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. ~67L  
《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。 1u\fLAXn  
《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。 ")U`Wgx  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 4ifWNL^)  

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中文版序 '|e5cW6z  
序 V(3udB@K  
第1章 散斑的起源和表现 *xs8/?  
1.1 一般背景 {Ex0mw)T  
1.2 散斑起因的直观解释 47"ERfP  
1.3 一些数学预备知识 HFwT  
第2章 随机相幅矢量和 zxCxGT\;  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 GYiUne$  
2.2 有大量独立步数的随机行走 >P
5 EW!d  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 au8bEw&W  
2.4 随机相幅矢量和之和 J$PE7*NU  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 `3r*Ae  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 il-v>GJU7{  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 aO'$}rDf$  
3.1 强度的定义 WJ\YKXG  
3.2 强度和相位的一阶统计 KoQvC=+WI  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 cGC&O%`i,\  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 (~{7e/)r  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 52*zX 3  
3.3 散斑图样的和 ?S!lX[#v  
3.3.1 在振幅基础上求和 lN1T\  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 BZsw(l4/0'  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 A1\;6W:  
3.3.4 相关散斑强度的和 6R@ v>}  
3.4 部分偏振散斑 ~@R=]l"  
3.5 部分散射散斑 /NLpk7r[\q  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 x!!:jL'L  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 l4u`R(!n5  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 av wU)6L  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 ~v9\4O  
第4章 散斑的高阶统计性质 9ZG.%+l  
4.1 多元高斯统计 b
Q0m=BzF  
4.2 对散斑场的应用 w0moC9#$?  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 k`.-PU  
4.3.1 振幅的联合密度函数 -CY?~WL&  
4.3.2 相位联合密度函数 LtH;#Q  
4.3.3 强度的联合密度函数 vyqlP;K  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 ImklM7A  
4.4.1 自由空间传播光路 V|xR`Q  
4.4.2 成像光路 IcPIOCmOc  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 ^#exsXy  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 KWy4}7a@,s  
4.5.1 面散射与体散射的对比 S! ,.#e(Y  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 \8Fe56  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 H*yX Iq:  
4.5.4 散射波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散射 j4H,*fc  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 8!me$k&  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 (sO;etW  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 Y.F:1<FAtf  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差  ;{BELv-4  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 ]O7I7K  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 ^N`ar9Db  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 ZxbWgM5rm  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 h{J2CWJ  
4.7.1 背景 J9I!d.U  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 u Dm=W36  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 4\ H;A  
4.7.4 散斑强度的微商 8K6yqc H  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 .\{GU9|nO  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 qN}0$x>p  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 98Pt&C?-B  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 "-A@>*g  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 uQ9P6w=Nt  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 2
@:Go`mg  
第5章 抑制散斑的光学方法 XLg6?Nu  
5.1 偏振的多样化 ?8b?{`@V  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 Bz9!a
k~4  
5.2.1 背景 DDc?GY:
 
5.2.2 光滑的物 =<iK3bPkU  
5.2.3 粗糙的物 @\z2FJ79w  
5.3 波长和角度的多样化 d1``}naNw  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 %@kmuz??  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 =4m?RPb~b  
5.3.3 成像光路 vDv:3qN7(  
5.4 减弱时间和空间相干性 (6>8Dt 9[  
5.4.1 光学中的相干性概念 hqD]^P>l1  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 FuLP{]Y+AM  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 . sgV  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 ZnI_<iFR*  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 -fT]}T6=  
5.6 复合散斑抑制技术 p_)V@7  
第6章 某些成像应用中的散斑 dilRL,  
6.1 眼睛中的散斑 j2=jD G  
6.2 全息术中的散斑 xQ^zX7  
6.2.1 全息术的原理 ; R&wr_%  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 o.keM4OQ  
6.3 光学相干层析术中的散斑 qOV#$dkY  
6.3.1 OCT成像技术简介 x=5k74  
6.3.2 OCT的分析 k)1K6ug  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 "qIO,\3T  
6.4 光学投影显示中的散斑 yO]Vex5)  
6.4.1 投影显示的剖析 %'%ej^s-R  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 go@UE2qw  
6.4.3 偏振多样性 5|9,S  
6.4.4 运动屏幕 xCEEv5(5  
6.4.5 波长多样性 /3L1Un*  
6.4.6 角度多样性
Ym8G=KA  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 r-9P&*1  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 @F+4 NL-'P  
6.4.9 专门设计的屏幕 T7'njaLec  
6.5 投影微光刻中的散斑 !\z:S?V  
6.5.1 准分子激光的相干性质 .MXznz  
6.5.2 时域散斑 ltO:./6v  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 UMma|9l(i  
第7章 某些非成像应用中的散斑 (es+VI2!&C  
7.1 多模光纤中的散斑 FL,jlE_  
7.1.1 光纤中的模式噪声 ?nn`ud?f  
7.1.2 限定散斑的统计性质 i"_)91RA  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 gG>1  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 A{bt
Z#k  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 P|!GXkS  
7.2.2 低光照水平下的散斑 4askQV &hj  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 \A6MVMF8  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 5IOOVYl  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 [}9sq+##  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 1y2D]h/'  
第8章 散斑与计量学 _[<R<&jG  
8.1 散斑照相术 C\ZL*,%}  
8.1.1 面内位移 TUw^KSa  
8.1.2 仿真 osoreo;V^  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 o+4/L)h  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 me_DONW  
8.1.5 多散斑图窗口分析 .0:BgM  
8.1.6 物体转动 O#7ONQfBO  
8.2 散斑干涉术 {0nZ;1,m  
8.2.1 使用照相探测的系统 XI} C|]#  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) >XcbNZV  
8.2.3 剪切散斑干涉术 *p`0dvXG2  
8.3 从条纹图样到相位分布图 AjKP -[  
8.3.1 傅里叶变换法 HgvgO\`]  
8.3.2 相移散斑干涉术 Wb+
^Ue  
8.3.3 相位展开 l"5$6h  
8.4 用散斑测量振动 r Lg(J|^  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 K_{f6c<  
8.5.1 由散斑对比度得到表面高度的均方差值和表面协方差面积 w,bILv)  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 F[<EXLQ  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 }fpK{db  
8.5.4 由测量角功率谱得到表面高度标准偏差和协方差函数 jV]'/X<  
第9章 通过大气成像中的散斑 zlF*F8>m  
9.1 背景 <W~5;m  
9.1.1 大气中折射率的涨落 K{.s{;#  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 WPygmti}Be  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 ,d(F|5M:  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 veFl0ILd  
9.5 天文散斑干涉测量术
VUC  
9.5.1 可恢复的物信息 h!5^d!2,  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 :y==O4  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 Z4A a  
9.6.1 交叉频谱传递函数 #4%4iR5%  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 ]W7(}~m  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 bj\v0NKN4  
9.7.1 双频频谱传递函数 '(m
J*Eb  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 8Y*SZTzV  
9.8 散斑相关成像术 a% |[m,FvP  
附录A 散斑场的线性变换 A%>Ir`I  
附录B 部分散射散斑的对比度 j/4N  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 a\S"d  
C.1 相关矩阵 nF~</>  
C.2 相位微商的联合密度函数 @=,2{JF*6  
C.3 强度微商的联合密度函数 jCDZ$W89  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 )^7Y^ue  
D.1 自由空间光路 X|K"p(N  
D.2 成像光路 RqgH,AN  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 +M
c kR  
E.1 随机相位漫射体 ,mEFp_a+  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 vCyvy^s-I  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 daf$`  
附录F 限定散斑的统计 F]]np&UV.  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 Ja>UcE29  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 T=35?   
G.2 成像光路中的散斑模拟 &sR=N60n  
参考文献 0@d)DLM?  
汉英对照索引 h>-J
XuN  
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