，它不仅提供了知识，更提供了一种严谨的、结构化的思维方式，让人受益匪浅。

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这本书的封面设计得很专业，那种深邃的蓝色调和复杂的电路图纹理，一下子就抓住了我的注意力。我本来对网络安全领域涉猎不深，主要是出于工作需要才开始接触这方面的书籍。拿到手后，首先翻阅的是目录，内容排布非常清晰，从基础的加密算法到前沿的协议安全，层次感很强。我特别喜欢作者在引言中提出的那种对未来无线网络安全挑战的深刻洞察，让我感觉这本书不仅仅是知识的堆砌，更像是一份对行业未来趋势的预判报告。虽然我还没有完全读完，但仅仅是阅读了前几章关于物理层安全的讨论，就已经让我对802.11协议的漏洞有了更直观的理解。书中对各种攻击场景的模拟描述得细致入微，让人很容易代入到实际的攻防对抗中去思考解决方案。尤其是对干扰和欺骗攻击的分析，结合了大量的数学模型和仿真结果，这点对于喜欢技术细节的读者来说，无疑是巨大的福音。

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