書籍 | 光学全般
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9784254137316
回折と結像の光学
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Pt
光学ライブラリー 1
渋谷眞人・大木裕史 著
A5判 240頁
2005/11/28
朝倉書店 刊行
内容
光技術の基礎は回折と結像である。理論の全体を体系的かつ実際的に解説し,最新の問題まで扱う
1. 回折の基礎
1.1 波動の表記法
1.2 回折積分と点像分布
1.2.1 フランホーファー回折と焦点面の分布
1.2.2 光学系で生成された球面収束波からの回折による点像分布
1.3 キルヒホッフ回折積分とスカラー結像理論
1.3.1 キルヒホッフ回折積分
1.3.2 平面波展開による回折の表現
1.3.3 平面波展開とスカラー結像理論
2. スカラー回折理論における結像
2.1 アッベの結像理論と正弦条件
2.1.1 アッベの結像理論
2.1.2 アッベの正弦条件
2.1.3 軸外物点のアイソプラナチック条件
2.1.4 Herchelの条件
2.2 コヒーレント結像
2.2.1 垂直入射照明の場合
2.2.2 斜め照明の場合
2.2.3 軸外物点の場合
2.3 部分コヒーレント結像
2.3.1 インコヒーレント光源と準単色光
2.3.2 van Cittert-Zernikeの定理
2.3.3 平面波の伝搬に基づく部分コヒーレント結像の式
2.3.4 相互強度に基づいた結像の式
2.4 インコヒーレント結像
2.4.1 インコヒーレント結像とOTF
2.4.2 インフォメーションボリューム
2.5 臨界照明とケーラー照明,照明系に要求される収差
2.5.1 臨界照明とケーラー照明
2.5.2 照明のアイソプラナチック条件
2.6 光源のコヒーレンス
2.7 フレネルナンバー
2.8 EPSF
2.8.1 EPSFの導入と結像公式の導出
2.8.2 位相差顕微鏡の像再生
2.9 走査型結像光学系
2.9.1 タイプ I
2.9.2 タイプ II
2.10 像のサンプリング
3. 収差の考慮
3.1 波面収差
3.2 波面収差の計算方法
3.2.1 光路長計算による方法
3.2.2 横収差から求める方法
3.3 Zernike多項式による波面収差の表現法
3.4 波面収差の計測方法
3.4.1 干渉計による方法
3.4.2 シャック―ハルトマン法による方法
3.4.3 位相回復による方法
3.4.4 格子像を用いる方法
3.5 偏光特性を考慮した結像
4. ベクトル回折理論における結像
4.1 スカラー回折理論の限界
4.2 物体面におけるベクトル回折
4.3 像面におけるベクトル回折
4.4 レーザー走査光学系におけるベクトル回折理論を用いた結像
4.5 ベクトル回折理論における補正
4.6 スカラー回折理論における補正
5. 光学的超解像
5.1 超解像の定義と分類
5.2 コントラスト向上技術
5.2.1 斜入射照明法
5.2.2 位相シフトマスク
5.2.3 光ディスクの分野でのコントラスト向上技術
5.3 共焦点走査光学系
5.4 近接場光の応用
5.5 物体の非線形応答を用いた超解像
5.6 光の量子的な性質を用いた超解像技術
付録
A. 光波の記述法
B. スカラー結像理論におけるインクリネーションファクターの整合性
B.1 相反定理と点像分布の相似性
B.2 物像の対称性(相似性)とインクリネーションファクター
B.3 平面波展開におけるインクリネーションファクター
B.4 フレネル回折とインクリネーションファクター
C. fsinθレンズ
D. 微小光束の関係式
E. 輝度不変の法則
E.1 輝度不変の法則
E.2 cos4則
E.3 照度と開口数
F. フーリエ変換の諸性質
F.1 ガウス分布のフーリエ変換
F.2 フーリエ変換の合成績の定理
F.3 デルタ関数のフーリエ変換表示
F.4 comb関数のフーリエ変換
G. 幾何光学的OTF
H. ガウスビームの伝搬公式
I. 点像強度と波面収差二乗平均
J. デフォーカス収差関数の導出と焦点深度
K. 物体と像面の位置が移動したときの収差
L. 薄膜の収差
M. RCW法による厳密な回折計算
N. FDTD法による厳密な回折計算
O. ベクトル回折による結像計算の具体例
P. 3次元結像
Q. 量子係数確率
索引
