کتاب لیزرهای فیبر

لیزرهای فیبر

اصول با مدل سازی MATLAB®

توضیحات کتاب

در طول دو دهه گذشته، استفاده از لیزرهای فیبر در کاربردهای مهندسی به تدریج به عنوان یک رشته مهندسی به خودی خود تثبیت شده است. توسعه لیزرهای فیبر عمدتاً نتیجه مطالعات در حوزه های مختلف مانند فوتونیک، حسگر نوری، فیبر نوری، اپتیک غیرخطی و مخابرات است. اگرچه کتاب های بسیار عالی در مورد هر یک از این موضوعات وجود دارد و چندین کتاب به طور خاص برای پرداختن به لیزرها و لیزرهای فیبری نوشته شده است، هنوز یافتن کتابی که در آن هسته های متنوعی از موضوعات که در مطالعه سیستم های لیزر فیبری نقش اساسی دارند، مشکل است. به روشی ساده و مستقیم

لیزرهای فیبر: مبانی با مدل سازی متلب، مقدمه ای بر مبانی لیزرهای فیبر است. این توضیحات واضحی از مفاهیم فیزیکی حامی حوزه لیزرهای فیبر ارائه می دهد. ویژگی‌های لیزرهای فیبر از طریق شبیه‌سازی‌های به دست آمده از مدل‌های عددی به صورت نظری تحلیل می‌شوند. نویسندگان اصول اساسی مربوط به تولید نور لیزر از طریق موج پیوسته (CW) و پالس را پوشش می دهند. همچنین پیکربندی و خصوصیات تجربی را برای CW و Q-switching نیز پوشش می‌دهد. نویسندگان شبیه‌سازی سیستم‌های لیزر فیبری را توصیف می‌کنند و مدل‌سازی عددی طرح‌های لیزر فیبری مختلف را پیشنهاد می‌کنند. مدل سازی MATLAB® و روش های محاسباتی عددی در سراسر کتاب برای شبیه سازی پیکربندی های مختلف سیستم لیزر فیبر استفاده می شود.

این کتاب هم برای دانشگاهیان و هم برای متخصصان صنعت بسیار مطلوب و مفید خواهد بود تا نمونه‌های فراوانی از رویکردهای لیزر فیبر داشته باشند که به خوبی فکر شده و کاملاً با موضوعات پوشش داده شده در متن یکپارچه شده باشند. این کتاب برای رفع این نیازها نوشته شده است.

فهرست مطالب

1. مبانی لیزرهای فیبر. 2. فیبرهای نوری. 3. یون های خاکی کمیاب و لیزر فیبر. 4. روش های ریاضی برای لیزرهای فیبر. 5. لیزرهای فیبر سیلیسی موج پیوسته. 6. لیزر فیبر سوئیچ کیو. 7. لیزرهای فیبر پهن خط باریک. 8. لیزرهای فیبر پرقدرت.

گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

فهرست مطالب

1. معرفی.

2 از معادلات ماکسول تا اپتیک لنز نازک.

3 اپتیک پاراکسیال.

4 تحلیل پاراکسیال نقش استاپ ها.

5 به سوی تسهیل درمان پاراکسیال.

6 فتومتری و رادیومتری سیستم های نوری.

7 تصویربرداری نوری توسط پرتوهای واقعی.

8 انحرافات تک رنگ.

9 انحرافات رنگی.

10 انحراف محدود یا کل از داده های سیستم توسط Ray Tracing.

11 مختصات و متغیرهای متعارف هاپکینز در نظریه انحراف.

12 انحراف اولیه از داده های سیستم.

13 انحراف مرتبه بالاتر در عمل.

14 انحراف لنز نازک.

15 Stop Shift، Pupil Aberrations and Conjugate Shift.

16 نقش پراش در تشکیل تصویر.

17 تصویر پراش توسط سیستم های نوری منحرف شده.

18 دیدگاه نظری سیستم در تشکیل تصویر نوری.

19 مبانی طراحی لنز.

20 بهینه سازی طراحی لنز.

21 به سوی سنتز جهانی سیستم های نوری.

پایان.

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.

راهنمای پاکسازی نوری بافت

راهنمای پاکسازی نوری بافت

چشم اندازهای جدید در تصویربرداری نوری

توضیحات کتاب

فوتونیک زیست‌پزشکی در حال حاضر یکی از سریع‌ترین زمینه‌های در حال رشد است که تحقیقات در فیزیک، اپتیک و مهندسی برق را با کاربردهای پزشکی و بیولوژیکی مرتبط می‌کند. این امکان را برای تجزیه و تحلیل ساختاری و عملکردی بافت ها و سلول ها با وضوح و کنتراست غیر قابل دستیابی با هیچ روش دیگری فراهم می کند.

با این حال، چالش‌های عمده بسیاری از تکنیک‌های بیوفوتونیک با نیاز به افزایش وضوح تصویربرداری حتی بیشتر از سطح زیر سلولی و همچنین ترجمه آنها برای مطالعات in vivo مرتبط است. روش پاکسازی نوری بافت از غوطه ور شدن بافت ها در مواد شفاف کننده نوری (OCAs) استفاده می کند که پراکندگی بافت را کاهش می دهد و بافت را شفاف تر می کند و از آن زمان تاکنون این روش با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته است.

این کتاب مقدمه‌ای است برای پاکسازی نوری بافت، شامل اصول اولیه و کاربردهای بیولوژیکی آزمایشگاهی، از روش‌های پاکسازی نوری بافتی in vitro تا in vivo، و ترکیبی از پاکسازی نوری بافت و تصویربرداری‌های نوری مختلف برای تشخیص. این فصل ها طیف گسترده ای از مسائل مربوط به زمینه پاکسازی نوری بافت را پوشش می دهد: مکانیسم های پاکسازی نوری بافت در شرایط آزمایشگاهی و درون تنی. عوامل پاکسازی نوری سنتی و نوآورانه؛ دستاوردهای اخیر در پاکسازی نوری بافت های مختلف (از جمله بافت های پاتولوژیک) و خون برای تشخیص و درمان تصویربرداری نوری.

این کتاب گزارشی جامع از آخرین تحقیقات و امکانات استفاده از پاکسازی نوری به عنوان ابزاری برای بهبود اثربخشی تشخیصی روش‌های تشخیصی نوری مدرن ارائه می‌دهد.

مخاطب این کتاب، محققان بیوفیزیکدان، «دانشجویان فارغ‌التحصیل» و فوق‌دکتری‌های تخصص‌های زیست‌پزشکی، و همچنین مهندسان زیست‌پزشکی و پزشکان علاقه‌مند به توسعه و کاربرد روش‌های نوری در پزشکی است.

ویژگی های کلیدی:

اولین مرجع جمعی برای جمع آوری تمام دانش شناخته شده در مورد این موضوع

ویرایش شده توسط کارشناسان در این زمینه با کمک های فصلی از متخصصان حوزه موضوعی

دو رویکرد اصلی در پاکسازی نوری غوطه وری را در یک کتاب منسجم گرد هم می آورد

اپتیک تطبیقی

4.1 سیستم های تصویربرداری

4.1.1 سیستم های تصویربرداری نجومی

                        4.1.1.1 اپتیک تطبیقی ​​منفرد مزدوج

4.1.1.2 اپتیک تطبیقی ​​چند کونژوگه

4.1.1.3 گسترش میدان دید با اصلاح اتمسفر لایه گرا گسسته

4.1.1.4 گسترش میدان دید با توزیع پیوسته (توموگرافی) تصحیح اتمسفر

4.1.1.5 اپتیک تطبیقی ​​شدید برای تصویربرداری سیاره فراخورشیدی

4.1.1.6 تاج نگاری ها

4.1.1.7 اپتیک تطبیقی ​​خورشیدی

4.1.1.8 مقایسه سیستم های تصویربرداری نجومی

4.1.2 تصویربرداری زیست پزشکی و شبکیه

4.1.2.1 اپتیک تطبیقی ​​معمولی

4.1.2.2 توموگرافی انسجام نوری

4.1.2.2.1 OCT دامنه زمانی

4.1.2.2.2 دامنه فرکانس OCT

4.1.2.3 لیزر اسکن چشم پزشکی

4.1.2.4 SLO همراه با OCT

4.1.3 میکروسکوپ

4.1.4 مترولوژی

4.1.5 خودمختاری و هوش مصنوعی

4.2 سیستم های انتشار پرتو

4.2.1 سیستم های حلقه هدف

4.2.2 سیستم های پاکسازی پرتو حلقه محلی

4.2.3 سیستم های حالت مشترک مسیر مشترک

4.2.4 ترکیب پرتو

4.2.5 مفاهیم جایگزین

4.2.6 مزایا و معایب رویکردهای مختلف

4.2.7 سیستم های ارتباطات لیزری فضای آزاد

4.2.7.1 محو شدن و از دست دادن انتقال

4.2.7.2 نرخ خطای بیت

4.2.7.3 شبکه کوانتومی

4.2.7.4 شکل دهی پرتو برای گرداب های نوری یا تکانه زاویه ای مداری

4.2.7.5 انتقال زمان/فرکانس نوری

4.2.8 سیستم های تصویربرداری مسیر افقی

4.3 تولید

4.4 اپتیک تطبیقی ​​غیر متعارف

4.4.1 اپتیک غیرخطی

4.4.2 پراکندگی فوتون الاستیک، DFWM

4.4.3 پراکندگی فوتون غیر کشسان (پراکندگی رامان و بریلوین)

4.5 مهندسی سیستم

4.5.1 الزامات عملکرد سیستم:

4.5.2 خواص پرتو جبرانی:

اپتیک تطبیقی

فصل 3 جبران اپتیک تطبیقی

3.1 ترکیب فاز

3.2 محدودیت های صرف فاز

3.2.1 خطای tilt/jitter آشفتگی

3.2.2 خطای مکانی مرتبه بالاتر آشفتگی

             3.2.2.1 تحلیل مودال

3.2.2.2 تجزیه و تحلیل منطقه ای - خطای فیتینگ تصحیح کننده

3.2.3 خطای زمانی آشفتگی

3.2.4 محدودیت های نویز حسگر

3.2.5 جبران گلدهی حرارتی

3.2.6 آنیسوپلاناتیسم

3.2.7 نویز نوری - Speckle

3.2.8 نویز نوری - پراکندگی و نور سرگردان

3.3 ستاره های راهنمای مصنوعی

3.3.1 ستاره های راهنمای ریلی

3.3.2 ستاره های راهنمای سدیم

3.3.3 لیزر برای ستاره های راهنما

3.4 ترکیب محدودیت ها

3.5 تجزیه و تحلیل خطی

3.5.1 جبهه موج های تصادفی

3.5.2 جبهه موج های قطعی

3.6 صرف فاز جزئی

3.7 مدل سازی

تمرین طراحی: توسعه نیازهای سیستم AO

3.8 پرسش ها و مشکلات

منابع

فصل 4 کاربردها و سیستم های اپتیک تطبیقی

اپتیک تطبیقی

فصل 1 تاریخچه و پیشینه

1.1 مقدمه

1.2 تاریخچه

1.3 اپتیک فیزیکی

1.3.1 انتشار با انحرافات

1.3.2 تصویربرداری با انحرافات

1.3.3 نمایش جبهه موج

1.3.3.1 نمایش سری Power

1.3.3.2 سری Zernike

1.3.3.3 چند جمله ای های حلقوی زرنیک

1.3.3.4 کمترین حالت های انحراف

1.3.4 تداخل

1.4 رادیومتری

1.4.1 زاویه جامد

1.4.2 انتقال تشعشع

1.5 اصطلاحات در اپتیک تطبیقی

اندازه نقطه

واگرایی پرتو

کیفیت پرتو

عصبانیت

قدرت در سطل

روشنایی

روشنایی نجومی

دیدن

فلوئنس

تمرین طراحی: مشخصات تلسکوپ

1.6 پرسش ها و مشکلات

منابع

فصل 2 منابع انحرافات

2.1 آشفتگی اتمسفر

2.1.1 انکسار

2.1.2 نمایش های آماری

2.1.3 ثابت ساختار ضریب شکست

2.1.4 اثرات آشفتگی

2.1.4.1 طول انسجام فرید

2.1.4.2 سوسوزن

2.1.4.3 پرتو پرتو یا شیب

2.1.4.4 تغییرات فاز مرتبه بالاتر

2.1.4.5 پارگی فاز و نقاط شاخه

2.1.5 توربولانس MTF

2.1.6 چند لایه آشفتگی

2.2 محیط های دریایی

              2.2.1 لایه دریایی

               2.2.2 جلوه های زیر آب

2.3 گلدهی حرارتی

2.3.1 قدرت شکوفایی و قدرت بحرانی

2.3.2 آشفتگی، لرزش، و شکوفایی حرارتی

2.4 هوا-اپتیک

2.5 منابع غیر جوی

2.5.1 ناهماهنگی های نوری و لرزش

2.5.2 پلتفرم حرکت

2.5.3 اپتیک بزرگ: تقسیم بندی و فازبندی

2.5.4 اعوجاج حرارتی ناشی از نور

2.5.5 افت جاذبه

2.5.6. ساخت و خطاهای ریز

2.5.7 سایر منابع انحرافات

2.5.8 انحرافات در تشدید کننده های لیزری و رسانه های لیزری

2.5.9 خواص نوری زجاجیه و مایع آبکی چشم

تمرین طراحی: عملکرد تلسکوپ جبران نشده

2.6 سؤالات و مشکلات

منابع

اصول اپتیک تطبیقی

توضیحات کتاب

اصول اپتیک تطبیقی مبانی، اصول و کاربردهای اپتیک تطبیقی (AO) و فناوری‌های توانمندکننده آن را تشریح می‌کند. این کتاب درسی برجسته به مبانی AO در هسته نجوم، لیزرهای پرانرژی، تصویربرداری زیست پزشکی و ارتباطات نوری می پردازد.

ویژگی های کلیدی:

مثال های متعددی برای توضیح و حمایت از اصول اساسی

صدها مرجع جدید برای پشتیبانی از موضوعاتی که به آنها پرداخته می شود

سوالات و تمرینات پایان فصل

یک مثال طراحی سیستم کامل که در هر فصل به عنوان مطالب جدید معرفی می شود

تدریس آناتومی با شکوفه ساتری

فهرست مطالب

مخچه چیست؟

محل

کاربردها و توابع

تأثیر

علل آسیب

نکات

تاریخ

تدریس آناتومی با شکوفه ساتری

ساقه مغز ناحیه ای است که در پایه مغز قرار دارد و دارای ساختارهایی است که برای عملکردهای غیرارادی مانند ضربان قلب و تنفس حیاتی هستند. ساقه مغز از مغز میانی، پونز و مدولا تشکیل شده است. 3

مغز میانی

مغز میانی اغلب کوچکترین ناحیه مغز در نظر گرفته می شود. به عنوان نوعی ایستگاه رله برای اطلاعات شنیداری و دیداری عمل می کند. مغز میانی بسیاری از عملکردهای مهم مانند سیستم بینایی و شنوایی و همچنین حرکت چشم را کنترل می کند

بخش هایی از مغز میانی به نام هسته قرمز و ماده سیاه در کنترل حرکت بدن نقش دارند. ماده سیاه رنگدانه تیره حاوی تعداد زیادی نورون تولید کننده دوپامین است.

انحطاط نورون ها در جسم سیاه با بیماری پارکینسون مرتبط است.

مدولا

بصل النخاع مستقیماً بالای نخاع در قسمت تحتانی ساقه مغز قرار دارد و بسیاری از عملکردهای حیاتی خودمختار مانند ضربان قلب، تنفس و فشار خون را کنترل می کند.

پونز

پونز قشر مغز را به بصل النخاع و مخچه متصل می کند و تعدادی عملکرد مهم را انجام می دهد. در چندین فرآیند خودمختار مانند تحریک تنفس و کنترل چرخه خواب نقش دارد.