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. Ef$xum{  
《光学中的散斑现象:理论与应用》内容简介：散斑效应出现在几乎所有的激光应用领域中，包括相干光成像、全息术、光学相干层析、激光投影显示、微光刻、多模纤维通信、光学雷达、计量等。散斑在其他一些领域(比如天文成像)中也有显著的效应。《光学中的散斑现象:理论与应用》系统而全面地描述了散斑现象，分析了其形成的原因及性质，讨论了抑制散斑的方法及其在多种应用领域中的效应。 :ZU  
《光学中的散斑现象:理论与应用》针对有一定理论基础和实践经验的读者，他们已熟练掌握傅里叶分析，并了解随机过程的广泛丰富的概念。《光学中的散斑现象:理论与应用》可用做高校有关专业的研究生教材，或有关领域的研究人员或工程师的参考书。 #ZGWU_l}  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 ;Fuxj
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中文版序 haa[ob6T  
序 A"z')  
第1章 散斑的起源和表现 l=EIbh  
1.1 一般背景 '1r:z, o|  
1.2 散斑起因的直观解释 j|HOry1E&  
1.3 一些数学预备知识 n&
[U/`o  
第2章 随机相幅矢量和 <h7C_^L10\  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 /2?GRwU~P  
2.2 有大量独立步数的随机行走 &g@?{5FP  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 2J|Yc^b6  
2.4 随机相幅矢量和之和 c+|,2e 0T  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 bUz7!M$  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 ~`mOs1d  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 U#,2et6  
3.1 强度的定义 @ZK|k  
3.2 强度和相位的一阶统计 g4j?E{M?  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 d%4!d_I<  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 ,1F3";`n[  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 )BS./zD*[<  
3.3 散斑图样的和 m[ txKj.=_  
3.3.1 在振幅基础上求和 +l&ZN\@0X  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 o $p*C  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 "o}3
i!2Qr  
3.3.4 相关散斑强度的和 (D{9~^EO>a  
3.4 部分偏振散斑 YJXh|
@LT  
3.5 部分散射散斑 V!3O 1  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 kY4riZnm  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 `;4zIBJ  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑  [Fr.ik  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 a{69JY5  
第4章 散斑的高阶统计性质 CQzJ_aSJ(  
4.1 多元高斯统计 $xlI"-(  
4.2 对散斑场的应用 )MW.Y  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 ShHm7+fV  
4.3.1 振幅的联合密度函数 E@P8-x'i  
4.3.2 相位联合密度函数 hq$:62NYg  
4.3.3 强度的联合密度函数 [ZOo%"M_Y  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 FrB}2  
4.4.1 自由空间传播光路 +:wOzTUN  
4.4.2 成像光路 j$A~3O<e"  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 y$#mk3(e~t  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 oC.:mI  
4.5.1 面散射与体散射的对比 SG;]Vr  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 (PE"_80Z  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 ,S}[48$  
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 p@NE^aMn  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 nXk<DlTws  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 6 }qNH29  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 Nx;U]O6
A  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 xhj A!\DS  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 6#KRI%adw`  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 -GDX#A-J  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 r^VH [c@c  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 XNf%
vC>  
4.7.1 背景 :_i1)4[!  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 %{5mkO&,2  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 ^zO%O653  
4.7.4 散斑强度的微商 Bj;Fy9[yb  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 b qEwi[`  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋  g  O,X  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 \zR{D}aS  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 6#K1LY5}  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 ke
2'?,f  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 ePa1 @
dI  
第5章 抑制散斑的光学方法 "<t/*$
42  
5.1 偏振的多样化 uf^"Y3  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 t+W+f  
5.2.1 背景 ;Pnz4Y4|eU  
5.2.2 光滑的物 C5\bnk{  
5.2.3 粗糙的物 '|G_C%,B  
5.3 波长和角度的多样化 RN]4Is:  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 ,/C<GFae  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 IE+$ET>t  
5.3.3 成像光路 `BmAu[(e&  
5.4 减弱时间和空间相干性 qi.|oL9p  
5.4.1 光学中的相干性概念 (`k0tC2  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 c&e?_@}|  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 ^EN_C<V;"d  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 SVpvx`&kT  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 2d>kc2=*  
5.6 复合散斑抑制技术 Aj*0nV9_  
第6章 某些成像应用中的散斑 L/
1?PM  
6.1 眼睛中的散斑 h$_Wh(  
6.2 全息术中的散斑 UsNr$MO {  
6.2.1 全息术的原理 yrs![u  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 ;l[/<
J  
6.3 光学相干层析术中的散斑 XD<7d")I  
6.3.1 OCT成像技术简介 sT?Qlj'Zd  
6.3.2 OCT的分析 ]m{;yOQdsC  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 TSt-#c4B  
6.4 光学投影显示中的散斑 #U{^L{1Gx  
6.4.1 投影显示的剖析 vS6}R5  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 $M@
SZknm  
6.4.3 偏振多样性 {l-,Jbfi`  
6.4.4 运动屏幕 - (VV  
6.4.5 波长多样性 muwXzN(KX  
6.4.6 角度多样性 WOZf4X`[  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 4r\Sbh  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 Pwt4e-  
6.4.9 专门设计的屏幕 f9cS^v_:  
6.5 投影微光刻中的散斑 >r2m1}6g"  
6.5.1 准分子激光的相干性质 :+|b7fF  
6.5.2 时域散斑 #r `hK)  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 {d.`0v9h  
第7章 某些非成像应用中的散斑 WIb\+!  
7.1 多模光纤中的散斑 {6!Mf+Xq  
7.1.1 光纤中的模式噪声 @]1E~  
7.1.2 限定散斑的统计性质 Is` S  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 i,NN"  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 %np
b.C|+  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 jJg9M'@2!  
7.2.2 低光照水平下的散斑 e!UR
j\*  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 .7ESPr  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 Q*+@"tk<  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 IJ3[6>/M0  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 YES!?^}  
第8章 散斑与计量学 a5{CkM&,(  
8.1 散斑照相术 _-H uO/  
8.1.1 面内位移 !T@>Ld:  
8.1.2 仿真 *r!1K!c  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 e,>L&9] ZI  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 l7Y^C1hM
 
8.1.5 多散斑图窗口分析 ^2[0cne  
8.1.6 物体转动 XtRfzqg?K  
8.2 散斑干涉术 w:I^iI.  
8.2.1 使用照相探测的系统 Ih!UL:Ckh  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) vQ^a7  
8.2.3 剪切散斑干涉术 <1.].A@b*  
8.3 从条纹图样到相位分布图 s/0-DHd  
8.3.1 傅里叶变换法 B<
P H7  
8.3.2 相移散斑干涉术 2/RK pl &  
8.3.3 相位展开 Jxi>1  
8.4 用散斑测量振动 eXx6b~D  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 BhJqMK>'S  
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 F IDNhu  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 E,JDO d}  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 a"&@G=M@d  
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 zh2$U dZ|M  
第9章 通过大气成像中的散斑 aD8cqVhM3&  
9.1 背景 Z7"8dlb  
9.1.1 大气中折射率的涨落 G5egyP;  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 %gSqc }v*  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 us
\@n"  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 6*cm  
9.5 天文散斑干涉测量术 3}= .7qm  
9.5.1 可恢复的物信息 Gy.<gyK9  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 17tph;  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术  V7%G?  
9.6.1 交叉频谱传递函数 YiB]}/  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 w&f8AY)#]4  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 s@OCj0'l  
9.7.1 双频频谱传递函数 qEX2K^y'4"  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 GeWB"(t  
9.8 散斑相关成像术 >~_y\  
附录A 散斑场的线性变换 9E)*X  
附录B 部分散射散斑的对比度 +2O('}t  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 }>b4s!k,  
C.1 相关矩阵 d%
Jl9!u
 
C.2 相位微商的联合密度函数 ^LaI{UDw%h  
C.3 强度微商的联合密度函数 'Sppm;?  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 I:U/%cr,  
D.1 自由空间光路 
H
AEgR  
D.2 成像光路 x=Qy{eIe  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 \)eHf 7H  
E.1 随机相位漫射体 e'[T5HI  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 -Cd4yWkO  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 oF,XSd  
附录F 限定散斑的统计 EXH{3E54)`  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 B)O=wx  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 7'S/hV%  
G.2 成像光路中的散斑模拟 'Y(#Yxc  
参考文献 <Q/^[  
汉英对照索引 t1b$,jHmKl  
…… *_`T*$  
`J[(Dx'y=t