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. |U^ ff^]  
《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。 DI}h?Uf ,  
《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。 ?k_=?m  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 -lMC{~h\(S  
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中文版序 1"odkM  
序 i%*x7zjY{  
第1章 散斑的起源和表现 @R2|=ox  
1.1 一般背景 mk4%]t"  
1.2 散斑起因的直观解释 l}(~q!
r  
1.3 一些数学预备知识 8d)F#  
第2章 随机相幅矢量和 rP`\<}a.  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 >/bl r}5 H  
2.2 有大量独立步数的随机行走 '*3+'>  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 ']vX  
2.4 随机相幅矢量和之和 (I[o;0w  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 LwGcy1F.  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 TTE#7\K~B  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 jQ`"Op 3  
3.1 强度的定义  74Q?%X  
3.2 强度和相位的一阶统计 (Z,,H1L  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 6xFZv t  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 ~+lC%R  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 "W+4`A(/l  
3.3 散斑图样的和 *h =7:*n  
3.3.1 在振幅基础上求和 TVFGonVY  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 ?|hzAF"U  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 KFV]2mFN  
3.3.4 相关散斑强度的和 ~!A,I 9  
3.4 部分偏振散斑 Pucf0 #  
3.5 部分散射散斑 9i`LOl:;  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 `P z !
H  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 Jx>P%>+<j  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 XPEjMm'*b3  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 iuHG9#n  
第4章 散斑的高阶统计性质 <aHK{*'3  
4.1 多元高斯统计 . t3@86xTJ  
4.2 对散斑场的应用 mtOrb9`m  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 4_"ZSVq]#  
4.3.1 振幅的联合密度函数 FD@! z :  
4.3.2 相位联合密度函数 i5n'f6C  
4.3.3 强度的联合密度函数 hsE!3[[  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 W.67, 0m$  
4.4.1 自由空间传播光路 cn\_;TYiJ  
4.4.2 成像光路 lT:<ZQyjT  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 3?geJlD4  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 n
K|"
;  
4.5.1 面散射与体散射的对比 F@I_sGCcb  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 c"z%AzUV'  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 { &qBr&kg  
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 _N]yI0k(  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 hW},%  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 eP2 yU  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 53T2w,?  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 E+2y-B)E  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 k Z3tz?D
u  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 .6"7Xxe]<  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 <^~F~]wnH  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 @1+/r
?b  
4.7.1 背景 ,
\m c.80  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 zR .MXr  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 k@Tt,.];  
4.7.4 散斑强度的微商 ?)X@4Jem  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 MJC Yi<D  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 CeJ|z{F\  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 <Q0&[q;Z  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 5cADC`
q  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 c1<g!Q&E  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 [Vf|4xcD  
第5章 抑制散斑的光学方法 'IP!)DS  
5.1 偏振的多样化 aj,ZM,Ad  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 b?^n'0
 
5.2.1 背景 +?<jSmGW  
5.2.2 光滑的物 QCo^#-   
5.2.3 粗糙的物 @$*c0. |z  
5.3 波长和角度的多样化 4(&'V+o  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 M,@SUu v"  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 !eq]V9  
5.3.3 成像光路 fkG8,=  
5.4 减弱时间和空间相干性 8j$q%g  
5.4.1 光学中的相干性概念 eXd(R>Mx  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 Lv4=-mWv&0  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 *O5+?J Z!  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 L$xRn/\  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 op*+fJHD  
5.6 复合散斑抑制技术 <H)@vW]_  
第6章 某些成像应用中的散斑 $!f$R`R^Q\  
6.1 眼睛中的散斑 E)P1`X  
6.2 全息术中的散斑 kC0!`$<2f)  
6.2.1 全息术的原理 E;4a(o]{t  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 O,{ (  
6.3 光学相干层析术中的散斑 Wg%-m%7O  
6.3.1 OCT成像技术简介 m&q;.|W  
6.3.2 OCT的分析 >+#[O"  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 JK(&E{80  
6.4 光学投影显示中的散斑 $ZU(bEUOG  
6.4.1 投影显示的剖析 W24bO|>D
 
6.4.2 投影显示中的散斑抑制
rYJ))@  
6.4.3 偏振多样性 ,7(/Il9  
6.4.4 运动屏幕 b {5|2&=  
6.4.5 波长多样性 W!k6qTz)  
6.4.6 角度多样性 3$8}%?i  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 RtL<hD  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 CA4-&O"  
6.4.9 专门设计的屏幕 >D<=9
G(a  
6.5 投影微光刻中的散斑 =;H'~  
6.5.1 准分子激光的相干性质 CnH R&`  
6.5.2 时域散斑 >{S$0D  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 q UnFEg  
第7章 某些非成像应用中的散斑 )9r%% #  
7.1 多模光纤中的散斑 Ic K=E]p  
7.1.1 光纤中的模式噪声 u B\& Q;  
7.1.2 限定散斑的统计性质 X$9QW3.M  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 IdxToMr  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 -z$0S%2?  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 pL@zZK0  
7.2.2 低光照水平下的散斑 6bcrPf}  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 X6,9D[Nw  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 0UJ`<Bfd  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 /wE_eK.  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 q4i8Sp>  
第8章 散斑与计量学 7]%il[  
8.1 散斑照相术 (NdgF+'=  
8.1.1 面内位移 >!1f`  
8.1.2 仿真 G)hH?_U#T  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 +ca296^  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 I_G>W3  
8.1.5 多散斑图窗口分析 wsrx|n[]  
8.1.6 物体转动 j/D)UWkR  
8.2 散斑干涉术 C|\^uR0  
8.2.1 使用照相探测的系统 1H=wl=K  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) ?(q*U!=  
8.2.3 剪切散斑干涉术 S=,1} XZ  
8.3 从条纹图样到相位分布图 Iv72;ZCh?6  
8.3.1 傅里叶变换法 J&:W4\ m  
8.3.2 相移散斑干涉术 l;*lPRoW,  
8.3.3 相位展开 k6'#  
8.4 用散斑测量振动 wLSZL  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 d7J[.^\  
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
m->%8{L  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 $|(|Qzi%  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 4AOS}@~W  
8.5.4 由测量角功率谱得到表面高度标准偏差和协方差函数 ]HV~xD7\  
第9章 通过大气成像中的散斑 MLBg_<  
9.1 背景 mN{ajf)@  
9.1.1 大气中折射率的涨落 _qt;{,t  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 }c4E 2c  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 2ZbY|8X$r  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 f WjS)  
9.5 天文散斑干涉测量术 hlFU"u_  
9.5.1 可恢复的物信息 -`dxx)x  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 Kn#xY3W6  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 kgI=0W>  
9.6.1 交叉频谱传递函数 ~,!hE&LE~  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 :F>L;mp  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 udD*E~1q  
9.7.1 双频频谱传递函数 h:jI  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 /;nO<X:XV  
9.8 散斑相关成像术 ~5 pC$SC6>  
附录A 散斑场的线性变换 RO$@>vL  
附录B 部分散射散斑的对比度 Da8$Is;n  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 Z#Zzi5<  
C.1 相关矩阵  ,eeL5V  
C.2 相位微商的联合密度函数 |369@un6  
C.3 强度微商的联合密度函数 "aWX:WL&}s  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 39T&c85  
D.1 自由空间光路 >\7RIy3
 
D.2 成像光路 k]$E8[.t  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 OpbT63@L  
E.1 随机相位漫射体 *KjVPs  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 t6bWSz0  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 I"cQ5gF?A  
附录F 限定散斑的统计 *T>#zR{  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 ?%dCU~ z  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 (#-=y~%  
G.2 成像光路中的散斑模拟 <[3lV)~t  
参考文献 b*FU*)<4.  
汉英对照索引 +wz`_i)!  
…… $: 4mOl  
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