光学中的散斑现象:理论与应用,作者:(美国)古德曼(Joseph W.Goodman)

光学中的散斑现象:理论与应用(Speckle Phenomena in Optics:Theory and Applications),作者:(美国)古德曼(Joseph W.Goodman)  译者:曹其智 陈家璧  注释 解说词:秦克诚. (k#t}B[  
《光学中的散斑现象:理论与应用》内容简介：散斑效应出现在几乎所有的激光应用领域中，包括相干光成像、全息术、光学相干层析、激光投影显示、微光刻、多模纤维通信、光学雷达、计量等。散斑在其他一些领域(比如天文成像)中也有显著的效应。《光学中的散斑现象:理论与应用》系统而全面地描述了散斑现象，分析了其形成的原因及性质，讨论了抑制散斑的方法及其在多种应用领域中的效应。 @|'Z@>!/pV  
《光学中的散斑现象:理论与应用》针对有一定理论基础和实践经验的读者，他们已熟练掌握傅里叶分析，并了解随机过程的广泛丰富的概念。《光学中的散斑现象:理论与应用》可用做高校有关专业的研究生教材，或有关领域的研究人员或工程师的参考书。 n531rkK-   
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 43F^J
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中文版序 (Otur  
序 r.Lx%LZ\^  
第1章 散斑的起源和表现 0O^U{#*$I  
1.1 一般背景
XC2Q*Z  
1.2 散斑起因的直观解释 vS2(Q0+TZi  
1.3 一些数学预备知识 g.=!3e&z%  
第2章 随机相幅矢量和 eoJFh  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 P1e5uJkd  
2.2 有大量独立步数的随机行走 z(r"JNO@  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 o
=@ UXi  
2.4 随机相幅矢量和之和 +
f6}p  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 F-i&M1\_  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 5%#i79z&B  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 w[|y0jtw  
3.1 强度的定义 *eMLbU7  
3.2 强度和相位的一阶统计 7~L|;^(  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 r"6lLc  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 bf{Ep=-  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 )y5iH){!  
3.3 散斑图样的和 J (=4  
3.3.1 在振幅基础上求和 3k`NNA  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 <)"iL4 kDI  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 ^=3 ^HQ'Zm  
3.3.4 相关散斑强度的和 A03I-^0g+  
3.4 部分偏振散斑 rC~_:uXtE  
3.5 部分散射散斑 W0+u)gDDz  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 ~y`Pwj  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 :0{AP_tvcC  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 8 `y
B  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 =:kiSrBS3t  
第4章 散斑的高阶统计性质 *-+C<2"  
4.1 多元高斯统计 +~@7" |d  
4.2 对散斑场的应用 Y{`3`Pg&N  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 3KR2TcT#{  
4.3.1 振幅的联合密度函数 JHHb|  
4.3.2 相位联合密度函数 Bc5YW-QD  
4.3.3 强度的联合密度函数 L,tZh0  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 .`b4h"g:  
4.4.1 自由空间传播光路 oM-b96  
4.4.2 成像光路 5^bh.uF  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 7O]J^H+7  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 Bi %Z2/  
4.5.1 面散射与体散射的对比 !>?4[|?n<  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 q|?`Gsr  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 ?=TL2"L  
4.5.4 散射波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散射 eUi> Mp  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 NU BpIx&  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 z&\Il#'\m+  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 nYo&x'  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 Ka[Sm|-q  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 SjFF=ib  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 )*"T  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 MHC.k=  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 8ct+?-3g  
4.7.1 背景 \H},ouU  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 sDW"j\  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 Cb4d|yiS8  
4.7.4 散斑强度的微商 m T>b;  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 Krt$=:m|1  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 {ILp[&sL  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 k8!hvJ)?  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 N[- %0  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 3'|Uqf8  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度
liBAJx  
第5章 抑制散斑的光学方法 m9\@kA  
5.1 偏振的多样化 m~A[V,os  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 gPF}aaB
6  
5.2.1 背景 Uqb
]e?@  
5.2.2 光滑的物 P]~N-xdV  
5.2.3 粗糙的物 B<vvsp\X  
5.3 波长和角度的多样化 [,.[gWA  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 @S/g,;7"  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 s{x*~M$vt  
5.3.3 成像光路 :HQ8M*o  
5.4 减弱时间和空间相干性 Qivf|H619  
5.4.1 光学中的相干性概念 \;A50U|r  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 s8`}x_k=  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 0R2S@4%Y  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 DctX9U(  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 [XA&&EcU  
5.6 复合散斑抑制技术 wdN>KS2!  
第6章 某些成像应用中的散斑 2ID*U d*  
6.1 眼睛中的散斑 )3D+gu  
6.2 全息术中的散斑 {ziYd;Ys1  
6.2.1 全息术的原理 YD0vfwh  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 b<2
9wL1  
6.3 光学相干层析术中的散斑 A1#4nkkc9  
6.3.1 OCT成像技术简介 i} NkHEK  
6.3.2 OCT的分析 Zpn*XG  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 ntA[[OIFO  
6.4 光学投影显示中的散斑 yhw:xg_;Kz  
6.4.1 投影显示的剖析 v%69]a-T  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 Fyi?,,  
6.4.3 偏振多样性 [N0/">c  
6.4.4 运动屏幕 >S-N|uR6  
6.4.5 波长多样性 8M".o n  
6.4.6 角度多样性 +Tgy,oD0  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 YG}p$\R  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 (FjsN5  
6.4.9 专门设计的屏幕 Kd AR)EU>  
6.5 投影微光刻中的散斑 =DmPPl{  
6.5.1 准分子激光的相干性质 )sY$\^'WY  
6.5.2 时域散斑 MIk #60Ab  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 6I5[^fv45G  
第7章 某些非成像应用中的散斑 JWUv H  
7.1 多模光纤中的散斑 &kr_CP:;  
7.1.1 光纤中的模式噪声 W_e-7=6  
7.1.2 限定散斑的统计性质 f//j{P[  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 flm,r<*}  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 ZPxOds1m  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 ~]6Oz;~<3  
7.2.2 低光照水平下的散斑 k`iq<b  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 6bA~mC^&  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 {=pP`HD0  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 bSeL"   
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 SoM ]2^  
第8章 散斑与计量学 y$r?t0
 
8.1 散斑照相术 btB(n<G2#  
8.1.1 面内位移 n'x`oI)-  
8.1.2 仿真 >g
S5[`xRE  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 RJ`/qXL  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 ^}Dv$\;6  
8.1.5 多散斑图窗口分析 LzEE]i  
8.1.6 物体转动 $+)x)1  
8.2 散斑干涉术 {
_k!!p6  
8.2.1 使用照相探测的系统 6"rFfdns  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) !kHyLEV  
8.2.3 剪切散斑干涉术 #IL~0t  
8.3 从条纹图样到相位分布图
([4{n  
8.3.1 傅里叶变换法 CpP$HrQ  
8.3.2 相移散斑干涉术 ]>S$R&a  
8.3.3 相位展开 8'g*}[  
8.4 用散斑测量振动 ]mJAKycE%  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 CB{k;H  
8.5.1 由散斑对比度得到表面高度的均方差值和表面协方差面积 [&]YVn>kj  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 +=29y@c  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 yrK--C8  
8.5.4 由测量角功率谱得到表面高度标准偏差和协方差函数 Jz:W-o  
第9章 通过大气成像中的散斑 "#eNFCo7k  
9.1 背景 Jj^<:t5{rN  
9.1.1 大气中折射率的涨落 5sV/N] !  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 Ph7(JV{  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 T$8$9D_u  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 "`1of8$X7  
9.5 天文散斑干涉测量术 e&a[k  
9.5.1 可恢复的物信息 [2H(yLwO  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 WHD/s  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 [0,q7d?"  
9.6.1 交叉频谱传递函数 #*;fQ&p  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 `$x#_-Hn  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 o4I!VK(C#s  
9.7.1 双频频谱传递函数 ;HLMU36q  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 k~s>8N:&G  
9.8 散斑相关成像术 9|kE
q>d  
附录A 散斑场的线性变换 smLDm  
附录B 部分散射散斑的对比度 |yl0}.()  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 +EB,7<5<  
C.1 相关矩阵 |Nx!g fU  
C.2 相位微商的联合密度函数 Z@aL"@2]a  
C.3 强度微商的联合密度函数 GzZ|T7fm  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 5)zh@aJ@  
D.1 自由空间光路 |~"A:gf  
D.2 成像光路 >J75T1PH=  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 t%YX-@  
E.1 随机相位漫射体 Bc"}nSjH  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 O t4+VbB6  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 X=c ,`&^  
附录F 限定散斑的统计 LXEu^F~{u#  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 !&:W1Jkp(  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 Z-sN4fr a  
G.2 成像光路中的散斑模拟
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参考文献 q ]R @:a/  
汉英对照索引 nR|LV'(  
…… @.]K6qC  
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