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. I^rZgp<'i  
《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。 Sn{aHH  
《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。 FCS5@l,'<  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 `?Y_0Nh>  
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中文版序 N]O{T_5-0  
序 -Z[R S{#+T  
第1章 散斑的起源和表现 mjkw&2  
1.1 一般背景 I_jM-/3b  
1.2 散斑起因的直观解释 +73=2.C0  
1.3 一些数学预备知识 s$2l"|h>B  
第2章 随机相幅矢量和 qr<-eJf  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 FVvv  
2.2 有大量独立步数的随机行走 8Izn'>"  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 4EaSg#  
2.4 随机相幅矢量和之和 @8 oDy$j  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 EL2hD$  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 KV)Hywl`  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 O9Jx%tolF%  
3.1 强度的定义 -Ib+#pX  
3.2 强度和相位的一阶统计 =:
v><  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 G{&yzHAuae  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 ci{9ODN  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 E9Qd>o  
3.3 散斑图样的和 ZmYSi$B  
3.3.1 在振幅基础上求和 lN][xnP  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 [EW$7 se~  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 oZ\qT0*eb  
3.3.4 相关散斑强度的和 1b %T_a  
3.4 部分偏振散斑 |R &3/bEr  
3.5 部分散射散斑 9FIe W[  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 %FR^[H]  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 #sm_.?P  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 I!soV0VU]  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 3_jCsX  
第4章 散斑的高阶统计性质 JPoK\-9NT  
4.1 多元高斯统计 "`$'tk[  
4.2 对散斑场的应用 4/-))F&s  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 #?b^B~ #  
4.3.1 振幅的联合密度函数 0F0Q=dZ  
4.3.2 相位联合密度函数 foP>w4pB  
4.3.3 强度的联合密度函数 \+evZ{Pu  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 skC|io-Zv  
4.4.1 自由空间传播光路 >b!X&JU  
4.4.2 成像光路 LGo@F;!n  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 GJ^]ER-K  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 sP3.s_U^  
4.5.1 面散射与体散射的对比 y T1Qep  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 w?$u!X  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 6E\\`FE4y  
4.5.4 散射波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散射 M~{P',l*  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 &Lt$a_y>  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 U<,Kw6K  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 wMPw/a;  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 ==jw3_W  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 ~b6<uRnM.  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 sY;gh`4h  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 ~=AKX(Q  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 dD.d?rnZq7  
4.7.1 背景 "aCb;2Rs  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 vX0I^8.  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 j~L1~@  
4.7.4 散斑强度的微商 s eZ<52f2  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 >%p m"+h{  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 @y\{<X.F\1  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 |C)UZ4A/p  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 4xpWO6Q  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 y'2kV6TtqD  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 y!6:  
第5章 抑制散斑的光学方法 ?#EXG  
5.1 偏振的多样化 dj'8x48H2W  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 `2(R}zUHN  
5.2.1 背景 WO(&<(?  
5.2.2 光滑的物 #!d^3iB2  
5.2.3 粗糙的物 r(in]7  
5.3 波长和角度的多样化 _9-D3_P[3  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 -ynLuq#1A  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 `TlUJ]d)  
5.3.3 成像光路 R,5$ 0_]|+  
5.4 减弱时间和空间相干性 o?O,nD 6  
5.4.1 光学中的相干性概念 mv%:[+!  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 ?.Yw%{?TG  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 > v!c\  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 JJHvj=9'o  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 CpqSn/
 
5.6 复合散斑抑制技术 `w=H'"Zv  
第6章 某些成像应用中的散斑 J_[[BJ&}x  
6.1 眼睛中的散斑 whm tEY  
6.2 全息术中的散斑 ,S0~:c:)  
6.2.1 全息术的原理 b`W'M:$  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 'iISbOM  
6.3 光学相干层析术中的散斑 |o=\9:wV  
6.3.1 OCT成像技术简介 -J7,Nw  
6.3.2 OCT的分析 aCi^^}!  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 73z|'
0.  
6.4 光学投影显示中的散斑 //u76nQ  
6.4.1 投影显示的剖析 -b>O4_N  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 2SPFjpG8n  
6.4.3 偏振多样性 5<?c_l9X^  
6.4.4 运动屏幕 8~Hs3\Hp  
6.4.5 波长多样性 Ufe  
6.4.6 角度多样性 rUpAiZfz >  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 hUhp2ibEs  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 kbT-Oz  2  
6.4.9 专门设计的屏幕 &|\}\+0Z  
6.5 投影微光刻中的散斑 b G5  
6.5.1 准分子激光的相干性质 S1= JdN  
6.5.2 时域散斑 2d;xAX]  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 Cbg#Yz~/  
第7章 某些非成像应用中的散斑 D:vUy*  
7.1 多模光纤中的散斑 ~5!TV,>ls  
7.1.1 光纤中的模式噪声 g#%FY1xp  
7.1.2 限定散斑的统计性质 L8tLW09  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 s
1\BjSzk  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 |21hY  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 UG'U D"  
7.2.2 低光照水平下的散斑 H'\EA(v+  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 LP-Q'vb<=  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 HWfX>Vf>}k  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 Y4qyy\}  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 yW(+?7U  
第8章 散斑与计量学 0\ w[_H  
8.1 散斑照相术 Uu:v4a  
8.1.1 面内位移 HgATH  
8.1.2 仿真 ]a|;G  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 "3oU (RA  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 /cen#pb  
8.1.5 多散斑图窗口分析 C$ `Y[w  
8.1.6 物体转动 [_hhC  
8.2 散斑干涉术 w]-iM  
8.2.1 使用照相探测的系统 j"u)
/A8*  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) xy3
%z  
8.2.3 剪切散斑干涉术 "}+/0$F  
8.3 从条纹图样到相位分布图 ~%:p_td  
8.3.1 傅里叶变换法 O:p649A  
8.3.2 相移散斑干涉术 bCe-0!Q  
8.3.3 相位展开 \\Tp40m+  
8.4 用散斑测量振动 
eniR}  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 TC{Qu;`H+U  
8.5.1 由散斑对比度得到表面高度的均方差值和表面协方差面积 *9(1:N;#  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 PM>
XT  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 rK)  
8.5.4 由测量角功率谱得到表面高度标准偏差和协方差函数 ld?.o/  
第9章 通过大气成像中的散斑 "$pgmf2  
9.1 背景 Ht^2)~e~:  
9.1.1 大气中折射率的涨落 j$oZIV7  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 (b}7Yb]#c  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 mM{v>Em2K#  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 8v
W`E_n  
9.5 天文散斑干涉测量术 bu&y w
~  
9.5.1 可恢复的物信息 xF|*N<9(</  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 {leG~[d  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 "q/M8  
9.6.1 交叉频谱传递函数 B&N&eRAE  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 _N';`wjDY  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 XqH<)B ]  
9.7.1 双频频谱传递函数 aW$nNUVD  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 lB~'7r`  
9.8 散斑相关成像术 : X|7l?{xW  
附录A 散斑场的线性变换 iZ\z!tHR  
附录B 部分散射散斑的对比度  Bt3=/<.\  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 ta.,4R&K  
C.1 相关矩阵 M)^9e?  
C.2 相位微商的联合密度函数 >v,j;[(  
C.3 强度微商的联合密度函数 }
l!_m.#e  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 Yb{t!KL  
D.1 自由空间光路 Hvo27THLo  
D.2 成像光路 &:K?-ac  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 vGT.(:\-,  
E.1 随机相位漫射体 >{Z=cv/6o  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 p;=(-4\V}  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 9'h^59  
附录F 限定散斑的统计 Asu"#sd  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 Vnb#N4vR  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 |R
/50axI  
G.2 成像光路中的散斑模拟 (C@@e'e  
参考文献 F &}V65  
汉英对照索引 {hR2
NUm  
…… @{lnfOESl  
K.m[S[cy