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.
qK#* UR0% 《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。
{ aB_t%`w 《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。
E=x\f "Z 《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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<]!IC]+ Xg%zE 6>vj({,1Y* 中文版序
ipyO&v 序
67sb
D<r 第1章 散斑的起源和表现
\NSwoP 1.1 一般背景
h\ybh 1.2 散斑起因的直观解释
sP&E{{<QTF 1.3 一些数学预备知识
-51L!x}1c 第2章 随机相幅矢量和
C<7J5 2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩
HL!-4kN
<$ 2.2 有大量独立步数的随机行走
+5HO T{wj 2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量
|LjCtm)@+ 2.4 随机相幅矢量和之和
:?^(&3; 2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和
AzQ}}A;TSx 2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和
M,{F/Yu 第3章 光学散斑的一阶统计性质
#".{i+3E 3.1 强度的定义
+,KuYa{lu 3.2 强度和相位的一阶统计
`}=Fw0 3.2.1 大量的随机相幅矢量
sy#Gb#=# 3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和
L NE]#8ue 3.2.3 有限数目的等长相幅矢量
+?L~fM69B 3.3 散斑图样的和
onmO>q* 3.3.1 在振幅基础上求和
vLC&C-f 3.3.2 两个独立散斑强度的和
hFjW.~B 3.3.3 N个独立散斑强度的和
r94BEC 2 3.3.4 相关散斑强度的和
[AGm%o=) 3.4 部分偏振散斑
~KNxAxyVi 3.5 部分散射散斑
D0-e,)G}V, 3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
p75w^ 3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑
UnMDdJ\ 3.6.2 T强度分布驱动的散斑
C[s*Na- 3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和
8q0 .yhb 第4章 散斑的高阶统计性质
k |Lm;g 4.1 多元高斯统计
yZ P+ 4.2 对散斑场的应用
,L^L uw'7 4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计
Op0
#9W 4.3.1 振幅的联合密度函数
_1hqD EM 4.3.2 相位联合密度函数
'nLv0.7* 4.3.3 强度的联合密度函数
qI"mW@G~H 4.4 散斑的自相关函数和功率谱
!hc7i=V? 4.4.1 自由空间传播光路
{P3,jY^ 4.4.2 成像光路
ywdNwNJ 4.4.3 深度方向上的散斑尺寸
;L)}blN. 4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
[|>.iH X 4.5.1 面散射与体散射的对比
L%<1C\k 4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应
p\HXE4d' 4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制
xM*v!J, 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
.xD-eWw3R 4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射
`#UTOYx4 4.5.6 体散射产生的散斑的性质
=1,g#HS 4.6 积分和模糊的散斑的统计学
~9n@MPS^! 4.6.1 积分散斑的平均值和方差
|p+VitM7 4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果
o+vf 4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果
qzLRA.#f^ 4.6.4 部分偏振散斑图样的积分
F0yh7MItV 4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质
AD5t uY 4.7.1 背景
#eaey+~ 4.7.2 各种散射光斑形状下的
参数 J>'o,"D 4.7.3 散斑相位的微商:散斑图样中的
光线方向
`?$R_uFh: 4.7.4 散斑强度的微商
" c]Mz&z 4.7.5 散斑图样的亮阶交叉
&@Q3CCDS 4.8 散斑图样的零点:光学涡旋
r`krv-,O$ 4.8.1 零强度出现所要求的条件
\i&yR]LF 4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质
uaGg8 4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度
ALG
#)$| 4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度
}Bb(wP^B. 第5章 抑制散斑的光学方法
MHbRG_zW 5.1 偏振的多样化
4*54"[9Hr# 5.2 用运动漫射体进行时间平均
:{fsfZXXr 5.2.1 背景
x?%vqg^r 5.2.2 光滑的物
W t8 RC 5.2.3 粗糙的物
'Hg(N?1" 5.3
波长和角度的多样化
<wuP*vI"h 5.3.1 自由空间传播,反射光路
J+;.t&5R 5.3.2 自由空间传播,透射光路
L.GpQJ8u 5.3.3 成像光路
XI0O^[/n{ 5.4 减弱时间和空间相干性
JvUKfsn u{ 5.4.1 光学中的相干性概念
87HVD Di 5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱
"<&F=gV 5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑
saV3<zgx 5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑
OVd"'|&6_ 5.5 用时间相干性破坏空间相干性
hsl8@=_ B 5.6 复合散斑抑制技术
;?y?s'>t& 第6章 某些成像应用中的散斑
@ NVq
.z 6.1 眼睛中的散斑
vxwctJ& 6.2 全息术中的散斑
S)~h|&A( 6.2.1 全息术的原理
~E!"YkIr 6.2.2 全息像中的散斑抑制
p7k0pSt 6.3 光学相干层析术中的散斑
e88JT_zrO 6.3.1 OCT成像技术简介
hcBfau; r 6.3.2 OCT的分析
p5bH-km6 6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制
s<5t}{x 6.4 光学投影显示中的散斑
"#9WF} 6.4.1 投影显示的剖析
9xSAWKr,l 6.4.2 投影显示中的散斑抑制
J0>Q+Y 6.4.3 偏振多样性
S<>e(x3g] 6.4.4 运动屏幕
Sd)D-S 6.4.5 波长多样性
c_".+Fa 6.4.6 角度多样性
% va/x]K 6.4.7 投影
光学系统的留有余量的设计
X{ Nif G 6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上
e8[*=& 6.4.9 专门设计的屏幕
YZoudX'" 6.5 投影微光刻中的散斑
9 ROKueP 6.5.1 准分子激光的相干性质
[A3hrSw 6.5.2 时域散斑
kL&^/([9 6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落
bT>^%
H3 第7章 某些非成像应用中的散斑
-1< }_* 7.1 多模
光纤中的散斑
UyJ5}fBJ 7.1.1 光纤中的模式噪声
J>+Dv?Ni$ 7.1.2 限定散斑的统计性质
nyMA%9,B 7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系
TX*P*-' 7.2 散斑对光学雷达性能的影响
Z|7Y1W[ 7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性
LAr6J 7.2.2 低光照水平下的散斑
Q0r_+0[7j 7.2.3 探测统计分布——直接探测
l&C%oW 7.2.4 探测统计分布——外差探测
;bZ)q 7.2.5 直接探测与外差探测的比较
:H?p^d
e 7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响
{o]OxqE@ 第8章 散斑与计量学
a.gu 8.1 散斑照相术
ad"&c*m[ 8.1.1 面内位移
`*~:nvU 8.1.2 仿真
S</"^C51J 8.1.3 谱五(vx,vy)的性质
JL*-L*|Zcl 8.1.4 对移动量(x0,y0)的限制
r%o!P` 8.1.5 多散斑图窗口分析
E`'+1 8.1.6 物体转动
:Ct}||9/ 8.2 散斑干涉术
\Q3m?)X=Gd 8.2.1 使用照相探测的系统
>#V8l@IH 8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI)
7tyn?t0n 8.2.3 剪切散斑干涉术
Gd'^vqo< 8.3 从条纹图样到相位分布图
(K2 p3M^ 8.3.1 傅里叶变换法
sd=i!r)ya 8.3.2 相移散斑干涉术
Pajr`gU 8.3.3 相位展开
1ltoLd\{ 8.4 用散斑测量振动
;/YSQt)rc> 8.5 散斑与表面粗糙度的测量
!867DX3* 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
Ak1f*HGl| 8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差
|g7E*1Ie 8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差
ZkK +?:9 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
HL_MuyE 第9章 通过大气成像中的散斑
a1GyI 9.1 背景
Xe%n.DW m 9.1.1 大气中折射率的涨落
R!,RZ?|v 9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数
"#p)Z{v"! 9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数
7u!p.kN 9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质
!Hgq7vZG 9.5 天文散斑干涉测量术
1~_]"Y' 9.5.1 可恢复的物信息
Et7AAV*8g 9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
@4&sL] (q 9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术
#_H=pNWe 9.6.1 交叉频谱传递函数
d2 d^XMe! 9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息
AU
>d1S. 9.7 双频频谱(Bispectrum)技术
"cti(0F-d 9.7.1 双频频谱传递函数
3nG(z> 9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息
EGV@L# 9.8 散斑相关成像术
:1AOund 附录A 散斑场的线性变换
zZA I"\;W 附录B 部分散射散斑的对比度
J|K~a?&vN 附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算
}]f)Fz C.1 相关矩阵
bbnAF*7s8 C.2 相位微商的联合密度函数
&18} u~M C.3 强度微商的联合密度函数
K;YK[M1! 附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析
4S9AXE6 D.1 自由空间光路
] e&"CF
D.2 成像光路
aeg5ij-]u@ 附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度
5#iv[c E.1 随机相位漫射体
9@^/ON\O E.2 漫射体刚好充满投影光学系统
0$P40 7
E.3 漫射体充溢投影光学系统
(D))?jnC 附录F 限定散斑的统计
^&.F! 附录G
模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例
8XTVpf4 G.1 自由空间传播中的散斑模拟
!WrUr]0IP G.2 成像光路中的散斑模拟
<Q%o}m4Kt 参考文献
EI+.Q 汉英对照索引
Z|3l2ucl ……
gBrIqM i5 =:#$_qR