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. YIGQDj@  
《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。 6;i]v|M-  
《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。 rwGY)9|  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 C vfm ,BL  

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中文版序 ZG+8kt!w  
序
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第1章 散斑的起源和表现 &[ejxK"  
1.1 一般背景 PMC5qQ%x  
1.2 散斑起因的直观解释 T+7-6y+ d  
1.3 一些数学预备知识 :^]rjy/|+  
第2章 随机相幅矢量和 >J,Rx!fq3  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 Ucr$5^ME  
2.2 有大量独立步数的随机行走 ?_*X\En*3  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 9bd$mp  
2.4 随机相幅矢量和之和 H=O/w3  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 #m[R1G#  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 +j Z,vKr  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 <WhdQKFf-  
3.1 强度的定义 30 e>C  
3.2 强度和相位的一阶统计 BnJpC<xm  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 IJ >qs8  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 KG7~)g  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 C],"va  
3.3 散斑图样的和 :98<dQIG  
3.3.1 在振幅基础上求和 _M[@a6?  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 W>$2BsO  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 H&0dc.n~.  
3.3.4 相关散斑强度的和 &GMBvmP  
3.4 部分偏振散斑 lsJl+%&8  
3.5 部分散射散斑 5,Rxc=  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 G':wJ7[]`  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 APye  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 (@wgNA-P  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 Ss>ez8q  
第4章 散斑的高阶统计性质 3(?V!y{@  
4.1 多元高斯统计 d'p]F~a
 
4.2 对散斑场的应用 oW[];r  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 Tnd)4}2p  
4.3.1 振幅的联合密度函数 zoh%^8?o  
4.3.2 相位联合密度函数 sn>2dRW{  
4.3.3 强度的联合密度函数 Vc2(R^  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 @q(sig00nr  
4.4.1 自由空间传播光路 v*Dz4K#  
4.4.2 成像光路 p"l GR&b  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 VK)vb.:  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 ([g[\c,H  
4.5.1 面散射与体散射的对比 Dt#( fuk#  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 As}3VBd  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 e^
Aw%t  
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 g]$e-X@k  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 K$1(HbL  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 =\ek;d0Tqb  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 Qq7%{`<}  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 RA_gj lJi  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 (=\))t8J  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 f*%Y]XL;%  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 BE$Wj;Q  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 l b9O  
4.7.1 背景 O-3R#sZ0  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 {9c_T!c  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 U,g)N[|  
4.7.4 散斑强度的微商 <(E9U.  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 Efa3{ 7>{  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 LlF|VR&P.  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 xRrKrs&eE  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 dq4t@:\o0  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 FgnS+c3W(  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 (~Hwq:=.  
第5章 抑制散斑的光学方法 (?vKe5  
5.1 偏振的多样化 qmF+@R&^i  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 {P7 I<^,  
5.2.1 背景 m\"X%Y#  
5.2.2 光滑的物 Fo;.  
5.2.3 粗糙的物 m
`!Vryf  
5.3 波长和角度的多样化 Y![//tg  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 3f)!RKS9q  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 52v@zDY  
5.3.3 成像光路 JPmZ%]wA  
5.4 减弱时间和空间相干性 J]gtgt^   
5.4.1 光学中的相干性概念 <=g
f|(  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 gMB/ ~g5b0  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 "*oN~&flc  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 yoVN|5  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 rCn"{.rI  
5.6 复合散斑抑制技术 z\6/?5D#
v  
第6章 某些成像应用中的散斑 40Z/;,wp{  
6.1 眼睛中的散斑 .{Df"e>  
6.2 全息术中的散斑 c 6$n:  
6.2.1 全息术的原理 idGhWV'  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 &4V"FHy2  
6.3 光学相干层析术中的散斑 :}[[G2|9  
6.3.1 OCT成像技术简介 G{{Or  
6.3.2 OCT的分析 bl-t>aO*.V  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 v}^ f8nVR  
6.4 光学投影显示中的散斑 ^ ^R4%C  
6.4.1 投影显示的剖析 SPY4l*kX  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 *N

?y<U  
6.4.3 偏振多样性 !e(ZEV g  
6.4.4 运动屏幕 jHWJpm(  
6.4.5 波长多样性 bcy( ?(  
6.4.6 角度多样性 Co^a$K  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 lITZ|u  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上  {r?qI  
6.4.9 专门设计的屏幕 n\D3EP<s  
6.5 投影微光刻中的散斑 DozC>  
6.5.1 准分子激光的相干性质 L~~Dj:%uq  
6.5.2 时域散斑 )B'U_*  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 vX
i}B  
第7章 某些非成像应用中的散斑 JI}p{yI  
7.1 多模光纤中的散斑 r
 ,,A%  
7.1.1 光纤中的模式噪声 4ng*SE_  
7.1.2 限定散斑的统计性质 ,.+"10=N.  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 XT5Vo  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 ,As78^E{  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 T\h_8  
7.2.2 低光照水平下的散斑 ;ckv$S[p  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 fJ3qL#'  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 UVD::  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 cMEM}Qh T  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 f-tV8  
第8章 散斑与计量学 pPG@_9qf  
8.1 散斑照相术 _u:4y4}  
8.1.1 面内位移 ^JMSe-  
8.1.2 仿真 xIo7f  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 NB&u^8b  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 5W!E.fz*T  
8.1.5 多散斑图窗口分析 >P=
xzg79  
8.1.6 物体转动 vN7ihe[C  
8.2 散斑干涉术 ma }Y\(38  
8.2.1 使用照相探测的系统 V_
(?mC  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) t@/r1u|iq  
8.2.3 剪切散斑干涉术 Hf %;FaJ=  
8.3 从条纹图样到相位分布图 ^U_B>0`ch  
8.3.1 傅里叶变换法  j>s%q.  
8.3.2 相移散斑干涉术 &K^h'>t'  
8.3.3 相位展开 =dX*:An  
8.4 用散斑测量振动 vfegIoZ  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 ){>;eky  
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 &/\0_CoTR\  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 fINM$ 6  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 z6G^BaT'  
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 cp?`\P  
第9章 通过大气成像中的散斑 `s:| 4;.  
9.1 背景 @;<w"j`r  
9.1.1 大气中折射率的涨落 8`VMdo9  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 :M3l#`4Q  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 fJE k
i>1  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 hkU# lt  
9.5 天文散斑干涉测量术 Lp ]d4"L;3  
9.5.1 可恢复的物信息 _-8,}F}W#s  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 ?$n<vF>  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 ?>o39|M_w  
9.6.1 交叉频谱传递函数 yl'~H;su  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 uEi!P2zN  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 0KDDAkR5R  
9.7.1 双频频谱传递函数 6:EO  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 Ew:JpMR  
9.8 散斑相关成像术 E?XA/z !  
附录A 散斑场的线性变换 IeU.T@ $  
附录B 部分散射散斑的对比度 MJg^ QVM  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 \:=Phbn  
C.1 相关矩阵 nlmkkTHF8  
C.2 相位微商的联合密度函数 }dXL= ul  
C.3 强度微商的联合密度函数 _?r+SRFn  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 W.67, 0m$  
D.1 自由空间光路 W"Rii]GK"  
D.2 成像光路 df:,5@CJ8  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度
?B}>
[
 
E.1 随机相位漫射体 isd[l-wAmf  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 d)G-K+&B  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 )T3wU~%  
附录F 限定散斑的统计 cu"%>>,,  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 {Y@[hoHtF  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 K7l{&2>?  
G.2 成像光路中的散斑模拟 8r|LFuI  
参考文献 @1+/r
?b  
汉英对照索引 drZw#b  
…… Qpc{7#bp  
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