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.
G5a PjP 《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。
qkVGa%^ 《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。
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b1& 《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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?@8[1$1a (WZKqt)S"o 中文版序
v'gP,UO-%D 序
Ww-%s9N< 第1章 散斑的起源和表现
IA_>x9 (~ 1.1 一般背景
Ja<pvb 1.2 散斑起因的直观解释
A`_(L|~ 1.3 一些数学预备知识
^PA[fL" 第2章 随机相幅矢量和
,S[,F0"% 2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩
=.NZ{G 2.2 有大量独立步数的随机行走
{,EOSta 2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量
$.{CA-~%[ 2.4 随机相幅矢量和之和
|:yQOq| 2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和
?|!167/O 2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和
yZkHBG4 第3章 光学散斑的一阶统计性质
-wv5c 3.1 强度的定义
#vh1QV!Ho 3.2 强度和相位的一阶统计
;]YQWK 3.2.1 大量的随机相幅矢量
NJK?5{H' 3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和
6QS[mWU 3.2.3 有限数目的等长相幅矢量
jusP
aAdW 3.3 散斑图样的和
94C)63V 3.3.1 在振幅基础上求和
*AX)QKQ@ 3.3.2 两个独立散斑强度的和
U U!M/QJ 3.3.3 N个独立散斑强度的和
tk3%0XZH 3.3.4 相关散斑强度的和
bU'{U0lM 3.4 部分偏振散斑
M7z>ugk" 3.5 部分散射散斑
+bK[3KG4F5 3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
'A@[a_ 3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑
KQ'fp:5|/@ 3.6.2 T强度分布驱动的散斑
k<W n 3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和
.s$#: ls? 第4章 散斑的高阶统计性质
dv3+x\`9 4.1 多元高斯统计
$__e7 4.2 对散斑场的应用
6ExUNp @U> 4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计
_|%pe]St 4.3.1 振幅的联合密度函数
V#
Mw 4.3.2 相位联合密度函数
VesW7m*z 4.3.3 强度的联合密度函数
iw1((&^)" 4.4 散斑的自相关函数和功率谱
63:0Vt>hZ^ 4.4.1 自由空间传播光路
`L0aQ$'>z 4.4.2 成像光路
_YF~DU 4.4.3 深度方向上的散斑尺寸
.gUceXWH3 4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
dLOUL9hf 4.5.1 面散射与体散射的对比
%-"? 4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应
<()xO( 4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制
d5<@WI:wz 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
"aNl2 T 4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射
~N+lI\K 4.5.6 体散射产生的散斑的性质
EN@LB2 4.6 积分和模糊的散斑的统计学
^9T6Ix{= 4.6.1 积分散斑的平均值和方差
'Rk~bAX 4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果
$$YLAgO4 4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果
%8iA0t+ 4.6.4 部分偏振散斑图样的积分
-,jJ{Y~ 4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质
-eAo3 4.7.1 背景
$IUP; 4.7.2 各种散射光斑形状下的
参数 A(AyLxB47* 4.7.3 散斑相位的微商:散斑图样中的
光线方向
0^44${bA 4.7.4 散斑强度的微商
AfvTStwr 4.7.5 散斑图样的亮阶交叉
Re?sopg0r 4.8 散斑图样的零点:光学涡旋
bu"Jb4_a> 4.8.1 零强度出现所要求的条件
2 cfzLW( 4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质
QI>yi&t 4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度
} {/4sll 4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度
aq3evm 第5章 抑制散斑的光学方法
oQ!} @CaN| 5.1 偏振的多样化
6$wS7Cu 5.2 用运动漫射体进行时间平均
R= HN>(U 5.2.1 背景
G[u_Uu=> 5.2.2 光滑的物
:K{`0U&l5 5.2.3 粗糙的物
DoWY*2E 5.3
波长和角度的多样化
%z!
w-u+ 5.3.1 自由空间传播,反射光路
9Vk61x6 5.3.2 自由空间传播,透射光路
ia|^>V>- 5.3.3 成像光路
>VP\@xt(R[ 5.4 减弱时间和空间相干性
L]0+u\( 5.4.1 光学中的相干性概念
4@#1G*OO 5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱
S4<@ji 5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑
yZI4%fen 5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑
r5[om$|* 5.5 用时间相干性破坏空间相干性
`h5HA-ud 5.6 复合散斑抑制技术
en7i})v\". 第6章 某些成像应用中的散斑
"Gcr1$xG8! 6.1 眼睛中的散斑
D+rDgrv 6.2 全息术中的散斑
!Dkz6B* 6.2.1 全息术的原理
S6}_Z 6.2.2 全息像中的散斑抑制
3hR7 ./ 6.3 光学相干层析术中的散斑
qM@][]j: 6.3.1 OCT成像技术简介
@FkNT~OZ 6.3.2 OCT的分析
{d(PH7R 6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制
IgEg 6.4 光学投影显示中的散斑
.^#{rk 6.4.1 投影显示的剖析
aGp <%d 6.4.2 投影显示中的散斑抑制
?t)y/@eG 6.4.3 偏振多样性
U._ U!U 6.4.4 运动屏幕
&{&lCBN 6.4.5 波长多样性
aVuan&]*= 6.4.6 角度多样性
,Z_nV+l_ 6.4.7 投影
光学系统的留有余量的设计
v)N6ZOj*C 6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上
pvy;L[c 6.4.9 专门设计的屏幕
M;zRf3S 6.5 投影微光刻中的散斑
-j3 -H& 6.5.1 准分子激光的相干性质
3~I<f^K4 6.5.2 时域散斑
@babgP, 6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落
~'fa,XZ< 第7章 某些非成像应用中的散斑
_1y|#o 7.1 多模
光纤中的散斑
w,8 M 7.1.1 光纤中的模式噪声
i40r}?- 7.1.2 限定散斑的统计性质
hv*n";V 7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系
/G[y
24 Q 7.2 散斑对光学雷达性能的影响
xx;'WL,g 7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性
nIph[Vs-Z 7.2.2 低光照水平下的散斑
1sc #!^Oo 7.2.3 探测统计分布——直接探测
7u5B/M! 7.2.4 探测统计分布——外差探测
j K[VEhs 7.2.5 直接探测与外差探测的比较
e /;Ui 7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响
E\m?0]W| 第8章 散斑与计量学
w])~m1yW 8.1 散斑照相术
}J`{g/ 8.1.1 面内位移
~R)w
9uq 8.1.2 仿真
.[cT3l/t 8.1.3 谱五(vx,vy)的性质
2SG|]= 8.1.4 对移动量(x0,y0)的限制
BqZLqGOKu 8.1.5 多散斑图窗口分析
.E;6Xx_+r 8.1.6 物体转动
u.hnQsM 8.2 散斑干涉术
8GlH)J+kq 8.2.1 使用照相探测的系统
7C2/^x P 8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI)
m$LZ3=v%8 8.2.3 剪切散斑干涉术
D4#,9?us 8.3 从条纹图样到相位分布图
5jNBt>.0 8.3.1 傅里叶变换法
w5n>hz_5 8.3.2 相移散斑干涉术
"6KOql3 8.3.3 相位展开
PYz| d
8.4 用散斑测量振动
1}ZBj%z4l 8.5 散斑与表面粗糙度的测量
'[-H].-! 8.5.1 由散斑对比度得到表面高度的均方差值和表面协方差面积
D@
=.4z 8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差
?!~au0 8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差
:+Dn]:\ 8.5.4 由测量角功率谱得到表面高度标准偏差和协方差函数
) ]~HjA; 第9章 通过大气成像中的散斑
;prp6(c 9.1 背景
G$@X>)2N8 9.1.1 大气中折射率的涨落
T}!7LNE 9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数
3J,/bgL5 9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数
#UWQ (+F 9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质
|um)vlN;9 9.5 天文散斑干涉测量术
Ci*TX 9.5.1 可恢复的物信息
sL/Lw
WH 9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
n<hwstk 9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术
nAts.pVy" 9.6.1 交叉频谱传递函数
?q,x?`|(8 9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息
$(CHwG- 9.7 双频频谱(Bispectrum)技术
R*&3i$S 9.7.1 双频频谱传递函数
i;dr(c/ft 9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息
UT{Nly8u 9.8 散斑相关成像术
>LLz G 附录A 散斑场的线性变换
*n[Fl
附录B 部分散射散斑的对比度
EvECA,!i 附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算
=)I{KT:y C.1 相关矩阵
R6:N`S]&d[ C.2 相位微商的联合密度函数
6|jE3rHw C.3 强度微商的联合密度函数
(Q&z1XK3 附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析
15s?QSKj D.1 自由空间光路
9QX{b+}"e D.2 成像光路
A23 Z)` 附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度
Bkz E.1 随机相位漫射体
7olA@;$ E.2 漫射体刚好充满投影光学系统
ovfw _ E.3 漫射体充溢投影光学系统
rpXw 8 附录F 限定散斑的统计
<'vM+Lk 附录G
模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例
UNAuF8>K G.1 自由空间传播中的散斑模拟
eBN>|mE4N G.2 成像光路中的散斑模拟
>C&!#
3 参考文献
,}|V'y 汉英对照索引
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