《光波光學(xué)》以光波原理為基礎(chǔ)，系統(tǒng)論述了光的反射、光的折射、光的偏振、光的衍射和光的干涉等光在傳輸過(guò)程中的有關(guān)現(xiàn)象。最后介紹了應(yīng)用于光學(xué)系統(tǒng)中的典型光波光學(xué)元器件�！豆獠ü鈱W(xué)》是一部學(xué)科基礎(chǔ)理論專著，也是一部研究與光學(xué)相關(guān)的許多交叉學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)理論參考書(shū)。
緒論
第1章 光波原理
1.1 光的電磁波理論
1.1.1 麥克斯韋方程組
1.1.2 物質(zhì)方程和邊界條件
1.2 光的波動(dòng)方程
1.2.1 光的電磁波傳播
1.2.2 光矢量的波動(dòng)方程
1.2.3 單色光波的疊加
1.3 平面光波的傳輸性質(zhì)
1.3.1 電場(chǎng)與磁場(chǎng)的耦合關(guān)系
1.3.2 平面波電場(chǎng)與磁場(chǎng)的性質(zhì)
1.3.3 簡(jiǎn)諧平面波的基元函數(shù)
1.4 光波的振幅函數(shù)和位相函數(shù)
1.4.1 時(shí)間頻率和空間頻率
1.4.2 線性系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)
1.4.3 光學(xué)傳遞函數(shù)
第2章 光的反射和折射
2.1 波矢量k的斯涅耳定律
2.1.1 平行平板的折射
2.1.2 單個(gè)球面的折射
2.2 電矢量E的菲涅耳公式
2.2.1 菲涅耳公式的推導(dǎo)
2.2.2 平面界面的反射率R和透射率T
2.2.3 菲涅耳公式的其他表示形式
2.3 復(fù)波數(shù)和復(fù)折射率
2.3.1 光波在導(dǎo)體中的傳輸
2.3.2 金屬表面上光的反射和折射
2.3.3 透明介質(zhì)中光的色散
2.4 分層介質(zhì)上光的反射和折射
2.4.1 單層膜
2.4.2 雙層消反射膜
2.4.3 多層增反射膜
2.5 光在波導(dǎo)中的傳輸
2.5.1 光波導(dǎo)
2.5.2 光導(dǎo)纖維
第3章 光的偏振
3.1 光波的偏振態(tài)
3.1.1 偏振態(tài)的波動(dòng)方程
3.1.2 典型的橢圓偏振態(tài)
3.1.3 偏振光的矢量表示
3.2 雙折射光的偏振
3.2.1 晶體雙折射
3.2.2 應(yīng)力雙折射
3.3 反射光和折射光的偏振
3.3.1 界面引起的偏振
3.3.2 反射光和折射光的偏振狀態(tài)
3.3.3 全反射光的偏振
3.3.4 金屬表面反射光的偏振
3.4 偏振光在晶體中的旋轉(zhuǎn)
3.4.1 旋光的特性
3.4.2 偏振光旋轉(zhuǎn)的原理
第4章 光的衍射
4.1 光衍射的基本原理
4.1.1 惠更斯-菲涅耳原理
4.1.2 基爾霍夫衍射公式
4.1.3 光衍射的基本類型
4.2 衍射光學(xué)系統(tǒng)
4.2.1 衍射屏與衍射屏函數(shù)
4.2.2 夫瑯和費(fèi)衍射光學(xué)系統(tǒng)
4.2.3 菲涅耳衍射
4.3 夫瑯和費(fèi)衍射
4.3.1 單個(gè)衍射孔徑的衍射
4.3.2 多個(gè)衍射孔徑的衍射
4.3.3 光柵衍射
4.4 光的衍射與傅里葉變換
4.4.1 傅里葉變換
4.4.2 光學(xué)衍射的數(shù)學(xué)描述
4.4.3 屏函數(shù)與光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量
第5章 光的干涉
5.1 光干涉的基本概念
5.1.1 光波發(fā)生干涉的條件
5.1.2 干涉光束的分束方法
5.1.3 光的相干性
5.2 基元光波的干涉
5.2.1 單色平面波干涉
5.2.2 單色球面波干涉
5.2.3 多色光（白光）干涉
5.2.4 偏振光干涉
5.2.5 全息干涉
5.3 干涉圖形的性質(zhì)和特征
5.3.1 干涉條紋的可見(jiàn)度
5.3.2 干涉條紋的性質(zhì)
5.3.3 無(wú)限寬條紋和有限寬條紋的調(diào)整
5.3.4 干涉條紋的形狀和分析
5.4 干涉儀的典型光學(xué)系統(tǒng)
5.4.1 雙光束干涉系統(tǒng)
5.4.2 共光路（單光束）干涉系統(tǒng)
5.4.3 多光束干涉系統(tǒng)
第6章 光波光學(xué)元器件
6.1 折射光學(xué)元件
6.1.1 透鏡
6.1.2 點(diǎn)像差和波像差
6.1.3 平晶
6.1.4 棱鏡
6.2 反射光學(xué)元件
6.2.1 平面反射鏡
6.2.2 球面反射鏡
6.2.3 非球面反射鏡
6.2.4 反射式光學(xué)系統(tǒng)
6.3 偏振光學(xué)元件
6.3.1 偏振鏡
6.3.2 偏振棱鏡
6.3.3 波片
6.3.4 旋光棱鏡
6.4 衍射光學(xué)元件
6.4.1 菲涅耳波帶片
6.4.2 衍射光柵
6.4.3 共面照明衍射光柵
6.4.4 光柵單色器
6.5 干涉光學(xué)元件
6.5.1 分束鏡
6.5.2 多層介質(zhì)膜
6.5.3 濾光鏡
6.5.4 法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具
6.6 光波導(dǎo)和光纖器件
6.6.1 光波導(dǎo)器件
6.6.2 光纖器件
6.6.3 光波導(dǎo)和光纖傳感器
附錄A 電磁波及其物理量在物質(zhì)方程中的關(guān)系
附錄B 光波的基本參數(shù)及相互關(guān)系
附錄C 光波光學(xué)中常用的數(shù)學(xué)函數(shù)
附錄D 傅里葉變換的性質(zhì)和定理
參考文獻(xiàn)
傳光型光纖傳感器中光纖僅作為傳光介質(zhì)，對(duì)外界被測(cè)參數(shù)的“感覺(jué)功能”是依靠其他敏感元件完成的。在光源與光電探測(cè)器之間的光纖是不連續(xù)的，在中斷部分接上傳感元件。
傳感型光纖傳感器是利用對(duì)外界被測(cè)對(duì)象具有敏感檢測(cè)能力的光纖作為傳感元件，光纖替代獨(dú)立的傳感器，光纖不僅傳光，而且還感測(cè)，具有雙重作用，整根光纖在傳感器系統(tǒng)中是連續(xù)的。
光纖傳感器還可按其他方法分類。按測(cè)量對(duì)象分類，如光纖溫度傳感器、光纖角速度傳感器等。按光纖中光波被調(diào)制的原理分類，有非干涉型和干涉型兩大類。非干涉型中包括光強(qiáng)度調(diào)制、光波長(zhǎng)調(diào)制以及光的偏振態(tài)調(diào)制等；而干涉型是光波位相調(diào)制。
6.6.3.1非干涉型光纖傳感器
非干涉型光纖傳感器主要是外界被測(cè)參量對(duì)光的振幅（強(qiáng)度）調(diào)制，也有對(duì)光的偏振態(tài)調(diào)制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。
1.移動(dòng)光柵光纖傳感器
光柵光纖傳感器的敏感元件是一對(duì)可以相對(duì)位移的光柵，由光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)多模光纖射人自聚焦透鏡后變成平行光，平行光通過(guò)兩個(gè)光柵后，再聚焦進(jìn)入輸出方的多模光纖。每當(dāng)兩個(gè)光柵有相對(duì)位移時(shí)，輸出光的強(qiáng)度有變化，可精密測(cè)量光柵的相對(duì)位移量。
2.微彎變形光纖傳感器
在變形光纖傳感器中，光纖被置于兩塊帶有空間周期的齒板變形器中，當(dāng)光纖的外形發(fā)生微彎曲時(shí)，光纖中射向纖芯與包層界面上的一部分光，其入射角小于全反射臨界角，使這部分光逸出到包層中，減小了纖芯中傳輸?shù)墓鈴?qiáng)度。如果增加變形器齒板上的壓力或者減小兩板的間距，則可以加大光纖的變形程度，變形大，光強(qiáng)損失大，根據(jù)光強(qiáng)變化即可測(cè)量出變形器上的壓力變化。
3.絕對(duì)黑體式光纖溫度傳感器
光纖溫度傳感器由傳光的光纖和它的端頭“黑體”組成溫度探頭，是一種無(wú)需光源的被動(dòng)式探頭。用“黑體”探頭感受熱輻射，通過(guò)光纖傳輸?shù)浇邮掌�。探頭是用薄金屬膜包住光纖端部形成遮光體，直徑可小至0.1mm。
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