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. #&8rcu;/  
《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。 Da1aI]{I  
《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。 l67Jl"v  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 fiDl8=~@  
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中文版序 ULqoCd%bK  
序 K[?Xm"4  
第1章 散斑的起源和表现 X[3}?,aqL  
1.1 一般背景 zGlZ!t:  
1.2 散斑起因的直观解释 ip:LcGt  
1.3 一些数学预备知识 ~mp0B9L%  
第2章 随机相幅矢量和 3Ofc\  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 rofNZ;nu  
2.2 有大量独立步数的随机行走 
IDFFc&  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 @{HrJ/4%:&  
2.4 随机相幅矢量和之和 >SmV74[s2  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 19U]2D/z  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 _^ |2}
t  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 zu\`1W^  
3.1 强度的定义  %Y nmuZ  
3.2 强度和相位的一阶统计 jLVl4h&  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 f'Mop= .  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 ,FSrn~-j9  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 !q"cpL'4  
3.3 散斑图样的和 &#{dWObh  
3.3.1 在振幅基础上求和 8p^B hd  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 n# 7Pr/*0  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 PAF8Wlg  
3.3.4 相关散斑强度的和 } p:%[  
3.4 部分偏振散斑 j;~
%lg=)  
3.5 部分散射散斑 5FeFN)  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 t*S." q  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 FY3IUG  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 chI.{R
j  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 :l u5Uu~  
第4章 散斑的高阶统计性质 TLa]O1=Bf.  
4.1 多元高斯统计 evuZY X@  
4.2 对散斑场的应用 -G|a*^  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 _GYMPq\%L#  
4.3.1 振幅的联合密度函数 _=XX~^I,  
4.3.2 相位联合密度函数 QO;4}rq  
4.3.3 强度的联合密度函数 `)$_YZq|SR  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 b7:
0#l$  
4.4.1 自由空间传播光路 5]Ajf;W\  
4.4.2 成像光路 6sfwlT  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 }Fb!?['G5  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 va)%et0!  
4.5.1 面散射与体散射的对比 9WG{p[  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 pW\'ZRj  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 $4=
f+ "z  
4.5.4 散射波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散射 8(U{2B8>\%  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 15\Ph[6g  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 SI:ifR&T  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 Qx3eLfm  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 5z$,6T  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 V4w=/e_  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 n$L51#'  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 ^ZRYRA  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 X@2-*so<
 
4.7.1 背景 V&{MQWy  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 ^C)n$L>C0  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 ,L> ar)B  
4.7.4 散斑强度的微商 PXKJ^fa  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 q>!L6h5]t  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 <[ Xw)/#  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 JH,/jR  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 z`@^5_  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 <U Zd;e@  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 1`0#HSO  
第5章 抑制散斑的光学方法 hf6f.Z  
5.1 偏振的多样化 z,SYw &S  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 <i\A_qqc/  
5.2.1 背景 _o3e]{  
5.2.2 光滑的物 W~n.Xeu{C  
5.2.3 粗糙的物 R[tC^]ai  
5.3 波长和角度的多样化 -NGK@Yk22  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 k`KGB  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 q<vf,D@{ !  
5.3.3 成像光路 fT\:V5-  
5.4 减弱时间和空间相干性 {lG@h
N'
 
5.4.1 光学中的相干性概念 OTWkUB{  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 ;i uQ?MR3  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 t0&
@h\K  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 Sb2v_o  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 8TV;Rtl  
5.6 复合散斑抑制技术 ;Y9=!.Ak0y  
第6章 某些成像应用中的散斑 Pn.bVV:  
6.1 眼睛中的散斑 6c4&VW
  
6.2 全息术中的散斑 6aO2:|:yP  
6.2.1 全息术的原理 jR ~DToQ  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 uLeRZSC  
6.3 光学相干层析术中的散斑 X?r48l??  
6.3.1 OCT成像技术简介 gbBy/_b  
6.3.2 OCT的分析 yY{kG2b,  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 {16<^  
6.4 光学投影显示中的散斑 5X.ebd;PT  
6.4.1 投影显示的剖析 -F/st  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 +ZsX*/TOn  
6.4.3 偏振多样性 Y qdWctUY  
6.4.4 运动屏幕 AIl4]F5I  
6.4.5 波长多样性 ?WI3/>:<  
6.4.6 角度多样性 ;#+0L$<t  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 B1 0+*p(  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 ZM#=`k9  
6.4.9 专门设计的屏幕 }l0&a!C  
6.5 投影微光刻中的散斑 rnFM/GAy  
6.5.1 准分子激光的相干性质 GV|9H]_,I  
6.5.2 时域散斑 8ip7^  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 9-1#( Y6S  
第7章 某些非成像应用中的散斑 8kL4~(hY  
7.1 多模光纤中的散斑 0BPMmk  
7.1.1 光纤中的模式噪声 7v}x?I  
7.1.2 限定散斑的统计性质 \{\MxXW  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 !eR3@%4  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 jn%kG ~]'Q  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 'm=*u SJK  
7.2.2 低光照水平下的散斑 W_M'.1 t  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 u0)7i.!M  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 [dX`K`k  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 *4Fr&^M\  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 imL_lw^?  
第8章 散斑与计量学
l]!9$  
8.1 散斑照相术 EpPf_ \o  
8.1.1 面内位移 `s#Hq\C  
8.1.2 仿真 /?-7Fg+,  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 \,UZX&ip  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 KU9Z"9#  
8.1.5 多散斑图窗口分析 XkmQBV"  
8.1.6 物体转动 NmIHYN3  
8.2 散斑干涉术 ,1{Ep`
 
8.2.1 使用照相探测的系统 h&@R| N  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) ybdd;t}&1  
8.2.3 剪切散斑干涉术 >-<8N-@"n  
8.3 从条纹图样到相位分布图 gIEl.  
8.3.1 傅里叶变换法 t=euE{c  
8.3.2 相移散斑干涉术 2GmpCy`L"  
8.3.3 相位展开 <3X7T6_:@  
8.4 用散斑测量振动 &fP XU*l4  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 N[|Nxm0z/C  
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 u'
A#%}3  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 ._:nw=Y0<}  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 OK|qv[  
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 `em9T oJV  
第9章 通过大气成像中的散斑 .3pbu
U  
9.1 背景 \a^,sV  
9.1.1 大气中折射率的涨落 5 LP?Ij  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 >XW
*T5aUA  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 ra '  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 AF,BwLN  
9.5 天文散斑干涉测量术 n";02?@F  
9.5.1 可恢复的物信息 >?W[PQ5yx  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 lb'Cl3H  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 h:\oly\  
9.6.1 交叉频谱传递函数 ~q +[<xR\  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 -_VG;$,jE  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 3*S{;p  
9.7.1 双频频谱传递函数 ?ne
_m:J[  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 !{^\1QK  
9.8 散斑相关成像术 HHk)ZfWRo  
附录A 散斑场的线性变换 {1J&xoV"  
附录B 部分散射散斑的对比度 p^m5`{1]x  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 "v*8_El  
C.1 相关矩阵 _+f+`]iM  
C.2 相位微商的联合密度函数 w]j+9-._  
C.3 强度微商的联合密度函数 ?z-}>$I;  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 v]:=K-1n  
D.1 自由空间光路 *y[PNqyd  
D.2 成像光路 ']6VB,c`  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 %5Kq^]q;Y  
E.1 随机相位漫射体 i@"e,7mSG  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 Z@D*1\TG=  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 RWq{Ff}Hk  
附录F 限定散斑的统计 #:fQ.WWO  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 Vsq8H}K  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 U4?(A@z9^  
G.2 成像光路中的散斑模拟 Doze8pn  
参考文献 +';>=hha  
汉英对照索引 {0\,0*^p  
…… Z-=YM P ]Q  
{C*\O)Gep