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. `b7t4d*  
《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。 f6>b|k
~  
《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。 ( ^Nz9{  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 R-d:j^:f  
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中文版序
JU&c.p /  
序 r52gn(,  
第1章 散斑的起源和表现 Pw"-S?`(  
1.1 一般背景 ~V1E0qdAE  
1.2 散斑起因的直观解释 `7V]y-  
1.3 一些数学预备知识 !wh8'X*  
第2章 随机相幅矢量和 ],Do6 @M-  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 $5%SNzzl  
2.2 有大量独立步数的随机行走 G3AesTT|  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 0)Wltw~`&  
2.4 随机相幅矢量和之和 7?w*]  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 tW}'g:s  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 _g"<UV*H  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 F0Yd@Lk$_  
3.1 强度的定义 >@ .  
3.2 强度和相位的一阶统计 *_\_'@1|J)  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 {8bSB.?R  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 _ZSR.w}j/  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 1f=gYzuO)  
3.3 散斑图样的和 )R1<N  
3.3.1 在振幅基础上求和 3"~!nn0;  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 |[b{)s?x  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 5vnrA'BhBU  
3.3.4 相关散斑强度的和 p947w,1![  
3.4 部分偏振散斑 )|#sfHv7  
3.5 部分散射散斑 5">Z'+8  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 8$Y9ORs4  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 {V CWn95Z  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 \ta?b!Y),?  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 iSs:oH3l  
第4章 散斑的高阶统计性质 U9MxI%tb  
4.1 多元高斯统计 YNsJZnGr8#  
4.2 对散斑场的应用 Jij*x>K>y  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 8VXH+5's  
4.3.1 振幅的联合密度函数 ' %o#q6O  
4.3.2 相位联合密度函数
HY:7? <r  
4.3.3 强度的联合密度函数 #Ki[$bS~6  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 L$M9w  
4.4.1 自由空间传播光路 !%%6dB@%t  
4.4.2 成像光路 m^;f(IK5  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 "oO%`:pb  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 3AN/ H  
4.5.1 面散射与体散射的对比 WCixKYq  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 s|r3Gv|G  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 PALc;"]O  
4.5.4 散射波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散射 GC}==^1  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 uJ v-4H  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 &6nWzF  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 [S!/E4>['  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 Z4 =GMXj  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 sD#.Oq4&]y  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 Qd3 j%(  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 ^s"R$?;h  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 "S?z@i(K^  
4.7.1 背景 C1 *v,i  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 nZYBE030  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 TAW/zpps$  
4.7.4 散斑强度的微商 >tW#/\x{  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 &gx%b*;`L0  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 o0KL5].  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 O3kA;[f;  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 nb%6X82Q  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 :eVq#3}  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 rmg}N  
第5章 抑制散斑的光学方法 m!HJj>GEo  
5.1 偏振的多样化 vUM4S26"NT  
5.2 用运动漫射体进行时间平均  Mb~
F%_  
5.2.1 背景 $*fMR,~t&  
5.2.2 光滑的物 ;uP:"k  
5.2.3 粗糙的物 sd|).;s}  
5.3 波长和角度的多样化 xU`p|(SS-  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 5$C-9  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 \bw2u!  
5.3.3 成像光路 R8'RA%O9J  
5.4 减弱时间和空间相干性 -nV9:opD  
5.4.1 光学中的相干性概念 ?$4 PVI}  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 YUk\Q%  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 C;^X[x%h7$  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 [d]9Oa4  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 /m

zlH  
5.6 复合散斑抑制技术 Z4ImV~m  
第6章 某些成像应用中的散斑 [/8%3  
6.1 眼睛中的散斑 CzrC%xy  
6.2 全息术中的散斑 qUb&   
6.2.1 全息术的原理 'TB2:W3
 
6.2.2 全息像中的散斑抑制 R (n2A$  
6.3 光学相干层析术中的散斑 hp|YE'uYT  
6.3.1 OCT成像技术简介 `VguQl_,gA  
6.3.2 OCT的分析 *\F~[  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 ?4T-@~~*`=  
6.4 光学投影显示中的散斑 ' S/gmn  
6.4.1 投影显示的剖析 :^h$AWR^f  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 6.yu-xm
 
6.4.3 偏振多样性 ]:J$w]\  
6.4.4 运动屏幕 "VMz]ybi^  
6.4.5 波长多样性 @f3E`8  
6.4.6 角度多样性 YPI-<vM~  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 Pa:|_IXA  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 {E|$8)58i  
6.4.9 专门设计的屏幕 '!B&:X)  
6.5 投影微光刻中的散斑 f]srRYSR  
6.5.1 准分子激光的相干性质 DZtsy!xA  
6.5.2 时域散斑  a0)QH  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 DkDmE  
第7章 某些非成像应用中的散斑 7WzxA=*#  
7.1 多模光纤中的散斑 s6`?LZ0(z  
7.1.1 光纤中的模式噪声 j^RmrOg,  
7.1.2 限定散斑的统计性质 [j+sC*  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 PLBrP  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 a/xn'"eli  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 MkXmA`cP  
7.2.2 低光照水平下的散斑 c'\dFb9a  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 SNk=b6`9  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 wi{3/  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 *MW\^PR?  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 'i|YlMFIg  
第8章 散斑与计量学 R[]Mdt<  
8.1 散斑照相术 h^P#{W!e\  
8.1.1 面内位移 @gK?\URoT
 
8.1.2 仿真 W: z;|FF  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 aV0"~5  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 B/Ws_Kv  
8.1.5 多散斑图窗口分析 uHRsFlw  
8.1.6 物体转动 +k R4E23:  
8.2 散斑干涉术 N?`' /e  
8.2.1 使用照相探测的系统 >9Vn.S  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) N!tX<u~2  
8.2.3 剪切散斑干涉术 ,
64-1!  
8.3 从条纹图样到相位分布图 -jmY)(\  
8.3.1 傅里叶变换法 `N8O"UcoBo  
8.3.2 相移散斑干涉术 )NT*bLRPQ  
8.3.3 相位展开 {R{=+2K!|k  
8.4 用散斑测量振动 6Q5^>\Y  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 Bk{]g=DO  
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 k4z
Z7H  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 SSzIih@u  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 X2'0PXv>!  
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 Q22 GIr  
第9章 通过大气成像中的散斑 KwVbbC3  
9.1 背景 ` 5>b:3  
9.1.1 大气中折射率的涨落
Ab;.5O$y  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 eS){1  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 G=bCNn<  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 ~pky@O#b  
9.5 天文散斑干涉测量术 u:  
9.5.1 可恢复的物信息 'dc#F3  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 u_Z+;{]Pj  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 1G`Pmh@  
9.6.1 交叉频谱传递函数 tfWS)y7  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 :[d9tm  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 4?01s-Y  
9.7.1 双频频谱传递函数 8H`[*|{'  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 llDkJ)\  
9.8 散斑相关成像术 `XDl_E+>l  
附录A 散斑场的线性变换 uhq8  
附录B 部分散射散斑的对比度
akTk(  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 M D#jj3y  
C.1 相关矩阵 F((4U"   
C.2 相位微商的联合密度函数 ;5AcFB  
C.3 强度微商的联合密度函数 :Llb< MY2  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 cm+P]8o%{  
D.1 自由空间光路 j5h-dK  
D.2 成像光路 B`sAk %  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 62NsJ<#>  
E.1 随机相位漫射体 pQQH)`J|t  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 /g.U&oI]D  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 asqV~n
 
附录F 限定散斑的统计 b\5F]r  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 yWf`rF{  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 y>ktcuML  
G.2 成像光路中的散斑模拟 Wa~=bH  
参考文献 IAyp2  
汉英对照索引 ]I6 J7A[  
…… .jK4?}]  
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