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图书信息
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三维光场偏振理论及应用
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ISBN: | 9787030639578 |
定价: | ¥96.00 |
作者: | 刘智颖,贺文俊,付跃刚著 |
出版社: | 科学出版社 |
出版时间: | 2020年12月 |
开本: | 24cm |
页数: | 203页 |
装祯: | 平装 |
中图法: | O436.3 |
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2024-04-18
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图书简介 | 本书首先介绍了偏振光学技术的产生、发展以及目前偏振光学理论的前沿应用领域和研究动态。其次介绍了传统偏振光追迹的基本方法和偏振像差的基础理论, 详细论述了三维相干光场的偏振特性计算方法, 并深入研究了其在角锥棱镜偏振特性分析、激光通信链路光学保偏衰减器、深紫外光刻投影物镜等工程领域的实际应用。再次针对部分相干光场自身的光学特性, 研究了部分相干光场的三维偏振理论的数学模型和数值仿真, 并探讨了其在实际工程中的应用。最后结合科研和工程实际, 对三维偏振理论及其应用进行了简要介绍。 |
目录 | 目录 r 前言 r 第1章 绪论 1 r 1.1 偏振光学的应用领域 2 r 1.1.1 偏振成像探测 2 r 1.1.2 矢量光场调控 4 r 1.1.3 椭偏测量技术 6 r 1.1.4 仿生偏振光导航 7 r 1.1.5 生物医学诊断 8 r 1.1.6 量子计算和量子通信 8 r 1.2 研究历史和发展现状 9 r 1.2.1 偏振光计算方法的研究历史和发展现状 9 r 1.2.2 偏振像差理论的研究历史和发展现状 11 r 参考文献 13 r 第2章 偏振光学基础理论 17 r 2.1 传统偏振光分析方法 17 r 2.1.1 光束偏振态的偏振椭圆表示法 17 r 2.1.2 斯托克斯矢量法及缪勒矩阵法 20 r 2.1.3 庞加莱球表示法 24 r 2.1.4 琼斯矢量法及琼斯矩阵法 26 r 2.1.5 相干矩阵法 28 r 2.1.6 交叉谱密度矩阵法 30 r 2.2 琼斯矩阵与缪勒矩阵的内在关系 31 r 2.2.1 泡利自旋矩阵 31 r 2.2.2 相干矩阵的展开 32 r 2.2.3 缪勒矩阵能被琼斯矩阵推导出来的充要条件 33 r 2.3 偏振像差函数 35 r 2.3.1 偏振像差函数的琼斯表示 35r 2.3.2 偏振像差函数的二次扩展式 38 r 参考文献 40 r 第3章 三维相干光场的偏振理论 42 r 3.1 三维相干光场的偏振光追迹方法 42 r 3.1.1 三维偏振态的琼斯表示 42 r 3.1.2 三维偏振光追迹矩阵 45 r 3.1.3 三维偏振光追迹矩阵中二向衰减系数的计算方法 51 r 3.1.4 三维偏振光追迹矩阵中相位延迟量的计算方法 55 r 3.1.5 二向衰减系数及相位延迟量在光学系统中的传播规律 62 r 3.2 相位延迟的分布特及裹算法 65 r 3.2.1 三维相位延迟空间及分布特 65 r 3.2.2 相位延迟裹现象 69 r 3.2.3 相位延迟裹算法 73 r 3.3 三维偏振像差理论 75 r 3.3.1 三维偏振像差函数 77 r 3.3.2 倾斜像差及其计算方法 79 r 3.4 高数值孔径光学系统的三维偏振像差分析 81 r 3.4.1 高数值孔径光学系统的光学参数 81 r 3.4.2 三维偏振像差函数的光瞳分布 84 r 3.4.3 二向衰减像差和相位延迟像差 89 r 3.4.4 出瞳处偏振相关的光强分布 90 r 3.4.5 倾斜像差及其分布规律 92 r 3.4.6 偏振效应对波像差及点扩散函数的影响 94 r 参考文献 95 r 第4章 三维相干光场偏振理论的应用举例 97 r 4.1 角锥棱镜的偏振特分析 97 r 4.1.1 角锥棱镜的数学模型 99 r 4.1.2 全反射角锥棱镜的偏振特 102 r 4.1.3 镀金属膜角锥棱镜的偏振特 112 r 4.2 激光通信链路光学保偏衰减器 116 r 4.2.1 光学保偏衰减器的工作原理 117r 4.2.2 衰减能力及保偏能力的计算和仿真 120 r 4.2.3 关键技术指标测试方法及实验 123 r 4.3 深紫外光刻投影物镜的三维偏振像差 125 r 4.3.1 深紫外光刻投影物镜的光学参数 125 r 4.3.2 深紫外光刻薄膜设计及偏振特 126 r 4.3.3 光刻投影物镜的三维偏振像差分布特分析 128 r 4.3.4 矢量光场照明对光刻投影物镜成像质量的影响 133 r 4.3.5 光刻投影物镜对矢量光场的偏振调制作用 135 r 4.4 基于双延迟器级联系统的矢量光场调控方法 140 r 4.4.1 双延迟器偏振调控的数学模型 140 r 4.4.2 偏振调控效果的理论分析与仿真 142 r 4.4.3 实验验证 146 r 参考文献 148 r 第5章 部分相干光场的三维偏振算法 150 r 5.1 三维部分相干光场的数学表征 150 r 5.1.1 三维相干矩阵法 150 r 5.1.2 三维斯托克斯矢量法 151 r 5.1.3 强度椭球法 152 r 5.1.4 三维部分相干光场的9×1相干矢量表示方法 153 r 5.2 基于 9×1 相干矢量的三维偏振算法 159 r 5.2.1 三维部分相干光场与光学系统的偏振作用 159 r 5.2.2 局部坐标系下的三维相干转换矩阵计算方法 161 r 5.2.3 全局坐标系下的三维相干转换矩阵计算方法 166 r 5.3 基于特征值分解的三维偏振态的几何表示 168 r 5.3.1 三维相干转换矩阵的特征值分解 168 r 5.3.2 三维偏振态的投影偏振椭圆表示法 169 r 5.4 基于零值分解的三维偏振度的几何表示 170 r 5.4.1 三维相干转换矩阵的零值分解 170 r 5.4.2 三维偏振度的等边三角形表示法 171 r 5.4.3 三维偏振度的空心球壳卦限表示法 174 r 参考文献 177r 第6章 部分相干光场三维偏振理论的应用举例 179 r 6.1 浸液式高倍显微物镜的偏振特计算与仿真 179 r 6.1.1 浸液式高倍显微物镜的光学参数 179 r 6.1.2 浸液式高倍显微物镜偏振特的理论计算 181 r 6.1.3 浸液式高倍显微物镜偏振特的数值仿真与分析 184 r 6.2 显微物镜偏振特的实验验证 186 r 6.2.1 显微物镜偏振特的理论计算 186 r 6.2.2 实验验证 187 r 6.3 深紫外光刻投影物镜的偏振特计算 193 r 6.3.1 深紫外光刻投影物镜的光学系统及技术参数 193 r 6.3.2 深紫外光刻投影物镜偏振特的理论计算 195 r 6.3.3 深紫外光刻投影物镜偏振特的数值仿真与分析 200 r 参考文献 202 |
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