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.
@n<y[WA 《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。
/HCd52 《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。
{@j0?s 《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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OT-!n AL*P2\8 中文版序
JBX#U@k>I 序
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z5D 第1章 散斑的起源和表现
0a<:.} 1.1 一般背景
w
D|p'N 1.2 散斑起因的直观解释
cTpmklq 1.3 一些数学预备知识
'nH/Z 84 第2章 随机相幅矢量和
+bC-_xGuh 2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩
Tc{r;:'G< 2.2 有大量独立步数的随机行走
GMc{g 2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量
g-B~"tp 2.4 随机相幅矢量和之和
% H"A% 2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和
!YUMAp/ 2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和
ERSo&8 第3章 光学散斑的一阶统计性质
:W]IJ
mI\ 3.1 强度的定义
)na8a! 3.2 强度和相位的一阶统计
/58]{MfrJ 3.2.1 大量的随机相幅矢量
[AAG:` 3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和
r8PXdNg 3.2.3 有限数目的等长相幅矢量
m$glRs
@ 3.3 散斑图样的和
GS),rNBur 3.3.1 在振幅基础上求和
`LD#fg* 3.3.2 两个独立散斑强度的和
C'~K am S 3.3.3 N个独立散斑强度的和
BI9~%dm 3.3.4 相关散斑强度的和
l!Bc0 3.4 部分偏振散斑
?,Z[)5 ZN 3.5 部分散射散斑
I_vPGafMx 3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
B^4D`0G[4 3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑
kz4d"bTb 3.6.2 T强度分布驱动的散斑
]7H ? 3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和
L`"PaIMz 第4章 散斑的高阶统计性质
u$T`Bn 4.1 多元高斯统计
bcgh}D 4.2 对散斑场的应用
CH
|A^!Zm 4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计
z}XmRc_Ko 4.3.1 振幅的联合密度函数
X6_m&~}15 4.3.2 相位联合密度函数
%<^B\|d'? 4.3.3 强度的联合密度函数
<sXmk{ 4.4 散斑的自相关函数和功率谱
H)XHlO^ 4.4.1 自由空间传播光路
f-at@C1L%L 4.4.2 成像光路
@8[3]< 4.4.3 深度方向上的散斑尺寸
Obl']Hr{y9 4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
lZyxJDZ A 4.5.1 面散射与体散射的对比
e;LJdd 4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应
'G3;!xk$ 4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制
UzLe#3MU 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
q2qbbQ6H 4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射
4 [@`j{ 4.5.6 体散射产生的散斑的性质
fC!]M hA"i 4.6 积分和模糊的散斑的统计学
}lN@J,q 4.6.1 积分散斑的平均值和方差
,`<w# 4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果
]<3$Sx_{y 4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果
R-v99e iN 4.6.4 部分偏振散斑图样的积分
9C-!I, 4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质
P\"|b\O1 4.7.1 背景
3Q-i%7l 4.7.2 各种散射光斑形状下的
参数 YHoj^=/b 4.7.3 散斑相位的微商:散斑图样中的
光线方向
lYZ5FacqC 4.7.4 散斑强度的微商
UNc!6Q-. 4.7.5 散斑图样的亮阶交叉
a-I3#3VJ@ 4.8 散斑图样的零点:光学涡旋
_ZgIm3p0A 4.8.1 零强度出现所要求的条件
x50,4J%J'r 4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质
!1MSuvWP 4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度
.A;D-"! 4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度
8"2
Y$*)( 第5章 抑制散斑的光学方法
W/dl`UDY 5.1 偏振的多样化
}*+?1kv 5.2 用运动漫射体进行时间平均
~WS;)Q0| 5.2.1 背景
oH/6 5.2.2 光滑的物
;F)gr 5.2.3 粗糙的物
-7_`6U2" 5.3
波长和角度的多样化
W}6(; tI 5.3.1 自由空间传播,反射光路
zh2gU@" 5.3.2 自由空间传播,透射光路
sS$"6 5.3.3 成像光路
,Lt+*!;m 5.4 减弱时间和空间相干性
"zSi9]j 5.4.1 光学中的相干性概念
*Vk%"rwaG 5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱
>YPC&@9
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑
?`+46U% 5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑
np|3 os 5.5 用时间相干性破坏空间相干性
"eWN52 5.6 复合散斑抑制技术
cP[3p: 第6章 某些成像应用中的散斑
}wmn v 6.1 眼睛中的散斑
r&AX 6.2 全息术中的散斑
_D9`L&X} 6.2.1 全息术的原理
G5y>v^&H 6.2.2 全息像中的散斑抑制
>sAZT:&gv 6.3 光学相干层析术中的散斑
19od#
d3+ 6.3.1 OCT成像技术简介
AJ-p|[wPz 6.3.2 OCT的分析
et|P5%G 6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制
:>gzWVE< 6.4 光学投影显示中的散斑
X#9}|rT56 6.4.1 投影显示的剖析
G)28#aH 6.4.2 投影显示中的散斑抑制
a/!!Y@7 6.4.3 偏振多样性
j?Ki<MD1 6.4.4 运动屏幕
k|W =kt$ P 6.4.5 波长多样性
mQt';|X@ 6.4.6 角度多样性
5p6Kq=jhb 6.4.7 投影
光学系统的留有余量的设计
SX)giQLU 6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上
U~z`u&/ 6.4.9 专门设计的屏幕
J_tj9+r^ 6.5 投影微光刻中的散斑
a
p-\R 6.5.1 准分子激光的相干性质
uN bOtA 6.5.2 时域散斑
hQ&S*f&=' 6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落
}^uUw& 第7章 某些非成像应用中的散斑
,eq[X\B> 7.1 多模
光纤中的散斑
6zK8-V?9F 7.1.1 光纤中的模式噪声
65bLkR{0
7.1.2 限定散斑的统计性质
,2mnjq/*Z 7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系
{GDMix 7.2 散斑对光学雷达性能的影响
|K?fVL 7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性
Ju$= Tn 7.2.2 低光照水平下的散斑
7|3Qcn7P)@ 7.2.3 探测统计分布——直接探测
v{Cts3?Br 7.2.4 探测统计分布——外差探测
<apsG7(7 7.2.5 直接探测与外差探测的比较
nd
'K4q 7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响
Kx9Cx5B 第8章 散斑与计量学
PT4Xr=z = 8.1 散斑照相术
Ggy_
Ctu 8.1.1 面内位移
r{qM!(T 8.1.2 仿真
5)4*J. 8.1.3 谱五(vx,vy)的性质
5;{d*L 8.1.4 对移动量(x0,y0)的限制
:$d3}TjsA+ 8.1.5 多散斑图窗口分析
FH}n]T 8.1.6 物体转动
3F2> &p|7 8.2 散斑干涉术
Z"#ysC 8.2.1 使用照相探测的系统
Z!=/[,b 8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI)
pH.wCD:1n 8.2.3 剪切散斑干涉术
-xq)brG 8.3 从条纹图样到相位分布图
FT73P0!8. 8.3.1 傅里叶变换法
?H1I,]Di 8.3.2 相移散斑干涉术
>FPE%X0+ 8.3.3 相位展开
K^t M$l\ 8.4 用散斑测量振动
STu!v5XY}- 8.5 散斑与表面粗糙度的测量
NylN-X7[# 8.5.1 由散斑对比度得到表面高度的均方差值和表面协方差面积
b!SGQv(^M 8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差
cv;&ff2%? 8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差
7a0ZI 8.5.4 由测量角功率谱得到表面高度标准偏差和协方差函数
yXS ~PG 第9章 通过大气成像中的散斑
wxpD{P 9.1 背景
owZjQ 9.1.1 大气中折射率的涨落
Da1BxbDeI 9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数
`x$d8(1J`# 9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数
UTKS<.q 9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质
B1c`(mHl 9.5 天文散斑干涉测量术
3 1KMn 9.5.1 可恢复的物信息
JV(eHuw 9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
YQ X+lE 9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术
f!ehq\K1k 9.6.1 交叉频谱传递函数
7}-.U=tnP 9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息
Z"'rc.>a 9.7 双频频谱(Bispectrum)技术
meu\jg 9.7.1 双频频谱传递函数
(G<"nnjK 9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息
?l`DkUo*j 9.8 散斑相关成像术
'x<gC"0A 附录A 散斑场的线性变换
QD]Vfj4+ 附录B 部分散射散斑的对比度
u /JEQz1 附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算
l>h%J,W C.1 相关矩阵
8Fx~i#F T C.2 相位微商的联合密度函数
Fzh%#z0
C.3 强度微商的联合密度函数
~[Mk QJxe 附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析
GV6!`@< D.1 自由空间光路
`GC7o DL D.2 成像光路
)XMSQ ="m 附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度
NLw#b?% E.1 随机相位漫射体
;[0<QmeI! E.2 漫射体刚好充满投影光学系统
|!8[Vg^Wh E.3 漫射体充溢投影光学系统
gSEj/? 附录F 限定散斑的统计
5FtbZ1L 附录G
模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例
|4YDvDEJi G.1 自由空间传播中的散斑模拟
,d)!&y G.2 成像光路中的散斑模拟
)+wBS3BC 参考文献
r1EccY 汉英对照索引
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