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. gzat!>*  
《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。 o^"OKHU,S0  
《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。 GRofOJ  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 HYT~AO-!  
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中文版序 A:Gd F-;[  
序 s]kzXzRC?  
第1章 散斑的起源和表现 &hL2xx=  
1.1 一般背景 xHaz*w1|  
1.2 散斑起因的直观解释 L1g0Dd\Ox  
1.3 一些数学预备知识 cbm;45 L|  
第2章 随机相幅矢量和 ao.vB']T  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 ZADMtsk  
2.2 有大量独立步数的随机行走 'yA/sZ  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 _$D!"z7i  
2.4 随机相幅矢量和之和 3)?WSOsL:  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 -gba&B+D"  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 C%]qK(9vvd  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 f`/('}t  
3.1 强度的定义 hjFht+j
1  
3.2 强度和相位的一阶统计 X?< L<:.  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 SVn@q|N  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 kb/BEJ  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 > 3(,s^  
3.3 散斑图样的和 5%fWX'mS  
3.3.1 在振幅基础上求和 GU@#\3  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 yx4pQL7  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 N#e9w3Rli  
3.3.4 相关散斑强度的和 2@z.ory.  
3.4 部分偏振散斑 G![4K#~NM  
3.5 部分散射散斑 jg{2Sxf!c  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 u'_}4qhCC;  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 VzHrKI  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 </xf4.C  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 m}RZ)c  
第4章 散斑的高阶统计性质 ,>kVVp
u  
4.1 多元高斯统计  SvvNk  
4.2 对散斑场的应用 0wV9Trp  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 oxL<\4)WJ  
4.3.1 振幅的联合密度函数 p0zC(v0*  
4.3.2 相位联合密度函数 &}2@pu[S?7  
4.3.3 强度的联合密度函数 .7b%7dQ<\  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 BU??}{  
4.4.1 自由空间传播光路 Ma$~B0!;s  
4.4.2 成像光路 Ny$3$5/  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 ?#Z4Dg 9|  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 2=
8PA/  
4.5.1 面散射与体散射的对比 5.
&)hmpg  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 6<fG;:  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 =MJB:  
4.5.4 散射波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散射 (g X8iKl  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 `<>QKpAn  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 Khc^q*|C)  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 G
xG~J4  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 K#X/j'$^  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 R*lq7n9  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 '&Y_,-i  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 mS![J69(  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 7/QK"0  
4.7.1 背景 OM\1TD/-  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 AL3iNkEa  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 LOfw #+]d  
4.7.4 散斑强度的微商   P3|s}&  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 Z10}xqi!X  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 ZM v\j|{8  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 l}VE8-XB  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 76<mP*
5  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 P,'%$DLDg  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 E/%"%&`8j  
第5章 抑制散斑的光学方法 t$Rc 0  
5.1 偏振的多样化 ]2)A/fOW  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 Q#SQ@oUzD  
5.2.1 背景 ;zD4#7=  
5.2.2 光滑的物 Y01!D"{\  
5.2.3 粗糙的物 $'Mf$h  
5.3 波长和角度的多样化 23L>)Q  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 3s%ND7!/  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 O=}Rp1  
5.3.3 成像光路 8t*sp-cy|  
5.4 减弱时间和空间相干性 9+N%Io?!  
5.4.1 光学中的相干性概念 0`c{9gY.  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 =tt3nfZ9  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 `DgK$QM  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 -#;xfJE  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 c6 mS  
5.6 复合散斑抑制技术 AK&>3D  
第6章 某些成像应用中的散斑 Hh=fv~X  
6.1 眼睛中的散斑 UiH7  
6.2 全息术中的散斑 E;C{i  
6.2.1 全息术的原理 /ugyUpyg  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 X7L:cVBg  
6.3 光学相干层析术中的散斑 =ejU(1 g  
6.3.1 OCT成像技术简介 YFB>GQ;  
6.3.2 OCT的分析 Y&O2;q/B  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 4{zy)GE|W  
6.4 光学投影显示中的散斑 qq&U)-`  
6.4.1 投影显示的剖析 C){Q;`M-<  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 9_:"`)]3B  
6.4.3 偏振多样性 bT2G G  
6.4.4 运动屏幕 (wZ!OLY%}  
6.4.5 波长多样性 A[;deHg=  
6.4.6 角度多样性 A3_p*n@  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 qD>^aEd@4  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 zQY ,}a  
6.4.9 专门设计的屏幕 %mT/y%&:  
6.5 投影微光刻中的散斑 B1nm?E 0i  
6.5.1 准分子激光的相干性质 o6O-\d7
^M  
6.5.2 时域散斑 nI6ompTX  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 Zhfg  
第7章 某些非成像应用中的散斑 iVZ}+Ct<"  
7.1 多模光纤中的散斑 m#RJRuZ|2V  
7.1.1 光纤中的模式噪声 Ju47}t%HB  
7.1.2 限定散斑的统计性质 \Yr*x7!  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 aH_c84DS  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 T@yQOD7  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 zG='U  
7.2.2 低光照水平下的散斑 )x/#sW%)  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 R~oJ-}iYX  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 cHFW"g78  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 d0I s|Gs  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 ekyCZ8iai  
第8章 散斑与计量学 {\1b
Wr8!U  
8.1 散斑照相术 ,R`CAf%*  
8.1.1 面内位移 ,6g{-r-2  
8.1.2 仿真 bOr11?
 
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 Nz`8)
Le  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 :gwmk9LZ  
8.1.5 多散斑图窗口分析 wCLniCt  
8.1.6 物体转动 /OztkThx=  
8.2 散斑干涉术 -@w,tbc$  
8.2.1 使用照相探测的系统 ?;W"=I*3  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) F7JO/U^oU  
8.2.3 剪切散斑干涉术 *%;A85V/  
8.3 从条纹图样到相位分布图 C
b{D[  
8.3.1 傅里叶变换法 jJiuq#;T3  
8.3.2 相移散斑干涉术 %;:![?M  
8.3.3 相位展开 7w)8s  
8.4 用散斑测量振动 >]~581fYf  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 Pt5wm\  
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 a^J(TW/  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 l.pxDMY  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 -1Li&K7  
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 '/HShS!d  
第9章 通过大气成像中的散斑 L.@$rFhA  
9.1 背景 !ZUUn*e{5  
9.1.1 大气中折射率的涨落 ^aAs=KditO  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 g.9C>>tj  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 i;%G Z8  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 -&2Z/qM&!  
9.5 天文散斑干涉测量术 I(~([F2  
9.5.1 可恢复的物信息  mU4(MjP?  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 ZzE(S  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 fs#9~b3  
9.6.1 交叉频谱传递函数 H I|a88   
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 LD[\eJ_  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 y+iRZ%V^  
9.7.1 双频频谱传递函数 =A6*;T"W  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 QHO n?e  
9.8 散斑相关成像术 <T[LugI  
附录A 散斑场的线性变换 )
'n@A%B  
附录B 部分散射散斑的对比度 n}Z%D-b$  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 G]aey>)  
C.1 相关矩阵 W've
kuM  
C.2 相位微商的联合密度函数 }V]b4t  
C.3 强度微商的联合密度函数 n+=qT$w)  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 ?+hEs =Xs  
D.1 自由空间光路 Jp"29 )w  
D.2 成像光路 eWv:wNouk  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 [x{$f7CEh  
E.1 随机相位漫射体
i.6b%  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 MS""-zn<  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 x*z&#[(0g!  
附录F 限定散斑的统计 QYo04`Rl  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 c+3(|k-M  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 dnD@BQ  
G.2 成像光路中的散斑模拟 #>aq'47j  
参考文献 u $-&Im<  
汉英对照索引 Y }VJ4!%U
 
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