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. <DPRQhNW]  
《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。 O[eU{;P  
《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。 nTGZ2C)c<'  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 hkm}oYW+  
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中文版序 4c{j9mh  
序 t 4zUj%F  
第1章 散斑的起源和表现 9-q> W  
1.1 一般背景 QV HI}3~  
1.2 散斑起因的直观解释 E>i<2  
1.3 一些数学预备知识 ]\A=[T^  
第2章 随机相幅矢量和 B(vCi^  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 `-
P1Y  
2.2 有大量独立步数的随机行走 d4ld-y  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 +se OoTKR  
2.4 随机相幅矢量和之和 MUv#8{+F'/  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 Ii5U)"  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 U1Fo #L  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 z^.dYb7<  
3.1 强度的定义 FXn98UFY  
3.2 强度和相位的一阶统计 _yR_u+
5  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 (n:A`]  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 e1E_$oJP  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 8!!h6dQgI  
3.3 散斑图样的和 f=Pn,.>tIz  
3.3.1 在振幅基础上求和 94dd )/a  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 S ~h*U2  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 =[!(s/+>L  
3.3.4 相关散斑强度的和 u/S>*E  
3.4 部分偏振散斑 !G[%; d  
3.5 部分散射散斑 YEaT_zWG0  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 d0ht*b  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 g[t paQ  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 [q3zs_nz  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 mVYfyLZ,(  
第4章 散斑的高阶统计性质 i^iu#WC  
4.1 多元高斯统计 Oso**WUOZ&  
4.2 对散斑场的应用 trrK6(p  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 _izjvg  
4.3.1 振幅的联合密度函数 ^VG].6  
4.3.2 相位联合密度函数 B0)|sH  
4.3.3 强度的联合密度函数 ~8mz.ZdY  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 W^xO/xu1/  
4.4.1 自由空间传播光路 tu$rVwgM  
4.4.2 成像光路 chUYLX}45  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 ::#[lw  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
r,Xyb`  
4.5.1 面散射与体散射的对比 Ai[@2AyU  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 SpU|Q1Q/h  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 t$Ff$(  
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 ru9@|FgAE  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 |?{V-L  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 o@.{|j  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 l5VRdZ4Uf  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 :2==7u7v?  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 ]>Z9K@  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 0(f+a_2^Q  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 o_mjI:  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 Lp(`m=;O  
4.7.1 背景 nr -< mQ  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 ;UpJ_y)n8\  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 j[A(@w"  
4.7.4 散斑强度的微商 %!nN<%  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 ~MH^R1=]  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 !a:e=b7g  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 EKF4]  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 R?:Q=7K  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 yn]Sc<uK  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 i?(cp["7  
第5章 抑制散斑的光学方法 |k*bWuXgLs  
5.1 偏振的多样化 .$}z</#!  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 2/V%jS[4#y  
5.2.1 背景 ?G',Qtz<K  
5.2.2 光滑的物 d;gs1]E50  
5.2.3 粗糙的物 x X3I`  
5.3 波长和角度的多样化 DMch88W  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 z{w %pUn}  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 jR[c3EA ;  
5.3.3 成像光路 _,(s  
5.4 减弱时间和空间相干性 =gJ{75tV3  
5.4.1 光学中的相干性概念 v.C  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 TS+jDs  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 >I~Q[  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 ]nRf%Vi8g  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 G[ #R1'  
5.6 复合散斑抑制技术 7~Inxk;  
第6章 某些成像应用中的散斑 H3R{+7  
6.1 眼睛中的散斑 W&9qgbO]  
6.2 全息术中的散斑 -o"b$[sf=Z  
6.2.1 全息术的原理 D-C]0Jf3  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 gvWgw7z  
6.3 光学相干层析术中的散斑 *Us}E7/"'  
6.3.1 OCT成像技术简介 Ekq(  
6.3.2 OCT的分析 L7(FDv,?  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 I|&DXF  
6.4 光学投影显示中的散斑 svEe@Kt`  
6.4.1 投影显示的剖析 [DeDU:  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 A+dx7anUz  
6.4.3 偏振多样性 m`8{arz2  
6.4.4 运动屏幕 EU:N9oT  
6.4.5 波长多样性 52o^]
 
6.4.6 角度多样性 *?1\S^7R  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 oVHe<zE.  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 l%mp49<  
6.4.9 专门设计的屏幕 iZnLgkk@  
6.5 投影微光刻中的散斑 !^MwE]  
6.5.1 准分子激光的相干性质 6g#yzex  
6.5.2 时域散斑 'JdK0w#  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 [c1Gq)ht  
第7章 某些非成像应用中的散斑 R|)l^~x  
7.1 多模光纤中的散斑 |H^v8^%>zm  
7.1.1 光纤中的模式噪声 Gq[5H(0/c  
7.1.2 限定散斑的统计性质 P(@Q[XQ2  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 ^}vf  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 ?nL
,
Otz  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 {#?|&n<  
7.2.2 低光照水平下的散斑 aizws[C  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 _>`9]6\&  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 ;/4x.t#b  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 (c}!gjm  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 1CZO+MB&"$  
第8章 散斑与计量学 MYVVI1A  
8.1 散斑照相术 fNx!'{o"  
8.1.1 面内位移 .7Yox1,  
8.1.2 仿真 1I'Q{X&B  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 @?]>4+Oa0  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 Y$,~"$su|  
8.1.5 多散斑图窗口分析 {Z <`@\K3  
8.1.6 物体转动 MRo_A
n+  
8.2 散斑干涉术 v8C($<3%  
8.2.1 使用照相探测的系统 l*wGKg"x3  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) Zz:%KUl3  
8.2.3 剪切散斑干涉术 fH9"sBiO  
8.3 从条纹图样到相位分布图 1]0;2THx  
8.3.1 傅里叶变换法 ~AaEa,LQ  
8.3.2 相移散斑干涉术 |%XcI3@*  
8.3.3 相位展开 jbZTlG  
8.4 用散斑测量振动 {*8G<&
 
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 C`qV+pV  
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 6Ktq7'Z@  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 j$6Q]5KdoS  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 *(vh|  
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 t&x\@p9  
第9章 通过大气成像中的散斑 8#,_%<?UVy  
9.1 背景 @C=gMn.E  
9.1.1 大气中折射率的涨落 *6u2c%^  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 |XQ_4{  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 o>+mw|{  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 +CSv@ />3  
9.5 天文散斑干涉测量术 Oop6o$k  
9.5.1 可恢复的物信息 .C+(E@eyA  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 NB^Al/V@  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 ,1CmB@  
9.6.1 交叉频谱传递函数 N5K2Hv<"  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 oXk6,b"  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 >;j&]]-&  
9.7.1 双频频谱传递函数 0cfGI%  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 An?#B4:  
9.8 散斑相关成像术 {/5aF_0D.  
附录A 散斑场的线性变换 9qGba=}Ey  
附录B 部分散射散斑的对比度 (w"(RM~  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 6pC1C.  
C.1 相关矩阵 z"QtP[_m  
C.2 相位微商的联合密度函数 Z'5&N5hx  
C.3 强度微商的联合密度函数 ndN*X'  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 |Go$z3bx  
D.1 自由空间光路 sHPeAa22  
D.2 成像光路 ?5};ONjN  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 x)$0Nr62D  
E.1 随机相位漫射体 %`]!atH  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 D(<0t
U^[  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 H!"TS-s`  
附录F 限定散斑的统计 <RC%<  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 b-@9Xjv  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 ?< yYm;B  
G.2 成像光路中的散斑模拟 w<]-~`K  
参考文献 _p9"MU&}  
汉英对照索引 X6w+L?A  
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