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. 6c6w w"  
《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。 B4/\=MXb  
《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。 `T,^os#6  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 oL U!x
 
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中文版序 P"{yV?CNg  
序 uCHM  
第1章 散斑的起源和表现 }ijFvIHV  
1.1 一般背景 "_0sW3rG  
1.2 散斑起因的直观解释 Z&|Dp*Z  
1.3 一些数学预备知识 K BlJJH`z{  
第2章 随机相幅矢量和 :#OaE,  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 )i"52!  
2.2 有大量独立步数的随机行走 ly`\TnC  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 O/.8;.d;4Y  
2.4 随机相幅矢量和之和 (qw;-A W8  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 Gvl,M\c9-  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 >r>pM(h  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 yu}T><Wst  
3.1 强度的定义 *|OUd7P:hU  
3.2 强度和相位的一阶统计 ]E|E4K6g  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 }XD=N#p@z  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 XMF#l]P  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 !{F\\D/  
3.3 散斑图样的和 XnKf<|j6k  
3.3.1 在振幅基础上求和 uHuL9Q^  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 )}J}
d)  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 T"e"?JSRJ  
3.3.4 相关散斑强度的和 p^C$(}Yh  
3.4 部分偏振散斑 yujv^2/  
3.5 部分散射散斑 MKh}2B#S  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 \0;EHB  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 E J&w6),d  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 F8J\#PW  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 :j[=  
第4章 散斑的高阶统计性质 VVe^s|~Z  
4.1 多元高斯统计 g*WY kv  
4.2 对散斑场的应用 ]u\-_PP  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 ;y
kX]5jGh  
4.3.1 振幅的联合密度函数 h^f?rWD:nz  
4.3.2 相位联合密度函数 Ow{NI-^K  
4.3.3 强度的联合密度函数 G%dzJpC(  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 {>d\  
4.4.1 自由空间传播光路 #iT3aou  
4.4.2 成像光路 Cy5M0{  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 `^)oVs  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 ft$ 'UJ%j  
4.5.1 面散射与体散射的对比 $e%m=@ga  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 >&JS-jFg  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 L4<=,}KS  
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 brdY97s4  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 qhmA)AWG>  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 lT8^BT  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 {A\y4D@  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 7-}/{o*,5  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 p[%B#(]9,  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 }0F
u  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 SQ`KR'E  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 ([NS%  
4.7.1 背景 yG<Q t+D  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 )gG_K$08?  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 H284 ]i  
4.7.4 散斑强度的微商 v
"sN K  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 : n\D  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 `jT1R!$3F  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 85{@&T  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 bKQ-PM&I/t  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 H,)2Ou-Wn  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 (kJ"M4*<F'  
第5章 抑制散斑的光学方法 4Z/]7Ie  
5.1 偏振的多样化 -V52?Hq
  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 \; zix(N[5  
5.2.1 背景 Gu%}B@4^  
5.2.2 光滑的物 AE4>pzBe  
5.2.3 粗糙的物 b(_PV#@$  
5.3 波长和角度的多样化 $kh6-y@  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 `%.x0~ih  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 0*:4@go0}i  
5.3.3 成像光路 IJ6&*t wT  
5.4 减弱时间和空间相干性 nn/_>%Y  
5.4.1 光学中的相干性概念 $,jynRk7q  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 Es+BV+x[.c  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 G=>LW1E|  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 vUgo)C#<  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 CQ#%v%  
5.6 复合散斑抑制技术
$1myf Z  
第6章 某些成像应用中的散斑 =)2!qo
E  
6.1 眼睛中的散斑 %|3NCyJ*7  
6.2 全息术中的散斑 \E,Fe:/g  
6.2.1 全息术的原理 0^3@>>^  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 ]|/\Sd  
6.3 光学相干层析术中的散斑 v,mn=Q&9  
6.3.1 OCT成像技术简介 fg8U*7  
6.3.2 OCT的分析 x2z%J,z@4  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 xkkW?[&  
6.4 光学投影显示中的散斑 \Zo xJ&  
6.4.1 投影显示的剖析 EXT_x q  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 O\zGN/!  
6.4.3 偏振多样性 ,7izrf8  
6.4.4 运动屏幕 <{Ir',;  
6.4.5 波长多样性 6Er%td)f  
6.4.6 角度多样性 ]}jY] l  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 2bt2h.a  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 qGKQrb,K  
6.4.9 专门设计的屏幕 W\<p`xHk  
6.5 投影微光刻中的散斑 xZ(VvINL'  
6.5.1 准分子激光的相干性质 j!QP>AM|`  
6.5.2 时域散斑 1|%C66f^  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 ]
0)=0pc]E  
第7章 某些非成像应用中的散斑 3}X;WE `  
7.1 多模光纤中的散斑 R(F+Xgje  
7.1.1 光纤中的模式噪声 k{j (Gb2sp  
7.1.2 限定散斑的统计性质 9oJ=:E~CP  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 *dm?,~f%<  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 lBnG!!VrWa  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 '}T6e1#JV  
7.2.2 低光照水平下的散斑 _J`q\N K  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 q=h~zjQ?R  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 &d^u$Y5  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 xt"GO b  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 QH_I<Y:n  
第8章 散斑与计量学 c`h/x>fa  
8.1 散斑照相术 (@1*-4
l  
8.1.1 面内位移 1A b=1g{  
8.1.2 仿真 Mlr}v^"G  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 xYCX}bksh  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 ^gD%#3>X  
8.1.5 多散斑图窗口分析 >E`p@ e+  
8.1.6 物体转动 |lhVk\X  
8.2 散斑干涉术 e(m#elX  
8.2.1 使用照相探测的系统 G\:^9!nwY~  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) 
V_"K  
8.2.3 剪切散斑干涉术 l4s_9  
8.3 从条纹图样到相位分布图 h_Cac@F0  
8.3.1 傅里叶变换法 Y l1sAf/  
8.3.2 相移散斑干涉术 =D2x@ank[  
8.3.3 相位展开 *P
jW,   
8.4 用散斑测量振动 kM T73OI>_  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 $!_]mz6*  
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 4_w+NI,;  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 ;f7;U=gl,  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 Z;#Ei.7p|  
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 +B#3!
 
第9章 通过大气成像中的散斑 )m Uc !TP  
9.1 背景 :5`BhFAd  
9.1.1 大气中折射率的涨落 A+lP]Oy0S  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 =@d IM  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 U{2UKD@PM  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 -S7rOq2Li  
9.5 天文散斑干涉测量术 zi*2>5g  
9.5.1 可恢复的物信息 e)~7pXYV)  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 '<C I^5^  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 HV??B :  
9.6.1 交叉频谱传递函数 {^xp?zpV  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 Ex ?)FL$4  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 + fQ=G/  
9.7.1 双频频谱传递函数 u8Au `  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 b1}P3W  
9.8 散斑相关成像术 (f 0p   
附录A 散斑场的线性变换 q.OkZI0n  
附录B 部分散射散斑的对比度 8h#/b1\  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 E(e'qL  
C.1 相关矩阵 =_`4HDr  
C.2 相位微商的联合密度函数 ':f
q  
C.3 强度微商的联合密度函数 $:%?-xy(  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 + (cTzY  
D.1 自由空间光路 KbY5 qou  
D.2 成像光路 1|VnPQqA  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 h
Y.zwotH  
E.1 随机相位漫射体 #`C;@#xr  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 %:/_O*~)Yg  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 T6|zT}cb  
附录F 限定散斑的统计 !TRJsL8  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 N.|Zh+!  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 7B$iM,}.b  
G.2 成像光路中的散斑模拟 Elt=/,v`!  
参考文献 aZYa<28?L%  
汉英对照索引 "$?f&*  
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