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. )%/ Ni^  
《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。 n<EIu  
《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。 Mb_"M7  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 K4Ed]hX  
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中文版序 C^JtJv  
序 Cjt].XR@  
第1章 散斑的起源和表现 3-y2i/4}$  
1.1 一般背景 *` -  
1.2 散斑起因的直观解释 5!i\
S[:  
1.3 一些数学预备知识 v*y,PY1*  
第2章 随机相幅矢量和 1jK2*y  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 j0cB#M44  
2.2 有大量独立步数的随机行走 NHdNCHhA>-  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 *Ta
{  
2.4 随机相幅矢量和之和 \= 6dF,V  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 M%13b$i~f  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 UZJs!#P  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 ZV/g_i#  
3.1 强度的定义 1b7Q-elG  
3.2 强度和相位的一阶统计 ,[|i^  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 :2t?0YR  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 z4[8*}  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 V'N]u(^  
3.3 散斑图样的和 2ak*aI  
3.3.1 在振幅基础上求和 `cmzmQC  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 bhjJH,%_>  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 R4f_Kio  
3.3.4 相关散斑强度的和 {tXyz[;i1}  
3.4 部分偏振散斑 z}$!B.)  
3.5 部分散射散斑 )k6z  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 J.,7d ,  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 I!p[:.t7  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 dr=h;[Q'  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 r[&/*~xL  
第4章 散斑的高阶统计性质 sc# q03  
4.1 多元高斯统计 csv;u'  
4.2 对散斑场的应用 =.q8*7UY  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 ]%6XE)  
4.3.1 振幅的联合密度函数 u85Uy yN  
4.3.2 相位联合密度函数 y}>bJ:  
4.3.3 强度的联合密度函数 )WF*fcx{  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 lT-LOu|  
4.4.1 自由空间传播光路 yex0rnQ|  
4.4.2 成像光路 `< cn  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 5ma(~5  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 /HM0p  
4.5.1 面散射与体散射的对比 Ov~>* [  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 @]:GTrs  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 <.c#l':  
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 ,mvU`>Ry  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 2mPU /  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 #BwkbOgr  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 Ab)X/g-I@  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 #bdSH)V  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 A@#D_[~  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 iz\GahK  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 i.6+CA  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 tFYod#  
4.7.1 背景 e"ur+7  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 .7M:AS>  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 ,e5#wz  
4.7.4 散斑强度的微商 gKWsmx!["  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 vSG$2g=  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 w>Y!5RnO  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 ubQZTAx  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 E [b6k&A  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 KO5! (vi@  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 z)U/bjf  
第5章 抑制散斑的光学方法 SK G!DKQ  
5.1 偏振的多样化 !;s5\91  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 E\dJb}"x %  
5.2.1 背景 y ZR\(\?<  
5.2.2 光滑的物 X4Y!Z/b  
5.2.3 粗糙的物 BEnIyVU;L  
5.3 波长和角度的多样化  pu?D^h9/  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 2u?k;"]V  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 R8![ $mkU  
5.3.3 成像光路 2
UJjYrm  
5.4 减弱时间和空间相干性 ^L"ENsOs  
5.4.1 光学中的相干性概念 C)xM>M_CB  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 n/jZi54gO  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 <b$.{&K  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 T?Y/0znB*  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 nYbI =_-  
5.6 复合散斑抑制技术 mKN#dmw6  
第6章 某些成像应用中的散斑 /Dk`vn2eN  
6.1 眼睛中的散斑 I` +%ab  
6.2 全息术中的散斑 $=GnoS  
6.2.1 全息术的原理 J.^%VnrFO9  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 QdtGFY4f,  
6.3 光学相干层析术中的散斑 6< O|,7=_  
6.3.1 OCT成像技术简介 dD.;P=AP  
6.3.2 OCT的分析 B(B77SOb  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 w9Z,3J6r  
6.4 光学投影显示中的散斑 T(2*P5%&  
6.4.1 投影显示的剖析 3yp?|>e  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 |E5\_Z  
6.4.3 偏振多样性 Kdr7JQYzuz  
6.4.4 运动屏幕 FQW{c3%qZ  
6.4.5 波长多样性 W34_@,GD  
6.4.6 角度多样性 z3l(4WP  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 E@%9u#  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 -}$mv  
6.4.9 专门设计的屏幕 {$fd?| 9h  
6.5 投影微光刻中的散斑 (N 0kTi]b  
6.5.1 准分子激光的相干性质 %&Q9WMo  
6.5.2 时域散斑 [oS4WP  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 {Ne5*HFV  
第7章 某些非成像应用中的散斑 eb#p-=^KP  
7.1 多模光纤中的散斑 :Cdqj0O3u  
7.1.1 光纤中的模式噪声  'VzYf^  
7.1.2 限定散斑的统计性质 fjP(r+[  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 ])tUXU>  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 CD:$22*]  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 _CImf1  
7.2.2 低光照水平下的散斑 t$zeBOI)  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 4157!w'\y  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 r~q3nIe/,  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 u}QcyG
^  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 %|AXVv7IN>  
第8章 散斑与计量学 >O$JS,  
8.1 散斑照相术 KJ#SE|  
8.1.1 面内位移 T:=ST3#m  
8.1.2 仿真 #w6ty<b;  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 R8bKE(*rxj  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 >i!y[F  
8.1.5 多散斑图窗口分析 HnsPXF'8g  
8.1.6 物体转动 cJLAP%.L  
8.2 散斑干涉术 W87kE?,  
8.2.1 使用照相探测的系统 ?"-1QG  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) J?"v;.K|hU  
8.2.3 剪切散斑干涉术 7xh91EU:4  
8.3 从条纹图样到相位分布图 FxdWJ|rN9D  
8.3.1 傅里叶变换法 &N.]8x5A  
8.3.2 相移散斑干涉术 ~+S,`8-P  
8.3.3 相位展开 f<y-{.VnN$  
8.4 用散斑测量振动 >qS2ha  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 XImX1GH  
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 nq qqP  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 g#l
MT%  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 @~&1!  
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 A_g\Fa[jG  
第9章 通过大气成像中的散斑
p735i`8  
9.1 背景 66{Dyn7J~  
9.1.1 大气中折射率的涨落 4 z^7T  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 PwnfXsR  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 :_[pZ;-@  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 ZxAk  
9.5 天文散斑干涉测量术 -unQ4G  
9.5.1 可恢复的物信息 !>\g[C  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 ^VsE2
CX  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 /BwG\GhM  
9.6.1 交叉频谱传递函数 lUIh0%O  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 y7vA[us  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 \3T[Cy|5|  
9.7.1 双频频谱传递函数 S;j"@'gz9  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 C:.>*;?7  
9.8 散斑相关成像术 gjzU%{T?  
附录A 散斑场的线性变换 kTA4!654  
附录B 部分散射散斑的对比度 z\-/R9E/5-  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 3LZvlcLb  
C.1 相关矩阵 {Ga=
;0  
C.2 相位微商的联合密度函数 w\a6ga!xt"  
C.3 强度微商的联合密度函数 CYYo+5x  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 R-tZC9 @  
D.1 自由空间光路 r<
B pX["  
D.2 成像光路 U+[h^M$U  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 8x-(7[#e<g  
E.1 随机相位漫射体 <Qt9MO`a  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 G
4ycP8  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 =R)w=ce  
附录F 限定散斑的统计 &t6:1T  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 vj|#M/3>  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 `A<2wd;  
G.2 成像光路中的散斑模拟 thz[h5C?C  
参考文献 _k#GjAPM  
汉英对照索引 5> !N)pA  
…… <fHN^O0TS  
jp|*kBDq\