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.
f>niFPW" 《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。
< eQ[kM 《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。
vU}: U)S 《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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C_G1P)k e!Br>^8l 中文版序
nLJBq)i 序
bnr|Y!T}Bi 第1章 散斑的起源和表现
BFh$.+D 1.1 一般背景
U
Du~2% 1.2 散斑起因的直观解释
*S4aF*Qk 1.3 一些数学预备知识
Lm|al.Z 第2章 随机相幅矢量和
hgO?+x 2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩
Dx3 %KS 2.2 有大量独立步数的随机行走
&$#99\/ 2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量
B+46.bIH 2.4 随机相幅矢量和之和
K]<u8eF 2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和
F7T E|LZ 2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和
76u{!\Jo/{ 第3章 光学散斑的一阶统计性质
FJwt?3\u5 3.1 强度的定义
-B9S}NPo 3.2 强度和相位的一阶统计
J`<f 3.2.1 大量的随机相幅矢量
zMGzReJ 3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和
`W"G!X- 3.2.3 有限数目的等长相幅矢量
8=F %+ 3.3 散斑图样的和
hVUIBJ/5(- 3.3.1 在振幅基础上求和
S+ebO/$> 3.3.2 两个独立散斑强度的和
DA=1KaJ . 3.3.3 N个独立散斑强度的和
<hv7s,i 3.3.4 相关散斑强度的和
bS rZ{l 3.4 部分偏振散斑
"IwM:v 3.5 部分散射散斑
2-mQt_
i 3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
sPCMckt 3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑
_whF^g8 3.6.2 T强度分布驱动的散斑
T3z(k
la 3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和
J8;Okzb!L 第4章 散斑的高阶统计性质
[Oy >R
4.1 多元高斯统计
sRq U]i8l 4.2 对散斑场的应用
p{.8_#O%S 4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计
k1fRj_@WPT 4.3.1 振幅的联合密度函数
3cC }'j 4.3.2 相位联合密度函数
S}7>RHe 4.3.3 强度的联合密度函数
4j3oT)+8 4.4 散斑的自相关函数和功率谱
?"j@;/= 4.4.1 自由空间传播光路
-H\,2FO 4.4.2 成像光路
]l[2hy=
cV 4.4.3 深度方向上的散斑尺寸
+'XhC#: 4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
hYb9`0G"2 4.5.1 面散射与体散射的对比
IN^_BKQt 4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应
F=}Z51|:~ 4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制
\hbiU] 4.5.4 散射波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散射
_M5Xk? e= 4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射
54q3R`y 4.5.6 体散射产生的散斑的性质
vg(K$o{BT 4.6 积分和模糊的散斑的统计学
}-p,iTm 4.6.1 积分散斑的平均值和方差
0JXqhc9' 4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果
cNj*E
=~; 4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果
&N\[V-GP2G 4.6.4 部分偏振散斑图样的积分
W-D[z#)/Y 4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质
^,V[nfQR 4.7.1 背景
I=[cZ;t 4.7.2 各种散射光斑形状下的
参数 oT3Y!Y3=< 4.7.3 散斑相位的微商:散斑图样中的
光线方向
};sMU6e 4.7.4 散斑强度的微商
4*M@]J " 4.7.5 散斑图样的亮阶交叉
p5<2N 4.8 散斑图样的零点:光学涡旋
]0/p 7N14 4.8.1 零强度出现所要求的条件
|4Ha?W 4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质
M<[?g5=# 4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度
(M`|'o! 4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度
Oh`2tc- 第5章 抑制散斑的光学方法
mP-2s;q 5.1 偏振的多样化
h\y-L~2E 5.2 用运动漫射体进行时间平均
A1A3~9HuK 5.2.1 背景
H06Bj(Y! 5.2.2 光滑的物
CLN+I'uX0 5.2.3 粗糙的物
Nn#u%xvJt 5.3
波长和角度的多样化
m;/i<:` 5.3.1 自由空间传播,反射光路
Vk7=7%xW 5.3.2 自由空间传播,透射光路
Uix{" 5.3.3 成像光路
DJP6TFT&G 5.4 减弱时间和空间相干性
;&?pd"^<_Z 5.4.1 光学中的相干性概念
9;KJr[FQV 5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱
EXpSh} 5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑
dWR1cvB(wY 5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑
f=I:DkR 5.5 用时间相干性破坏空间相干性
sR*Nq5F#9 5.6 复合散斑抑制技术
CBHc A'L 第6章 某些成像应用中的散斑
s[c^"@HT 6.1 眼睛中的散斑
hz)9"B\S 6.2 全息术中的散斑
d^84jf.U 6.2.1 全息术的原理
]rW8y%yD 6.2.2 全息像中的散斑抑制
h0VzIuV 6.3 光学相干层析术中的散斑
N5 n> 6.3.1 OCT成像技术简介
oJY[{-qW 6.3.2 OCT的分析
v8@eW.I1 6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制
7X'y>\^w^> 6.4 光学投影显示中的散斑
K/Y Agg 6.4.1 投影显示的剖析
k
dU!
kj 6.4.2 投影显示中的散斑抑制
-<W2PY< 6.4.3 偏振多样性
'IQsve7cI 6.4.4 运动屏幕
HDS"F.l5 6.4.5 波长多样性
o&-L0]i| 6.4.6 角度多样性
R^P_{_I*" 6.4.7 投影
光学系统的留有余量的设计
G6O/(8 6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上
\G;CQV#{9 6.4.9 专门设计的屏幕
:oa9#c`L 6.5 投影微光刻中的散斑
$TG?4 6.5.1 准分子激光的相干性质
$a.u05 6.5.2 时域散斑
/f3m)pT 6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落
G)7)]yBL 第7章 某些非成像应用中的散斑
b!a
%YLL 7.1 多模
光纤中的散斑
>oqZ !V5[ 7.1.1 光纤中的模式噪声
OE"<!oIs 7.1.2 限定散斑的统计性质
E
$6ejGw- 7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系
DQgH_! 7.2 散斑对光学雷达性能的影响
cZ<
\ 7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性
I@./${o 7.2.2 低光照水平下的散斑
Y60"M4j 7.2.3 探测统计分布——直接探测
+1@AGJU3 7.2.4 探测统计分布——外差探测
Q4K+*Fi} 7.2.5 直接探测与外差探测的比较
|:2c$zq 7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响
jA`a/vWu 第8章 散斑与计量学
Hed$ytMaGz 8.1 散斑照相术
?`P2'i<b 8.1.1 面内位移
uO'/|[`8 8.1.2 仿真
\P?A7vuhLs 8.1.3 谱五(vx,vy)的性质
A1_ J sS 8.1.4 对移动量(x0,y0)的限制
Y@} FL;3 8.1.5 多散斑图窗口分析
-p8e 8.1.6 物体转动
nem@sB;v# 8.2 散斑干涉术
l$XA5#k
8.2.1 使用照相探测的系统
-g~~] K% 8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI)
\4s;!R! 8.2.3 剪切散斑干涉术
]Oso#GYD 8.3 从条纹图样到相位分布图
T[2}p=<% 8.3.1 傅里叶变换法
4/MNqit+ 8.3.2 相移散斑干涉术
#s+Q{2s 8.3.3 相位展开
tWk{1IL 8.4 用散斑测量振动
!F7: i 8.5 散斑与表面粗糙度的测量
`K?1L{p'4 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
9X]f [^ 8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差
V/bH^@,sA 8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差
)w"0w( 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
)iSy@*nY 第9章 通过大气成像中的散斑
Kbas-</Si 9.1 背景
kaFnw(xa 9.1.1 大气中折射率的涨落
;|30QUYh 9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数
Z[}
$n-V 9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数
295w.X(J 9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质
'h}7YP, w 9.5 天文散斑干涉测量术
OCW+?B; 9.5.1 可恢复的物信息
B||c(ue 9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
x!?Z*v@I 9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术
sXB+s 9.6.1 交叉频谱传递函数
I:t^S., 9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息
pUL sGb 9.7 双频频谱(Bispectrum)技术
<SQ(~xYi 9.7.1 双频频谱传递函数
6V;:+"BkJ 9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息
},PBqWe 9.8 散斑相关成像术
PU+1=%'V 附录A 散斑场的线性变换
ORH93` 附录B 部分散射散斑的对比度
RgGA$HN/ 附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算
=pp:j`B9( C.1 相关矩阵
NI\H
\#bJ C.2 相位微商的联合密度函数
D5`(} C.3 强度微商的联合密度函数
BKA]G)G7u! 附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析
q\H7&w D.1 自由空间光路
k7Oy5$## D.2 成像光路
3bts7<K= 附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度
%6 ]\^ E.1 随机相位漫射体
M(5D'4. E.2 漫射体刚好充满投影光学系统
h5!d E.3 漫射体充溢投影光学系统
-+P7:4/ 附录F 限定散斑的统计
mV zu~xym 附录G
模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例
D rTM$) G.1 自由空间传播中的散斑模拟
k1iLnza% G.2 成像光路中的散斑模拟
t/ eo] 参考文献
;+%Z@b% 汉英对照索引
@1.9PR$x ……
S'@=3) {8:o?LnMW