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. 
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《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。 k_1;YOBF  
《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。 VSO(DCr"L  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 Rex86!TO  

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中文版序 ,W'P8C  
序 ENA"T-p  
第1章 散斑的起源和表现 p1GP@m,^n0  
1.1 一般背景 Z1$S(p=)L  
1.2 散斑起因的直观解释 uu-M7>+  
1.3 一些数学预备知识 >BJBM |  
第2章 随机相幅矢量和 KWYjN h#*  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 /^K-tz-R  
2.2 有大量独立步数的随机行走 0T@axQ[%  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 D @wIbU  
2.4 随机相幅矢量和之和 6e|uA7i4  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 ME>Sh~C\  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 PXl%"O%d  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 |BtFT  
3.1 强度的定义 %IIFLl
D  
3.2 强度和相位的一阶统计 LGtw4'yr  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 u>] )q7s  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 > B;YYj~f}  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 ]#S<]vA  
3.3 散斑图样的和 Fv(FRZ)  
3.3.1 在振幅基础上求和 lQgavP W!  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 .i;?8?  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 ]T40VGJ:h  
3.3.4 相关散斑强度的和 kTzO4s?  
3.4 部分偏振散斑 4F -<j!  
3.5 部分散射散斑 wqjR-$c  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 :v45Ls4J  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 ;xFB /,  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 M`iE'x  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 {a2Gb  
第4章 散斑的高阶统计性质 4"nYxL"<4  
4.1 多元高斯统计 b"Nd8f[  
4.2 对散斑场的应用 h*hkl#  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 CCC9I8rZD  
4.3.1 振幅的联合密度函数 %<|<%~l&  
4.3.2 相位联合密度函数 mU[  
4.3.3 强度的联合密度函数 $E8}||d  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 i}f"'KW  
4.4.1 自由空间传播光路 3C;;z  
4.4.2 成像光路 `Um-Y'KE  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 [tC=P&<  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 cl{mRt0  
4.5.1 面散射与体散射的对比 Q4L7{^[X  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 Q7zpu/5?  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 NTGWI$  
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 _K!)0p  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 ~XXNzz]?  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 8F$]@0v`%  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 dtG>iJ  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 6Xn9$C)  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 WXf[W  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 +'w6=qI  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 mtLiS3Nk8  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 {XC[Ia6jtL  
4.7.1 背景 A&jR-%JG  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 Fl(j,B6Z  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 W%MS,zkAE  
4.7.4 散斑强度的微商 U9\w)D|+eE  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 y\:Ma7V  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 <|E*aR|M  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 ts,V+cEA  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 .WBp!*4  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 XrXW6s;Z  
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63
y8  
第5章 抑制散斑的光学方法 7?vj+1;  
5.1 偏振的多样化 & \C1QkI  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 8RVRfy,w  
5.2.1 背景 h>Z`&  
5.2.2 光滑的物 SC3_S.  
5.2.3 粗糙的物 ^ME'D  
5.3 波长和角度的多样化 xbCQ^W2YU|  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 YPKB4p#  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 rodqa  
5.3.3 成像光路 /z}b1m+  
5.4 减弱时间和空间相干性 4`o<e)c3  
5.4.1 光学中的相干性概念 wIWO?w2  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 d+ [2Sm(7  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 I;UT;/E2  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 ]$-<< N{}'  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 d*U<Ww^q  
5.6 复合散斑抑制技术 ^/}&z  
第6章 某些成像应用中的散斑 4#t-?5"  
6.1 眼睛中的散斑 sfy}J1xIL  
6.2 全息术中的散斑 <33,0."
K  
6.2.1 全息术的原理
Jm0.\[J  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 lO0}  
6.3 光学相干层析术中的散斑 E},zB*5TH  
6.3.1 OCT成像技术简介 p3T:Y_  
6.3.2 OCT的分析 Pj!f^MN  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 $e uI  
6.4 光学投影显示中的散斑 'C>sYSL  
6.4.1 投影显示的剖析 vbG&F.P  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 l<7SB5  
6.4.3 偏振多样性
O{U j  
6.4.4 运动屏幕 Tgbq4xR(  
6.4.5 波长多样性 7 Z? Hyv  
6.4.6 角度多样性 5;HCNwX  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 }EJ/H3<  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 G9GLRdP  
6.4.9 专门设计的屏幕 M[Nv>  
6.5 投影微光刻中的散斑 BP\6N%HC%&  
6.5.1 准分子激光的相干性质 U9 mK^  
6.5.2 时域散斑 <zAYq=IU  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 ~zWLqnS}  
第7章 某些非成像应用中的散斑 6mgLeeY  
7.1 多模光纤中的散斑 2Je]dj4  
7.1.1 光纤中的模式噪声 v?%vB#A^  
7.1.2 限定散斑的统计性质 1i)3!fH0:  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 ~sq@^<M)s  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 f=S2O_Ee  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 H4sc7-  
7.2.2 低光照水平下的散斑 7QoMroR  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 [%~yY&  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 @S>;t)\J  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 }Fo
x  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 }u{gQlV  
第8章 散斑与计量学 ]IzD`  
8.1 散斑照相术 e,W,NnCICj  
8.1.1 面内位移 d9%P[(yM^
 
8.1.2 仿真 H/={RuU  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 Mq'm TM  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 {OOn
7=  
8.1.5 多散斑图窗口分析 VYt<j<ba  
8.1.6 物体转动 ibG>|hV  
8.2 散斑干涉术 w8 `1'*HG  
8.2.1 使用照相探测的系统 `46
.!  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) t`>Z#=cl\  
8.2.3 剪切散斑干涉术
-*Th=B-  
8.3 从条纹图样到相位分布图 ;P/ 4.|<  
8.3.1 傅里叶变换法 25@@-2h @  
8.3.2 相移散斑干涉术 1-&L-c.  
8.3.3 相位展开 1i'y0]f  
8.4 用散斑测量振动 )OVa7[-T  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 ~l*<LXp8  
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 brlbJFZ19  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 =q`T|9v  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 5}Xi`'g,  
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 g-]~+7LL  
第9章 通过大气成像中的散斑 m4Ue)  
9.1 背景 ;K%/sIIke  
9.1.1 大气中折射率的涨落 gU NWM^n  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 0r8Wv,7Bo  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 NK(_ &.F
 
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 )S/=5Uc  
9.5 天文散斑干涉测量术 -|>T? t'K  
9.5.1 可恢复的物信息 #N'9 w .  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
%O<8H7e)V  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 ?,8+1"|$A]  
9.6.1 交叉频谱传递函数 U~;tk@  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 ^H{YL
O  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 9
%i\)  
9.7.1 双频频谱传递函数 3JkdPh  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 k}NM]9EAE  
9.8 散斑相关成像术 Hrph>v  
附录A 散斑场的线性变换 N-Z=p)]  
附录B 部分散射散斑的对比度 $ ]#WC\Hv  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 4RYH^9;>K  
C.1 相关矩阵 `(=Kp=b  
C.2 相位微商的联合密度函数 BMuEfa^  
C.3 强度微商的联合密度函数 cDE5/!  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 ^NRf  
D.1 自由空间光路 22U`1AD3U  
D.2 成像光路 XoL DqN!  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 
Pd(_  
E.1 随机相位漫射体 FF!PmfF'  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 5b*kn
N>  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 <JU3sXl  
附录F 限定散斑的统计 J%M
[8  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 SgehOu  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 |D%mWQng  
G.2 成像光路中的散斑模拟 ~1[n@{*:(  
参考文献 8&| o  
汉英对照索引 vv{+p(~**O  
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