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. ,/AwR?m  
《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。 R>SS\YC'X  
《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。 m7wD#?lm  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 '^ bB+  
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中文版序 i2KN^"v?N  
序 X.hU23w  
第1章 散斑的起源和表现 P'.MwS  
1.1 一般背景 HE58A.Q&  
1.2 散斑起因的直观解释 <WFA3  
1.3 一些数学预备知识 >)*'w!  
第2章 随机相幅矢量和 1BT]_ cP  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 >QO^h<.>  
2.2 有大量独立步数的随机行走
$U%M]_  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 :8b{|}aYV  
2.4 随机相幅矢量和之和 /a.4atb0  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 }a?PBo`  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 BrF/-F  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 ly"Jl8/<  
3.1 强度的定义 aX`"V/  
3.2 强度和相位的一阶统计 YoyJnl.?u  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 >KHR;W03  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 "1O!Ck_n  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 abiZ"?(  
3.3 散斑图样的和 hkV;(Fr&z  
3.3.1 在振幅基础上求和 &_Kb;UVRj  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 y4*i V;"  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 su;u_rc,  
3.3.4 相关散斑强度的和 U-Ia$b-5!  
3.4 部分偏振散斑 -^sW{s0Rc  
3.5 部分散射散斑 X[/>{rK  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 d: D`rpcC  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑  gGF]Dq  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 iUSP+iC,  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 biAI*t  
第4章 散斑的高阶统计性质 ZrY#B8  
4.1 多元高斯统计 k(LZ,WSR  
4.2 对散斑场的应用 Gl8D GELl;  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 4=/5  
4.3.1 振幅的联合密度函数 <xM$^r)  
4.3.2 相位联合密度函数 tLCu7%P>  
4.3.3 强度的联合密度函数 9V
&}%  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 ,=sbK?&  
4.4.1 自由空间传播光路 Ku;|Dz/=o  
4.4.2 成像光路 .EeX
q}a[  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 {UqSq  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 hojP3 [  
4.5.1 面散射与体散射的对比 5=/&[=  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 F6>K FU8  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 PP
oQNW  
4.5.4 散射波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散射 \H<gKZquR  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 WP7RX|7  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 )Z6bMAb0'N  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 AI KLJvte  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 }/tT=G]91  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 o95)-Wb  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 d4ANh+}X"_  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 B ~u9"SR.  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 x_za R}WI  
4.7.1 背景 3OnIAk3  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 G!]%xFwYa  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 /$NDH]a  
4.7.4 散斑强度的微商 x)evjX=q  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 oCtg{*vp  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 E/bIq}R6  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 &O|!w&  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 hxG=g6:G  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 #'`!*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 2n]UNC  
第5章 抑制散斑的光学方法 'I$-h<W  
5.1 偏振的多样化 5x$/.U  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 9Z?P/ o  
5.2.1 背景 5L ]TV\\  
5.2.2 光滑的物 DI9hy/T(  
5.2.3 粗糙的物 b1+6I_u.  
5.3 波长和角度的多样化 Z_b^K^4  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 {u!Q=D$3  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 _N`'R.va  
5.3.3 成像光路 :LE0_ .  
5.4 减弱时间和空间相干性 Q?"o
.T';  
5.4.1 光学中的相干性概念 )"(
ojh  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 |gXtP-  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 E`E$ }iLs  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 $}&r.=J".  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 (CUrFZT$  
5.6 复合散斑抑制技术 -Iq W@|N  
第6章 某些成像应用中的散斑 R$>]7-N}  
6.1 眼睛中的散斑 * SAYli+@  
6.2 全息术中的散斑 PK&3nXF%4  
6.2.1 全息术的原理 2T3TD%  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 Lj]I7ICNh  
6.3 光学相干层析术中的散斑 O
Gl>i  
6.3.1 OCT成像技术简介 rw CFt6;v  
6.3.2 OCT的分析 Y!3Mm*  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 a#i85su  
6.4 光学投影显示中的散斑 Gp 8%n  
6.4.1 投影显示的剖析 
6snDv4  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 D8S?xK7[  
6.4.3 偏振多样性 ~Te9Lq|  
6.4.4 运动屏幕 "zN2+X"&  
6.4.5 波长多样性 bIvF5d>9#K  
6.4.6 角度多样性 VV_Zrje  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 T/[8w  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 )7X+T'?%  
6.4.9 专门设计的屏幕 Kmk}Yz  
6.5 投影微光刻中的散斑 #sHA!@ |  
6.5.1 准分子激光的相干性质 N+)gYb6h  
6.5.2 时域散斑 2/*F}w/  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 [{s 1=c  
第7章 某些非成像应用中的散斑 Vki'pAN  
7.1 多模光纤中的散斑 sObH#/l`  
7.1.1 光纤中的模式噪声 n jfh4}g:  
7.1.2 限定散斑的统计性质 ;Avz%2#c`  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 R1!F mZW8  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 B~%'YQk  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 A$6T)  
7.2.2 低光照水平下的散斑 {"^LUw8fd  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 ,5Vc  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 ywSV4ZtM  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 Sio> QL Y  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 '7'*+sgi$  
第8章 散斑与计量学 su?{Cj6*  
8.1 散斑照相术 _oV;Y`_  
8.1.1 面内位移 G<F+/Oi&DX  
8.1.2 仿真 `&3hfiI}  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 /]xu=q2  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 |*G$ilu  
8.1.5 多散斑图窗口分析 9EPE.+ns  
8.1.6 物体转动 X
2RM*y|  
8.2 散斑干涉术 S]Y3nI  
8.2.1 使用照相探测的系统 MC 8t"SB  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) nZ4JI+Q)~  
8.2.3 剪切散斑干涉术 \(4"kY_=  
8.3 从条纹图样到相位分布图 .Lwp`{F/  
8.3.1 傅里叶变换法 Qkk3>{I  
8.3.2 相移散斑干涉术 SxX2+|0g`g  
8.3.3 相位展开 eT(/D/jan  
8.4 用散斑测量振动 0 |/:m  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 Q140b;Z  
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 ]JQ+*ZYUE  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 )td?t.4
 
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 A?YU:f  
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 .=~-sj@k  
第9章 通过大气成像中的散斑 gs xT  
9.1 背景 rE&`G[(b  
9.1.1 大气中折射率的涨落 wgN)*dpuI
 
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 s8r|48I#;  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 d`XC._%^J  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 3?}\Hw  
9.5 天文散斑干涉测量术 A:-MRhE9X  
9.5.1 可恢复的物信息 v+), uj  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 %OV)
O-  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 mJ'Q9x"  
9.6.1 交叉频谱传递函数 mQbpv'N  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 1X ?9Ji)h  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 m L#%H(  
9.7.1 双频频谱传递函数 tRUGgf`  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息  L+=pEk_  
9.8 散斑相关成像术 >}uDQwX8  
附录A 散斑场的线性变换 `4xnM`:L"  
附录B 部分散射散斑的对比度 =DL |Q  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 @4O;dFOQ)  
C.1 相关矩阵 I[x+7Y0k9  
C.2 相位微商的联合密度函数 .wdWs tQ  
C.3 强度微商的联合密度函数 E43Gk!/|(  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 5qe6/E@  
D.1 自由空间光路 A"Prgf eT  
D.2 成像光路 u|.c?fW'3  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 o+wG69  
E.1 随机相位漫射体 O<*l"fw3  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 <FkoWN  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 qe/|u3I<lF  
附录F 限定散斑的统计 u|G&CV#r  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 nfldj33*  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 >~%EB?8  
G.2 成像光路中的散斑模拟 rfz\DvVd  
参考文献 wU"0@^k]<  
汉英对照索引 7])cu>/  
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