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. \E~Q1eAJT  
《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。 +yiU@K).0  
《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。 b<8q 92F  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 -2z,cj&E{  

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中文版序 2bn@:71`  
序 % 6h
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第1章 散斑的起源和表现 IL6f~!  
1.1 一般背景 ME10dr  
1.2 散斑起因的直观解释 ox=7N{+`J  
1.3 一些数学预备知识 e9_O/iN  
第2章 随机相幅矢量和 k]/6/s\  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 ;`PkmA
g  
2.2 有大量独立步数的随机行走 BQ}.+T\  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 \`p~b(  
2.4 随机相幅矢量和之和 v yLAs;  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 :%b2;&A[  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 V&+$Vq  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 Oc/_T>  
3.1 强度的定义 1DlcO>#@  
3.2 强度和相位的一阶统计 %1?V6&  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 Gxa.<E^k  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 hC,-9c  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 x^O2Lj,w\  
3.3 散斑图样的和  6[|<  
3.3.1 在振幅基础上求和 7@cvy? v{  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 M7<#=pX&  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 q>:&xR"ra  
3.3.4 相关散斑强度的和 7CL@iL Tq  
3.4 部分偏振散斑 HJ1\FO9\  
3.5 部分散射散斑 w$;*~Qc  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 aLk2#1$g  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 (DMnwqr  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 6BN(^y#-X  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 n25tr'=  
第4章 散斑的高阶统计性质 -%V-'X5  
4.1 多元高斯统计 OZ14-}Lr5  
4.2 对散斑场的应用 *;yMD-=  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 jKV?!~/F  
4.3.1 振幅的联合密度函数 I;Fy k70w;  
4.3.2 相位联合密度函数 -QI`npsnV  
4.3.3 强度的联合密度函数 sAN:C{  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 V\`="  
4.4.1 自由空间传播光路 cTaD{!zm5  
4.4.2 成像光路 9egaN_K  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸  wY_-  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 34^Cfh  
4.5.1 面散射与体散射的对比 *^+xcG  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 )zt4'b\)v  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 0:+uw` %  
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 R|$`MX}'z  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 N5Mz=UgB  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 @OY-(cW  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 BI^]juH-c  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 T_%]#M  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 _%TeTNY#  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 *=9#tYn~  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 Q!e0Vb  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 6Oba}`)q9  
4.7.1 背景 yi;t  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 [_hhC  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 i6:yNb ='  
4.7.4 散斑强度的微商 j"u)
/A8*  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 xy3
%z  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 "}+/0$F  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 Hf{%N'4  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 &p4<@k\L  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 9:w,@Phe  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 . \0=1P:  
第5章 抑制散斑的光学方法 I8]NY !'cW  
5.1 偏振的多样化 X3O$Sd(D  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 SY)$2RC+}  
5.2.1 背景 pDq_nx9  
5.2.2 光滑的物 y+afUJT  
5.2.3 粗糙的物 }z-  
5.3 波长和角度的多样化 K.1yncS^  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 +M&S  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 oz-I/g3go  
5.3.3 成像光路 O~'yP@&`  
5.4 减弱时间和空间相干性 ;O|63  
5.4.1 光学中的相干性概念 ,6Q-k4_  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 yP4.Z9  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 K61os&K  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 
K)\gbQ|  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 8~#Q *  
5.6 复合散斑抑制技术 M F: Eu  
第6章 某些成像应用中的散斑 !z 5d+ M  
6.1 眼睛中的散斑 Wj=ex3K3u.  
6.2 全息术中的散斑 G@!9)v]9  
6.2.1 全息术的原理 A_|FsQ6$P  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 @\}36y  
6.3 光学相干层析术中的散斑 T=dvc}  
6.3.1 OCT成像技术简介 bI(98V,t  
6.3.2 OCT的分析 "<a|Q,!  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 7!nAWlQ&-E  
6.4 光学投影显示中的散斑 r/L]uSN
 
6.4.1 投影显示的剖析 !T. @  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 H H3  
6.4.3 偏振多样性 JhIK$Ti  
6.4.4 运动屏幕 eJp-s" %  
6.4.5 波长多样性 y<d#sv(s  
6.4.6 角度多样性 w/6@R 4)p  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 p,Hk"DSs%  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 <U pjAuG8  
6.4.9 专门设计的屏幕 Fsj[J
E  
6.5 投影微光刻中的散斑 %([H*sLX  
6.5.1 准分子激光的相干性质 xR`2+t&t  
6.5.2 时域散斑 0|;=mYa4M  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 #K w\r50  
第7章 某些非成像应用中的散斑 5VbNWrw  
7.1 多模光纤中的散斑 ]t;5kj/  
7.1.1 光纤中的模式噪声 qDb}b d5  
7.1.2 限定散斑的统计性质 uK5x[m
 
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 Mwc3@  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 e*s{/a?,  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 I0RWdOK8K  
7.2.2 低光照水平下的散斑 dxWw%_Q  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 /Ql}jSKi  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 L{p-'V  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 l:f sZO4  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 3vU (4}@  
第8章 散斑与计量学 j]&{ @Y  
8.1 散斑照相术 Q~_x%KN/`  
8.1.1 面内位移 oD\+ 5[x  
8.1.2 仿真 }*.*{I  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 ;xwQzu%M>5  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 '7s!NF2  
8.1.5 多散斑图窗口分析 E76:}(  
8.1.6 物体转动 S &u94hlC  
8.2 散斑干涉术 E:
k?*l  
8.2.1 使用照相探测的系统 F9W5x=EK\  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) 4PQWdPv;  
8.2.3 剪切散斑干涉术 .vMi<U;  
8.3 从条纹图样到相位分布图 y>8?RX8  
8.3.1 傅里叶变换法 9<S-b |!@  
8.3.2 相移散斑干涉术 <bI,y_<K  
8.3.3 相位展开 }}_l@5  
8.4 用散斑测量振动 [dMxr9M  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 &=bI3-  
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 [_n|n"M  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 n TG|Isa  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 Vk-_H)*r  
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 K>y+3HN[6  
第9章 通过大气成像中的散斑 pdSyx>rJ  
9.1 背景 ^h=kJR9  
9.1.1 大气中折射率的涨落 e$=|-Jz  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 kZQ;\QL1}  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 M.xEiHz  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 :xCobMs_/  
9.5 天文散斑干涉测量术 r$5!KO  
9.5.1 可恢复的物信息 $hio(   
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 jQ*Qh  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 #G
x@\BE{  
9.6.1 交叉频谱传递函数 0i"OG( ,  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 dp_q:P4;B  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 A_%w(7o"  
9.7.1 双频频谱传递函数 M .,|cx  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 z/b*]"g,  
9.8 散斑相关成像术 =xoTH3/,>  
附录A 散斑场的线性变换 )f Rh^6  
附录B 部分散射散斑的对比度 {y'kwU  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 &kvVMnok  
C.1 相关矩阵 Gj=il-Po  
C.2 相位微商的联合密度函数 srL,9)OC  
C.3 强度微商的联合密度函数 D#0}/  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 zVu}7v()  
D.1 自由空间光路 V 6F,X`7  
D.2 成像光路 q9Q4F  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 /l L*U  
E.1 随机相位漫射体 ;G$FLL1   
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 dkjL;1  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 3$Je,|bs  
附录F 限定散斑的统计 R<
-KXT9  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 h.nzkp5  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 ?W()Do1tR  
G.2 成像光路中的散斑模拟 v;SJgZK  
参考文献 a'BBp6  
汉英对照索引 c{~*\&  
…… -IE;5f#e  
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