具体描述
《研究生系列规划教材·液晶显示原理(第2版)》以连续弹性体理论作为指向矢计算的主线，以广义琼斯矩阵为工具来追踪光波在液晶中的传播，系统介绍液晶显示器件的原理、设计方法和电路驱动。全书共分为5章。前三章建立液晶显示器件的理论基础和设计、分析方法，通过介绍其显示模式，为液晶显示器件的设计打下基础。后面两章介绍液晶显示器件的驱动技术，包括纯矩阵器件驱动和有源矩阵器件两个方面，结合液晶器件的特点分析实际有源和无源矩阵与驱动电路结合时所出现的问题和解决办法。考虑到《研究生系列规划教材·液晶显示原理(第2版)》的读者是物理类专业的学生和显示器件的研究人员，《研究生系列规划教材·液晶显示原理(第2版)》没有涉及液晶化学方面的内容。
《光影之舞：现代光学成像技术深度解析》 内容简介 本书旨在为光学工程、材料科学、精密仪器制造以及相关领域的研究人员、工程师和高级学生提供一套全面、深入且紧跟前沿的现代光学成像技术理论与实践指南。不同于侧重于液晶显示原理的特定技术范畴，本书将视野扩展至整个光学成像系统的构建、性能评估与前沿应用，涵盖了从基础光场调控到复杂三维重建的广阔领域。 本书共分为六大部分，共十八章，结构严谨，逻辑清晰，力求在理论深度与工程实用性之间取得完美平衡。 第一部分：光学成像基础与光场调控 本部分首先回顾了经典成像理论中关于衍射、聚焦和像差的基本概念，并迅速过渡到现代成像系统所依赖的核心技术——光场的精确调控。 第一章：现代光学系统的基础理论回顾 本章深入探讨了惠更斯-菲涅耳原理在现代成像中的应用，详细解析了傅里叶光学在透镜成像过程中的核心作用。重点阐述了角谱传播理论和菲涅耳衍射积分的数值实现方法，为后续光场建模奠定了理论基础。特别关注了不同介质界面下的光线传播与损耗机制。 第二章：先进光束整形与调制技术 这一章是本书的重点之一，专注于如何利用人工结构来主动控制光线的空间和相位分布。详细介绍了超表面（Metasurfaces）的设计原理及其在实现超薄、高性能光学元件（如平面透镜、相位板）上的突破。对比了基于微机械和电光效应（如Pockels效应、Kerr效应）的快速光调制技术，并讨论了空间光调制器（SLM）在动态相位图加载中的应用细节与限制。 第三章：偏振态的精确操控与检测 偏振信息在许多高分辨率成像和无损检测中至关重要。本章系统梳理了琼斯矩阵和穆勒矩阵在描述偏振态变化中的应用。深入分析了波片、偏振分束器以及新兴的基于纳米结构的偏振敏感元件。最后，详细介绍了全Stokes参数的测量技术及其在复杂介质成像（如生物组织、应力分析）中的应用案例。 第二部分：高分辨率成像与图像增强 本部分聚焦于突破传统衍射极限和提高图像质量的关键技术。 第四章：超越衍射极限的成像方法 详细阐述了受激发射（STED）、结构光照明显微镜（STORM/PALM）等超分辨显微技术的工作原理。本章提供了大量的数学模型，解释了如何通过荧光团的动态行为和光场设计实现纳米尺度的空间分辨率。同时，也涵盖了计算成像领域如“鬼影成像”和“层析成像”中突破物理限制的思路。 第五章：数字图像处理与逆向工程 本章关注于从采集到的原始数据恢复出高质量图像的过程。系统地介绍了德波尔-德布鲁克（Deblur）算法，包括维纳滤波、Lucy-Richardson迭代算法等在点扩散函数（PSF）估计和反卷积中的应用。此外，还详细探讨了图像去噪技术，特别是基于深度学习的图像重建模型在处理低信噪比数据时的强大潜力。 第六章：复杂介质中的光传播与散射补偿 在雾霾、浑浊水体或生物组织内部进行成像，是光学工程的一大挑战。本章深入分析了辐射传输理论（Radiative Transfer Theory, RTT），并介绍了时间分辨成像（Time-Gated Imaging）和散射补偿技术（如相位恢复法），以期消除或减轻散射对图像对比度和分辨率的影响。 第三部分：三维（3D）信息获取与计算重建 现代光学成像不再满足于二维平面图像，对深度信息的获取和精确三维重建构成了新的研究热点。 第七章：主动式三维测量技术 本章全面覆盖了主流的主动三维扫描技术。详细讲解了激光三角测量法的几何误差分析与优化，以及结构光投影技术中莫尔条纹的生成、解调与亚像素估计。对于飞行时间（ToF）传感器，本书探讨了其在速度和精度上的权衡，以及多波长激光对串扰问题的解决策略。 第八章：衍射层析成像（Diffractive Tomography, DT） 本章专注于利用光场信息重建物体的三维折射率分布。介绍了梯度下降优化算法在求解反问题中的应用，并特别侧重于全息显微成像（Holographic Microscopy）如何结合DT技术实现对细胞、微粒的无标记、高对比度三维可视化。 第九章：光场成像（Light Field Imaging）的原理与应用 光场相机作为一种革命性的捕获光线方向和强度的设备，是本章的核心。详细分析了微透镜阵列（MLA）的设计参数对光场采样率和角度分辨率的影响。书中提供了重建清晰图像、改变焦平面的计算流程，并探讨了光场数据压缩和实时渲染的技术挑战。 第四部分：非线性光学成像与高灵敏度检测 本部分深入探讨了利用材料的非线性响应来获取传统线性光学难以获取的信息，以及如何设计超高灵敏度的检测系统。 第十章：多光子显微成像技术 聚焦于双光子、三光子吸收过程的物理机制。详细分析了克尔介质中的非线性响应，并讨论了如何通过飞秒激光脉冲的精确控制来实现高深度的、低光毒性的生物组织成像。 第十一章：拉曼散射与光谱成像 本章阐述了拉曼效应在分子指纹识别中的独特优势。重点介绍了共聚焦拉曼显微镜的系统设计，以及表面增强拉曼散射（SERS）基底的制备与增强机理，以实现对痕量物质的超灵敏检测。 第十二章：相干探测与干涉测量 干涉测量是获取亚波长精度的关键。本章深入研究了数字全息干涉测量、白光干涉仪在测量微纳结构形貌中的应用。特别详细分析了不同相干源（如LED、SLD、激光）的选择对测量范围和分辨率的影响。 第五部分：系统集成与工程实践 理论必须与实际的工程实现相结合。本部分关注系统设计、误差分析和工业应用。 第十三章：光学系统误差分析与公差设计 本章提供了实用的光学系统设计流程，从规格定义到元件选择。重点讲解了蒙特卡洛（Monte Carlo）误差分析法在评估批量产品光学性能分散性中的应用，并指导读者如何根据MTF（调制传递函数）指标进行公差分配。 第十四章：面向工业视觉的机器视觉系统集成 本章将光学成像与电子信息技术相结合。讨论了高分辨率CMOS/CCD传感器的选择标准、接口协议（如GigE Vision, USB3.0）以及高速数据采集与处理的硬件平台构建。包含了对光源稳定性和环境温度控制在工业检测中的重要性分析。 第十五章：微纳加工技术与光学元件制造 系统介绍了用于制造现代光学元件的关键工艺，包括光刻（Photolithography）、电子束曝光（E-beam）和离子束刻蚀在制造超表面和光栅结构中的应用。探讨了表面粗糙度对成像系统性能的实际影响。 第六部分：新兴方向与未来展望 第十六章：量子成像与信息安全 探讨了基于量子纠缠或单光子源的成像技术，分析了量子增强成像在突破经典噪声极限上的理论潜力，以及其在安全通信和密钥分发中的初步应用。 第十七章：人工智能赋能的光学成像 本章探讨了深度学习在传统光学流程中的颠覆性作用，包括利用神经网络进行非线性成像参数的实时反演、低帧率传感器的超分辨率重构，以及复杂场景下的目标识别与跟踪。 第十八章：自适应光学系统与实时校正 详细介绍了变形镜（Deformable Mirrors）的工作原理及其驱动方式。重点解析了Shack-Hartmann波前传感器如何实时测量大气湍流或系统像差，并通过闭环控制系统对光场进行实时补偿，确保在苛刻环境下的成像质量。 本书的每一章都配有丰富的工程案例、数学推导和关键参数的对比表格，旨在成为一本能够指导读者从原理走向实际应用的高阶参考手册。
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