工程光学复习指导与习题解答 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业

作者:蔡怀宇

出品人:

页数:196

译者:

出版时间:2009-9

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787111275206

丛书系列:

图书标签:

• 理数
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• 工程光学
• 光学工程
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• 习题解答
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• 理工科
• 光学原理
• 工程应用
• 考试辅导
• 光学仪器

好的，这是一份针对“工程光学复习指导与习题解答”之外的其他工程光学相关图书的详细简介，字数控制在1500字左右，力求详实且自然流畅。 --- 工程光学前沿进展与应用案例分析 书籍名称： 工程光学前沿进展与应用案例分析 作者： [此处可填写虚构的知名教授或专家姓名] 出版社： [此处可填写虚构的知名科技出版社名称] 页数： 约 850 页 ISBN： [此处可填写虚构的ISBN] 内容综述 本书并非传统的教材或习题解析，而是聚焦于工程光学领域近十五年来的重大突破、新兴技术发展趋势以及实际工程应用中的复杂问题解决策略。它旨在为已经掌握经典光学原理（如几何光学、物理光学基础）的工程师、研究人员和高年级研究生提供一个深入了解现代光学系统设计、先进光学元件制造与表征、以及特定应用场景（如精密测量、生物医学成像、信息光子学）的桥梁。 本书结构清晰，分为四大核心板块：先进光学元件设计与制造、光场调控与超材料、光学系统集成与性能优化、以及特定领域的前沿应用。全书理论深度与工程实践紧密结合，大量引用了近期的关键文献和具有里程碑意义的实验结果。 第一部分：先进光学元件设计与制造（约 250 页） 本部分深入探讨了超越传统透镜阵列和衍射光栅的现代光学元件设计方法。 1. 自由曲面光学元件（Freeform Optics, FFO） 设计方法学： 详细介绍了基于数值优化、逆向工程和梯度下降算法的自由曲面生成技术。重点分析了Zernike多项式、B-样条曲面在复杂视场校正中的应用局限性与优势。 制造挑战与精度控制： 讨论了非球面、复杂多面体元件的超精密加工技术，包括磁流变抛光（MRF）、离子束加工（IBF）的工艺窗口与表面误差分析。特别关注了亚纳米级粗糙度对散射特性的影响。 案例分析： 移动设备中紧凑型高清晰度成像模组的光学设计，涉及多自由曲面组合的像差平衡。 2. 微纳光学与衍射元件（Micro/Nano-Optics） 矢量衍射理论： 阐述了在光场偏振态发生显著变化时，传统标量衍射理论的失效，并引入严格耦合波分析（RCWA）和有限差分时域法（FDTD）在分析高深宽比纳米结构时的应用。 元表面（Metasurfaces）： 集中介绍了基于亚波长单元结构的相位梯度调控技术。详细对比了Huygens-Fresnel原理与广义斯涅尔定律在超薄平面器件设计中的异同。讨论了超表面在偏振控制、偏振分离和计算成像中的最新进展。 制造工艺： 探讨了电子束光刻、纳米压印以及原子层沉积（ALD）在构建复杂三维纳米结构中的集成路线。 第二部分：光场调控与超材料（约 220 页） 本部分关注如何通过物质结构来主动、精确地操控光的传播特性，是当前光学研究的热点领域。 1. 负折射率材料与超材料的工程化 电磁响应与本构关系： 重新审视了左手材料的电磁特性，分析了其在实现完美反射、超透镜（Superlenses）中的基本物理机制。 损耗与带宽限制： 深入剖析了实际超材料器件中由金属损耗引起的性能下降问题，以及通过介质替代和拓扑保护机制来拓宽工作带宽的策略。 2. 非互易光学与拓扑光子学 光隔离与单向传输： 探讨了如何在集成光路中实现光信号的无损单向传输，讨论了基于法拉第效应的磁光隔离器在片上集成时的挑战，以及利用时间反演对称性破缺的非互易器件设计。 拓扑绝缘体与边界态： 解释了光子拓扑绝缘体中的“保护性边缘态”概念，及其在抗缺陷、抗散射传输中的巨大潜力，这对构建高可靠性的光波导至关重要。 第三部分：光学系统集成与性能优化（约 200 页） 本部分从系统工程的角度，讨论了如何将先进光学元件集成到实际系统中，并解决集成带来的新问题。 1. 光机热耦合分析（Thermo-Opto-Mechanical Coupling） 瞬态热分析： 针对高功率激光系统或高密度集成光学芯片，分析了环境温度、工作功率变化导致的元件内部应力、形变与光学性能漂移。介绍了有限元分析（FEA）在预测这些耦合效应中的应用流程。 主动热补偿技术： 讨论了利用压电驱动器（PZT）和温度传感器阵列实现的光学系统实时自适应校正技术。 2. 离轴系统与大视场设计 离轴系统像差： 重点分析了离轴反射镜和折射镜系统特有的彗差、场曲控制难点。引入了复球面反射镜和非球面反射镜组合设计的迭代优化流程。 公差分析与灵敏度评估： 详细介绍了蒙特卡洛模拟在评估制造误差对系统成像质量（如MTF、RMS波前误差）影响中的应用，以及如何据此反向指导装调流程。 第四部分：特定领域的前沿应用（约 200 页） 本部分选取了当前工业界和科研界最活跃的几个应用方向进行深度剖析。 1. 计算成像与机器视觉 单像素相机与压缩感知： 阐述了如何利用编码孔径（Coded Aperture）结合压缩感知算法重建高分辨率图像，特别关注在低照度、高光谱成像中的优势。 深度学习在光学中的融合： 讨论了如何利用卷积神经网络（CNN）直接从原始传感器数据中反演光学参数、校正系统畸变，以及进行实时图像增强（如去模糊、超分辨率）。 2. 生物医学成像系统 多模态显微镜集成： 介绍了共聚焦显微镜、平方波激发荧光（STED）与结构光照明显微镜（SIM）在分辨率提升上的联合应用。 光学相干断层扫描（OCT）进展： 重点分析了频域OCT（SD-OCT）到SS-OCT的演进，以及超宽带光源在提高轴向分辨率中的关键作用，并结合眼底成像实例进行讨论。 3. 量子光学与精密测量 纠缠光子源： 介绍了自发参量下转换（SPDC）与自发四波混频（SFWM）在生成高质量、高亮度纠缠光子对中的技术路线，及其在量子加密和精密测量中的初步应用尝试。 激光雷达（LiDAR）技术： 对比了直接检测（Direct Detection）与相干检测（Coherent Detection）方案在远距离、高精度测距中的性能差异，以及在复杂大气环境下的抗干扰能力。 结语 本书内容密度大，信息新颖，适用于具有扎实光学基础、渴望站在技术前沿进行创新研究和工程开发的专业人士。阅读本书需要读者对麦克斯韦方程组、傅里叶光学以及现代光学设计软件（如Zemax, Code V, Lumerical）有基本的操作经验。它不是入门读物，而是助推器，旨在帮助读者跨越“知道原理”到“实现工程”的鸿沟。 ---

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我是一名在职工程师，需要重新拾起大学期间学过的光学知识来进行项目选型，所以我的需求是“精准”和“快速回顾”，而不是系统的“从零开始”学习。这本书恰好满足了我的高阶需求。它对于光线追迹、光学系统设计中的像差理论以及光学系统性能评价（如MTF的计算）等偏向工程实践的部分，讲解得尤为深入到位。很多教科书对于MTF的介绍往往停留在定义层面，但这本书却提供了计算实例，甚至讨论了不同采样方法对测量结果的影响，这些都是实际工作中需要考虑的细节。它的复习部分对于像“衍射极限”、“阿贝数”这类工程中频繁使用的参数，都进行了非常实用的总结，让需要快速查阅应用公式的工程师能够立刻上手。而习题部分，虽然名字是“习题解答”，但更像是“高级应用案例分析”。通过解析这些精心设计的题目，我感觉自己就像是跟着一位经验丰富的前辈在做项目复盘，每一个计算结果背后都隐藏着重要的工程考量。

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说实话，拿到这本复习材料时，我内心其实是抱着一丝怀疑的，毕竟“指导”和“解答”这两个词放在一起，往往意味着内容的深度不够，要么是过于浅尝辄止的理论概述，要么就是简单的“答案抄写本”。然而，这本书完全颠覆了我的固有印象。它在对每个知识点进行回顾时，不仅仅是罗列公式，而是深入挖掘了这些公式背后的物理原理和工程应用背景。比如，在讨论光的偏振态时，它不仅仅给出了琼斯矩阵，还结合了偏振片、波片在实际仪器设计中的作用，让我感觉自己不仅仅是在复习一门课程，更是在接触一门应用技术。至于习题解答部分，那简直是细节的艺术。很多我卡住的地方，通常是因为一个看似不起眼的假设条件没有注意到，而这本书的解析正是将这些“陷阱”一一指了出来。例如，在计算光瞳函数时，它详细说明了在何种情况下可以使用近似，何时必须采用精确积分，这种对细节的把控能力，远超我之前看过的任何一本辅导资料。读完后，我对工程光学这门学科的理解不再停留在符号和方程的层面，而是真正理解了它如何在工程实践中发挥作用，那种“豁然开朗”的感觉是无价的。

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如果说一本好的参考书能够让你“明白”知识，那么这本《工程光学复习指导与习题解答》则能让你“掌握”并“应用”知识。我尤其欣赏它在处理波动光学与量子光学交界处的某些概念时的处理方式。例如，对于光子和波粒二象性在工程测量中的体现，它没有陷入过多的哲学思辨，而是聚焦于如何用光场分布的概念来解释某些实验现象。书中的排版和字体选择也体现了出版方的专业性，图表清晰，公式规范，阅读体验非常流畅，长时间阅读也不会感到视觉疲劳。不同于某些“填鸭式”的复习资料，这本书的精髓在于引导读者思考“为什么是这样”，而不是仅仅记住“是什么”。通过对习题解答的反复研读，我发现自己对光学设计中的容差分析和误差传播也有了更深层次的理解。可以说，它不仅是考试的利器，更是一本能够帮助读者构建扎实、实用光学知识体系的优秀工具书，对于任何希望在工程光学领域走得更远的人来说，都值得拥有。

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对于我这种基础不算特别扎实，但又面临期末大考压力的学生来说，时间管理至关重要。这本书的结构设计简直是效率的典范。它没有冗长的前言或不必要的历史回顾，开篇就直奔主题，用非常紧凑但逻辑性极强的语言对每一章的要点进行提炼。我发现自己可以用比平时快两倍的速度完成对知识点的初步梳理。最让我感到惊喜的是，它的习题选择非常具有代表性，它们几乎覆盖了所有考试可能出现的题型，而且涵盖了从基础概念测试到复杂系统分析的各个难度层级。特别是那些涉及几何光学与波动光学交叉部分的题目，往往是平时学习中的难点和失分点，这本书却能将它们分解得条理分明。解析过程不仅给出了最终答案，更重要的是，它还提供了多种解题思路的对比，比如A方法更直观但计算量大，B方法则更依赖于特定数学工具但步骤简洁。这种多角度的解析，极大地拓宽了我的解题视野，让我学会了根据不同的情境选择最高效的解题路径。

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这本《工程光学复习指导与习题解答》在我的光学学习生涯中，真是一剂及时雨。我之前对傅里叶光学和衍射理论总是感到云里雾里，尤其是涉及到复杂的积分变换和空间频率分析时，简直是束手无策。市面上很多参考书要么过于理论化，充满了晦涩难懂的数学推导，要么就是习题太简单，根本无法检验自己对核心概念的掌握程度。但这本书的出现，简直是为我这种“应用型”学习者量身定制的。它在复习指导部分，没有过多纠缠于那些纯粹的数学证明，而是非常清晰地梳理了各个章节的核心物理图像和关键公式的适用条件。比如，在讲解菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射的区别时，作者用非常生动的例子和图示，让我一下子就明白了它们在远场和近场条件下各自的物理意义。更重要的是，习题部分的编排简直是教科书级别的良心之作。从基础概念的辨析，到需要综合运用多个知识点的综合题，难度梯度设计得非常合理，让人能够循序渐进地提升。我特别喜欢它对典型例题的详细解析，每一个步骤的推导都清晰可见，绝不含糊带过，这对于我独立钻研难题时提供了极大的帮助，让我少走了很多弯路。

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刷了三遍的参考神书。课后习题答案也太不详细了，得一题一题搜答案????

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