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.
|i|YlWQS 《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。
"5{Yn!-: 《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。
P2`ks[u+i 《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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aj(M{gFq~ WCR+ZXI?1 中文版序
pM(y?zGt 序
yA%[u.{ 第1章 散斑的起源和表现
ni~45WX3 1.1 一般背景
/jj@ =H 1.2 散斑起因的直观解释
RK rBHqh@ 1.3 一些数学预备知识
9sYX(Fl 第2章 随机相幅矢量和
f1=8I_>= 2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩
Nz!AR$
2.2 有大量独立步数的随机行走
,ypxy/ 2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量
J,7_5V@jJ 2.4 随机相幅矢量和之和
k;LENB2iv 2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和
^f<f&V 2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和
"hy#L
0\t 第3章 光学散斑的一阶统计性质
tmb0zuJ&C! 3.1 强度的定义
;P2~cQjD; 3.2 强度和相位的一阶统计
c$e~O-OVD? 3.2.1 大量的随机相幅矢量
wV5<sH__ 3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和
K[?wP>s 3.2.3 有限数目的等长相幅矢量
kY_UY~E 3.3 散斑图样的和
][?GJ"O+U 3.3.1 在振幅基础上求和
3_33@MM 3.3.2 两个独立散斑强度的和
e;!<3b 3.3.3 N个独立散斑强度的和
>`oO(d}n[0 3.3.4 相关散斑强度的和
Pyyx/u+?@ 3.4 部分偏振散斑
%+pXzw`B 3.5 部分散射散斑
6PPvfD^ 3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
X0!48fL* 3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑
xUSIck
3.6.2 T强度分布驱动的散斑
7kJ,;30) 3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和
rtzxMCSEU 第4章 散斑的高阶统计性质
B"Fg`s+]U 4.1 多元高斯统计
C
y&L, 4.2 对散斑场的应用
c!841~p(Q 4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计
)L#I#% 4.3.1 振幅的联合密度函数
_@^msyoq 4.3.2 相位联合密度函数
0;XnNz3& 4.3.3 强度的联合密度函数
~+T~}S 4.4 散斑的自相关函数和功率谱
P}VD}lEyO 4.4.1 自由空间传播光路
Eydk645:3 4.4.2 成像光路
ol:_2G2xQ 4.4.3 深度方向上的散斑尺寸
.5I1wRN49 4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
]]7s9PCN 4.5.1 面散射与体散射的对比
Wg$MKc9Vy[ 4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应
D!@c,H 4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制
tGf 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
RKBtwZx>f 4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射
W0nRUAo[ 4.5.6 体散射产生的散斑的性质
/\=g;o' 4.6 积分和模糊的散斑的统计学
7M$>'PfO 4.6.1 积分散斑的平均值和方差
;XTP^W!6f 4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果
Zd5frc$ 4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果
\,_%e[g49 4.6.4 部分偏振散斑图样的积分
~Aq UT]l 4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质
=XWi+') 4.7.1 背景
c3Mql+@ 4.7.2 各种散射光斑形状下的
参数 "C0oFRk 4.7.3 散斑相位的微商:散斑图样中的
光线方向
: 0%V:B 4.7.4 散斑强度的微商
U|y+k` 4.7.5 散斑图样的亮阶交叉
A!j&g(Z"Q 4.8 散斑图样的零点:光学涡旋
cy}2~w&s4 4.8.1 零强度出现所要求的条件
:|fzGf 4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质
9pk<=F 4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度
A46y?"]/30 4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度
|\b*p:el 第5章 抑制散斑的光学方法
-Ol/r=/& 5.1 偏振的多样化
#nu?b?X' 5.2 用运动漫射体进行时间平均
r<~1:/F|
5.2.1 背景
,ur_n7+LH 5.2.2 光滑的物
jmAWto}. 5.2.3 粗糙的物
D&]SPhX 5.3
波长和角度的多样化
q'1rSK 5.3.1 自由空间传播,反射光路
gN(8T_r 5.3.2 自由空间传播,透射光路
#|gt(p]C 5.3.3 成像光路
H(""So7L 5.4 减弱时间和空间相干性
FfP Ce5) 5.4.1 光学中的相干性概念
WAob"`8] 5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱
^(a %B 5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑
j[c|np4k\ 5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑
cl{;%4$9 5.5 用时间相干性破坏空间相干性
)WBTqML[ 5.6 复合散斑抑制技术
M#2DI?S@ 第6章 某些成像应用中的散斑
3g} ]nj:N 6.1 眼睛中的散斑
%pV/(/Q 6.2 全息术中的散斑
DMf:u`< 6.2.1 全息术的原理
2AU_<Hr6 6.2.2 全息像中的散斑抑制
PCD1I98 6.3 光学相干层析术中的散斑
~I!7]i]"*? 6.3.1 OCT成像技术简介
4INO . 6.3.2 OCT的分析
@4H*kA 6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制
dx:],VB 6.4 光学投影显示中的散斑
#:236^xYS 6.4.1 投影显示的剖析
`F(KM ' 6.4.2 投影显示中的散斑抑制
&{"aD& 6.4.3 偏振多样性
UB=I> 6.4.4 运动屏幕
&grT} 6.4.5 波长多样性
Q7f\ 5QjT 6.4.6 角度多样性
Bm.%bA>
6.4.7 投影
光学系统的留有余量的设计
O~ w&4F;{ 6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上
elw<(<u` 6.4.9 专门设计的屏幕
n Hy| 6.5 投影微光刻中的散斑
Xgc@cwd 6.5.1 准分子激光的相干性质
>Ei_## 6.5.2 时域散斑
JZN'U<R 6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落
?!8M
I,c/ 第7章 某些非成像应用中的散斑
] S]F&B
M| 7.1 多模
光纤中的散斑
<{7B ^' 7.1.1 光纤中的模式噪声
)CEfG 7.1.2 限定散斑的统计性质
-x@mS2 7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系
e=TB/W_ 7.2 散斑对光学雷达性能的影响
3fM~R+p 7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性
:SziQQ 7.2.2 低光照水平下的散斑
[v#t 7.2.3 探测统计分布——直接探测
PJS\> N&u 7.2.4 探测统计分布——外差探测
^q7
fN0"6 7.2.5 直接探测与外差探测的比较
ti3T?_ 7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响
kC0F@'D 第8章 散斑与计量学
(wnkdI{ 8.1 散斑照相术
'$;S?6$eW 8.1.1 面内位移
"{j4?3f) 8.1.2 仿真
9UZKL@KC 8.1.3 谱五(vx,vy)的性质
3<CCC+47 8.1.4 对移动量(x0,y0)的限制
>
QDmSy*& 8.1.5 多散斑图窗口分析
Hh4$Qr;R 8.1.6 物体转动
+A3@{2 8.2 散斑干涉术
K1]H~' 8.2.1 使用照相探测的系统
OT&J OTk\ 8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI)
pQ!NhzQ 8.2.3 剪切散斑干涉术
|fOQm 8.3 从条纹图样到相位分布图
iE!\)7y 8.3.1 傅里叶变换法
v:nm#P%P 8.3.2 相移散斑干涉术
uL\ B[<: 8.3.3 相位展开
w?Cqe
N 8.4 用散斑测量振动
7q^osOj" 8.5 散斑与表面粗糙度的测量
:q<8:,rP 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
V^As@P8,'( 8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差
F/IXqj 8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差
HSE9-c= 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
:]v%6i. 第9章 通过大气成像中的散斑
C%9;~S 9.1 背景
%l(qyH)* 9.1.1 大气中折射率的涨落
-O:+?gG 9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数
q
okgu$2 9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数
(:4N#p 9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质
/Q8E12 9.5 天文散斑干涉测量术
Lo5itW 9.5.1 可恢复的物信息
'%vb&a!.6 9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
Az8>^|@ 9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术
vT#zc)j 9.6.1 交叉频谱传递函数
!ZJ"lm 9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息
:GBWQXb G 9.7 双频频谱(Bispectrum)技术
%O#) =M~ 9.7.1 双频频谱传递函数
vd6Y'Zk|F6 9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息
uQ=p }w 9.8 散斑相关成像术
^$}9
Enj+Y 附录A 散斑场的线性变换
zxTcjC)y 附录B 部分散射散斑的对比度
BqC!78Y/e 附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算
Y?a*-" C.1 相关矩阵
,]+P#eXgE C.2 相位微商的联合密度函数
nlOM4fJ( C.3 强度微商的联合密度函数
BT.;l I 附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析
a{v1[i\ D.1 自由空间光路
q\cH+n)C D.2 成像光路
w7@fiH{ 附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度
ms@*JCL!t E.1 随机相位漫射体
.$pW?C 3e E.2 漫射体刚好充满投影光学系统
@KfFtR-; E.3 漫射体充溢投影光学系统
RB`Emp&T 附录F 限定散斑的统计
{EE/3e@ 附录G
模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例
`$vTGkGpY G.1 自由空间传播中的散斑模拟
N}HQvlLkF9 G.2 成像光路中的散斑模拟
:L*"OT7(6 参考文献
aw&:$twbM 汉英对照索引
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