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.
~67L 《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。
1u\fLAXn 《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。
")U`W gx 《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。
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j.GpJDq 4QnJ;&~ 中文版序
'|e5 cW6z 序
V(3udB@K 第1章 散斑的起源和表现
* xs8/? 1.1 一般背景
{Ex0mw)T 1.2 散斑起因的直观解释
47"ERfP 1.3 一些数学预备知识
HFwT
第2章 随机相幅矢量和
zxCxGT\; 2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩
GYiUne$ 2.2 有大量独立步数的随机行走
>P5 EW!d 2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量
au8bEw&W 2.4 随机相幅矢量和之和
J$PE7*NU 2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和
`3r *Ae 2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和
il-v>GJU7{ 第3章 光学散斑的一阶统计性质
aO'$}rDf$ 3.1 强度的定义
WJ\YKXG 3.2 强度和相位的一阶统计
KoQvC=+WI 3.2.1 大量的随机相幅矢量
cGC&O%`i,\ 3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和
(~{7 e/)r 3.2.3 有限数目的等长相幅矢量
52*zX 3 3.3 散斑图样的和
?S!lX[#v 3.3.1 在振幅基础上求和
lN 1 T\ 3.3.2 两个独立散斑强度的和
BZsw(l4/0' 3.3.3 N个独立散斑强度的和
A1\;6W: 3.3.4 相关散斑强度的和
6R@
v>} 3.4 部分偏振散斑
~@R=]l" 3.5 部分散射散斑
/NLpk7r[\q 3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
x!!:jL'L 3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑
l4u`R(!n5 3.6.2 T强度分布驱动的散斑
av
wU)6L 3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和
~v9\4O 第4章 散斑的高阶统计性质
9ZG.%+l 4.1 多元高斯统计
bQ0m=BzF 4.2 对散斑场的应用
w0moC9#$? 4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计
k`.-PU 4.3.1 振幅的联合密度函数
-CY?~WL& 4.3.2 相位联合密度函数
LtH;#Q 4.3.3 强度的联合密度函数
vyqlP;K 4.4 散斑的自相关函数和功率谱
ImklM7A 4.4.1 自由空间传播光路
V|xR`Q 4.4.2 成像光路
IcPIOCmOc 4.4.3 深度方向上的散斑尺寸
^#exsXy 4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
KWy4}7a@,s 4.5.1 面散射与体散射的对比
S! ,.#e (Y 4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应
\8Fe56 4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制
H*yX
Iq: 4.5.4 散射波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散射
j4H,*fc 4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射
8!me$k& 4.5.6 体散射产生的散斑的性质
(sO;etW 4.6 积分和模糊的散斑的统计学
Y.F:1<FAtf 4.6.1 积分散斑的平均值和方差
;{BELv-4 4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果
]O7I7K 4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果
^N`ar9Db 4.6.4 部分偏振散斑图样的积分
ZxbWgM5rm 4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质
h{J2CWJ 4.7.1 背景
J9I!d.U 4.7.2 各种散射光斑形状下的
参数 u Dm=W36 4.7.3 散斑相位的微商:散斑图样中的
光线方向
4\ H;A 4.7.4 散斑强度的微商
8K6yqc H 4.7.5 散斑图样的亮阶交叉
.\{GU9|nO 4.8 散斑图样的零点:光学涡旋
qN}0$x>p 4.8.1 零强度出现所要求的条件
98Pt&C? -B 4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质
"-A@>*g 4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度
uQ9P6w=Nt 4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度
2@:Go`mg 第5章 抑制散斑的光学方法
XLg6?Nu 5.1 偏振的多样化
?8b?{`@V 5.2 用运动漫射体进行时间平均
Bz9!a k~4 5.2.1 背景
DDc?GY: 5.2.2 光滑的物
=<iK3bPkU 5.2.3 粗糙的物
@\z2FJ79w 5.3
波长和角度的多样化
d1``}naNw 5.3.1 自由空间传播,反射光路
%@kmuz?? 5.3.2 自由空间传播,透射光路
=4m?RPb~b 5.3.3 成像光路
vDv:3qN7( 5.4 减弱时间和空间相干性
(6>8Dt 9[ 5.4.1 光学中的相干性概念
hqD]^P>l1 5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱
FuLP{]Y+AM 5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑
. sgV 5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑
ZnI_<iFR* 5.5 用时间相干性破坏空间相干性
-fT]}T6= 5.6 复合散斑抑制技术
p_)V@7 第6章 某些成像应用中的散斑
dilRL, 6.1 眼睛中的散斑
j2=jD G 6.2 全息术中的散斑
xQ^zX7 6.2.1 全息术的原理
;
R&wr_% 6.2.2 全息像中的散斑抑制
o.keM4OQ 6.3 光学相干层析术中的散斑
qOV#$dkY 6.3.1 OCT成像技术简介
x =5k74 6.3.2 OCT的分析
k)1K6ug 6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制
"qIO,\3T 6.4 光学投影显示中的散斑
yO]Vex5) 6.4.1 投影显示的剖析
%'%ej^s-R 6.4.2 投影显示中的散斑抑制
go@UE2qw 6.4.3 偏振多样性
5|9,S 6.4.4 运动屏幕
xCEEv5(5 6.4.5 波长多样性
/3L1Un* 6.4.6 角度多样性
Ym8G=KA 6.4.7 投影
光学系统的留有余量的设计
r-9P&*1 6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上
@F+4
NL-'P 6.4.9 专门设计的屏幕
T7'njaLec 6.5 投影微光刻中的散斑
!\z:S?V 6.5.1 准分子激光的相干性质
.MXznz 6.5.2 时域散斑
ltO:./6v 6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落
UMma|9l(i 第7章 某些非成像应用中的散斑
(es+VI2!&C 7.1 多模
光纤中的散斑
FL,jlE_ 7.1.1 光纤中的模式噪声
?nn`ud?f 7.1.2 限定散斑的统计性质
i"_)91RA 7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系
gG>1 7.2 散斑对光学雷达性能的影响
A{bt
Z#k 7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性
P|!GXkS 7.2.2 低光照水平下的散斑
4askQV &hj 7.2.3 探测统计分布——直接探测
\A6MVMF8 7.2.4 探测统计分布——外差探测
5IOOV Yl 7.2.5 直接探测与外差探测的比较
[}9sq+## 7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响
1y2D]h /' 第8章 散斑与计量学
_[<R<&jG 8.1 散斑照相术
C\ZL*,%} 8.1.1 面内位移
TUw^KSa 8.1.2 仿真
osoreo;V^ 8.1.3 谱五(vx,vy)的性质
o+4/L)h 8.1.4 对移动量(x0,y0)的限制
me_DONW 8.1.5 多散斑图窗口分析
.0:BgM 8.1.6 物体转动
O#7ONQfBO 8.2 散斑干涉术
{0nZ;1,m 8.2.1 使用照相探测的系统
XI}
C|]# 8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI)
>XcbNZV 8.2.3 剪切散斑干涉术
*p`0dvXG2 8.3 从条纹图样到相位分布图
AjKP -[ 8.3.1 傅里叶变换法
HgvgO\`] 8.3.2 相移散斑干涉术
Wb+^Ue 8.3.3 相位展开
l"5$6h 8.4 用散斑测量振动
r Lg(J|^ 8.5 散斑与表面粗糙度的测量
K_{f6c< 8.5.1 由散斑对比度得到表面高度的均方差值和表面协方差面积
w,bILv) 8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差
F[<EXLQ 8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差
}fpK{db 8.5.4 由测量角功率谱得到表面高度标准偏差和协方差函数
jV]'/X< 第9章 通过大气成像中的散斑
zlF*F8>m 9.1 背景
<W~5;m 9.1.1 大气中折射率的涨落
K{.s{;# 9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数
WPygmti}Be 9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数
,d(F|5M: 9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质
veFl0ILd 9.5 天文散斑干涉测量术
VUC 9.5.1 可恢复的物信息
h!5^d!2, 9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
:y==O4 9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术
Z4A
a 9.6.1 交叉频谱传递函数
#4%4iR5% 9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息
]W7(}~m 9.7 双频频谱(Bispectrum)技术
bj\v0NKN4 9.7.1 双频频谱传递函数
'(mJ*Eb 9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息
8Y *SZTzV 9.8 散斑相关成像术
a% |[m,FvP 附录A 散斑场的线性变换
A%>Ir`I 附录B 部分散射散斑的对比度
j/4N 附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算
a\S"d C.1 相关矩阵
nF~</> C.2 相位微商的联合密度函数
@=,2{JF*6 C.3 强度微商的联合密度函数
jCDZ$W89 附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析
)^7Y^ue D.1 自由空间光路
X|K"p(N D.2 成像光路
Rq gH,AN 附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度
+Mc kR E.1 随机相位漫射体
,mEFp_a+ E.2 漫射体刚好充满投影光学系统
vCyvy^s-I E.3 漫射体充溢投影光学系统
daf$` 附录F 限定散斑的统计
F]]np&UV. 附录G
模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例
Ja>UcE29 G.1 自由空间传播中的散斑模拟
T=35? G.2 成像光路中的散斑模拟
&sR=N60n 参考文献
0@d )DLM? 汉英对照索引
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