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.
?6jkI2w 《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。
)}'U`'q 《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。
i'wAE:Xe 《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。
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Ttc[Q]Ri 0`A~HH} 中文版序
Xy &uZ 序
pzgSg[| 第1章 散斑的起源和表现
$aPfGZ<i 1.1 一般背景
]
0m&(9 1.2 散斑起因的直观解释
"0k8IVwp 1.3 一些数学预备知识
{$^DMANDx 第2章 随机相幅矢量和
Mz;[ +p 2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩
Io|Aj 2.2 有大量独立步数的随机行走
2'<[7! 2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量
,SiY;(b=\ 2.4 随机相幅矢量和之和
*(>}Y 2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和
{ F}; n?' 2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和
^~HQC* 第3章 光学散斑的一阶统计性质
FwZ>{~?3 3.1 强度的定义
P7f,OY<@%o 3.2 强度和相位的一阶统计
^T,Gu-2> 3.2.1 大量的随机相幅矢量
-+em!g' 3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和
%-AE]-/HI 3.2.3 有限数目的等长相幅矢量
fiN3xP]V
3.3 散斑图样的和
g@Qgxsyk> 3.3.1 在振幅基础上求和
[e4]"v`N 3.3.2 两个独立散斑强度的和
3#45m+D 3.3.3 N个独立散斑强度的和
zb
Z4|_ 3.3.4 相关散斑强度的和
z>06hBv(?Y 3.4 部分偏振散斑
D\YE^8/ 3.5 部分散射散斑
Wt9Q;hK 3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
ulJX1I=|p 3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑
\Ro^*4B 3.6.2 T强度分布驱动的散斑
?kz+R' 3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和
yj(vkifEB 第4章 散斑的高阶统计性质
wB{;bB{ 4.1 多元高斯统计
1uk0d`JL 4.2 对散斑场的应用
a`u
S[r> 4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计
R1W}dRE} 4.3.1 振幅的联合密度函数
<JwX_\?ln 4.3.2 相位联合密度函数
e~T@~(fft 4.3.3 强度的联合密度函数
q0bHB_|wL 4.4 散斑的自相关函数和功率谱
Y05P'Q 4.4.1 自由空间传播光路
aRJ>6Q} 4.4.2 成像光路
A=-F,=k(!/ 4.4.3 深度方向上的散斑尺寸
OcSEo7W 4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
hwDbs[: 4.5.1 面散射与体散射的对比
N9rBW 4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应
Lh-`OmO0>F 4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制
]k8/#@19 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
|uH%6&\ 4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射
5]1h8PW!Y 4.5.6 体散射产生的散斑的性质
TV}}dw 4.6 积分和模糊的散斑的统计学
35*\_9/# 4.6.1 积分散斑的平均值和方差
90Hjx>[ 4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果
uGl| pJ\y= 4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果
,[nm_^R*\ 4.6.4 部分偏振散斑图样的积分
STA4 p6 4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质
=)OC|?9C\ 4.7.1 背景
kV Rn`n0 4.7.2 各种散射光斑形状下的
参数 ;*[9Q'lI* 4.7.3 散斑相位的微商:散斑图样中的
光线方向
TjBY
4 4.7.4 散斑强度的微商
jUqy8q& 4.7.5 散斑图样的亮阶交叉
i$KpDXP\ 4.8 散斑图样的零点:光学涡旋
sF+=KH 4.8.1 零强度出现所要求的条件
da$BUAqU 4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质
Ab1/.~^ 4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度
@lUlY2 4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度
Q^Bt1C 第5章 抑制散斑的光学方法
k 2%S`/: 5.1 偏振的多样化
v1.q$ f^( 5.2 用运动漫射体进行时间平均
0%;146.p 5.2.1 背景
@)8]e
S7 5.2.2 光滑的物
Y#01o&f0n 5.2.3 粗糙的物
8S;CFyT\n 5.3
波长和角度的多样化
i(6J>^I 5.3.1 自由空间传播,反射光路
n|4;Hn1V 5.3.2 自由空间传播,透射光路
m$$?icA 5.3.3 成像光路
0D(cXzQP 5.4 减弱时间和空间相干性
)J3kxmlzQ 5.4.1 光学中的相干性概念
?&l)W~S 5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱
Ok%}|/P4 5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑
[Id}4[={e 5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑
n`;R pr& 5.5 用时间相干性破坏空间相干性
&4$oudn 5.6 复合散斑抑制技术
W%!@QY;E( 第6章 某些成像应用中的散斑
UlQQP^Na 6.1 眼睛中的散斑
ZZ)G5ji 6.2 全息术中的散斑
IdM*5Y>f 6.2.1 全息术的原理
" B@jfa% 6.2.2 全息像中的散斑抑制
czBi Dk4 6.3 光学相干层析术中的散斑
aN^IP 6.3.1 OCT成像技术简介
|[cdri^?D 6.3.2 OCT的分析
/CT(k1> 6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制
)8{6+{5lu 6.4 光学投影显示中的散斑
%>XN%t'6aT 6.4.1 投影显示的剖析
o VB"f 6.4.2 投影显示中的散斑抑制
Eb.;^=x 6.4.3 偏振多样性
z4}
%TT@^ 6.4.4 运动屏幕
:nQp.N*p 6.4.5 波长多样性
?|t/mo|K? 6.4.6 角度多样性
h#3m4<w(9 6.4.7 投影
光学系统的留有余量的设计
!g0cC.' 6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上
IvW@o1Q 6.4.9 专门设计的屏幕
LBX%H GH 6.5 投影微光刻中的散斑
KC&`x| 6.5.1 准分子激光的相干性质
F$hZRZ 6.5.2 时域散斑
pX<a2FP 6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落
\/Ij7nD`l% 第7章 某些非成像应用中的散斑
*PM}"s 7.1 多模
光纤中的散斑
PX 3 7.1.1 光纤中的模式噪声
.T3=Eq&"W 7.1.2 限定散斑的统计性质
TvrwVL) 7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系
=%h~/, 7.2 散斑对光学雷达性能的影响
[{PqV):p 7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性
!z=pP$81 7.2.2 低光照水平下的散斑
O2H/rFx4 7.2.3 探测统计分布——直接探测
b4~H3| 7.2.4 探测统计分布——外差探测
"oE* 9J?e 7.2.5 直接探测与外差探测的比较
p~bkf> 7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响
!.+"4TF 第8章 散斑与计量学
7>x;B 8.1 散斑照相术
KZK,w#9. 8.1.1 面内位移
|R'i:= 8.1.2 仿真
J#7(]!;F 8.1.3 谱五(vx,vy)的性质
vbn>mg5 8.1.4 对移动量(x0,y0)的限制
Jqg3.2q 8.1.5 多散斑图窗口分析
5L&:_iQZy 8.1.6 物体转动
Mj~${vj 8.2 散斑干涉术
8t9aHla 8.2.1 使用照相探测的系统
98<zCSe\] 8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI)
glor+ 8.2.3 剪切散斑干涉术
L<@&nx 8.3 从条纹图样到相位分布图
[~?M/QI9 8.3.1 傅里叶变换法
caD5Pod4 8.3.2 相移散斑干涉术
$GF&x>]] 8.3.3 相位展开
=QiT)9q) 8.4 用散斑测量振动
D9ywg/Q91 8.5 散斑与表面粗糙度的测量
`D)S-7BR 8.5.1 由散斑对比度得到表面高度的均方差值和表面协方差面积
ALR:MAXwC 8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差
P|N?OocE 8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差
ZW* fOaj 8.5.4 由测量角功率谱得到表面高度标准偏差和协方差函数
WLy7'3@ 第9章 通过大气成像中的散斑
6{^*JC5nj 9.1 背景
oYqE*mA 9.1.1 大气中折射率的涨落
` Xqy 9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数
N<bD 9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数
/'+4vXc@ 9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质
M+UMR+K 9.5 天文散斑干涉测量术
w)<4>(D 9.5.1 可恢复的物信息
*eoq=,O 9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
{Pvr??"r 9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术
Ty}R^cy{d 9.6.1 交叉频谱传递函数
u-M] Az- 9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息
sWW\bK0B4 9.7 双频频谱(Bispectrum)技术
U$EM.ot 9.7.1 双频频谱传递函数
DJJZJ}7 9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息
XbXgU#% 9.8 散斑相关成像术
n8?KSQy$ 附录A 散斑场的线性变换
>%i9 oI<) 附录B 部分散射散斑的对比度
ZE ^u .>5 附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算
Wbs^(iUU} C.1 相关矩阵
Hc
/wta C.2 相位微商的联合密度函数
!pV<n C.3 强度微商的联合密度函数
vK`S!7x'& 附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析
RhyegD D.1 自由空间光路
KPg[-d D.2 成像光路
;<VR2U` 附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度
bN4d:0 Y E.1 随机相位漫射体
Wb'*lT0= E.2 漫射体刚好充满投影光学系统
m^c%]5$ E.3 漫射体充溢投影光学系统
%g5jY%dg.r 附录F 限定散斑的统计
&{hc 附录G
模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例
%8g$T6E[<2 G.1 自由空间传播中的散斑模拟
9OhR41B G.2 成像光路中的散斑模拟
_jk|}IB;X 参考文献
T*p|'Q` 汉英对照索引
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