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.
S7Ty}?E@ 《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。
9 %4:eTcp 《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。
cPNc$^Y 《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。
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J:glJ'4E
Pap6JR{7 h )5S4) 中文版序
Wu/#}Bw# 序
!p/?IW+ 第1章 散斑的起源和表现
E KV[cq 1.1 一般背景
9%iQ~
1.2 散斑起因的直观解释
!Vw1w1 1.3 一些数学预备知识
n*=#jL 第2章 随机相幅矢量和
{#k[-\|; 2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩
8mKp PwG0 2.2 有大量独立步数的随机行走
aW&)3C2-x 2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量
"^\q{S&q2P 2.4 随机相幅矢量和之和
}0Ns&6 )xG 2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和
[A!w 2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和
Dz6xx? 第3章 光学散斑的一阶统计性质
/0XMQy 3.1 强度的定义
()l3X.t,$ 3.2 强度和相位的一阶统计
E6 -*2U)k+ 3.2.1 大量的随机相幅矢量
zZ8 *a\ 3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和
C$1W+( 3.2.3 有限数目的等长相幅矢量
* /n8T]s 3.3 散斑图样的和
@CmKF 3.3.1 在振幅基础上求和
u/u(Z& 3.3.2 两个独立散斑强度的和
q_h (D/g 3.3.3 N个独立散斑强度的和
;x/eb g
3.3.4 相关散斑强度的和
/GC&@y0yi 3.4 部分偏振散斑
j/d}B_2 3.5 部分散射散斑
(jDz[b#OPz 3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
?l^Xauk4Pj 3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑
7}UG&t{ 3.6.2 T强度分布驱动的散斑
daI_@k Y" 3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和
nOL"6%q 第4章 散斑的高阶统计性质
*b.
> 4.1 多元高斯统计
?zf3Fn2y 4.2 对散斑场的应用
?Z7QD8N
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计
7*{f*({ 4.3.1 振幅的联合密度函数
-9i7Ja 4.3.2 相位联合密度函数
nm,LKS7 4.3.3 强度的联合密度函数
4}uOut 4.4 散斑的自相关函数和功率谱
{4G/HW28 4.4.1 自由空间传播光路
5?^L)) 4.4.2 成像光路
_V-K yK 4.4.3 深度方向上的散斑尺寸
1^}I?PbqV 4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
Tn#Co$< 4.5.1 面散射与体散射的对比
*(F`NJ 3 4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应
6p)AQTh> 4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制
dWvVK("Wj 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
gVOAB-nw 4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射
Nhjq.& 4.5.6 体散射产生的散斑的性质
ZP<<cyY 4.6 积分和模糊的散斑的统计学
pi?MAE*f 4.6.1 积分散斑的平均值和方差
{7OHEArv
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果
GBbnR:hM 4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果
`x`[hJ?i 4.6.4 部分偏振散斑图样的积分
o[Jzx2A< 4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质
,KW
Q
6 4.7.1 背景
|h\7Q1,1~2 4.7.2 各种散射光斑形状下的
参数 }oRBQP^&K 4.7.3 散斑相位的微商:散斑图样中的
光线方向
ZNX38<3h 4.7.4 散斑强度的微商
h^yqrDyJ 4.7.5 散斑图样的亮阶交叉
pa[/6( 4.8 散斑图样的零点:光学涡旋
27e!KG[& 4.8.1 零强度出现所要求的条件
N7+L@CC6T 4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质
_5jT}I<k 4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度
_F;v3|`D@< 4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度
0Ds3wNz 第5章 抑制散斑的光学方法
?BnU0R_r] 5.1 偏振的多样化
@Nek;xJ 5.2 用运动漫射体进行时间平均
KhHFJo[8sf 5.2.1 背景
"La;$7ds 5.2.2 光滑的物
"]+g5G 5.2.3 粗糙的物
O,Q.- 5.3
波长和角度的多样化
T }}2J/sj 5.3.1 自由空间传播,反射光路
qz-QVY, 5.3.2 自由空间传播,透射光路
N T`S)P*? 5.3.3 成像光路
~|V^IJZ22 5.4 减弱时间和空间相干性
Wh)D_ 5.4.1 光学中的相干性概念
x]+PWk 5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱
<1D|TrP 5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑
sS>b}u+v#! 5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑
A9$x8x*Lt 5.5 用时间相干性破坏空间相干性
tJ\
$% 5.6 复合散斑抑制技术
/,Xl8<~# 第6章 某些成像应用中的散斑
&]nx^C8V; 6.1 眼睛中的散斑
c{1;x)L 6.2 全息术中的散斑
FE~D:)Xj'? 6.2.1 全息术的原理
$.SBW=^V 6.2.2 全息像中的散斑抑制
&|/_"*uM 6.3 光学相干层析术中的散斑
zR" cj 6.3.1 OCT成像技术简介
ANM#Kx+ 6.3.2 OCT的分析
1@F-t94I 6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制
6>a6;[ 6.4 光学投影显示中的散斑
BzzC| 6.4.1 投影显示的剖析
#Iw(+%D 6.4.2 投影显示中的散斑抑制
4<y 6.4.3 偏振多样性
=RQF::[h 6.4.4 运动屏幕
Y2u\~.;oq 6.4.5 波长多样性
y6XOq> 6.4.6 角度多样性
%71i&T F 6.4.7 投影
光学系统的留有余量的设计
#S}orWj
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上
53HA6:Q[ 6.4.9 专门设计的屏幕
i(}PrA
6.5 投影微光刻中的散斑
b3ohTmy4( 6.5.1 准分子激光的相干性质
kA:mB;: 6.5.2 时域散斑
_fHC+lwN 6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落
#,%bW[L<N 第7章 某些非成像应用中的散斑
(Rw<1q`, 7.1 多模
光纤中的散斑
X0lPRk53( 7.1.1 光纤中的模式噪声
p['RV 7.1.2 限定散斑的统计性质
l4bytI{63 7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系
36"n7 7.2 散斑对光学雷达性能的影响
ar3L|MN 7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性
XUqorE 7.2.2 低光照水平下的散斑
(bsx|8[ 7.2.3 探测统计分布——直接探测
m=dNJF 7.2.4 探测统计分布——外差探测
QJ|@Y(KV0 7.2.5 直接探测与外差探测的比较
8dGsV5" * 7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响
-'! J?~ 第8章 散斑与计量学
T+kV~ w{ 8.1 散斑照相术
^q:-ZgM> 8.1.1 面内位移
hbw(o
8.1.2 仿真
=+zDE0Qs 8.1.3 谱五(vx,vy)的性质
y>I2}P 8.1.4 对移动量(x0,y0)的限制
&N~Eu-@b 8.1.5 多散斑图窗口分析
Ez3fL&* 8.1.6 物体转动
#[+# bw_6 8.2 散斑干涉术
3_(_yEKx 8.2.1 使用照相探测的系统
gjS|3ED 8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI)
@)Qgy}*5 8.2.3 剪切散斑干涉术
l2D*b93 8.3 从条纹图样到相位分布图
n6/Ous 8.3.1 傅里叶变换法
E }L Hp 8.3.2 相移散斑干涉术
sPH2KwEv 8.3.3 相位展开
b9bIvjm_ 8.4 用散斑测量振动
P`Np+E#I 8.5 散斑与表面粗糙度的测量
pSs*Z6c)@ 8.5.1 由散斑对比度得到表面高度的均方差值和表面协方差面积
]G/m,Zv*: 8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差
}A)\bffH 8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差
GEBSUvM 7 8.5.4 由测量角功率谱得到表面高度标准偏差和协方差函数
e &6 %
第9章 通过大气成像中的散斑
FK%b@/7s~ 9.1 背景
i'IT,jz! 9.1.1 大气中折射率的涨落
{{G)Ry*pb 9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数
I2Xd"RHN 9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数
0=Z[6Q@: 9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质
z0z@LA4k6@ 9.5 天文散斑干涉测量术
x~5uc$ 9.5.1 可恢复的物信息
As:O|!F 9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
iq#{*:1 9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术
D6"=2XR4n 9.6.1 交叉频谱传递函数
J4Gzp~{ 9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息
s,z~qL6& 9.7 双频频谱(Bispectrum)技术
;Afz`Se1@ 9.7.1 双频频谱传递函数
honh'j 9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息
'Y38VOI% 9.8 散斑相关成像术
}vndt*F
附录A 散斑场的线性变换
-f+#j=FX 附录B 部分散射散斑的对比度
YT\`R 附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算
F/5&:e?( ) C.1 相关矩阵
Ji4p6$ .j- C.2 相位微商的联合密度函数
.u-a+ac< C.3 强度微商的联合密度函数
tl#sCf!c 附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析
(3Db}Hnn D.1 自由空间光路
V9c.(QY|f D.2 成像光路
!T6R[ 附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度
oPe|Gfv\G E.1 随机相位漫射体
s9- qR_ E.2 漫射体刚好充满投影光学系统
PR:k--)D E.3 漫射体充溢投影光学系统
s68(jYC7[ 附录F 限定散斑的统计
N\{"&e 附录G
模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例
FI.te3i?7 G.1 自由空间传播中的散斑模拟
,9&cIUH G.2 成像光路中的散斑模拟
X8C7d6ca 参考文献
XwH>F7HPe 汉英对照索引
Kz HYh ……
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