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. =y [M\m  
《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。 Wi*.TWz
3  
《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。 FG%X~L<d,)  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 g l^<Q  
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中文版序 XlV0*}S  
序 
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第1章 散斑的起源和表现 Fpm|_f7  
1.1 一般背景 %
W=b?:  
1.2 散斑起因的直观解释 Sx708`/Ep  
1.3 一些数学预备知识 Q3 u8bx|E  
第2章 随机相幅矢量和 oI=fx Sjd  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 $CY~5A`l9  
2.2 有大量独立步数的随机行走 mR&H9NG  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 G~Hzec{#tg  
2.4 随机相幅矢量和之和 4[;X{ !  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 q|j2MV5#g  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 /.3}aj;6  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 }j^i}^Du,  
3.1 强度的定义 S4'  
3.2 强度和相位的一阶统计 UELy"z R  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 ]ro*G"-_1#  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 eIz<)-7:  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 qCljo5Tq'  
3.3 散斑图样的和 **$LR<L  
3.3.1 在振幅基础上求和 :K-~fA%kt?  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 W yB3ls~  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 R$
q; !  
3.3.4 相关散斑强度的和 )CuZDf@  
3.4 部分偏振散斑 jE}33"  
3.5 部分散射散斑 CS@FYO  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 -&3hEv5  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 *]AdUEV?  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 ;LG#.~f  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 JBi*P.79^  
第4章 散斑的高阶统计性质 }\%Fi/6Z{  
4.1 多元高斯统计 O!P H&;H  
4.2 对散斑场的应用 ?98("T|y;  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 jBgP$g  
4.3.1 振幅的联合密度函数 r~/  
4.3.2 相位联合密度函数 QWD'!)Zb  
4.3.3 强度的联合密度函数 UmKI1l  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 VtnRgdJ
 
4.4.1 自由空间传播光路 V8rx#H~  
4.4.2 成像光路 0vtt"f)Y[  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 v*r7Zz6l  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 =T(6#"  
4.5.1 面散射与体散射的对比 E7.2T^o;M  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 Y&S24aql  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 *1v[kWa?  
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 fQi4\m  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 ' 0J1vG~c  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 mS^tX i5hg  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 ;A]@4
*q  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 $6mX  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 ?AJKBW^  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 2 lj'"nm  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 y9x w 9l'  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 WU qu
N  
4.7.1 背景 Y~L2  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 (Tn- >).AO  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 |y0(Q V  
4.7.4 散斑强度的微商 <kGU,@6PF  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 _a6[{_Pc  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 ZUoxMm  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 1guJG_;z  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 ^>jwh  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 \/: {)T~  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 bYEy<7)x  
第5章 抑制散斑的光学方法 jz qyk^X  
5.1 偏振的多样化 -I&m:A$4*  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 Fs9I7~L3  
5.2.1 背景 ,Wk?I%>  
5.2.2 光滑的物 fh](K'P#^  
5.2.3 粗糙的物 9~p[  
5.3 波长和角度的多样化 nEJY5Bz$  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 GBRa.;Kk  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 _F$aUtb%O  
5.3.3 成像光路 ^pQCNKLBY  
5.4 减弱时间和空间相干性 m9.{[K"  
5.4.1 光学中的相干性概念 }+C2
I  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 ,
.OERw  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 IIn"=g=9  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 I@yCTluV$  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 Qa-K$dm%  
5.6 复合散斑抑制技术 XCU7xi$d  
第6章 某些成像应用中的散斑 _$ +^q-  
6.1 眼睛中的散斑 M<kj_.  
6.2 全息术中的散斑 9f&C  
6.2.1 全息术的原理 #,":vr  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 z([ v%zf  
6.3 光学相干层析术中的散斑 6YGubH7%_  
6.3.1 OCT成像技术简介 9}PhN<Gd  
6.3.2 OCT的分析 |}(`kW  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 ]x(e&fyHB  
6.4 光学投影显示中的散斑 59"UL\3  
6.4.1 投影显示的剖析 ^/\Of{OZ-  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 `
$W_R[  
6.4.3 偏振多样性 /5Oa,NS7  
6.4.4 运动屏幕 u>kN1kQ8  
6.4.5 波长多样性 G!>z;5KuS  
6.4.6 角度多样性 kXi6lh  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 19E8'@
  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 \=:~ki=@B  
6.4.9 专门设计的屏幕 ;C3US)j  
6.5 投影微光刻中的散斑 A8uVK5  
6.5.1 准分子激光的相干性质 gcdlT7F)b-  
6.5.2 时域散斑 lT&eJO~?5  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 i{`FmrPO~  
第7章 某些非成像应用中的散斑 a&c6.#E{y  
7.1 多模光纤中的散斑 0K`#>}W#X  
7.1.1 光纤中的模式噪声 60J;sGW  
7.1.2 限定散斑的统计性质 E4|jOz^j4\  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 `(_s|-$  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 E\as@pqo\p  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 GP?M!C,/}k  
7.2.2 低光照水平下的散斑 wr$M$i:  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 ST:A<Da"  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 [lWQ'DZ  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 /aZ+T5O  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 5=v}W:^v.  
第8章 散斑与计量学 =5/9%P8j9  
8.1 散斑照相术 {^CY..3 A  
8.1.1 面内位移 lij.N)E  
8.1.2 仿真 !F A]  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 YQHw1  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 Ta(Y:*Ri  
8.1.5 多散斑图窗口分析 jL%x7?*U0  
8.1.6 物体转动 YwDbPX  
8.2 散斑干涉术 V^3
L3|k  
8.2.1 使用照相探测的系统 *K|W /'_&  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) (tIo:j  
8.2.3 剪切散斑干涉术 2R;}y7{  
8.3 从条纹图样到相位分布图 qf!p 9@4F[  
8.3.1 傅里叶变换法 p"n$!ilbm  
8.3.2 相移散斑干涉术 $8UUzk  
8.3.3 相位展开 $Tu61zq  
8.4 用散斑测量振动 F`gi_;c  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 x3 q]I8q  
8.5.1 由散斑对比度得到表面高度的均方差值和表面协方差面积 H*ow\ Ct  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 "D63I|O)  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 ]s'Q_wh_-v  
8.5.4 由测量角功率谱得到表面高度标准偏差和协方差函数 L ^q""[  
第9章 通过大气成像中的散斑 F Sw\_[^CQ  
9.1 背景 ,]46I.]  
9.1.1 大气中折射率的涨落 =Je[c,&j$?  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 2%LLSa  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 g)#W>.Asd  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 DJ'zz&K  
9.5 天文散斑干涉测量术 JmxH"7hTE  
9.5.1 可恢复的物信息 oB}BU`-l  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 yE:+Lo`>  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 c3jx+Q  
9.6.1 交叉频谱传递函数 mq@6Q\Z+  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 llcb~  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 % tS,}ze  
9.7.1 双频频谱传递函数 hIy~B['  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 n^Hm;BiE#  
9.8 散斑相关成像术 :r{<zd>;  
附录A 散斑场的线性变换 vB.E3r=  
附录B 部分散射散斑的对比度 )
J2mM  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 t;W0"ci9  
C.1 相关矩阵 ,:%CB"J  
C.2 相位微商的联合密度函数 "W6uV!  
C.3 强度微商的联合密度函数 B3We|oe!  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 IpYM;tYw&  
D.1 自由空间光路 K"|l@Q[  
D.2 成像光路

^q{9  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度  _zY#U9  
E.1 随机相位漫射体 mk.9OhYY  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 0)Uce=t`  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 &S~zNl^m  
附录F 限定散斑的统计 -`'I{g&A  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 _Gn2o2T  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 nV"~-On  
G.2 成像光路中的散斑模拟 A,JmX  
参考文献 [w0QZyUn  
汉英对照索引 '))0Lh l  
…… k.uH~S_  
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