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《21世纪高等院校应用型规划教材•金属切削机床概论》主要内容包括机床的基础知识，如车床、磨床、齿轮加工机床、其他类型机床等内容。在重点介绍卧式车床、万能外圆磨床、滚齿机、钻床、镗床和铣床等传统内容的同时，对反映具有先进水平的数控机床也进行了介绍。《21世纪高等院校应用型规划教材•金属切削机床概论》以基本理论为基础，注重加强实用性，每章后附有习题，以供复习巩固与加深理解使用。
浩瀚书海中的星辰：一部关于现代光学工程的深度探索 书名：《光之架构：现代光学工程的理论、技术与应用前沿》 内容提要 本书《光之架构：现代光学工程的理论、技术与应用前沿》旨在为读者构建一个全面、深入且富有前瞻性的现代光学工程知识体系。我们聚焦于光与物质相互作用的基础物理原理，如何将这些原理转化为精密、高效的光学系统与设备，并探讨其在当前高新技术领域中的前沿应用。本书的叙事逻辑从微观的基础理论出发，逐步过渡到宏观的系统设计与工程实践，力求在严谨的科学性与清晰的工程应用之间找到完美的平衡点。 第一部分：光的基础物理与成像理论的再审视 (The Fundamentals Revisited) 本部分将深入探讨电磁波理论在光学系统中的核心地位。我们不会止步于麦克斯韦方程组的经典表述，而是着重于如何利用这些方程来理解和预测光的传播行为。 第一章：光的波动性与量子特性交织 我们将详细分析光的衍射、干涉和偏振现象，并引入现代光学中至关重要的概念：光子的概念及其在光与物质相互作用中的作用。重点讨论“近场光学”的物理基础，特别是表面等离子激元（SPP）的产生机制及其在超分辨成像中的潜力。内容包括傅里叶光学理论的现代应用，如相位恢复技术和计算层析成像（CT）的早期数学模型。 第二章：几何光学向物理光学的桥梁 几何光学作为宏观描述的基础工具，在本章中被置于更广阔的物理背景下审视。我们侧重于如何利用折射率分布函数来设计复杂的光线路径，例如光锥体、梯度折射率（GRIN）透镜阵列的设计原理。更重要的是，本章将对成像质量的量化标准进行深入探讨，包括MTF（调制传递函数）的精确计算，以及像差理论（球差、彗差、像散、场曲）在现代精密仪器设计中的迭代优化策略。 第二部分：精密光学元件与系统设计 (Precision Optics and System Engineering) 本部分是本书工程实践的核心，详细阐述了如何将理论转化为可制造、可装配的高性能光学元件与系统。 第三章：先进光学元件的设计与制造 我们详细介绍了非球面镜、自由曲面光学元件（FSO）的设计方法学。着重分析了FSO在简化光学系统结构、消除传统多镜系统中的级联像差方面的优势。制造工艺方面，本书将超越传统的研磨抛光，重点介绍微纳加工技术，如电子束光刻、聚焦离子束刻蚀在制造超表面（Metasurfaces）和衍射光学元件（DOE）中的应用。讨论了光学镀膜的电磁场理论基础，包括增反减反膜系的设计与应力控制。 第四章：光束整形与控制技术 光束的质量（如光束质量因子$M^2$）是高能激光和光通信的关键指标。本章系统梳理了空间光调制器（SLM）的工作原理及其在实时波前控制中的应用。深入探讨了基于自适应光学（AO）的系统架构，包括波前传感器（如夏克-哈特曼传感器）的原理、控制算法（如Zernike多项式展开）以及高频致动器（如压电堆栈）的性能限制。 第五章：光学系统集成与热力学稳定性 现代光学系统对环境的敏感性极高。本章探讨了系统集成层面的挑战，包括机械公差的分配、热膨胀对焦距和对准精度的影响。详细分析了如何利用有限元分析（FEA）软件对复杂支撑结构进行热机械耦合仿真。讨论了精密仪器中的真空技术、减振隔振措施以及温度梯度对光学性能的影响与补偿策略。 第三部分：前沿应用领域的光学工程 (Frontier Applications) 本部分聚焦于光学工程在当前最具活力的高科技领域中的创新应用，展示其颠覆性的潜力。 第六章：计算光学与机器视觉 计算光学是现代光学工程的核心驱动力之一。本章详细介绍了单像素相机（Single-Pixel Camera）的工作流程，以及其在红外和高光谱成像中的优势。深入剖析了计算层析成像（如X射线CT和光学相干断层扫描OCT）中的迭代重建算法（如Landweber迭代、期望最大化EM算法）。特别关注了深度学习在提高低信噪比图像重建速度和准确性方面的最新进展。 第七章：光子学与集成光路 (Photonics and Integrated Optics) 本章从光通信和光传感的角度，探讨了光子集成电路（PICs）的设计原理。重点分析了波导的模场分布、弯曲损耗和耦合效率的优化。讨论了基于硅光子学（Silicon Photonics）的调制器（如马赫-曾德尔调制器）和探测器（如雪崩光电二极管APD）的设计瓶颈与突破。阐述了光电子集成技术如何推动高速数据传输和量子信息处理的发展。 第八章：极端环境下的光学测量与传感 本章关注那些需要极高灵敏度和鲁棒性的应用，如深空探测、海洋遥感和工业过程监测。内容包括激光雷达（LiDAR）系统的距离测量精度分析（包括飞行时间ToF和相位式LiDAR的优劣），以及基于腔增强技术（Cavity-Enhanced Spectroscopy）的痕量气体高灵敏度检测方法。探讨了在强辐射或高压环境下，光学材料的选择与防护涂层的重要性。 结语：光学工程的未来展望 本书最后展望了光学工程在未来十年可能突破的方向，包括活体生物成像中的光散射补偿、基于光场的全息记录与显示技术，以及人工智能驱动下的光学设计自动化流程。 本书特色： 1. 理论与实践紧密结合： 每章均包含详细的工程案例分析和关键公式的推导过程。 2. 前瞻性视角： 重点覆盖了超表面、计算光学和集成光子学等新兴领域。 3. 量化分析： 强调使用MTF、RMS像差、噪声等指标对系统性能进行精确量化评估。 4. 适合读者： 本书适合光学工程、精密仪器、电子信息工程、物理学等相关专业的高年级本科生、研究生以及致力于光学系统研发的工程师和科研人员。阅读本书前，读者应具备扎实的微积分和基础电磁学知识。
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