В настоящей книге представлено современное состояние теории нелинейных колебаний и волн. С единой точки зрения рассматриваются колебательные и волновые процессы, как периодические, так и хаотические, в системах самой различной физической природы. Показано, что такие популярные и быстро развивающиеся в последние годы науки, как нелинейная динамика, теория солитонов и синергетика. которые часто изучаются независимо друг от друга, фактически являются составными частями теории колебаний и волн. На ряде примеров демонстрируется. что эта теория отражает наиболее общие законы природы, справедливые для систем, являющихся объектами изучения различных наук: физики, химии, биологии и т. д. Единство колебательных законов позволяет строить простые модели сложных систем, которые, в свою очередь, позволяют прояснить общие свойства изучаемых систем и предсказать их поведение в конкретных условиях. Кроме классических колебательных и волновых явлений в книге рассматриваются нетрадиционные проблем шумоиндуцированных колебаний и турбулентности. Книга предназначается для специалистов в области теории нелинейных колебаний и волн, научных работников и инженеров, чья деятельность связана с исследованием колебательных и волновых процессов; а также аспирантов и студентов старших курсов для углубленного изучения общих законов теории колебаний и волн и их приложений к конкретным системам.

Книга посвящена новому направлению в оптике и оптоэлектронике - информационной оптоэлектронике. Успехи применения теории информации к системам связи вызвали интерес к применению основных положений этой теории к оценке эффективности оптических и оптоэлектронных систем. Однако значительно более высокая сложность преобразований, проводимых в таких системах, потребовала решения специальных проблем, относящихся к дискретизации световых полей и световых сигналов, проходящих через системы. Часть из них была решена при возникновении нового направления, в том числе и одним из авторов, другая часть находится на стадии решения, тем более, что оптическая и оптоэлектронная аппаратура совершенствуется и необходимы количественные методы оценки пригодности такой аппаратуры к решению соответствующих задач. Для физиков и конструкторов оптической и оптоэлектронной аппаратуры, а также для студентов старших курсов соответствующих факультетов университетов, аспирантов и научных работников.

Книга является введением в современную оптику гауссовых пучков и затрагивает широкий круг вопросов, связанных с формированием и преобразованием параксиальных световых полей, обобщающих классические пучки Эрмита-Гаусса и Лагерра-Гаусса. Впервые изложена теория структурно-устойчивых световых полей, вращающихся при распространении. Рассмотрен ряд вопросов практического использования гауссовых пучков для задач лазерной фокусировки и манипуляций микрочастицами.