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.
ce th )Xm 《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。
"- S2${ 《光学中的散斑现象:理论与应用》针对有一定理论基础和实践经验的读者,他们已熟练掌握傅里叶分析,并了解随机过程的广泛丰富的概念。《光学中的散斑现象:理论与应用》可用做高校有关专业的研究生教材,或有关领域的研究人员或工程师的参考书。
3US}(' 《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。
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MEMD8:[' U.is:&]E 中文版序
8rwkux > 序
lb ol+O65 第1章 散斑的起源和表现
?F]Yebp^ 1.1 一般背景
tgK$}#.* 1.2 散斑起因的直观解释
h~haA8i?{ 1.3 一些数学预备知识
^IGutZov 第2章 随机相幅矢量和
t=syo-> 2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩
6I GUp
2.2 有大量独立步数的随机行走
U<{8nMB 2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量
QLrFAV 2.4 随机相幅矢量和之和
P3V=DOG" 2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和
_Qg^>}]A1 2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和
qOYCQ 第3章 光学散斑的一阶统计性质
~L(=-B`Ow 3.1 强度的定义
nlJ~Q_E( 3.2 强度和相位的一阶统计
O9*cV3}H 3.2.1 大量的随机相幅矢量
Z3?,r[ 3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和
5('_7l 3.2.3 有限数目的等长相幅矢量
wU,{5 w 3.3 散斑图样的和
k<RJSK8 3.3.1 在振幅基础上求和
~6m-2-14q 3.3.2 两个独立散斑强度的和
T.O^40y 3.3.3 N个独立散斑强度的和
ufAp7m@ud 3.3.4 相关散斑强度的和
7sKN` 3.4 部分偏振散斑
Kk+IUs 3.5 部分散射散斑
q(<#7spz 3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
Q<W9<&VZe 3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑
@Aa$k:_ 3.6.2 T强度分布驱动的散斑
5Nc~cD%0tK 3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和
&EKP93
第4章 散斑的高阶统计性质
RaT(^b( 4.1 多元高斯统计
Gc2sY 0 4.2 对散斑场的应用
`3+yu'
Q' 4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计
ofbNg_K> 4.3.1 振幅的联合密度函数
su6x
okt 4.3.2 相位联合密度函数
)R$+dPu> 4.3.3 强度的联合密度函数
9z7^0Ruw 4.4 散斑的自相关函数和功率谱
*n mr4Q'v{ 4.4.1 自由空间传播光路
$G/h-6+8 4.4.2 成像光路
TxAT )) 4.4.3 深度方向上的散斑尺寸
su.hmc 4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
Q!K@ 4.5.1 面散射与体散射的对比
TP' 4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应
:q=u+h_ 4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制
LX),oR 4.5.4 散射波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散射
f1MKYM%^x 4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射
y~'F9E!i 4.5.6 体散射产生的散斑的性质
JwWW w1 4.6 积分和模糊的散斑的统计学
?:l3O_U5 4.6.1 积分散斑的平均值和方差
?95^&4Oh0 4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果
Q4e*Z9YJ 4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果
<>$`vuU 4.6.4 部分偏振散斑图样的积分
W5,e;4/hL 4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质
DpjiE/* 4.7.1 背景
:e> y=
s> 4.7.2 各种散射光斑形状下的
参数 *A C){M 4.7.3 散斑相位的微商:散斑图样中的
光线方向
&ywAzGV{s 4.7.4 散斑强度的微商
P5s'cPX 4.7.5 散斑图样的亮阶交叉
@
hH;d\W# 4.8 散斑图样的零点:光学涡旋
~_ss[\N 4.8.1 零强度出现所要求的条件
ixF
'- 4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质
*0zdI<Oe 4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度
pQ%~u3 4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度
?"f\"N 第5章 抑制散斑的光学方法
;okFm 5.1 偏振的多样化
*sK")Q4N 5.2 用运动漫射体进行时间平均
8 tMfh 5.2.1 背景
!4-B
xeNY\ 5.2.2 光滑的物
^@?-YWt 5.2.3 粗糙的物
sv`+?hjG 5.3
波长和角度的多样化
.;j} :< 5.3.1 自由空间传播,反射光路
~]X4ru5,4 5.3.2 自由空间传播,透射光路
_mVq9nBEf 5.3.3 成像光路
=9$hZ c 5.4 减弱时间和空间相干性
; (I(TG 5.4.1 光学中的相干性概念
S <~"\<ED 5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱
pN# \ 5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑
*olV Y/'O 5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑
|9>?{
B\a 5.5 用时间相干性破坏空间相干性
fp!Ba 5.6 复合散斑抑制技术
!K a!f1 第6章 某些成像应用中的散斑
#\9sCnb 6.1 眼睛中的散斑
F<SMU4]YdG 6.2 全息术中的散斑
1L722I@ 6.2.1 全息术的原理
~lO^C 6.2.2 全息像中的散斑抑制
`s
HrC 6.3 光学相干层析术中的散斑
dL;C4[(N 6.3.1 OCT成像技术简介
oE:9}]N_ 6.3.2 OCT的分析
MX!t/&X(n 6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制
Y1RiuJtL 6.4 光学投影显示中的散斑
IG@.W sM_ 6.4.1 投影显示的剖析
P5 GM s 6.4.2 投影显示中的散斑抑制
R'RLF
= 6.4.3 偏振多样性
;xF5P'T?| 6.4.4 运动屏幕
gC^4K9g 6.4.5 波长多样性
R
T/T+Q! 6.4.6 角度多样性
5J!ncLNm{ 6.4.7 投影
光学系统的留有余量的设计
/ J 3 6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上
On%21L;JG 6.4.9 专门设计的屏幕
Fw,'a 6.5 投影微光刻中的散斑
YC!Tgb~H 6.5.1 准分子激光的相干性质
pw;
6.5.2 时域散斑
7_t\wmvYp 6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落
lq0@)'D 第7章 某些非成像应用中的散斑
CZ2&9Vb9I 7.1 多模
光纤中的散斑
Hkq""'Mx+w 7.1.1 光纤中的模式噪声
'r`#u@TTZ 7.1.2 限定散斑的统计性质
p H&Tb4 7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系
GFM$1} 7.2 散斑对光学雷达性能的影响
xj6ht/qq 7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性
ul0]\(sS: 7.2.2 低光照水平下的散斑
f-6hcd@Ca 7.2.3 探测统计分布——直接探测
E-Z6qZ^ 7.2.4 探测统计分布——外差探测
]|NwC< 7.2.5 直接探测与外差探测的比较
T}DP35dBzE 7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响
^7Sk`V 第8章 散斑与计量学
vrVb/hhG 8.1 散斑照相术
:N!Fe7H, 8.1.1 面内位移
+E.}k!y 8.1.2 仿真
q2Xm~uN`) 8.1.3 谱五(vx,vy)的性质
$`7cs}# 8.1.4 对移动量(x0,y0)的限制
.hI3Uv8[ 8.1.5 多散斑图窗口分析
{&tbp
Bl# 8.1.6 物体转动
EPx_xX 8.2 散斑干涉术
r\6 "mU 8.2.1 使用照相探测的系统
"4W@p' 8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI)
Oc\Bu6F 8.2.3 剪切散斑干涉术
4 3cdWd% 8.3 从条纹图样到相位分布图
EW;R^?Z 8.3.1 傅里叶变换法
Y@)iPK@z 8.3.2 相移散斑干涉术
osKM3}Sb 8.3.3 相位展开
r>v_NKS]t 8.4 用散斑测量振动
C@!C='b, 8.5 散斑与表面粗糙度的测量
_T[ =7 cn 8.5.1 由散斑对比度得到表面高度的均方差值和表面协方差面积
X\X*-.]{ 8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差
gFk~SJd 8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差
5sbMp;ZM 8.5.4 由测量角功率谱得到表面高度标准偏差和协方差函数
l2>ka~ 第9章 通过大气成像中的散斑
B8Ob~? 9.1 背景
]Z/<HP$# 9.1.1 大气中折射率的涨落
wc#+Yh6 9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数
7:fC,2+ 9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数
s>}ScJZK 9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质
ex_Zw+n 9.5 天文散斑干涉测量术
+eiM6* /0 9.5.1 可恢复的物信息
5|l&` fv` 9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
:',.I 9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术
XXuIWIhm 9.6.1 交叉频谱传递函数
]{->/.oB 9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息
:Ny.OA 9.7 双频频谱(Bispectrum)技术
{d`e9^Z: 9.7.1 双频频谱传递函数
3+6s}u) 9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息
5LVhq[}mP 9.8 散斑相关成像术
25xpq^Zw 附录A 散斑场的线性变换
2[WH8l+ 附录B 部分散射散斑的对比度
PoyY}Ra 附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算
XA8{N C.1 相关矩阵
>T*/[{L8; C.2 相位微商的联合密度函数
W,</ C.3 强度微商的联合密度函数
6nxX~k 附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析
+5n,/YjS` D.1 自由空间光路
BE
n$~4- D.2 成像光路
q,k/@@Qd9 附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度
[kf$82 E.1 随机相位漫射体
p|mt2oDjw E.2 漫射体刚好充满投影光学系统
<5qXC.{Cyp E.3 漫射体充溢投影光学系统
O*MC"%T 附录F 限定散斑的统计
gg;&a( 附录G
模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例
Jv G.1 自由空间传播中的散斑模拟
-phwzR\(t G.2 成像光路中的散斑模拟
"#uXpCuw 参考文献
(_^pX 汉英对照索引
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