《電子信息與電氣學科規劃教材（光電信息科學與工程專業)·信息光學（第2版）》可作為高等學校“光電信息工程”、“光信息科學與技術”、“光學工程”、“測控技術與儀器”、“光學”、“應用物理”等專業高年級本科生和研究生的教材，也可供從事光學信息處理、光學全息、應用光學等專業的科技人員參考。信息光學是物理光學和信息理論相互滲透而發展起來的新的學科分支。全書共分11章，重點介紹二維線性系統及其傅里葉分析，光學中常用到的特殊函數，卷積和傅里葉變換；敘述標量衍射理論和菲涅耳衍射與夫瑯和費衍射以及它們與傅里葉變換的關系；討論光學成像系統的衍射特性及頻率傳遞函數，光學成像系統的光學傳遞函數，相干光的概念，光學全息照相的基本原理和光學全息的基本顯示技術，空間濾波的基本原理和相干、非相干光學信息處理，以及光學干涉測量中的光信息處理。
呂曉旭，男，1959年2月生，教授，博士。從事教學、光信息處理及光電檢測方面研究20余年。第一作者20篇，SCI、EI、ISTP收錄20篇。主持國家自然科學基金4項、主持及參加省級別自然科學基金6項，參加國家自然科學基金和云南省自然科學基金項目4項。獲省級科技進步二等獎1項、三等獎2項，獲發明專利授權1項，發表學術論文60余篇。目前正進行光學相位測量、數字全息及信號與圖像處理方面的研究。
第一章 二維線性系統及其傅里葉分析.
1.1 光學中的信號與系統問題
1.2 常用函數
1.3 二維線性系統與線性不變系統
1.4 卷積與相關
1.5 線性系統及線性不變系統的空域描述
1.6 線性不變系統的頻域描述——本征函數及傳遞函數
1.7 傅里葉分析基礎
1.8 傅里葉變換的性質
1.9 一些常用的傅里葉變換對
1.10 光波場的數學描述
第二章 光的標量衍射理論
2.1 基爾霍夫衍射理論
2.2 衍射的角譜理論
2.3 菲涅耳衍射
2.4 菲涅耳衍射與傅里葉變換的關系
2.5 夫瑯和費衍射
2.6 夫瑯和費衍射與傅里葉變換的關系
2.7 簡單孔徑的夫瑯和費衍射
.......
第三章 光成像系統的衍射及頻率傳遞函數
第四章 光學成像系統的光學傳遞函數
第五章 部分相干光的疊加與傳輸
第六章 光學全息照相
第七章 光顯示技術
第八章 光學空間濾波
第九章 相干光學信息出路
第十章 非相干光學信息處理
第十一章 光學干涉測量中的光信息處理
練習題
習題參考答案
第1章 二維線性系統及其傅里葉分析
1．1 光學中的信號與系統問題
光是一種具有電磁波性質的物質。光的傳輸空間中存在著空氣、水、光學元件、障礙物等物質，通常把存在這些物質的空間統稱為介質。光的傳輸過程既與光波本身的特性有關，也與傳輸中所通過的介質有關。即不同的光波對于不同的介質時會表現出不同的傳輸性質，如光在兩種介質界面的反射和折射、介質的色散性質、透光性質、光學晶體的非線性性質等；介質的幾何形狀、尺寸、位置、不同介質的組合等對光的傳輸也會產生影響，如透鏡成像、光的衍射及干涉現象等。我們把通過改變光波的傳輸性質，對光波產生影響或進行處理以實現一定功能的裝置或介質稱為光學系統，如望遠鏡、顯微鏡、照相機、光譜儀、衍射及干涉裝置、非線性晶體等，通過不同的光學系統，可以實現自由傳輸、成像、衍射、干涉、色散、頻率變換等功能。
作為一般意義的理解，可以把通過光學系統的光波稱為光學信號，光波通過系統的過程看作是系統對信號的處理。通過系統之前的光波稱為輸入信號或輸入光波，通過系統后的光波稱為輸出信號或輸出光波。作為電磁波，光學信號是隨時間和空間而變化和分布的，由于光波的時間頻率極高，絕大多數情況下只能檢測到它的時間平均效果，一般需要把對光學信號的研究轉變為空間分布問題進行。對于光學外差等時變問題的研究，則可以采用時變信號與系統的方法處理。對光學信號空間分布的研究，往往是通過對一個截平面內光學信號分布的研究為基礎進行的，因此我們通常把光學信號表示為一個二維分布的空間信號。輸入信號所在的平面稱為輸入面，輸出信號所在的平面稱為輸出面。
介質的性質往往會對光波的傳輸產生復雜的影響，但是在許多情況下，介質對光波產生的影響是線性的。如果輸叭信號是若干輸入光波的線性組合，系統對這個線性組合信號的總輸出，等于各光波單獨輸入的輸出光波的線性組合，而且這個輸出信號的線性組合與輸入信號的組合形式完全相同，則這個系統滿足線性疊加原理，稱之為線性系統。對于線性系統，可以采用相對比較成熟的線性系統理論進行分析和研究，這是貫穿本書的主要內容。
如果輸入信號產生了一個平移，系統在輸入信號平移前后輸出信號的唯一差別也只是產生平移，這樣的系統叫平移不變系統。平移不變系統不改變輸出信號的圖形分布，只是平移前后的輸出圖形整體產生了一個平行的位置變化，這種輸入信號與輸出信號之間的一致性關系，為信號與系統問題的分析提供了方便。
同時具有線性性質和平移不變性質的系統稱為線性平移不變系統。雖然實際上嚴格滿足線性平移不變系統條件是非常困難的，但是許多重要的常用光學系統，例如自由空間滿足標量衍射近似的衍射系統，滿足一定條件的透鏡系統等，在很大程度上都可以視為具有線性平移不變系統的性質。
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