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. 3 (Gygq#  
《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}5'v^"6,  
《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。 qb#V)  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 8 ))I$+  
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中文版序 D'U\]'.  
序 eh8<?(eK  
第1章 散斑的起源和表现 RlG'|xaT  
1.1 一般背景 m-Mhf;  
1.2 散斑起因的直观解释 s?1-$|*  
1.3 一些数学预备知识 +]aD^N9['  
第2章 随机相幅矢量和 4nX'a*'D~}  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 Vs2v j  
2.2 有大量独立步数的随机行走 pO-)x:Wg  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 !XG/,)A  
2.4 随机相幅矢量和之和 BV_a-\Sa=  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 B8P@D"u  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 $~;6hnrm  
第3章 光学散斑的一阶统计性质  |V*e2w  
3.1 强度的定义 (7 ]\p  
3.2 强度和相位的一阶统计 ;h*"E(Pp  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 {|t?
  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 bCe[nmE2  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 /i7>&ND.r  
3.3 散斑图样的和 X"]mR7k  
3.3.1 在振幅基础上求和 _.s\qQ  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 ,cl"1>lp  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 _&8KB1~
 
3.3.4 相关散斑强度的和 -NI@xJO4(;  
3.4 部分偏振散斑 P17]}F``  
3.5 部分散射散斑 K~9 jin  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 (RI>aDGRH  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 ]VO,} `  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 3l41r[\  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 }VJ hw*s  
第4章 散斑的高阶统计性质 x&6i@Jl  
4.1 多元高斯统计 k_.j%  
4.2 对散斑场的应用 -&HoR!af  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 \f<thd*bC  
4.3.1 振幅的联合密度函数 xq#]n^  
4.3.2 相位联合密度函数 _YD<Q@  
4.3.3 强度的联合密度函数  t}*
 qs  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 )Uoe~\  
4.4.1 自由空间传播光路 >u%[J!Y;;  
4.4.2 成像光路 yD=)&->Ra  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 )GF
 
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 \t7zMp  
4.5.1 面散射与体散射的对比 TO;]9`~;Mu  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 YpbdScz  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 ygu?w7  
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 +O%a:d%  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 K;(|v3g6  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 xf3/<x!B  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 [eTck73  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 YP@?j  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 U7Sl@-#|  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 .(.G`aKnF  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 zv3<i (  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 ".7
KEnx  
4.7.1 背景 e^K=8IW  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 iJ~iJ'vf  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 B3i=pcef  
4.7.4 散斑强度的微商 ;L/T}!Dx  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 |Z +E(F  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 1QdB`8in  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 OYCFx2{  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 }j5@\c48  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 
f+(w(~O  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 ;z=C^'  
第5章 抑制散斑的光学方法 aWi]
t'_  
5.1 偏振的多样化 %PNm7s4x2  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 R;I-IZS:  
5.2.1 背景 N"Nd$4  
5.2.2 光滑的物 -O
,O<tOm  
5.2.3 粗糙的物 RM=+ZmA  
5.3 波长和角度的多样化 x[,wJzp\6  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 SGT-B.  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 41_sSqq;^  
5.3.3 成像光路 #._6lESK  
5.4 减弱时间和空间相干性 97@?QI}  
5.4.1 光学中的相干性概念 [8(9.6f  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 rD)v%vvr&`  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 lKD<  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 /Gu2@m[r  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 X2mm'JDwK  
5.6 复合散斑抑制技术 X0J]6|du.  
第6章 某些成像应用中的散斑 jjlCi<9CQ^  
6.1 眼睛中的散斑 ?&bVe__  
6.2 全息术中的散斑 x>/@Z6Wxz  
6.2.1 全息术的原理 'm.XmVZL%  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 \<
+47+  
6.3 光学相干层析术中的散斑 InGbV+ I  
6.3.1 OCT成像技术简介 o\Vt $  
6.3.2 OCT的分析 ,'0oj$~S:  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 rG'k<X~7  
6.4 光学投影显示中的散斑 loVvr"&g  
6.4.1 投影显示的剖析 V?pO~qo  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 ##\ZuJ^-  
6.4.3 偏振多样性 @9Pn(fd]  
6.4.4 运动屏幕 x@(f^P  
6.4.5 波长多样性 MrjB[3Td  
6.4.6 角度多样性 )ejqE6'[  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 79fyn!Iz<  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 0a-:x4  
6.4.9 专门设计的屏幕 ,oVBgCf  
6.5 投影微光刻中的散斑 E;e2{@SX2K  
6.5.1 准分子激光的相干性质 FbT&w4Um=  
6.5.2 时域散斑 :jp$X|  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 Bc,z]  
第7章 某些非成像应用中的散斑 [ESQD5&  
7.1 多模光纤中的散斑 zU=[Kc=$  
7.1.1 光纤中的模式噪声 &(1NOyX&  
7.1.2 限定散斑的统计性质 @g5]w&o_  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 w%u[~T7OI  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 V0&QEul  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 KTREOOu .t  
7.2.2 低光照水平下的散斑 DY27'`n6  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 qMj e,Y  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 ~_\2\6%1^n  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 9W r(w  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 nff]Y$FB  
第8章 散斑与计量学 GM92yi!8  
8.1 散斑照相术 `SbX`a0p2  
8.1.1 面内位移 *qOCo_=P8  
8.1.2 仿真 n8ya$bc  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 <p8y'KAlc  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 `I<|*vW u  
8.1.5 多散斑图窗口分析 ,;& PKY  
8.1.6 物体转动 s'w0pZqj  
8.2 散斑干涉术 _!Q\Xn  
8.2.1 使用照相探测的系统 f}uCiV!?v  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) $f\-.7OD  
8.2.3 剪切散斑干涉术 +Uk.|@b=-V  
8.3 从条纹图样到相位分布图 :Bc;.%  
8.3.1 傅里叶变换法 )[Cm*Xxa$  
8.3.2 相移散斑干涉术 N%i<DsK.u6  
8.3.3 相位展开 T8oASg!  
8.4 用散斑测量振动 hkc_>F]Hx  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 Q)dns)_x  
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 CK#PxT?"  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 j>M%?Tw  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 mw%_yDZ{  
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 6u8fF|s  
第9章 通过大气成像中的散斑 D(GHkS*0q  
9.1 背景 6g&nnA  
9.1.1 大气中折射率的涨落 ,g.=vQm:?  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 Re>e|$.T  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 Hn.UJ4V  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 2J <Z4Ap  
9.5 天文散斑干涉测量术 mY9K
)]8  
9.5.1 可恢复的物信息 #d(r^U#I  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 EeJ]> 1  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 rKq]zHgpo  
9.6.1 交叉频谱传递函数 tam/FzVw  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 BW[K/l~"$:  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 \aozecpC`  
9.7.1 双频频谱传递函数 e2F7G>q:5  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 djM=QafB:C  
9.8 散斑相关成像术 aKZD4;  
附录A 散斑场的线性变换 g#*N@83C  
附录B 部分散射散斑的对比度 QI<3N  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 ij^!TY[0  
C.1 相关矩阵 {5`?0+  
C.2 相位微商的联合密度函数 @TDcj~oR?  
C.3 强度微商的联合密度函数 ,)G,[ih  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 ~E~J*R Ze  
D.1 自由空间光路 \h4y,sl  
D.2 成像光路 e^TF.D?RS  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 }vIm C [  
E.1 随机相位漫射体 4{pa`o3  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 g11K?3*%Q  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 hpu(MX\  
附录F 限定散斑的统计 &2J|v#$F  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 :h@:F7N _  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 o6oYJ`PY  
G.2 成像光路中的散斑模拟 >%,tyJ~  
参考文献 L`v,:#Y   
汉英对照索引 TrW3@@}j  
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