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页数:655

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出版时间:2008-9

价格:79.00元

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isbn号码:9787121060533

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好的，这是一本名为《现代光学工程与技术前沿》的图书简介。 《现代光学工程与技术前沿》 图书简介 第一部分：光学基础与先进理论 第一章：光与物质的相互作用：从经典到量子 本章深入探讨光在不同介质中的传播特性，重点解析电磁波理论在光波导、微纳结构中的应用。内容涵盖菲涅耳公式的扩展、布拉格反射的原理及其在光栅设计中的应用。同时，引入量子光学的基础概念，如光子、光场量化、以及光与原子能级跃迁的详细机制。特别关注非线性光学效应，如倍频、参量下转换（SPDC）的物理过程，并探讨这些现象在现代光通信和量子信息领域的潜在价值。 第二章：光学成像理论的再探索 本章旨在超越传统的衍射极限，全面介绍现代成像系统的理论基础。详细解析点扩散函数（PSF）的数学描述及其对成像质量的影响。重点阐述了超分辨成像技术，包括受激发射损耗（STED）显微镜、光结构照明显微镜（SIM）和光场重构技术（Holographic Imaging）。对于图像质量评价，不仅讨论了MTF（调制传递函数），还引入了信息论视角下的图像保真度评估标准。 第三章：辐射传输与散射理论 深入研究光束在复杂介质（如大气、生物组织、湍流环境）中的传输规律。系统阐述了辐射传输方程（RTE）的推导与求解方法，包括蒙特卡洛模拟在复杂散射环境中的应用。重点分析了米氏散射、瑞利散射的适用条件及应用实例。此外，本章还探讨了偏振态在散射过程中的演化，为偏振遥感和水下视觉等领域提供理论支撑。 第二部分：核心光学元件与系统设计 第四章：精密光学元件制造与检测 本章聚焦于现代光学系统的心脏——高精度光学元件。详细介绍非球面、自由曲面等复杂光学表面的数控磨制（CNC）、精磨、抛光工艺流程。对先进的检测技术进行剖析，包括干涉测量法（大气补偿技术、相移干涉仪）和基于波前传感器（Shack-Hartmann）的实时检测技术。此外，探讨了镀膜技术，如增透膜、高反膜的多层介质膜理论与精密控制。 第五章：集成光学与光子集成电路（PICs） 系统介绍集成光学的基本构建模块，包括光波导的设计、耦合器、调制器和光放大器。详细对比了基于硅光子学（Silicon Photonics）、铌酸锂（LiNbO3）以及磷化铟（InP）平台在器件性能和集成密度上的优劣。重点解析了高速电光调制器的设计原理及其在数据中心光互连中的关键作用。 第六章：自适应光学系统与波前控制 本章专为解决光束在传输中受到的扰动而设计。系统阐述了自适应光学（AO）的基本框架，包括波前传感器、变形镜（Deformable Mirror，DM）和闭环控制算法。深入分析了控制算法，如基于傅里叶变换的相位估计和基于梯度的优化算法。应用实例覆盖了天文观测、激光束整形以及眼科成像等前沿领域。 第三部分：前沿应用与交叉学科 第七章：激光技术与材料加工 本章探讨高功率、超快激光器的最新进展。详细分析了飞秒、皮秒激光器的工作原理，特别是锁模机制的实现。在材料加工方面，重点介绍激光诱导击穿光谱（LIBS）在元素分析中的应用，以及飞秒激光在微纳结构制造和生物组织微创手术中的优势，强调了“冷烧蚀”效应的物理机制。 第八章：生物医学光学成像技术 聚焦于非侵入式生物医学成像的前沿方法。深入讲解光学相干层析成像（OCT）的原理、A/B/C扫描模式及其在组织深度成像中的应用。探讨了多光子显微镜（如双光子、三光子）在活体成像中对深层组织和细胞内结构进行高对比度观测的独特优势。此外，还包括荧光寿命成像（FLIM）在分子探针监测中的前沿进展。 第九章：量子信息与光学传感 本章面向信息科学与精密测量的交叉领域。详细介绍基于纠缠光子对的量子密钥分发（QKD）的实现方案，并分析了其在抵抗窃听攻击中的安全性。在光学传感方面，重点介绍了光纤布拉格光栅（FBG）传感器的原理、用于应力、温度、应变测量的分布式传感网络，以及基于腔电磁场增强的超灵敏化学/生物传感器设计。 第十章：计算光学与人工智能的融合 本章探讨计算方法如何重塑光学设计与成像。详细介绍如何利用深度学习算法来加速逆向光学设计问题（如反向追迹、梯度下降优化）。在成像领域，探讨了如何使用卷积神经网络（CNN）进行盲解卷积、去噪与增强，实现传统上无法达到的成像性能，特别是在低光照和复杂背景下的图像恢复。 本书特色： 本书内容结构严谨，从基础物理理论出发，逐步深入到前沿工程应用和交叉学科的最新进展。全书强调理论与实践的结合，涵盖了当前光学领域研究热点和工业界亟需解决的关键技术难题。旨在为光学工程、物理学、电子信息工程等专业的高年级本科生、研究生以及相关领域的工程师和科研人员提供一本全面、深入的参考教材和工具书。书中包含大量最新的研究成果引用和工程实例分析，帮助读者构建完整的现代光学知识体系。

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这本书的封面设计得相当朴实，没有太多花哨的元素，给人一种专业、务实的印象。我拿起这本书时，首先注意到的是它的厚度，分量十足，这让我对其中包含内容的广度和深度充满了期待。拿到书后，我立刻翻阅了目录，发现其结构划分得非常清晰，从基础的电路原理到复杂的微控制器应用，再到新兴的物联网技术，几乎涵盖了电子技术领域的热点和难点。特别是关于信号处理和电源管理的那几个章节，内容详实，配图清晰，对于初学者和希望系统梳理知识的工程师来说，无疑是一本极好的参考资料。我曾经在调试一个低功耗嵌入式系统时遇到瓶颈，尝试了各种网上的教程和零散的资料都收效甚微，而这本书里关于电源优化和待机模式管理的详细论述，提供了一个全新的、更系统化的解决思路。它不仅仅是知识的堆砌，更像是一位资深工程师在手把手地引导你理解底层逻辑，而不是仅仅停留在表面的操作层面。这种深入浅出的讲解方式，大大降低了复杂概念的学习门槛。

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阅读这本书的过程，对我来说更像是一次对电子工程思维的重塑。它的编排逻辑，不是按照学科的传统划分，而是更贴近实际项目开发的流程。从需求分析、方案选择、元器件选型，再到最后的调试和优化，作者似乎将自己多年的项目经验融入到了每一页文字中。我尤其欣赏其中关于“设计冗余”和“容错机制”的探讨，这在许多教科书中是被轻描淡写的，但在真实的工业环境中，却是决定产品成败的关键因素。书中通过几个失败案例的剖析，深刻揭示了过度追求“完美设计”的陷阱，提倡一种更具韧性的工程哲学。这种超越技术本身的思考维度，使得这本书的价值提升到了一个更高的层次。它不仅仅教会我“如何做”，更让我思考“为什么这么做”以及“在什么情况下不应该这样做”。对于年轻的工程师而言，这种经验的传承是无价之宝。

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这本书的排版和印刷质量也值得称赞。在处理大量电路图和波形图时，清晰度是检验一本技术书籍优劣的关键标准。这本书在这方面做得非常出色，线条锐利，符号规范，即便是那些非常复杂的集成电路内部结构图，也能看得一清二楚，无需费力辨认。更难得的是，作者在关键公式的推导过程中，对变量的定义和单位的统一性保持了极高的标准，这极大地减少了读者在跟随推导过程时因混淆变量而产生的挫败感。此外，书中的注释系统也十分完善，对于一些专业术语的首次出现，都有简短而精准的解释，这使得我在跨越不同技术领域进行阅读时，能够保持流畅性。在电子技术领域，资料的易读性直接影响学习效率，这本书在视觉呈现上所下的功夫，无疑提升了整体的学习体验。

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这本书的文字风格极其严谨，几乎找不到任何模棱两可的描述，每一个公式的推导、每一个器件的特性分析，都经过了作者的反复锤炼。我特别欣赏它在理论与实践之间的平衡把握。例如，在讲解MOS管的工作原理时，它不仅给出了理想化的 I-V 曲线模型，还结合实际应用中寄生参数对性能的影响进行了分析，并附带了几个实际电路中的应用案例，这对于工程人员来说至关重要。我记得有一次为了选型一款特定的运算放大器，我查阅了大量的Datasheet，但始终对不同工作状态下的噪声特性感到困惑。这本书中专门辟出的章节，用图表和实验数据清晰地展示了不同反馈结构对系统噪声的影响，让我茅塞顿开。这本书的价值在于它能够帮助读者建立起一套完整的、符合工程实际的知识体系，它不像某些科普读物那样为了追求趣味性而牺牲准确性，而是将严谨的科学态度贯彻始终。

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我将这本书视为一本工具书和一本进阶教材的完美结合体。它不像那些速查手册那样只有冰冷的数据，也不像纯粹的学术论文那样高深莫测。它提供的是一种“可操作的深度”。比如，在讲解高速数字信号完整性时，它不仅仅罗列了诸如反射、串扰等概念，而是直接给出了几种常见的PCB布线策略及其对应的阻抗匹配计算公式，并附带了软件仿真结果作为佐证。当我按照书中的建议修改了我正在进行的一个高速接口设计时，眼见着眼图上的抖动（Jitter）指标得到了显著改善，那种成就感是难以言喻的。这本书的实用性，就体现在它能够直接桥接理论知识与实际工程问题的鸿沟，让读者真正能够把学到的知识转化为解决问题的能力，而不是停留在“知道”的层面，而是达到了“能做”的境界。

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