Essential Optics Review for the Boards pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Lightning Source Inc

作者:Wilkinson, Mark E./ Doan, Andrew P., Ph.D. (EDT)

出品人:

页数:194

译者:

出版时间:2006-9

价格:$ 39.49

装帧:Pap

isbn号码:9780976968917

丛书系列:

图书标签:

• Optometry
• Optics
• Board Review
• Physics
• Vision Science
• Refraction
• Ophthalmology
• Medical
• Textbook
• Study Guide

好的，以下是根据您的要求撰写的一份图书简介，内容侧重于未包含在《Essential Optics Review for the Boards》中的光学主题，字数约为1500字。 --- 《先进光学系统与非线性光学现象的深入探讨》 导言：跨越基础，聚焦前沿 光学作为一门基础而又不断演进的学科，其理论深度和技术广度远超教科书的基础概念。本书《先进光学系统与非线性光学现象的深入探讨》旨在为那些已经掌握经典几何光学和基础物理光学（如衍射、干涉、偏振等）的专业人士、研究生及高年级本科生提供一个深入探索现代光学领域前沿问题的平台。我们认识到，ボード（Boards）考试或基础复习材料通常会覆盖核心的经典光学原理，而本书的使命则是填补这些知识与尖端研究和复杂工程应用之间的鸿沟。 本书的结构旨在引导读者从成熟的先进光学系统设计原理出发，逐步深入到非线性光学这一充满活力且具有颠覆性潜力的领域，最终触及光子学工程的实际挑战。我们不重复讨论薄透镜成像、光栅衍射的原理公式，而是将重点放在如何利用这些基础知识去设计和分析复杂的现代光学仪器，并理解在强光场作用下物质光学特性的根本性转变。 第一部分：高级光学系统设计与分析 第一章：成像系统的像差修正与优化 基础光学课程会介绍球差、彗差、像散等低阶像差。然而，在设计高性能成像系统，如天文望远镜、高分辨率显微镜或光刻系统时，必须处理高阶像差及其相互作用。本章将详尽分析更高阶的Zernike多项式展开在描述波前畸变中的应用。我们将探讨如何利用复杂的非球面镜面、液体光学元件（Liquid Lens Technology）以及自适应光学（Adaptive Optics, AO）系统来实时或静态地校正这些复杂像差。重点内容包括：大气湍流对成像的影响模型、传感器与执行器在AO系统中的选型、以及基于傅里叶光学方法进行系统优化和公差分析的工程实践。 第二章：衍射光学元件（DOE）的设计与制造 传统的折射和反射元件在处理复杂光束整形任务时往往效率低下或体积庞大。衍射光学元件，如菲涅尔波带片（FWZP）和复杂的全息元件，已成为现代光学系统不可或缺的一部分。本章将深入讲解基于相位梯度理论的DOE设计方法，包括基于计算机的生成全息图（CGH）技术。我们将详细讨论离散相位屏的量化误差、多级与准连续相位轮廓的折衷，以及电子束光刻（EBL）和反应离子刻蚀（RIE）等先进制造工艺对最终光学性能（如效率和光谱响应）的影响。 第三章：光束整形与空间光调制 对激光光束的空间强度和相位分布进行精确控制是激光加工、光镊技术和光通信的核心要求。本章将聚焦于如何通过傅里叶变换光学原理，结合空间光调制器（SLM）和微镜阵列（DMD）实现复杂光束的实时整形。内容涵盖：涡旋光束的生成、平顶光束的构造、光束传播中的自聚焦与自散焦效应的控制，以及Lissajous图案、多焦点光束阵列等高级应用。我们将分析不同调制器（如液晶基与MEMS基）在速度、对比度和相位精度上的差异。 第二部分：非线性光学现象的理论与应用 第四章：经典非线性响应与级数展开 当光场强度达到极高水平时，介质的极化强度不再是电场强度的线性函数，这一领域称为非线性光学。本章从麦克斯韦方程组和介质的微观极化率出发，系统推导二阶和三阶非线性极化项 $chi^{(2)}$ 和 $chi^{(3)}$ 的物理意义。我们将深入分析二阶效应，如倍频（SHG）、和频生成（SFG）和参量下转换（OPO），强调相位匹配（Phase Matching）在高效转换中的决定性作用。对于三阶效应，重点讨论克尔效应（Kerr Effect）及其在光纤通信中的限制（如四波混频）。 第五章：参量振荡器与超连续谱的产生 参量振荡器（OPO）是产生可调谐激光源的关键技术。本章将详细分析OPO的阈值、增益、锁定机制以及腔设计（共振结构）对输出光束特性的影响。随后，我们将转向超连续谱（Supercontinuum Generation, SCG）的产生。SCG依赖于光纤中的高非线性效应，如自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）和孤子效应。本章将探讨如何通过控制泵浦脉冲的特性和光纤的零色散波长来优化光谱的宽度和均匀性，这在生物医学成像和光谱学中具有重要意义。 第六章：高次谐波产生（HHG）与阿秒物理 高次谐波产生（HHG）是将红外或可见光激光脉冲转化为软X射线和极紫外（EUV）辐射的强大工具。本章将深入研究HHG背后的物理机制，主要基于“三步模型”：隧穿电离、准静态加速和光子发射。我们将分析盘状谐波谱的结构（低频、谐波和延伸区），并讨论如何利用激光脉冲的形状（如皮秒与飞秒脉冲）来控制发射的相位，从而实现对高次谐波的相位锁定，为阿秒脉冲的产生奠定理论基础。 第三部分：光子学工程与前沿器件 第七章：集成光子学与波导理论 从分立元件到集成光子芯片，是光电子技术发展的必然趋势。本章将从传输线理论的角度，分析光波导中的模式耦合、有效折射率和色散特性。重点关注刻蚀波导、槽波导（Slot Waveguides）的限制模式，以及如何在硅基、铌酸锂基平台上实现高效的光输入/输出耦合。此外，本书还会探讨周期性结构对光场调控的潜力，如光子晶体（Photonic Crystals）和布拉格反射光栅（DBR）。 第八章：光子学中的拓扑概念 近年来，拓扑物理的概念被引入光学领域，催生了拓扑光子学这一新的研究方向。本章将介绍拓扑不变量（如Chern数）在描述光波模式传播中的应用。我们将探讨拓扑绝缘体（Topological Insulators）的光学模拟，以及如何利用这种拓扑保护的边缘态来设计对缺陷和散射免疫的单向光传输器件，这为构建更可靠的光学电路提供了新的思路。 结语 本书的编写旨在超越对基本公式的记忆和应用，转而培养读者对高级光学现象进行系统建模、复杂系统设计和批判性分析的能力。我们希望通过对这些复杂主题的深入阐述，能够有效地弥补基础光学知识与当前研究和高阶工程实践之间的差距，为读者在光学领域进行更深层次的探索和创新提供坚实的理论支撑。

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作为一名在眼科领域摸爬滚打多年的医生，我深知光学知识在临床实践中的重要性。然而，随着时间的推移，一些基础的光学概念难免会有些模糊，尤其是在准备大型考试的时候，总想找一本能够系统梳理、快速回顾的书籍。《Essential Optics Review for the Boards》这本书，可以说是我这次备考中发现的最为宝贵的一份资料。它的内容编排非常有条理，从基础的光学波动性、干涉、衍射，到更深入的透镜成像原理、瞳孔成像、复消色差等等，覆盖了眼科光学考试的所有重要考点。我最欣赏的是书中对各个概念的“联系性”的强调，它不会孤立地讲解某个知识点，而是会通过各种临床实例，将它们有机地串联起来。例如，在讲解菲涅尔衍射时，它会顺带提及为什么某些眼科检查需要控制光线进入瞳孔的大小，以及衍射现象在其中起到的作用。这种“举一反三”的学习方式，让我能够更全面地理解每一个知识点的实际意义。而且，这本书的语言风格非常专业且准确，但又不失可读性，对于我们这种有一定医学背景的人来说，读起来非常顺畅。它就像一个为我们量身定制的“光学知识体检表”，能够快速地找出我的薄弱环节，并提供有效的“治疗方案”。我感觉自己通过这本书，不仅复习了知识，更提升了自己运用光学原理解决临床问题的能力。

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这本书简直就是我备考路上的及时雨！考眼科的执业考试，光学部分是我一直以来最头疼的环节，概念多、公式杂、应用题又容易让人迷糊。试问有多少个夜晚，我对着厚厚的教科书，被瑞利散射、夫琅禾费衍射这些名词搞得焦头烂额？就在我几乎要放弃的时候，我发现了《Essential Optics Review for the Boards》。这本书的优点简直太多了，首先，它的逻辑性非常强，从最基础的光的性质讲起，循序渐进，一点点深入到复杂的衍射、干涉、薄膜光学等等。我特别喜欢它对每一个概念的解释，不是那种枯燥的定义堆砌，而是结合了实际的临床应用，比如为什么我们需要矫正散光，晶状体和角膜的光学特性是如何影响视力的，这些知识点通过与临床的联系，让我更容易理解和记忆。而且，这本书的图表也非常精美，各种示意图、曲线图，都清晰地展示了光学现象的原理，让那些抽象的概念变得直观起来。我经常会一边看书，一边对照着图表，感觉自己就像在实验室里亲自观察这些光学实验一样。更重要的是，这本书的语言风格非常接地气，没有过多晦涩的专业术语，即使是第一次接触光学理论的学生，也能轻松读懂。对于我这种已经工作了一段时间，光学知识有些生疏的医生来说，这本书简直是“救命稻草”。它帮助我系统地梳理了光学知识体系，填补了很多我之前理解上的模糊地带。我感觉自己对光学部分的信心倍增，不再像之前那样恐惧和排斥这个科目了。

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我一直觉得，眼科的光学部分就像是一座高耸的山峰，虽然知道它很重要，但总感觉难以攀登。每次翻开那些厚重的专著，都有一种望而生畏的感觉，感觉自己永远也无法触及到山顶。直到我无意间发现了《Essential Optics Review for the Boards》，我才真正找到了通往“山顶”的捷径。这本书的优点简直数不胜数，最让我惊喜的是它对于复杂概念的“简化”处理。很多我之前怎么也弄不明白的光学原理，在这本书里都变得清晰易懂。例如，书中对“相位差”和“光程差”的解释，就非常生动形象，它用了一个非常巧妙的比喻，让我一下子就理解了它们之间的关系。而且，这本书的知识点都非常“高屋建瓴”，它能够帮助我快速地抓住每一个章节的核心思想，然后在此基础上进行深入的理解。我最喜欢的是书中关于“像差”的讲解，它详细列举了各种常见的像差，并分析了它们对视力的影响，以及如何通过设计光学器件来补偿这些像差。这种“由表及里”的讲解方式，让我对光学设计有了初步的认识。而且，这本书的例题设计也非常贴近考试的实际情况，它不仅考查了知识的记忆，更考查了知识的应用和分析能力。我通过做这些例题，感觉自己的解题思路得到了极大的提升，对考试的信心也越来越足。这本书真的是我备考过程中最得力的助手，它让我感觉，攀登光学这座“高山”，不再是遥不可及的梦想。

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说实话，我一直觉得眼科光学是个特别“硬核”的科目，里面充斥着各种我搞不懂的物理定律和数学公式。每次翻开相关的书籍，都感觉像是在阅读天书，脑子里的知识点像是一团乱麻，怎么也理不清。这次备考，我抱着试试看的心态，入手了《Essential Optics Review for the Boards》。没想到，这本书彻底颠覆了我对眼科光学的看法！首先，它的排版设计非常人性化，字体大小适中，段落清晰，不会让人产生压迫感。更重要的是，书中对每一个知识点的讲解都极其到位，它不会简单地罗列公式，而是会从概念的起源讲起，解释它为什么会是这样，然后逐步引入相关的公式和推导过程。我特别喜欢书中对每一个公式的“背后故事”的介绍，它会告诉我这个公式是怎么来的，它代表着什么物理意义，以及在实际应用中有什么价值。这种“知其然，更知其所以然”的学习方式，让我对光学理论有了更深入的理解。此外，书中还提供了大量的例题和习题，并且对每一道题的解题思路都进行了详细的解析，让我能够反复琢磨，直到真正掌握解题方法。我发现，很多在我看来非常棘手的应用题，在看了书里的解析后，都变得豁然开朗。这本书就像一位经验丰富的导师，手把手地教我如何分析问题，如何运用光学原理解决实际的眼科难题。我真的感觉自己的光学能力得到了质的飞跃，对考试也更加有信心了。

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老实说，我一直对光学理论抱着一种“敬而远之”的态度。总觉得那些物理原理离临床太远，背下来也记不住，考的时候也容易出错。这次为了考证，硬着头皮开始复习，结果可想而知，完全是抓不住重点，感觉自己像是大海里的一叶孤舟，到处乱撞。直到我翻开《Essential Optics Review for the Boards》，我才发现，原来光学也可以这么有趣！这本书的编写风格非常独特，它并没有一开始就抛出大量的公式和定理，而是从一些非常贴近我们日常生活的现象入手，比如为什么天空是蓝色的，彩虹是如何形成的，这些看似简单的光学现象，在书中被剖析得条条是道，让我大呼过瘾。然后，它再慢慢地将这些现象与相关的光学原理联系起来，比如光的折射、反射、散射等等。我尤其欣赏书中对每一个重要概念的“拆解”过程，它会先给出核心的概念，然后一步步地分析它的形成原因、影响因素以及在眼科领域的具体应用。这种“抽丝剥茧”式的讲解方式，让我在理解每一个知识点的时候，都能建立起一个清晰的脉络。而且，书中穿插了大量的案例分析，这些案例都来自于真实的临床场景，让我能够直观地看到光学原理是如何指导我们进行眼科诊断和治疗的。比如，关于散光的矫正，书里不仅讲解了散光形成的原因，还详细阐述了不同类型的散光以及如何通过散光镜片进行矫正，让我对这个概念有了更深刻的理解。这本书真的让我对光学产生了浓厚的兴趣，感觉备考过程不再是枯燥的死记硬背，而是一次充满探索的旅程。

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