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. %Q1v8l.}  
《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。 qnrf%rS  
《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。 |ng[s6uf  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 ,{%/$7)  

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中文版序 .DHZs#R  
序 9s73mu`Twg  
第1章 散斑的起源和表现 X[j4V<4O  
1.1 一般背景 e1~C>  
1.2 散斑起因的直观解释 K?-K<3]9f  
1.3 一些数学预备知识 A{x&5yX8  
第2章 随机相幅矢量和 o%M~Q<wf  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 ?F AsV&y  
2.2 有大量独立步数的随机行走 9^v|~f  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 rU<  H7U  
2.4 随机相幅矢量和之和 %dw-}1X  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 7fI[yCh  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 s3g$F23  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 B(Y{  
3.1 强度的定义 ^=OjsN

 
3.2 强度和相位的一阶统计 Fdm7k){A  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 ,EcmMI^A  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 1_7x'5GdA  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 [ueT]%  
3.3 散斑图样的和 ~K:#a$!%,  
3.3.1 在振幅基础上求和 #Sb1oLC  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 Haj`mc!<D0  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 e<~uU9 lg1  
3.3.4 相关散斑强度的和 S;+bQ.  
3.4 部分偏振散斑 4{CVBowi  
3.5 部分散射散斑 MyCX6+Ci)  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
0eq>  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 _m3PAD4  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 ^CZn<$  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 Y<w2_+(  
第4章 散斑的高阶统计性质 }4cLU
.L8O  
4.1 多元高斯统计 Xa[gDdbL  
4.2 对散斑场的应用 W>wE8? _,  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 ;]Y.2 J  
4.3.1 振幅的联合密度函数 Ywr^uy1V,/  
4.3.2 相位联合密度函数 UgSSZ05Lq  
4.3.3 强度的联合密度函数 b]4yFwb  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 %pL ,A5M  
4.4.1 自由空间传播光路 B964#4& 9  
4.4.2 成像光路 xzW]D0o0  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 a3R#Bg(  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 f]T#q@|lE  
4.5.1 面散射与体散射的对比 }`f%"Z  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 g3LAi#m  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 #jA|
04w  
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 ],qG!,V  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 1k{ E7eL  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 *ubLuC+b  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 ofcoNLX5c  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 +;:i,`Lmg  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 1
ReO.Dd`R  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 aina6@S  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 !?O:%QG  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 BI4p3-  
4.7.1 背景 q/70fR7{v  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 :ozHuHJ#  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 7" Dw4}T  
4.7.4 散斑强度的微商 Ug3PZ7lK  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 r6PiZgR  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 ~u,g5  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 e/#4)@]  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 >/5D/}4  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 lNqXx{!k  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 p7zHP  
第5章 抑制散斑的光学方法 /A|ofAr)  
5.1 偏振的多样化 kW6}57iV  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 =J0FT2 d  
5.2.1 背景 @hl5^d"l  
5.2.2 光滑的物 RL.%o?<&?  
5.2.3 粗糙的物 $'?CY)h{  
5.3 波长和角度的多样化 P)>WIQSr  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 Be8Gx  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 I*6L`#j[  
5.3.3 成像光路 KW+^9&lA  
5.4 减弱时间和空间相干性 `!!A;G7Qg  
5.4.1 光学中的相干性概念 =Q3Go8b4HJ  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 cCyg&% zsT  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 0<!kGL5  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 gqZ7Pro.  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 FE/&<g0,:  
5.6 复合散斑抑制技术 !QcgTW)T  
第6章 某些成像应用中的散斑 <`-"K+e!J  
6.1 眼睛中的散斑 T_v  
6.2 全息术中的散斑 a^4(7  
6.2.1 全息术的原理 @_N -> l  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 ]
y.,
J  
6.3 光学相干层析术中的散斑 2=F_<Jh|+  
6.3.1 OCT成像技术简介 ;PG
'em  
6.3.2 OCT的分析 N;r,B  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 '~3(s?B  
6.4 光学投影显示中的散斑 \ E[0KvN;O  
6.4.1 投影显示的剖析 -s:JD
J*  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 u`E_Q8  
6.4.3 偏振多样性 KC q3S  
6.4.4 运动屏幕 "i_tO+  
6.4.5 波长多样性 ;E*^AW  
6.4.6 角度多样性 zs[t<`2  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 pA+Qb.z5z  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 >%Y.X38Z[  
6.4.9 专门设计的屏幕 ^6J*yV%  
6.5 投影微光刻中的散斑 Oo rH  
6.5.1 准分子激光的相干性质 >a_K:O|AJ  
6.5.2 时域散斑 `Bkba:  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 e<iTU?eJM  
第7章 某些非成像应用中的散斑 z0g$+bhy  
7.1 多模光纤中的散斑 #?}Y~Oe  
7.1.1 光纤中的模式噪声 0vQkm<  
7.1.2 限定散斑的统计性质 t MA
  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 #'$CC<*vy  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 ]r|.\}2Y7  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 ,ZMYCl]  
7.2.2 低光照水平下的散斑 -bo0!@MK  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 \Cx3^ iX  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 f4@Dn >BJ  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 t@4X(i0  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 #BT= K  
第8章 散斑与计量学 P3lNns3  
8.1 散斑照相术 2eyvY|:Q>  
8.1.1 面内位移 ]6=cSs!  
8.1.2 仿真 :V+t|@m5l  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 c{FvMV2em  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 yKDg ~zsh  
8.1.5 多散斑图窗口分析 F\,3z7s  
8.1.6 物体转动 bs_I{bCu?  
8.2 散斑干涉术 60X B  
8.2.1 使用照相探测的系统 ]*):2%f  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) v[F_r  
8.2.3 剪切散斑干涉术 'e{e>>03  
8.3 从条纹图样到相位分布图 zg8m(=k'  
8.3.1 傅里叶变换法 3 5|5|ma  
8.3.2 相移散斑干涉术 i$%;z~#wW  
8.3.3 相位展开 7J$ ^R6rh  
8.4 用散斑测量振动 \%^<Ll  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 K")-P9I6-f  
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 U$0#j  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 jZm1.{[>  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 L$7v;R3  
8.5.4 由测量角功率谱得到表面高度标准偏差和协方差函数 9%\q*  
第9章 通过大气成像中的散斑 Z~$&
h  
9.1 背景 tk1qgjE(?  
9.1.1 大气中折射率的涨落 !u4oo-  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 ce+\D'q[  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 "b -KVZ  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 W-Hw%bwN/q  
9.5 天文散斑干涉测量术 xwK<f6H!y  
9.5.1 可恢复的物信息 0B3*\ H}5  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 I:mJWe  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 +=O8t0y n  
9.6.1 交叉频谱传递函数 ';b/D   
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 ?bN8h)>QQ8  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 ,YH^jc  
9.7.1 双频频谱传递函数 sVh!5fby&  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 1s!hl{n<~  
9.8 散斑相关成像术 m0=CD  
附录A 散斑场的线性变换 LX*T<|c`'  
附录B 部分散射散斑的对比度 M%9PVePOe  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 !^`ZHJ-3>;  
C.1 相关矩阵 of{wZU\J+9  
C.2 相位微商的联合密度函数 rBgLj,/`U/  
C.3 强度微商的联合密度函数 jL`S6E?7  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 ??1V__w  
D.1 自由空间光路 #kma)_X  
D.2 成像光路 ;[dcbyu@  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 4fpz;2%  
E.1 随机相位漫射体 oVmGZhkA@'  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 =A=er1~%  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 _CI!7%  
附录F 限定散斑的统计 oSy[/Y44a  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 :/Sx\Nz78  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 -V4@BKI8  
G.2 成像光路中的散斑模拟 >rYP}k  
参考文献 UyK|KL  
汉英对照索引 w6#hsRq[C  
…… B8B^@   
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