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. ow$l!8  
《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。 "/Q(UV<d  
《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。 L
z{T8yvZ  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 4-rI4A<  

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中文版序 .:!x*v  
序 [K@!JY  
第1章 散斑的起源和表现 :O+b
4R+  
1.1 一般背景 m1o65FsY08  
1.2 散斑起因的直观解释 `/ReJj&~  
1.3 一些数学预备知识 x Bw.M{  
第2章 随机相幅矢量和 2LH;d`H[0  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 )0d".Q|v4  
2.2 有大量独立步数的随机行走 I%C:d#p  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 zp-~'
kIJ  
2.4 随机相幅矢量和之和 |Pl{Oo+  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 !enz05VW6.  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 by<@Zwtf  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 QR$sIu@%  
3.1 强度的定义 R{A/+7!  
3.2 强度和相位的一阶统计 1g
ej$G@  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 Ns8NaD  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 t\d;}@bl  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 o? "@9O?  
3.3 散斑图样的和 9+Bq00-Z$  
3.3.1 在振幅基础上求和 vS__*}^  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 k#NMD4(%O  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 sZBO_](S  
3.3.4 相关散斑强度的和 6-}e-H  
3.4 部分偏振散斑 J$*["y`+  
3.5 部分散射散斑 2MzFSmhc"  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 ?'m5)Z{  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 vUx$[/<  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 /M `y LI  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 E?D{/k,zZ  
第4章 散斑的高阶统计性质 7$P(1D4  
4.1 多元高斯统计 v$/i5kcWx  
4.2 对散斑场的应用 'z!#E!i  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 zR_l^NK  
4.3.1 振幅的联合密度函数 qA/3uA!z  
4.3.2 相位联合密度函数 r74w[6(  
4.3.3 强度的联合密度函数 z( [$,e\  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 &n kGdHX/a  
4.4.1 自由空间传播光路 *`'%tp"'+  
4.4.2 成像光路 ;QD;5 <1  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 3zF7V:XH  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 Qh%vh;|^  
4.5.1 面散射与体散射的对比 3"
D00~  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 ~M1%,]  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 Yx c >+mx  
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 Xb 1^Oj  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 m?G+#k;K  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 t1s@Ub5);I  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 W?Abx  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 &Sp:?I-  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 4<Y[L'UaA@  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 |noTIAI  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 =DwH*U/YR  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 *X5LyO3-gP  
4.7.1 背景 3PeJPw  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 4zbV' ]  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 )PNk O3  
4.7.4 散斑强度的微商 wb"t:(>&  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 gipRVd*TA  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 a :AcCd)  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 <QLj6#d7Y  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 fltcdA  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 ~h|L;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 g&5VorGx  
第5章 抑制散斑的光学方法 <WkLwP3^  
5.1 偏振的多样化 %'5wwl  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 WLFzLW=PD  
5.2.1 背景 YP97D n  
5.2.2 光滑的物 oC>~r1.j  
5.2.3 粗糙的物 h0}-1kVT^  
5.3 波长和角度的多样化 ( h,F{7  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 wj~8KHan  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 x9s`H)  
5.3.3 成像光路 R_DQtLI  
5.4 减弱时间和空间相干性 C,.{y`s'  
5.4.1 光学中的相干性概念 Mt0|`=64  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 |8ZAE%/d  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 u{G6xuPWf  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 g;@PEZk1  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 EJY:C9W  
5.6 复合散斑抑制技术 BtZm_SeA  
第6章 某些成像应用中的散斑 cn{l %6K  
6.1 眼睛中的散斑 Q"uu&JC  
6.2 全息术中的散斑 Pw1H)<X  
6.2.1 全息术的原理 X/"H+l  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 Id1[}B-T  
6.3 光学相干层析术中的散斑 VlvDodV  
6.3.1 OCT成像技术简介 |[ofc!/  
6.3.2 OCT的分析 :6{HFMf"  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 aS2 Y6  
6.4 光学投影显示中的散斑 =wc[r?7  
6.4.1 投影显示的剖析 $R4\jIewV  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 S_=uv)%a  
6.4.3 偏振多样性 x$sQ .aT  
6.4.4 运动屏幕 H&+s&F{%  
6.4.5 波长多样性 ](pD<FfS]'  
6.4.6 角度多样性 ~o$=(EC  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 cd#TKmh7re  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 E"!
*ASN  
6.4.9 专门设计的屏幕 UI'eD)WR  
6.5 投影微光刻中的散斑 Ho|n\7$  
6.5.1 准分子激光的相干性质 "m5ZZG#R`
 
6.5.2 时域散斑 ]T`qPIf;yJ  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 hG]20n2  
第7章 某些非成像应用中的散斑 4mg&H0 !  
7.1 多模光纤中的散斑 (reD  
7.1.1 光纤中的模式噪声 LA5rr}<K  
7.1.2 限定散斑的统计性质 %yVZ|d*Q  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 llJ)u!=5  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 __[q`  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 FSk:J~Z;  
7.2.2 低光照水平下的散斑 3ji#
"cX  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 DTY=k  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 suwj1qYJ4  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 ~@bKQ>Xw  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 ^4:= b  
第8章 散斑与计量学 k:.c(_2M  
8.1 散斑照相术 e2Dj%=`EU  
8.1.1 面内位移 dewu@  
8.1.2 仿真 ,58[WZ
G  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 umeb&\:8S-  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 XDF",N)  
8.1.5 多散斑图窗口分析 {3>^nMv@e  
8.1.6 物体转动 `JCC-\9T_  
8.2 散斑干涉术 }PJ:9<G y  
8.2.1 使用照相探测的系统 I/l]Yv!  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) tKs0]8tc  
8.2.3 剪切散斑干涉术 S3m+(N"&  
8.3 从条纹图样到相位分布图 E {MSi"  
8.3.1 傅里叶变换法 <LE>WfmC  
8.3.2 相移散斑干涉术 QX4I+x~oo\  
8.3.3 相位展开 JC-L80-  
8.4 用散斑测量振动 zc"eSy< w$  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 n3w2&  
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 2#^[`sFPO  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 5`J. ic  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 >=bO@)[  
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 Vz^:|qON  
第9章 通过大气成像中的散斑 mon(A|$|j  
9.1 背景 O-k(5Zb  
9.1.1 大气中折射率的涨落 (\T?p9  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 xab
[  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 ?@#<>7V  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 Xo,BuK&G  
9.5 天文散斑干涉测量术 4_ 3\4  
9.5.1 可恢复的物信息 P~&X$H%e  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 C`ok{SNtUy  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 J_,y?}.e3  
9.6.1 交叉频谱传递函数 4PdFq*A  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 BB-`=X~:m  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 lL
?;?V~  
9.7.1 双频频谱传递函数 I'!KWpYJT  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 @`3)?J[w  
9.8 散斑相关成像术 `]Xbw^Y'x  
附录A 散斑场的线性变换 5ZPl`[He  
附录B 部分散射散斑的对比度 3^Ex_
jeB  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 #Rs7Ieu+  
C.1 相关矩阵 nV<YwqK  
C.2 相位微商的联合密度函数 h)w<{/p(  
C.3 强度微商的联合密度函数 82$^pg>  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 X,p&S^  
D.1 自由空间光路 kmf4ax h1  
D.2 成像光路 Z^sO`C  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 sx9N8T3n  
E.1 随机相位漫射体 UuN(+&oD-  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 :%Bo)0a9  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 T+\BX$w/4e  
附录F 限定散斑的统计 Qtk'^Fc  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 Qr/?tMALc  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 +}^
  
G.2 成像光路中的散斑模拟 &B) F_EI  
参考文献 EV9m\'=j  
汉英对照索引 }MoCUN)I  
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