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. 5q ,  
《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。 'mcJ/9)v  
《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。 UYQ$c }Z5  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 g,:Nzb  
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中文版序 Ln_l>X6j51  
序 faq K D:  
第1章 散斑的起源和表现 +*J4q5;E[?  
1.1 一般背景 pNlisS  
1.2 散斑起因的直观解释 )!d1<p3  
1.3 一些数学预备知识 9>R|k$`  
第2章 随机相幅矢量和 (g m^o{  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 }BJ1#<  
2.2 有大量独立步数的随机行走 42CMRGv  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 GX)QIe~;qJ  
2.4 随机相幅矢量和之和 3@] a#>  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 ge?-^s4M  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 %20-^&zZ  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 %5*#c*)R  
3.1 强度的定义 CLfb`rF  
3.2 强度和相位的一阶统计 n:'BN([]o  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 ['emP1g~  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 Z]TVH8%|k  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 l _O~v?  
3.3 散斑图样的和 rhTk}2@h  
3.3.1 在振幅基础上求和 +&,\ J9'B  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 6wB>-/'Y  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 *'YNRM\}  
3.3.4 相关散斑强度的和 f#kevf9zc  
3.4 部分偏振散斑 G=cH61  
3.5 部分散射散斑 %GbPrlu  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 )[sO5X7'^  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 )_e"Nd4  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 T(UYlLe  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 1K9?a;.  
第4章 散斑的高阶统计性质 }pnFJ  
4.1 多元高斯统计 3cO[t\/up  
4.2 对散斑场的应用 $Q?G
*@y  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 M3@fc,Ch  
4.3.1 振幅的联合密度函数 !otq
 X-  
4.3.2 相位联合密度函数 sK-|xU.  
4.3.3 强度的联合密度函数 
%]0U60  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 hS{ *l9v7  
4.4.1 自由空间传播光路 ""'eT
pe  
4.4.2 成像光路 sLa)~To
 
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 2Lekckgv  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 G=!bM(]R~  
4.5.1 面散射与体散射的对比 wT~;tOw~  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 aE+$&_>ef  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 bC>>^?U1m  
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 & VB  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 ,35:Srf|  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 gpK_0?%
 
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 uAS8F=9xP  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 tW.>D;8  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 y2"S\%7$h  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 vDeG20.?Z  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 9=~H6(m>  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 w+9C/U;|s  
4.7.1 背景 3b)
T}g  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 uM)9b*Vbo  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 0rJ\
e  
4.7.4 散斑强度的微商 W|rFl]~a  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 #1dTM-  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 %r  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 _Kl{50}]  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 EXW 6yXLV  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 sJI-  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 .V 3X#t  
第5章 抑制散斑的光学方法 M |Q  
5.1 偏振的多样化 Q`p}X&^a  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 h[je_^5  
5.2.1 背景 b|ksMB>)  
5.2.2 光滑的物 `-K)K<  
5.2.3 粗糙的物 y)^CDe2xU  
5.3 波长和角度的多样化 N 1f~K.e\  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 2mG&@
E  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 K~y9zF{  
5.3.3 成像光路 `b#nC[b6|v  
5.4 减弱时间和空间相干性 ),p
]n  
5.4.1 光学中的相干性概念 w[YkTv  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 F{*9[jY  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 1|~#028  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 oY2?W  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 "l[V%f E  
5.6 复合散斑抑制技术 ~b$z\|Y  
第6章 某些成像应用中的散斑 ~0[G/A$]  
6.1 眼睛中的散斑 M,_^hm7  
6.2 全息术中的散斑 Tu=eQS|'  
6.2.1 全息术的原理 !: EW21m  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 dJQ }{,+6  
6.3 光学相干层析术中的散斑 h*\TCl)  
6.3.1 OCT成像技术简介 34m']n  
6.3.2 OCT的分析 [Z5}2gB&  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 g3|Y$/J7P  
6.4 光学投影显示中的散斑 'x45E.wYw  
6.4.1 投影显示的剖析 /[nZ#zj!3  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 DNm7z[t{  
6.4.3 偏振多样性 LN~N Fjs  
6.4.4 运动屏幕 C;)Xwm>e  
6.4.5 波长多样性 >xU72l#5  
6.4.6 角度多样性 k{}[>))Q  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 y\|-O<8O  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 z%}CBTm  
6.4.9 专门设计的屏幕 iB}LnC:  
6.5 投影微光刻中的散斑 :rTKqX&"j  
6.5.1 准分子激光的相干性质 3D$\y~HU  
6.5.2 时域散斑 [TbG55  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 VM<oUKh_3  
第7章 某些非成像应用中的散斑 XMeL^|D  
7.1 多模光纤中的散斑  J:~[j  
7.1.1 光纤中的模式噪声 n&YW".iG  
7.1.2 限定散斑的统计性质 *,pZ fc  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 -n=$[-w  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 oieQ2>lYh  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 \~z?PA.$  
7.2.2 低光照水平下的散斑 j h1bn  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 KB%j! ?  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 B~V<n&<  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 i)@U.-*5m  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 =q"w2b&  
第8章 散斑与计量学 ~C/Yv&58  
8.1 散斑照相术 cYq']$]  
8.1.1 面内位移 M\\e e3Ih  
8.1.2 仿真 iL7-4Lv#  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 Cz=A{<^g  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 XQ0#0<  
8.1.5 多散斑图窗口分析 "o^bN 9=  
8.1.6 物体转动 .-('C> @  
8.2 散斑干涉术 ?dJ/)3I%F  
8.2.1 使用照相探测的系统 r&%gjqt  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) NK
 
8.2.3 剪切散斑干涉术 zqekkR]  
8.3 从条纹图样到相位分布图 #RR:3ZPZC  
8.3.1 傅里叶变换法 =2.tu*!C  
8.3.2 相移散斑干涉术 `x%U  
8.3.3 相位展开 ueWR/  
8.4 用散斑测量振动 ibZt2@GB)I  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 097Fvt=#  
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 629~Uc6]  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 )Y&MIJ7>@  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 [ 5CS}FB  
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 >G-8FL  
第9章 通过大气成像中的散斑 *} *!+C3  
9.1 背景 8X}^~e  
9.1.1 大气中折射率的涨落 *<`7|BH3  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 'L>&ZgLy  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 ]~j_N^oZ1X  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 #Acon7Rp  
9.5 天文散斑干涉测量术 )CC?vV  
9.5.1 可恢复的物信息 jgo e^f  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 ^3Z7dIUww  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 7af?E)}v  
9.6.1 交叉频谱传递函数 ONjC(7  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 %+AS0 Jh
B  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 8BYIxHHz  
9.7.1 双频频谱传递函数 egZyng pB  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 Nk lz_
]  
9.8 散斑相关成像术 eVqM=%Q  
附录A 散斑场的线性变换 nuf@}W>y  
附录B 部分散射散斑的对比度 }Kvh`@CiJ  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 bn0"M+7)f  
C.1 相关矩阵 :3111}>c  
C.2 相位微商的联合密度函数 ;jRL3gAe)  
C.3 强度微商的联合密度函数 .+{nA}Bc  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 a~8:rW^  
D.1 自由空间光路 /M0l p   
D.2 成像光路 NEqt).   
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 ePV-yy  
E.1 随机相位漫射体 G"G{AS  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 @+}rEe_(  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 Si#"Wn?|  
附录F 限定散斑的统计 u/z,92mmS  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 IV)^;i  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 T6sr/<#<(  
G.2 成像光路中的散斑模拟 ((Vj]I% ;  
参考文献 k-{yu8*';  
汉英对照索引 [GtcaX{Zz  
…… ^7i^ \w0  
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