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.
U\-R'Z>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。
JC;&]S. 《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。
#wZH.i# 《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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*.Z~f"SZy* 91nw1c! 中文版序
a>Zp?*9 序
J"TF@7{p 第1章 散斑的起源和表现
J93xxj 1.1 一般背景
qVjMflVoay 1.2 散斑起因的直观解释
g}L>k}I?!W 1.3 一些数学预备知识
~qK/w0=j 第2章 随机相幅矢量和
kv;P2:"| 2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩
[ugr<[6 2.2 有大量独立步数的随机行走
<d >!% 2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量
F07X9s44E 2.4 随机相幅矢量和之和
}]JHY P\ 2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和
;WgUhA
;q 2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和
+oL@pp0 第3章 光学散斑的一阶统计性质
8pZ Ogh
3.1 强度的定义
9Hd_sNUu\ 3.2 强度和相位的一阶统计
? nq%'<^^ 3.2.1 大量的随机相幅矢量
f[ia0w5 m 3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和
(L(n% 3.2.3 有限数目的等长相幅矢量
''3I0X*! 3.3 散斑图样的和
`3@?)xa 3.3.1 在振幅基础上求和
[+!&iN 3.3.2 两个独立散斑强度的和
+[_3h9BK 3.3.3 N个独立散斑强度的和
dP`B9>r 3.3.4 相关散斑强度的和
3xiDt?&H 3.4 部分偏振散斑
0?dr( 3.5 部分散射散斑
[AA}P/iW 3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
n7yp6Db 3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑
Q|e-)FS) 3.6.2 T强度分布驱动的散斑
"fW
}6pS 3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和
HxcL3Bh$~} 第4章 散斑的高阶统计性质
&~2IFp 4.1 多元高斯统计
PC|ul{[*} 4.2 对散斑场的应用
(OA4H1DL^ 4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计
oYt 34@{? 4.3.1 振幅的联合密度函数
PTqia! 4.3.2 相位联合密度函数
P+wpX 4.3.3 强度的联合密度函数
5pK
_-:? 4.4 散斑的自相关函数和功率谱
n9n)eI)R 4.4.1 自由空间传播光路
A7|L|+ ? 4.4.2 成像光路
z,4 D'F& 4.4.3 深度方向上的散斑尺寸
sx}S,aIU 4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
_uXb>V*8 4.5.1 面散射与体散射的对比
e`OQ6|.k8 4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应
bdG@%K', 4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制
* ^V?u 4.5.4 散射波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散射
1ANb=X|hig 4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射
't5`Ni 4.5.6 体散射产生的散斑的性质
CPMGsW^ 4.6 积分和模糊的散斑的统计学
SD<a#S\o 4.6.1 积分散斑的平均值和方差
`b%lojT. 4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果
51y#AQ@ 4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果
To5hVL<Ex" 4.6.4 部分偏振散斑图样的积分
Vu=/<;-N 4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质
~_c1h@ 4.7.1 背景
;{q* 4.7.2 各种散射光斑形状下的
参数
?r@^9 4.7.3 散斑相位的微商:散斑图样中的
光线方向
R=F_U 4.7.4 散斑强度的微商
aB?usVoS 4.7.5 散斑图样的亮阶交叉
RZ;s_16GQ 4.8 散斑图样的零点:光学涡旋
v"Ax'() 4.8.1 零强度出现所要求的条件
RS
l*u[fB 4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质
7nFOVZ 4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度
}a.j~>rq 4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度
.Y"F3
R 第5章 抑制散斑的光学方法
P^48]Kj7 5.1 偏振的多样化
akU2ToP 5.2 用运动漫射体进行时间平均
XM,slQ 5.2.1 背景
cD}]4 5.2.2 光滑的物
,&qC
R
sw 5.2.3 粗糙的物
&i.sSqSI5 5.3
波长和角度的多样化
!8|}-eFY 5.3.1 自由空间传播,反射光路
Q2uV/M1? 5.3.2 自由空间传播,透射光路
RtzSe$O 5.3.3 成像光路
[~ 2imS 5.4 减弱时间和空间相干性
6a9$VGInU 5.4.1 光学中的相干性概念
%W)pZN} 5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱
r[H8;&EL 5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑
ovBmo2W/ 5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑
GNe^~ 5.5 用时间相干性破坏空间相干性
2\QsF,@`YU 5.6 复合散斑抑制技术
8W?dWj 第6章 某些成像应用中的散斑
l
$"hhI8 6.1 眼睛中的散斑
fe,6YXUf 6.2 全息术中的散斑
)1KyUQ\e 6.2.1 全息术的原理
i i-AE L 6.2.2 全息像中的散斑抑制
j)6p>6 6.3 光学相干层析术中的散斑
Xq&BL,lS 6.3.1 OCT成像技术简介
5<R m{ 6.3.2 OCT的分析
rxH]'6kP 6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制
i>s 6.4 光学投影显示中的散斑
,<r&]
eC 6.4.1 投影显示的剖析
;'= cNj 6.4.2 投影显示中的散斑抑制
e)g&q'O 6.4.3 偏振多样性
$[n:IDa*@1 6.4.4 运动屏幕
HP1QI/*v 6.4.5 波长多样性
G7Sw\wW 6.4.6 角度多样性
~~Ezt*lH 6.4.7 投影
光学系统的留有余量的设计
q*3keB;X 6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上
?!6Itkg 6.4.9 专门设计的屏幕
W%-XN 6.5 投影微光刻中的散斑
'.(Gg%*\. 6.5.1 准分子激光的相干性质
pX?3inQP%( 6.5.2 时域散斑
Es%f@$0uy 6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落
JHt
U" 第7章 某些非成像应用中的散斑
x9 %=d 7.1 多模
光纤中的散斑
%BP>,E/w 7.1.1 光纤中的模式噪声
pUb1#= 7.1.2 限定散斑的统计性质
Y}N\|*ye- 7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系
]f0'YLG 7.2 散斑对光学雷达性能的影响
E)gD"^rex 7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性
,0. kg 7.2.2 低光照水平下的散斑
f7lj,GAZ 7.2.3 探测统计分布——直接探测
_>Raw 7.2.4 探测统计分布——外差探测
89g
a+#7 7.2.5 直接探测与外差探测的比较
VNHceH 7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响
7|DG1p9C 第8章 散斑与计量学
:Kwu{<rJ!( 8.1 散斑照相术
KBmO i 8.1.1 面内位移
{E:` 8.1.2 仿真
Pc`d]*BYi 8.1.3 谱五(vx,vy)的性质
=GPXuo 8.1.4 对移动量(x0,y0)的限制
Og/aTR<;= 8.1.5 多散斑图窗口分析
b-sN#'TDg 8.1.6 物体转动
7v ZD 8.2 散斑干涉术
qTr P@F4`g 8.2.1 使用照相探测的系统
49~d6fH 8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI)
xR/CP.dg 8.2.3 剪切散斑干涉术
fRQ,Z 8.3 从条纹图样到相位分布图
<\~v$=G 8.3.1 傅里叶变换法
HcsVq+ 8.3.2 相移散斑干涉术
w`)5(~b 8.3.3 相位展开
h|CZ~ 8.4 用散斑测量振动
oS fr5
i 8.5 散斑与表面粗糙度的测量
]P0%S@] 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
AafS6]y 8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差
)8@- 8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差
olE(#}7V 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
7__[=)(b2X 第9章 通过大气成像中的散斑
AG@gOm 9.1 背景
x#D%3v"l_* 9.1.1 大气中折射率的涨落
GfE>?mG 9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数
b&:v6#i 9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数
[a2]_]E% 9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质
.h-mFcjy 9.5 天文散斑干涉测量术
5H0qMt P 9.5.1 可恢复的物信息
9\_AB.Z: 9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
.gx^L=O: 9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术
V]F D'XAl 9.6.1 交叉频谱传递函数
79v +ze 9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息
_ ;j1g% 9.7 双频频谱(Bispectrum)技术
WigtTAh4 9.7.1 双频频谱传递函数
S hI1f 9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息
mr\,"S-` 9.8 散斑相关成像术
djdTh
+>28 附录A 散斑场的线性变换
i%K6<1R;y{ 附录B 部分散射散斑的对比度
MXaFqK<Y 附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算
~)U50.CH C.1 相关矩阵
Qn*l,Z]US C.2 相位微商的联合密度函数
o08WC'bX C.3 强度微商的联合密度函数
4X+xh|R:U 附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析
v -}f
P D.1 自由空间光路
23gN;eD+m6 D.2 成像光路
3K
&637 附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度
E>bkEm E.1 随机相位漫射体
gk%nF E.2 漫射体刚好充满投影光学系统
|>;PV4])( E.3 漫射体充溢投影光学系统
{r_HcI(h 附录F 限定散斑的统计
qUJ"* )S 附录G
模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例
NUV">i.( G.1 自由空间传播中的散斑模拟
_J1\c~ke" G.2 成像光路中的散斑模拟
wpK1nA+7N 参考文献
jJ#D`iog5 汉英对照索引
DBAyc# ……
fsL9d} t1w5U+z