现代光学讲稿-傅里叶光学-1

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1、ModernOPTICSModernOPTICSModernOPTICS徐平（特别致谢王慧田教授）南京大学物理系唐仲英楼A318Tel:83593091,83594660E-mail:pingxu520@nju.edu.cnMainContentsMainContentsMainContents第一篇傅里叶光学第二篇光学信息处理第三篇晶体光学第四篇非线性光学第五篇量子光学新增：科研报告参考文献参考文献参考文献(((References)References)References)•朱自强等编，《现代光学教程》，第一版，四川大学出版社，1990

2、•J.W.Goodman,IntroductiontoFourierOptics,1sted.,McGraw-Hill,NewYork,NY,USA,1968.•J.W.Goodman,詹达三等译,傅立叶光学导论,科学出版社，1976.•钱士雄，王恭明《非线性光学：原理与进展》复旦大学出版社，2001•沈元壤《非线性光学原理》科学出版社•叶佩弦《非线性光学物理〉北京大学出版社•B.E.A.SalehandM.C.Teich,FundamentalsofPhotonics,JohnWiley&Sons,NewYork,USA,1991.•封开印

3、译，线性系统•傅里叶变换•光学，人民教育出版社，1983ModernOpticsTopic1:ModelsinOpticsAim:Reviewtheofmodelsusedinoptics,andtherangeofvalidityofeachContents:ßRayOpticsßRayWaveTheoryßVectorRayTheoryßScalarWaveTheoryßVectorWavetheoryßPhotonModels(QED)第一篇第一篇第一篇傅里叶光学傅里叶光学傅里叶光学(((FourierOptics)FourierOpt

4、ics)FourierOptics)第一章线性系统理论第二章标量衍射理论第三章透镜的傅里叶变换性质第四章光学成像系统的空间频率特性第五章部分相干光补充读物补充读物补充读物(((AddedReferences)AddedReferences)AddedReferences)1.C.Huygens，刘岚华译论光，武汉出版社，19932.W.L.Bragg,“AX-raymicroscopy”,Nature149,470(1942)3.FritsZernike,“HowIdiscoveredphasecontrast”,NobelLecture,1

5、9534.D.Gabor,“Anewmicroscopicprinciple”,Nature161,777(1948)5.D.Gabor,“Holography”,NobelLecture,19716.GerdBinnig,“ScanningTunnelingMicroscopy-FromBirthToAdolescence”,NobelLecture,19867.ErnstRuska,“TheDevelopmentofTheElectronMicroscopeandofElectronMicroscopy”,NobelLecture,198

6、68.StevenChu,“Themanipulationofneutralparticles”,NobelLecture,19979.D.G.Grier,“ARevolutioninOpticalManipulation”,Nature424,810(2003)第一章第一章第一章线性系统理论线性系统理论线性系统理论狄里赫利条件广义傅里叶变换平面波（XY平面）=其中，MonochromaticPlaneWaverrUxyztU(,,,)=−cos(ωtkr)0rr=−Ukcos(rtω)0rr2πkrxyz=+(cosαcosβγ+co

7、s)λ=++222πππfxfyfzxyzrrUxyzt(,,,)=+Re{Uexp(jtjkrω)}0rr=−Re{Ujexp(krjωt)}0平面波在xy平UxyU(,)=−+0exp[j2(πfxfyxy)]面上的复振幅FourierComponentsFourierComponents定义：=0则：展宽效应平滑效应卷积的几何意义∞f()t∗≡g()t∫f()(xgtxdx−)−∞∞=−∫ftxgxdx()()−∞卷积过程的图解rectx()∗=rectx()Λ()x相似性定理证明⎧⎛x⎞⎫∞⎛x⎞FT⎨f⎜⎟⎬=∫f⎜⎟exp(−

8、2πjξx)dx⎩⎝b⎠⎭−∞⎝b⎠∞=b∫f()βexp()−2πjξ()βbdβ−∞=bF(bξ)相移定理证明∞FT{}(f()x−x=fx−x)exp()−j