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. (``|5;T\  
《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。 N:U

A+  
《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。 ~QU\kZ7Z  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 :tp{(MF  

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中文版序 w%eEj.MI|i  
序 4_w{
~  
第1章 散斑的起源和表现 PjkjUP  
1.1 一般背景 e89IT*  
1.2 散斑起因的直观解释 `sM^m`yE  
1.3 一些数学预备知识 Z(hRwIOF  
第2章 随机相幅矢量和 m-'+)lB  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 {oRR]>  
2.2 有大量独立步数的随机行走 M3YC@(N% k  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 \<x{U3q5  
2.4 随机相幅矢量和之和 c{!XDiT]P  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 J" U!j  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 `W{y  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 GtkZ%<KF9  
3.1 强度的定义 V?4G~~F  
3.2 强度和相位的一阶统计 A#CGD0T  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 !KLY*bt6  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 ZCDcf   
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 +Ec@qP R&  
3.3 散斑图样的和 ]-g4Ct_V  
3.3.1 在振幅基础上求和 Mf`@X[-;  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 92g&,Wb  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 +6\1 d5  
3.3.4 相关散斑强度的和 7r$'2">K(  
3.4 部分偏振散斑 5Cl;h^R|m  
3.5 部分散射散斑 mH7Mch| m  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 8~vE  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 ux1SQ8C*  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 B2)SNhF2Y  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 ])mYE }g  
第4章 散斑的高阶统计性质 ePe/@g1K*  
4.1 多元高斯统计 LAv!s/O$=  
4.2 对散斑场的应用 |"k+j_/+  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 Yjix]lUXVf  
4.3.1 振幅的联合密度函数 }+BbwBm&  
4.3.2 相位联合密度函数 )X5en=[)O  
4.3.3 强度的联合密度函数 E(0[/N~  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 ZvkBF9d  
4.4.1 自由空间传播光路 u;=a=>05IR  
4.4.2 成像光路 'L ]k\GO  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 H1a<&7  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 ~19&s
~  
4.5.1 面散射与体散射的对比 +{@hD+  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 .{66q#.  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 ~\
[\S!"  
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 fz`\-"f]  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 h
V[=  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 jHBP:c  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 8B|B[,`  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 }XIUz|  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 lwp(Pq  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 QHbjZJ N  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 SD=9fh0l  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 +BkmI\  
4.7.1 背景 LLW xzu!<  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 \,yX3R3}.~  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 ^y3snuLtE  
4.7.4 散斑强度的微商 /|aD,JVN"  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 AJR`ohh  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 T`SpIdzB.
 
4.8.1 零强度出现所要求的条件 ,|Lf6k  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 xGo,x+U*  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 gukKa  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 S_Ug=8r4  
第5章 抑制散斑的光学方法 VXIB9 /*i  
5.1 偏振的多样化 1g bqHxWI  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 [Z{0|NR  
5.2.1 背景 0Nq6>^ %  
5.2.2 光滑的物 +oRwXO3W  
5.2.3 粗糙的物 U+'h~P'4  
5.3 波长和角度的多样化 EmubpUS;  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 7~7_T#dTh  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 zIh`Vw,t0  
5.3.3 成像光路 <jHo2U8/"s  
5.4 减弱时间和空间相干性 }^}ep2^  
5.4.1 光学中的相干性概念 3ew`e"s  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 "`aLSw75x  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 LGF5yRk  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 2N[S*#~*e  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 Fun+L@:;  
5.6 复合散斑抑制技术 >Mc,c(CvU  
第6章 某些成像应用中的散斑 l[Rl:k!  
6.1 眼睛中的散斑 V j"B/@  
6.2 全息术中的散斑 .m_-L Y-  
6.2.1 全息术的原理 fKjUEMRK  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 |%xgob  
6.3 光学相干层析术中的散斑 8sGaq [  
6.3.1 OCT成像技术简介 DSc:>G  
6.3.2 OCT的分析 Ph|\%P`>%  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 YQ#o3sjs  
6.4 光学投影显示中的散斑 R3ru<u>k&  
6.4.1 投影显示的剖析 92)e/t iP  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 ~Bs=[TNd[  
6.4.3 偏振多样性 .iXIoka  
6.4.4 运动屏幕 (_$'e%G0  
6.4.5 波长多样性 (2fWJ%7VG  
6.4.6 角度多样性 S1oP_A[|  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 K`#bLCXEV0  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 ibIo1i//[  
6.4.9 专门设计的屏幕 y0f"UH/   
6.5 投影微光刻中的散斑 @ob4y  
6.5.1 准分子激光的相干性质 |Wzdu2T  
6.5.2 时域散斑 f=/IwMpn  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 -=CZhp  
第7章 某些非成像应用中的散斑 tsvh/)V  
7.1 多模光纤中的散斑 L! DK2,  
7.1.1 光纤中的模式噪声 qKL mL2O  
7.1.2 限定散斑的统计性质 ae`6hW2  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 
MeXGE  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 fNTe_akp  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 RNB ha&  
7.2.2 低光照水平下的散斑 :Lze8oY(D}  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 jX8,y  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 x\MzMQ#Bf  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 V'jvI  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 ,/bv3pE  
第8章 散斑与计量学 l'0fRQc  
8.1 散斑照相术 c mI&R(  
8.1.1 面内位移 /6PL  
8.1.2 仿真 B%Vz -t  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 896oz>  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 z.%K5vrO>  
8.1.5 多散斑图窗口分析 _Nmc1azS  
8.1.6 物体转动 1so9w89  
8.2 散斑干涉术 ueD_<KjE=  
8.2.1 使用照相探测的系统 =@EX!]=x  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) y-i6StJ  
8.2.3 剪切散斑干涉术 M8HHyV[AmC  
8.3 从条纹图样到相位分布图 Gl@}b\TB  
8.3.1 傅里叶变换法 @0{vA\  
8.3.2 相移散斑干涉术 8Z:T.Gc  
8.3.3 相位展开 E+$%88  
8.4 用散斑测量振动 PH]/*LEj  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 K~DQUmU@  
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 RAps`)OR?  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 VA^yv1We  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 9p{7x[C  
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 y>YQx\mK
 
第9章 通过大气成像中的散斑 mOQN$d[  
9.1 背景 ^< o"3?  
9.1.1 大气中折射率的涨落 ,KyG^;Riy  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 Zj]jE%AT  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 eNEMyv5{w4  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 i,z^#b7JQ  
9.5 天文散斑干涉测量术 f;7I{Z\<  
9.5.1 可恢复的物信息 Dq:>]4%  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 zs<2Ozv  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 B !}/4"  
9.6.1 交叉频谱传递函数 `: R7jf  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 8'}D/4MUr  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 aIXN wnq  
9.7.1 双频频谱传递函数 MJDW-KL-  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 .Fe_Z)i>h  
9.8 散斑相关成像术 f0d*%  
附录A 散斑场的线性变换 Q]v><  
附录B 部分散射散斑的对比度 S_ELV#X  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 jf WZLb)  
C.1 相关矩阵 oM~;du  
C.2 相位微商的联合密度函数 gXP)Y
N  
C.3 强度微商的联合密度函数 (SnrYO`#  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 lcqpwSk  
D.1 自由空间光路 Z| f~   
D.2 成像光路 x$@Gp  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 ;?K>dWf3f  
E.1 随机相位漫射体
{`>;I  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 {^jk_G\ys  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 nQ5N\RAZ  
附录F 限定散斑的统计 %c"t`  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 P1>?crw  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 o NqIrYH'  
G.2 成像光路中的散斑模拟 5H!6#pqM  
参考文献 *@(j'0hj  
汉英对照索引 }3DZ`8u  
…… ["65\GI?  
Q]7}"B&