光学和光子学的术语及概念

《光学和光子学的术语及概念》是一本系统性的光学和光子学术语及概念的书籍。全书共十八章，术语及概念的内容包括：通用基础；视觉光学与色度学；几何光学；波动光学；量子光学；紫外和射线；激光；微光；红外；太赫兹；光通信；微纳光学；光学测量；光学材料；光学工艺；光学零部组件；光电器件与显示装置；光学仪器。各章又分别包含了多个层次类别的术语及概念，例如：第1章的通用基础包括光辐射波段、光的本征特性、光的传输与作用特性、大气光学性质、海洋与水的光学性质、辐射度学和光度学、光谱学、光学学科和自然界的光学现象等方面的术语及概念；第2章的视觉光学与色度学包括视觉基础、屈光系统、感光系统、视觉心理、眼损伤、眼镜光学、色觉、标准色度系统、其他表色系统、色度学应用等方面的术语及概念；第3章的几何光学包括几何光学基础、光线与光束、光线传输、光学系统要素、光学系统成像、棱镜光学性能、光学系统光束限制、像差、光学系统设计等方面的术语及概念；第4章的波动光学包括光的电磁理论、光的波动特性、干涉、衍射、偏振、全息等方面的术语及概念；第5章的量子光学包括量子光学基础、量子特性、量子效应、量子技术、量子器件、非线性光学、量子光学应用等方面的术语及概念；等等。这些章的内容既给出了光学和光子学经典学科的术语及概念，也给出了光学和光子学现代发展的新学科的术语及概念。

光学和光子学是研究光的产生、传输、接收、作用效应等规律及其应用的学科。光学和光子学的基本理论主要是由几何光学、波动光学、量子光学、辐射度学和光度学等学科支撑起来的。几何光学是用几何关系解释光的粒子性直线传输特性的理论，是连续的和宏观定量的，研究分析的对象是光线；波动光学是用光的波动性解释光的微观和宏观波动现象的理论，是连续的、微观和宏观定量的，研究分析的对象是光波；量子光学是用量子的力学特性解释光的粒子和波动微观特性的理论 (有些特性也适用于宏观)，是离散的、定量的，研究分析的对象是光子；辐射度学和光度学是解释辐射能量和光能量发射和接收的宏观度量的理论，研究分析的对象是光度 (此处指广义光度，含辐射度)。这四个理论构成了光学和光子学的基础理论，它们对光线、光波、光子和光度的研究、延伸、交叉、应用和发展等，派生发展了光学设计、光学测量、光电器件、显示装置、光学仪器、光学工艺、色度学、光谱学、微光、红外、激光、紫外、太赫兹、光通信、微纳光学、 海洋光学、大气光学、空间光学、自适应光学等学科和领域。

▲国际标准化组织光学和光子学技术委员会（ISO/TC172）国际会议合照，第一排右三为作者（国际标准项目领袖），右四为ISO/TC172主席

术语及概念是解决知识认识、思考、交流的集中性、耦合性、准确性和高效性的需要。术语使技术或专业知识的交流简洁、准确、高效，概念为术语的理解提供了实在的内容和深层含义的支撑。术语及概念构成了学科知识学习、思考、研究、交流、发展的重要基石。没有术语就没有交流的集中性、耦合性、准确性和高效率。没有术语的交流将会导致用大量的概念描述语言或文字来进行发散性交流，使交流极其低效和不可靠。另一方面，仅仅应用了术语，但对术语相应的概念不很清楚或完全不知道的交流，是一种没有实际效果的和没有实质收获的交流。因此，只有应用了术语并拥有术语清晰、准确的概念时，使用术语的交流才能起到知识的准确传达、教授、启发、理解等价值性学术作用。专业技术知识概念的建立工作，是对技术专业领域的现象、技术、方法、数值计算、过程等知识内涵和外延的全面、准确、精简的概括，属于技术哲学性质的建设工作。学科术语及概念的准度、深度和宽度是学科基础实力的体现。正如少年强则国家强一样，术语概念强则学科强。建立系统性的、高质量的学科术语概念是学科建设重要的学术基础工作。

《光学和光子学的术语及概念》的内容具有系统性、科学性、准确性、新颖性、深入性、指导性、适用性、规范性等特点。

• 系统性体现在对光学和光子学术语进行体系化设计，建立了覆盖光学和光子学各学科或专业领域的共十八章术语及概念，形成体系化、系统性、全面性、互相联系性和相互支持性的术语及概念；

• 科学性体现在术语的概念表达尽量加入底层科学原理、数据、公式、图形、表格等理论性要素，使术语概念的表达基于充分的科学元素上；

• 准确性体现在，术语与概念具有准确对应关系，术语概念的描述深化到精准的内涵，不采用简单和笼统的概念描述方式，避免给术语概念的理解带来空洞性、模糊性、多理解性和歧义性；

• 新颖性体现在将光学和光子学发展的新术语及概念充分纳入本书中，而对原有术语及概念赋予新的认识和内涵，使本书的术语及概念具有时代感；

• 深入性体现在使术语的概念不仅要起到认识和分辨概念的作用，还要能发挥深化概念内涵认识、支持科学技术工作和启发创新的作用，使概念深入到底层内涵和本质要义，并尽量给出量值界限，以为技术关系划界提供可靠的依据，涉及计算关系的概念给出支持概念完整表达的、可靠的公式，能直接用于相关数值的计算，以起到手册的作用，涉及几何和结构关系的概念给出概念的图形表达，使复杂的空间关系更好理解等；

• 指导性体现在通过对术语及概念注入密切相关的原理、数据、公式、图形、应用等深层次的多维要素，使读者在阅读这些术语及概念时能获得更深的认识指导，在应用这些概念时获得更多的启发性指导；

• 适用性体现在写入本书的术语及概念是光学和光子学领域使用频率较高的和覆盖较全面的，具有“想查的就能查到” 和“查到的内容是可靠的” 特性；

• 规范性体现在术语概念的描述以求做到语言描述的规范性、公式应用表达的规范性、图形绘制的规范性、表格格式和表述的规范性，使全书的用语和表述方式协调一致。

术语和概念是科学和技术知识阅读理解的基础、书写表达的基础、学术交流的基础等，它可以用于科研、教学、生产、应用、服务，以及科技书籍、论文和文档的撰写，还可以用于日常生活中等。本书将为读者提供四个用途：一是学习用途；二是手册用途；三是规范用途；四是启发用途。

光学和光子学已广泛应用于观察、成像、传感、探测、通信、感知、绿色能源、医疗、加工、军事等领域。光学和光子学尽管发展历史悠久，但仍然还是迅速发展的学科领域，当今的智能终端、量子通信、量子计算机、物联网、自动驾驶、智能制造、人工智能、无人机、人型机器人、大数据、虚拟现实(VR)、增强现实(AR) 等领域的发展对光学和光子学的需求突显，为光学和光子学进一步打开了更广的发展空间，将带来更好的应用发展前景。

本书的内容系统全面、概念内涵阐述深刻、概念外延要素丰富，是光学和光子学领域里具有学习性、手册性、启发性和规范性特点的专业书籍。本书适用于光学和光子学领域的科学研究、高等教育、产品研发、产品制造、产品试验和检测、学术交流、技术管理、技术服务、技术文件撰写等，适合科学研究人员、产品设计人员、教师、本科生、研究生、测试人员、制造人员、技术管理人员和技术服务人员等。

《光学和光子学的术语及概念》

麦绿波 等 著

责任编辑：刘凤娟 孔晓慧

字数：2 080 000 (全2卷)

定价：499.00元(全2卷)

北京：科学出版社， 2025.1

ISBN 9787030776570

• 目 录

  前言
  上卷
  第1章 通用基础术语及概念 1
  1.1 光辐射波段 1
  1.2 光的本征特性 9
  1.3 光的传输与作用特性 16
  1.4 辐射度学和光度学 33
  1.5 光谱学.53
  1.6 大气光学性质 64
  1.7 海洋与水的光学性质 72
  1.8 光学学科 77
  1.9 自然界的光学现象 86
  第2章 视觉光学与色度学术语及概念 104
  2.1 视觉基础 104
  2.2 屈光系统 109
  2.3 感光系统 116
  2.4 视觉心理 124
  2.5 眼损伤 132
  2.6 眼镜光学 133
  2.7 色觉 144
  2.8 标准色度系统.155
  2.9 其他表色系统.180
  2.10 色度学应用 183
  第3章 几何光学术语及概念 188
  3.1 几何光学基础.188
  3.2 光线与光束 191
  3.3 光线传输 193
  3.4 光学系统要素 198
  3.5 光学系统成像 204
  3.6 棱镜光学性能 221
  3.7 光学系统光束限制 239
  3.8 像差 248
  3.9 光学系统设计.265
  第4章 波动光学术语及概念 308
  4.1 光的电磁理论 308
  4.2 光的波动特性 318
  4.3 干涉 330
  4.4 衍射 353
  4.5 偏振 375
  4.6 全息 397
  第5章 量子光学术语及概念 404
  5.1 量子光学基础.404
  5.2 量子特性 420
  5.3 量子效应 428
  5.4 量子技术 433
  5.5 量子器件 440
  5.6 非线性光学 442
  5.7 量子光学应用 448
  第6章 紫外和射线术语及概念 457
  6.1 紫外光学 457
  6.2 紫外消毒 461
  6.3 X射线 465
  6.4 伽马射线 504
  6.5 射线摄影与显示 511
  6.6 射线影像质量评价 523
  6.7 射线数字成像.532
  6.8 计算机成像和断层成像 534
  6.9 辐射防护 541
  第7章 激光术语及概念 552
  7.1 激光原理 552
  7.2 激光性能与参数 570
  7.3 激光技术 588
  7.4 激光材料 605
  7.5 激光元器件及部件 610
  7.6 激光器 614
  7.7 激光仪器和设备 628
  7.8 激光应用 637
  第8章 微光术语及概念 643
  8.1 微光基础 643
  8.2 性能与参数 644
  8.3 元器件和部件.653
  8.4 仪器和系统 666
  第9章 红外术语及概念 670
  9.1 红外基础 670
  9.2 性能与参数 673
  9.3 元器件和部件.683
  9.4 仪器和系统 695
  9.5 红外检校方法.698
  第10章 太赫兹术语及概念 703
  10.1 基本原理 703
  10.2 性能与参数 714
  10.3 元器件与材料 718
  10.4 仪器与应用 727
  第11章 光通信术语及概念.740
  11.1 通用基础 740
  11.2 光纤结构与光学特性 743
  11.3 光纤传播特性 761
  11.4 光缆 776
  11.5 线路器件与连接 778
  11.6 光检测器及测量 785
  11.7 通信系统 786
  11.8 空间光通信 790
  11.9 可见光通信 796
  11.10 紫外光通信 798
  第12章 微纳光学术语及概念 807
  12.1 理论与基础 807
  12.2 元器件与系统 816
  12.3 加工制造 827
  下卷
  第13章 光学测量术语及概念 833
  13.1 光学测量基础 834
  13.2 测量结果评定 854
  13.3 辐射度及光度测量 870
  13.4 光学材料测量 878
  13.5 光学元件测量 893
  13.6 光电器件测量 927
  13.7 热成像系统测量 957
  13.8 光纤特性测量 966
  13.9 激光参数测量 991
  13.10 光学系统参数和像质测量 1011
  第14章 光学材料术语及概念 1042
  14.1 材料基础 1042
  14.2 材料性质 1058
  14.3 材料缺陷 1077
  14.4 光学玻璃 1082
  14.5 光学晶体 1093
  14.6 光学陶瓷 1100
  14.7 光学塑料 1101
  14.8 特种光学材料 1105
  14.9 原料 1108
  14.10 感光材料 1115
  第15章 光学工艺术语及概念 1119
  15.1 玻璃熔炼 1119
  15.2 晶体生长 1125
  15.3 零件成形加工 1132
  15.4 零件表面加工 1140
  15.5 零件定心磨边 1144
  15.6 精密光学零件加工 1151
  15.7 晶体零件加工 1155
  15.8 塑料零件加工 1160
  15.9 特殊表面加工 1162
  15.10 胶合 1167
  15.11 镀膜 1172
  15.12 光刻与刻划 1189
  15.13 装配及校正 1197
  15.14 激光加工 1205
  15.15 加工缺陷 1212
  15.16 工艺材料 1219
  15.17 工装工具 1231
  第16章 光学零部组件术语及概念 1237
  16.1 通用基础 1237
  16.2 透镜 1243
  16.3 反射镜 1258
  16.4 棱镜 1262
  16.5 光学功能板.1280
  16.6 滤光镜 1282
  16.7 光栅 1285
  16.8 偏振元件 1289
  16.9 新型光学元器件 1291
  16.10 光学组部件 1295
  第17章 光电器件与显示装置术语及概念 1301
  17.1 光电器件 1301
  17.2 处理电路和软件 1359
  17.3 显示装置 1365
  第18章 光学仪器术语及概念 1407
  18.1 性能及功能 1407
  18.2 偏差及调整 1425
  18.3 装置及要素 1435
  18.4 光源 1438
  18.5 望远系统 1444
  18.6 照相系统 1447
  18.7 显微系统 1450
  18.8 测量仪器 1459
  18.9 医疗仪器 1492
  18.10 军用仪器 1498
  18.11 图像加工仪器 1505
  参考文献 1509
  中文索引 1515
  英文索引 1598
  彩图 1684

作者简介

麦绿波，研究员，工学博士，首席科学家；获国务院政府特殊津贴，获科学技术奖和科技进步奖一等奖、二等奖10多项（第一完成人）；获授权的美国发明专利、日本发明专利和中国国家发明专利10多项（独立发明人），获软件著作权8项（第一完成人）；担任国际标准项目领袖，主导研制光学和光子学的国际标准3项，主持完成重大研究项目以及国家标准制定50多项；任国际标准化组织光学和光子学技术委员会（ISO/TC172）国际专家组专家，全国光学和光子学标准化技术委员会（SAC/TC103）副主任委员，全国光电测量标准化技术委员会（SACTC487）副主任委员；出版学术专著多本（独立作者）；在SCI、EI期刊、国际会议、核心期刊等发表学术论文130多篇(独立作者)。

（本文编辑：刘四旦）

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