کتاب الکترومغناطیسی

توضیحات کتاب

این کتاب با ارائه یک انتقال ایده‌آل از مفاهیم مقدماتی به مفاهیم پیشرفته، پایه‌ای را ایجاد می‌کند که به مهندسان برق اجازه می‌دهد تا با اطمینان به توسعه مطالعات، تحقیقات و برنامه‌های کاربردی پیشرفته EM ادامه دهند. موضوعات جدید شامل شبه استاتیک، توابع موج کروی برداری، و ماتریس موج است. چندین بخش کاربردی گرا که امواج هدایت شونده و خطوط انتقال، دینامیک ذرات، محافظ، خصوصیات مواد الکترومغناطیسی و آنتن ها را پوشش می دهد نیز اضافه شده است. ضمیمه های ریاضی اطلاعات پس زمینه مفیدی را در زمینه تبدیل فوریه، زوج ها و مسائل ارزش مرزی ارائه می دهند.

کتابچه راهنمای مهندسی اپتیک

توضیحات کتاب

این کتاب اصول، فرآیندها، روش ها و رویه های مهندسی نوری را به صورت مختصر و کاربردی توضیح می دهد. بر رویکردهای اساسی تأکید می کند و فرمول های مفید و نمونه های گام به گام کار شده را برای نشان دادن کاربردها و روشن کردن روش های محاسبه ارائه می دهد. این کتاب اجزای نوری انکساری، بازتابی و پراش را پوشش می‌دهد. دستگاه های نوری لنز؛ تحلیل الگوی حاشیه مدرن؛ مترولوژی نوری; اپتیک فوریه و پردازش تصویر نوری؛ دستگاه های الکترواپتیک و آکوستو اپتیکال؛ فیلترهای فضایی و طیفی؛ فیبرهای نوری و لوازم جانبی؛ ساخت نوری؛ و بیشتر. این شامل بیش از 2000 جدول، نمودارهای جریان، نمودارها، شماتیک ها، نقاشی ها، عکس ها و عبارات ریاضی است.

فهرست مطالب

اپتیک پرتوی پایه؛ اپتیک موج پایه؛ اپتیک اولیه فوتون؛ اجزای نوری انکساری؛ اجزای نوری بازتابی؛ اجزای نوری پراش؛ برخی از دستگاه های نوری لنز؛ تلسکوپ ها طیف سنج ها; اندازه گیری شیب جبهه موج در تست نوری. تداخل سنج های اساسی؛ تحلیل الگوی حاشیه مدرن در تداخل سنجی. مترولوژی نوری: روش های نقطه ای. مترولوژی نوری اشیاء پراکنده: روش های میدان کامل. هولوگرافی؛ اپتیک فوریه و پردازش تصویر نوری؛ دستگاه های الکترواپتیک و آکوستو اپتیکال؛ رادیومتری، منابع نوری نامنسجم؛ لیزر؛ فیلترهای فضایی و طیفی؛ فیبرهای نوری و لوازم جانبی؛ مواد نوری آمورف همسانگرد؛ مواد ناهمسانگرد؛ مواد حساس به نور؛ ساخت نوری

آزمایشگاه اپتیک مدرن

برای ادغام آموزش و تحقیق در یک محیط حمایتی و در عین حال تأکید بر یادگیری عملی موضوعات مهم در اپتیک مدرن طراحی شده است.

این دوره موضوعات زیر را پوشش می دهد:

بازتاب و پراکندگی نور پلاریزه

دستگاه های پلاریزاسیون

حالت های محوری He-Ne

لیزرهای هلیوم نئون عرضی

اپتیک فوریه

هولوگرافی

مبانی تحلیل و طراحی سیستم نوری

توضیحات کتاب

از آنجا که ادغام رویکرد علمی در مقابله با مشکلات ابزار دقیق نوری، تجزیه و تحلیل و طراحی سیستم های نوری یک حوزه اصلی مهندسی نوری را تشکیل می دهد. تعداد زیادی نرم افزار با سطوح مختلف دامنه و کاربرد در حال حاضر برای تسهیل کار در دسترس است. با این حال، داشتن یک نرم افزار طراحی نوری، فی نفسه، تضمینی برای رسیدن به راه حل های صحیح یا بهینه نیست. اعتبار و/یا بهینه بودن راه‌حل‌ها تا حد زیادی به فرمول‌بندی صحیح مسئله بستگی دارد که مستلزم کاربرد صحیح اصول و نظریه‌های مهندسی نوری است. از سوی دیگر، توسعه تنظیمات تجربی مناسب برای تحقیقات در زمینه رو به رشد اپتیک و فوتونیک مستلزم درک خوب این اصول و نظریه ها است.

با در نظر گرفتن این پس‌زمینه، این کتاب یک بررسی جامع از موضوعاتی مانند تحلیل پاراکسیال، نظریه انحراف، اپتیک همیلتونی، نظریه‌های پرتو نوری و موج نوری تشکیل تصویر، اپتیک فوریه، طراحی ساختاری، بهینه‌سازی طراحی لنز، بهینه‌سازی جهانی و غیره را ارائه می‌کند. تنش مناسب بر روی نمایش فونداسیون ها داده می شود.

کتاب پیشنهادی برای ارائه مطالب کافی برای «خودآموزی» موضوع طراحی شده است. برای پزشکان در زمینه های مرتبط، این کتاب یک مرجع مفید است.

مبانی تجزیه و تحلیل و سنتز سیستم نوری را فراهم می کند

رویکردی جامع برای تجزیه و تحلیل و طراحی سیستم لنز با استرس روی پایه ها

دانش اولیه اپتیک پرتو و موج برای مقابله با مشکلات اپتیک ابزاری

توضیح مناسب تقریب های انجام شده در مراحل مختلف

تصاویر کافی برای تسهیل درک

تکنیک‌هایی برای کاهش نقش اکتشافی و تجربه‌گرایی در طراحی نوری/عدسی

منبعی در مورد توسعه زمانی موضوعات مرتبط در سراسر جهان

این کتاب به‌عنوان یک کتاب مرجع برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی، محققان، اساتید، دانشمندان و فن‌شناسان مراکز تحقیق و توسعه و صنعت، به‌منظور درک آن‌ها از موضوعات و مفاهیم مرتبط در حین حل مسئله در حوزه‌های وسیع نوری، الکترواپتیکی تهیه شده است. و تجزیه و تحلیل و طراحی سیستم فوتونیک.

جزوه اپتیک

توضیحات کتاب

این کتاب اپتیک را به عنوان یک موضوع علمی یکپارچه، سازگار و چند منظوره ارائه می دهد که نشان دهنده پدیده های مختلفی است، نه یک انتخاب عددی از اثرات نوری جداگانه. این مسئله، به شیوه های ساده و آموزنده، مسائل متعددی اغلب توسط دانش آموزان اشتباه گرفته می شود. موضوعات تحت پوشش شامل تبدیل فوریه در یک دامنه فضایی، بازنمایی قطبش نور بر روی کره پنیک، تبدیل قطبش نور پس از عبور از ماده، مفهوم سرعت فاز و سرعت نور و انسجام جزئی از میدان نوری است.

فهرست مطالب

مرور تاریخی مشکلات اپتیک و برنامه های مدرن. حرکت موج تئوری موج الکترومغناطیسی. نوسانگر هارمونیک و نظریه پراکندگی. شاخص انکساری و مجوز. نور در دی الکتریک و رسانه های فلزی. اصل فوق العاده، سرعت گروه، سرعت فاز. حالت قطبش نور، ماتریکس مولر، بردارهای جونز، بردارها Stokes، Sphere Poincare. قطبش نور در عمل. اپتیک کریستال، پلاریزر، عقب ماندگی، صفحات موج، کریستال های مایع. انعکاس، انعکاس، ضرایب فرنل. بازتاب / انتقال، امواج evanescent. مبانی اپتیک های نزدیک به میدان و پلاسمونیک. دخالت. interferometers. گریتینگ های پراکنده انکسار. رزولوشن ریلی Fresnel، پراش Fraunhofer. موجبر، الیاف نوری، برنامه های کاربردی. عناصر فوریه اپتیک. فیلتر فضایی پردازش اطلاعات نوری. توابع انتقال تصویربرداری از اشیاء فاز. اپتیک های هندسی. لنز نازک، آینه، منشور. ردیابی اشعه، ماتریس ری. سیستم های نوری شکل موج موج اختلالات نوری تابش، رادیومتری و فوتومتری. تابش سیاه و سفید.

نمونه‌بردارهای میدان نوری در مقیاس نانو با وضوح آتوثانیه

بالا سمت چپ: شماتیک دستگاه. بالا سمت راست: تصویری از فرآیند نمونه برداری از میدان نوری. پایین سمت چپ: عکسی از نانومدار تعبیه شده روی یک برد مدار چاپی. پایین سمت راست: میدان اندازه گیری شده (آبی) در مقایسه با میدان مورد انتظار بازسازی شده (قرمز).

تکنیک های مبتنی بر نور برای مشخص کردن نمونه ها ابزار قدرتمندی برای علم و کاربرد هستند. در حالت ایده‌آل، این تکنیک‌ها اندازه‌گیری‌هایی را با وضوح مکانی و زمانی برتر بدون آسیب رساندن به نمونه امکان‌پذیر می‌کنند. با این حال، در حالی که پیشرفت‌ها در میکروسکوپ با وضوح فوق‌العاده تصویربرداری غیر مخرب با وضوح فضایی زیر موج را ممکن می‌سازد، اندازه‌گیری‌های با حساسیت بالا با وضوح زمانی بهتر از زمان چرخه نور مرئی و مادون قرمز چالش برانگیز هستند.

این چالش توانایی ما را برای کشف بسیاری از دینامیک‌های مهم تعامل نور-ماده محدود می‌کند. برای مثال، انتقال انرژی از نور به الکترون در سیستم‌های فتوولتائیک و فتوسنتزی در مقیاس‌های زمانی فمتوثانیه و بالقوه زیر فمتوثانیه انجام می‌شود. تجسم چنین دینامیک سریعی به وضوح زمانی در حد چند فمتوثانیه یا کمتر نیاز دارد. روش‌های دستیابی به چنین وضوحی نیازمند لیزرهای بزرگ و پرقدرت، محیط‌های خلاء یا نور فرابنفش شدید است که کاربردهای آن را به شدت محدود می‌کند.

برای غلبه بر این محدودیت‌ها، ما یک فناوری نمونه‌برداری فشرده و یکپارچه ایجاد کرده‌ایم که شکل موج‌های میدان الکتریکی نوری مادون قرمز نزدیک را مستقیماً در حوزه زمان قابل مشاهده است. این فناوری تنها با استفاده از انرژی‌های پالس در سطح پیکوژول به وضوح زیر چرخه نوری و زیر فمتوثانیه می‌رسد. از آنجایی که حوزه‌های زمان و فرکانس با تبدیل فوریه همبستگی دارند، اطلاعات طیفی کامل (هم دامنه و هم فاز) نیز از این اندازه‌گیری‌ها بازیابی می‌شود.

برای اندازه‌گیری میدان‌های نوری با وضوح فرعی، دستگاه‌های ما از آرایه‌هایی از نانوآنتن‌های رزونانس الکتریکی متصل شده در ترکیب با پالس‌های محرک نوری چند سیکلی استفاده می‌کنند. این نانوآنتن‌ها میدان‌های نوری تصادفی راننده را برای دستیابی به تابش نور میدان قوی تقویت می‌کنند و انفجارهای الکترون آتوثانیه‌ای ایجاد می‌کنند که پهنای باند نمونه‌گیری در سطح پتاهرتز را امکان‌پذیر می‌سازد. اسکن یک میدان الکتریکی ضعیف از یک موج سیگنال مورد علاقه در سراسر دستگاه به موقع باعث تغییر در جریان شناسایی شده بسته به جهت میدان سیگنال می شود. سپس جریان از طریق دستگاه‌ها به یک آشکارساز خارجی می‌رود، جایی که ضبط می‌شود و یک کپی کامل از موج سیگنال در زمان ارائه می‌کند.

سیستم‌های طیف‌سنجی دامنه زمانی مشابهی که در رژیم THz3 کار می‌کنند، به صورت تجاری در دسترس هستند و معمولاً برای کاربردهای صنعتی و علمی مانند آنالیز شیمیایی و مواد استفاده می‌شوند. چنین سیستم‌هایی اغلب نسبت به تکنیک‌های حوزه فرکانس مرسوم برتری دارند، اما به دلیل محدودیت‌های فناوری اساسی هنوز به مناطق مرئی و مادون قرمز نزدیک مقیاس‌بندی نشده‌اند. ما بر این باوریم که روش ما یک پلت فرم فشرده را فراهم می کند که امکان توصیف چرخه فرعی شکل موج های میدان الکتریکی نوری کم انرژی را برای طیف سنجی با تفکیک زمانی و تصویربرداری در مرئی تا مادون قرمز نزدیک فراهم می کند. به نظر ما، این پلتفرم می‌تواند بینش جدیدی را در مورد دینامیک برهم‌کنش نور-ماده، با کاربردهایی در زمینه‌هایی مانند فتوولتائیک، زیست‌شناسی، پزشکی، ایمنی مواد غذایی، سنجش گاز و کشف دارو، فراهم کند.

طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه از سیالات زیستی: یک رویکرد عملی

برنامه های کاربردی OCT

OCT مغناطیسی

توموگرافی انسجام نوری مغناطیسی (MM-OCT) یک توسعه جدید OCT برای تصویربرداری از توزیع عوامل تصویربرداری مولکولی مغناطیسی در نمونه های بیولوژیکی است. در سیستم MM-OCT ، میدان مغناطیسی با استفاده از الکترومغناطیس تولید می شود و تصویربرداری درون بدن انجام می شود در حالی که نمونه در شیب میدان مغناطیسی قرار می گیرد. 

اپتیک موجی

در اپتیک موجی ، فرد اغلب از روشهای ریاضی استفاده می کند که شامل تبدیل فضایی عرضی عرضی است و به این ترتیب روشهای نوری فوریه نامیده می شوند. محاسبات مربوطه ، که غالباً شامل انتگرال های یک بعدی یا دو بعدی هستند ، گاهی اوقات با صرفاً تحلیلی قابل انجام است. از روش های فوریه برای محاسبات عددی نیز بسیار استفاده می شود.

اپتیک فوریه

اپتیک فوریه به مطالعه اپتیک کلاسیک با استفاده از تبدیل فوریه (FT) گفته می شود که در آن شکل موج در نظر گرفته شده از یک ترکیب یا سوپرپوزیشن از امواج صفحه تشکیل شده است. ... در این حالت ، یک الگوی پراش Fraunhofer ایجاد می شود ، که از یک مرکز فاز موج کروی منشعب می شود.