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. x}4q {P5$  
《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。 F?0Ykjh3  
《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。 10&8-p1/mc  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 Rq-ZL{LR7  

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中文版序 ?6!LL5a.  
序 +`4A$#$+y  
第1章 散斑的起源和表现 sOY:e/_F  
1.1 一般背景 I
u{V,U  
1.2 散斑起因的直观解释 9r9NxKuAO  
1.3 一些数学预备知识 (
7Qo
 
第2章 随机相幅矢量和 DU^loB+  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 ceA9){  
2.2 有大量独立步数的随机行走 SbZ6t$"  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 u*R_\*j@  
2.4 随机相幅矢量和之和 \8tsDG(1 '  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 4-w{BZuS  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 P>T"cv  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 iZ%yd-  
3.1 强度的定义 6!o1XQr=Z  
3.2 强度和相位的一阶统计 buC{r,  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 ]9-\~Mwh  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 !>tL6+yj  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 ICCc./l|  
3.3 散斑图样的和 ~&O%N  
3.3.1 在振幅基础上求和 }JfjX'  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 *hrd5na  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 1YA% -~  
3.3.4 相关散斑强度的和 IV-{ve6  
3.4 部分偏振散斑 X&zis1A<  
3.5 部分散射散斑 g0H[*"hj  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 p_ =z#  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 :gT4K-Oj  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 0(Ij%Wi,  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 eyaNs{TV  
第4章 散斑的高阶统计性质 w!CNRtM:~  
4.1 多元高斯统计 GILfbNcd  
4.2 对散斑场的应用 4Hg9N}  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 e!`i3KYn"  
4.3.1 振幅的联合密度函数 C~[,z.FvO  
4.3.2 相位联合密度函数 d-m7}2c  
4.3.3 强度的联合密度函数 @x1-! ~z#  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 c,22*.V/  
4.4.1 自由空间传播光路 E]6 6]+;0_  
4.4.2 成像光路 neh(<>  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 -di o5a  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 YqG7h,F  
4.5.1 面散射与体散射的对比 5x
de;  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 d _ e WcI  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 Si,6o!0k  
4.5.4 散射波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散射 ,Q,^3*HX9}  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 BY*Q_Et  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 >p/`;Kq@  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 8fb'yjIC  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 'S~5"6r  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 #g=XUZ/"  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 u>$t'  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 J
RFtsio*  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 =xrv~  
4.7.1 背景 d3Rw!slIq  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 z~Q)/d,Ac  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 OB7hlW  
4.7.4 散斑强度的微商 b[yiq$K/  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 . .-hAH  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 :4s1CC+@\  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 :EH=_"  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 t Pf40`@  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 cAy3^{3:  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 p7Cs.2>M>S  
第5章 抑制散斑的光学方法 7KPwQ?SjT  
5.1 偏振的多样化 -hV*EPQ/  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 .ByuN
 
5.2.1 背景 ca}2TT&t  
5.2.2 光滑的物 !c-*O<Y  
5.2.3 粗糙的物 *kVV+H<X|b  
5.3 波长和角度的多样化 AEuG v}#  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 iUwzs&frd  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 ':}\4j&{E  
5.3.3 成像光路 [2koe.?(  
5.4 减弱时间和空间相干性 fLVAKn  
5.4.1 光学中的相干性概念 DJ%PWlK5  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 {U1m.30n  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 w:l"\Tm  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 s7EinI{^  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性
TKjFp%  
5.6 复合散斑抑制技术 @H<q"-J  
第6章 某些成像应用中的散斑 <X5fUU"+U  
6.1 眼睛中的散斑 <1pEwI~  
6.2 全息术中的散斑 J=L5=G7(  
6.2.1 全息术的原理 ]HdCt3X  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 KU;9}!#  
6.3 光学相干层析术中的散斑 +>9Q/E  
6.3.1 OCT成像技术简介 ^J d r>@  
6.3.2 OCT的分析 Gy)@Is9  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 3~\[7I/  
6.4 光学投影显示中的散斑 !-Y3V"  
6.4.1 投影显示的剖析 f-2c0Bi  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 2JFpZU"1  
6.4.3 偏振多样性 *'X3z@R  
6.4.4 运动屏幕 X?$_Sd"G+5  
6.4.5 波长多样性 `W-Fssu  
6.4.6 角度多样性 Tf)*4O4@'  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 _ J[
  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 BZxvJQ  
6.4.9 专门设计的屏幕 :L;a:xSpn=  
6.5 投影微光刻中的散斑 !Uc T RI  
6.5.1 准分子激光的相干性质 =2 kG%9  
6.5.2 时域散斑 \;-|-8Q  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 2 FFD%O05  
第7章 某些非成像应用中的散斑 cAc@n6[`3  
7.1 多模光纤中的散斑 d| {r5[&  
7.1.1 光纤中的模式噪声 0^ibNiSP  
7.1.2 限定散斑的统计性质 H.2QKws^F  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 HmwT~  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 m`_ONm'T&  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 UDni]P!E  
7.2.2 低光照水平下的散斑 *,m;  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 ERt{H3eCcJ  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 E!#WnSpnK  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 ]fD} ^s3G  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 ~,~eoW7  
第8章 散斑与计量学 rbCAnwA2  
8.1 散斑照相术 Z<4AL\l 98  
8.1.1 面内位移 9mFE?J  
8.1.2 仿真 PuO&wI]:  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 j)GtEP<n#  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 HdG2X  
8.1.5 多散斑图窗口分析 n}V_,:Z  
8.1.6 物体转动 'ah[(F<*@e  
8.2 散斑干涉术 P2*<GjV`S/  
8.2.1 使用照相探测的系统 ^KELKv,_  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) F\KUZ[%  
8.2.3 剪切散斑干涉术 S+2(f> Z  
8.3 从条纹图样到相位分布图 7!$^r$t  
8.3.1 傅里叶变换法 @]#1(9P  
8.3.2 相移散斑干涉术 T n}s*<=V  
8.3.3 相位展开 AvHCO8h|  
8.4 用散斑测量振动 ,{q;;b9  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 9k~8  
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 FEVlZ<PW3I  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 _7)n(1h[3b  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 C/&-l{7  
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 #!m.!? O  
第9章 通过大气成像中的散斑 w'3iY,_ufC  
9.1 背景 Z`BK/:vo3H  
9.1.1 大气中折射率的涨落 -Vhw^T1iV  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 0C*7K?/  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 KK%M~Y+tU'  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 W"3ph6[eW  
9.5 天文散斑干涉测量术 u?{H}V  
9.5.1 可恢复的物信息 {91nL'-'  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 1>&]R=  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 0{[,E.  
9.6.1 交叉频谱传递函数 lu6(C  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 F*K_+ ?m  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 Jdp3nzM^^@  
9.7.1 双频频谱传递函数 Z*2Vpnqh\  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 &(mR> mT  
9.8 散斑相关成像术 Z87|Zl  
附录A 散斑场的线性变换 ',4iFuY  
附录B 部分散射散斑的对比度 [ps*uva  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 !7&5` q7  
C.1 相关矩阵 63~ E#Dt4  
C.2 相位微商的联合密度函数 "2T#MO/  
C.3 强度微商的联合密度函数 5
Zva
:  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 uL/m u<  
D.1 自由空间光路 gOOPe5+ J  
D.2 成像光路 5lT*hF  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 u4|$bbig  
E.1 随机相位漫射体 19KQlMO.G  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 AZ}Xj>=  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 %-e 82J1  
附录F 限定散斑的统计 RlDn0s  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 E1U",CMU  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 aCLqk'  
G.2 成像光路中的散斑模拟 ;l-!)0U  
参考文献 G<^{&E+=  
汉英对照索引 78H'ax9m  
…… _OC<[A  
9lDhIqx0~