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.
MA\m[h] 《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。
B< |VeU 《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^~=,D 《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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#s"851e *q0`})IQ 中文版序
qmZ2d!)o 序
wGvhB%8K 第1章 散斑的起源和表现
NYBe"/}GS 1.1 一般背景
C+w__gO&r 1.2 散斑起因的直观解释
?d$"[lKX 1.3 一些数学预备知识
JqEW=5 第2章 随机相幅矢量和
TyF{tuF 2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩
#~^btL'dHF 2.2 有大量独立步数的随机行走
+$47v$p 2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量
J$F nm\ 2.4 随机相幅矢量和之和
9Bz0MUbrLl 2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和
B0d%c&N${ 2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和
-gS"pE^1 第3章 光学散斑的一阶统计性质
kneuV8+(5 3.1 强度的定义
]H ~Y7\N-v 3.2 强度和相位的一阶统计
!:WW 3.2.1 大量的随机相幅矢量
i|]7(z#OyI 3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和
#)s!}X^ 3.2.3 有限数目的等长相幅矢量
$ rUSKm# 3.3 散斑图样的和
h}Rx_d 3.3.1 在振幅基础上求和
kA4@`YCl 3.3.2 两个独立散斑强度的和
=su]w2,Iy 3.3.3 N个独立散斑强度的和
1l5JP|x 3.3.4 相关散斑强度的和
^C/ 3.4 部分偏振散斑
7"4z+w 3.5 部分散射散斑
l30Y8t~d 3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
$TG=w 3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑
=Mj0:rW 3.6.2 T强度分布驱动的散斑
>|g?wC}V; 3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和
*nC(-(r:J` 第4章 散斑的高阶统计性质
:>+\17tx 4.1 多元高斯统计
:"Y*<=x#2 4.2 对散斑场的应用
}!p`1]gem 4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计
IgIYguQ 4.3.1 振幅的联合密度函数
u JY)4T 4.3.2 相位联合密度函数
#wY0D_3@1 4.3.3 强度的联合密度函数
o`n$b(VZ 4.4 散斑的自相关函数和功率谱
z//VlB 4.4.1 自由空间传播光路
~q+hV+fa> 4.4.2 成像光路
KC`q#&dt 4.4.3 深度方向上的散斑尺寸
P 43P]M2 4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
*.#oxcll 4.5.1 面散射与体散射的对比
3]RyTQ 4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应
qIIJ4n 4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制
CVNj-&vj 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
\xv;sl$f 4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射
>J9oH=S6 4.5.6 体散射产生的散斑的性质
sEMQ 4.6 积分和模糊的散斑的统计学
1y#D?R=E 4.6.1 积分散斑的平均值和方差
d?wc*N3 4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果
AN!s{7V3 4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果
zk-.u}RBFG 4.6.4 部分偏振散斑图样的积分
GZI`jS"lU 4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质
|a1{ve[ 4.7.1 背景
`F<jLU^3 4.7.2 各种散射光斑形状下的
参数
HY)-/ 4.7.3 散斑相位的微商:散斑图样中的
光线方向
o1M$.* 4.7.4 散斑强度的微商
)nL`H^ 4.7.5 散斑图样的亮阶交叉
4=<tWa|@9 4.8 散斑图样的零点:光学涡旋
jCbV,0)^ 4.8.1 零强度出现所要求的条件
/1Ue?)g 4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质
S<'[%ihx 4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度
$Y69@s %f 4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度
:VTTh
|E%# 第5章 抑制散斑的光学方法
|{CfWSB7~@ 5.1 偏振的多样化
*S2ypzwRZ, 5.2 用运动漫射体进行时间平均
CrwwU7qKL 5.2.1 背景
~\ J}Kqg 5.2.2 光滑的物
0`^&9nR 5.2.3 粗糙的物
,7<f9 EVY 5.3
波长和角度的多样化
/`mks1:pK 5.3.1 自由空间传播,反射光路
?Y@N`S 5.3.2 自由空间传播,透射光路
y3fGWa*7e 5.3.3 成像光路
uD^cxD 5.4 减弱时间和空间相干性
-3Hy*1A. 5.4.1 光学中的相干性概念
R6]Gk)5 5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱
0tXS3+@n= 5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑
#w' kV# 5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑
!qWH`[: 5.5 用时间相干性破坏空间相干性
y !_C/!d 5.6 复合散斑抑制技术
oM>Z;QVRC: 第6章 某些成像应用中的散斑
JsODzw 6.1 眼睛中的散斑
:51/29} 6.2 全息术中的散斑
]GW]dM 6.2.1 全息术的原理
t:'Mh9h7u 6.2.2 全息像中的散斑抑制
pe1R(|H 6.3 光学相干层析术中的散斑
toBHkiuD 6.3.1 OCT成像技术简介
pC@{DW;V6R 6.3.2 OCT的分析
xD~5UER 6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制
[q8 P~l 6.4 光学投影显示中的散斑
`T5W}p[6 6.4.1 投影显示的剖析
L?mrbay 6.4.2 投影显示中的散斑抑制
`xqr{lhL 6.4.3 偏振多样性
o <pf#tifv 6.4.4 运动屏幕
"hH.#5j 6.4.5 波长多样性
G}b]w~ML~ 6.4.6 角度多样性
RAgg:3^ 6.4.7 投影
光学系统的留有余量的设计
K;?m';z0 6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上
,9zjFI 6.4.9 专门设计的屏幕
P-y jN 6.5 投影微光刻中的散斑
"K6&dk jY 6.5.1 准分子激光的相干性质
N"Zt47( 6.5.2 时域散斑
7:plQ!7^ 6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落
Vc\MV0lr 第7章 某些非成像应用中的散斑
<Tzrj1"Q3 7.1 多模
光纤中的散斑
1ySk;;3 7.1.1 光纤中的模式噪声
3no%E03p 7.1.2 限定散斑的统计性质
"O3tq=Q 7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系
SJb&m- 7.2 散斑对光学雷达性能的影响
H<i]V9r 7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性
riY~%9iV' 7.2.2 低光照水平下的散斑
_.tVSVp 7.2.3 探测统计分布——直接探测
B+P(M!m3 7.2.4 探测统计分布——外差探测
YxYH2*q@ 7.2.5 直接探测与外差探测的比较
@vC4[:"pD} 7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响
DE}K~}sbd 第8章 散斑与计量学
x
nsLf?>] 8.1 散斑照相术
}7|1 8.1.1 面内位移
[kVS
O 8.1.2 仿真
6iVxc|Ia 8.1.3 谱五(vx,vy)的性质
%
L$bf# 8.1.4 对移动量(x0,y0)的限制
X9v.1s, 8.1.5 多散斑图窗口分析
T"{>t 8.1.6 物体转动
Vz~{UHH6 8.2 散斑干涉术
+ [iQLM?zo 8.2.1 使用照相探测的系统
o |{5M|nD 8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI)
(5$!MUS~9 8.2.3 剪切散斑干涉术
,k +IPkN+ 8.3 从条纹图样到相位分布图
\:%(q/v"X 8.3.1 傅里叶变换法
|s7s6k)mm 8.3.2 相移散斑干涉术
F&4rO\aC"/ 8.3.3 相位展开
=Gpylj7?~ 8.4 用散斑测量振动
z`.<U{5 8.5 散斑与表面粗糙度的测量
,Xu-@br{ 8.5.1 由散斑对比度得到表面高度的均方差值和表面协方差面积
Go5J%&E9 8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差
@6Y?\Wx$w 8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差
>6ni")Q9 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
xT3BHnQ( 第9章 通过大气成像中的散斑
\\iQEy<i 9.1 背景
= 6j&4p
` 9.1.1 大气中折射率的涨落
[T8WThs 9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数
L7n D| 9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数
F|'>NL-= 9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质
%R}qg6dL 9.5 天文散斑干涉测量术
T;Lkaxsn 9.5.1 可恢复的物信息
:tz#v`3o 9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
R[zpD%CI 9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术
()Y~Q(5ji 9.6.1 交叉频谱传递函数
`LrHKb
aP 9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息
j_qbAP 9.7 双频频谱(Bispectrum)技术
bZ dNibN 9.7.1 双频频谱传递函数
;@mS^ik")$ 9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息
4-l8,@9 9.8 散斑相关成像术
fW{(lPx 附录A 散斑场的线性变换
&agWaf1%a 附录B 部分散射散斑的对比度
n7zm>& 附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算
4.k0< C.1 相关矩阵
xipU8'ac/ C.2 相位微商的联合密度函数
uu-PJTNZ C.3 强度微商的联合密度函数
-z
ID x 附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析
BnX0G1|# D.1 自由空间光路
XPavReGf D.2 成像光路
GF"hx`zyJ 附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度
"0V.V>-p E.1 随机相位漫射体
K='z G*$l E.2 漫射体刚好充满投影光学系统
8f_l}k$Eg E.3 漫射体充溢投影光学系统
.ODU 附录F 限定散斑的统计
_F4Ii-6 附录G
模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例
u]g%@3Pn G.1 自由空间传播中的散斑模拟
jrCfWa}z G.2 成像光路中的散斑模拟
|O{m2Fi 参考文献
A9[ F 汉英对照索引
'@a}H9>} ……
C+*d8_L Fh)IgzFj