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. ~


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《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。 z[_Gg8e  
《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。 V{kgDpB  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 knZ<V%/e  

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中文版序 r.zJ/T
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序 MMUw+jM4  
第1章 散斑的起源和表现 x68s$H  
1.1 一般背景 Rd*/J~TK  
1.2 散斑起因的直观解释 ]dIr;x`  
1.3 一些数学预备知识 6T~xjAuJ3T  
第2章 随机相幅矢量和 %5H>tG`]  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 #/`V.jXt>  
2.2 有大量独立步数的随机行走 9Uh nr]J.  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 _qqJ>E<0  
2.4 随机相幅矢量和之和 _Msaub!N  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 ktKT=(F&  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 mCx6$jz  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 m,]M_y\u  
3.1 强度的定义 D<cHa |  
3.2 强度和相位的一阶统计 1e^-_Bo6'o  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 ?2b9N~  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 v4Q8
RE?  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 DavG=kvd  
3.3 散斑图样的和 e: :H1V  
3.3.1 在振幅基础上求和 bx<7@  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 sxLq'3(  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 xTL"%'|  
3.3.4 相关散斑强度的和 z<mU$<  
3.4 部分偏振散斑 bdCpGG9  
3.5 部分散射散斑 QRv2%^L  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 Z`b{r;`m8  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 R#Bdfmldq  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 g< {jgF  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 &6L{1  
第4章 散斑的高阶统计性质 jM3{A;U2  
4.1 多元高斯统计 AHhck?M^  
4.2 对散斑场的应用 ,9p 4(jjX  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 IPnbR)[%  
4.3.1 振幅的联合密度函数 X^H)2G>e  
4.3.2 相位联合密度函数 SpY%2Y.Dy  
4.3.3 强度的联合密度函数 L[*Xrp;/&  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 dLm~]V3  
4.4.1 自由空间传播光路 .r?-O{2t  
4.4.2 成像光路 ZOG6  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 dg1h<]T"9  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 3s
ay&|kJ  
4.5.1 面散射与体散射的对比 \6xVIQ& 0  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 T
!)v9L  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 e;<=aa)}?  
4.5.4 散射波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散射 pRj1b^F5y  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 fNx3\<~V=  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 7PZ0  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 *eytr#0B-  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 }4kd=]Nk  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 fG5U' Vw  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 q8.K-"f(Q  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 A@EeX4N  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 eUA6X ,I  
4.7.1 背景 s7<x~v+^  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 oToUpkAI  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 oxb#{o9G  
4.7.4 散斑强度的微商 Jn.WbS  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 Q%(LMq4UG  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 .3&zP  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 `|;R}"R;  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 Y`3>i,S6\  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 0zaE?dA]  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 5TVDt  
第5章 抑制散斑的光学方法 n9Z|69W6>  
5.1 偏振的多样化 -Vk+zEht  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 _.OajE\T  
5.2.1 背景 Z| Z447_  
5.2.2 光滑的物 >v`lsCGb  
5.2.3 粗糙的物 0I4RZ.2*Y  
5.3 波长和角度的多样化 hd.^ZD7  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 QdL ;|3K9  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 *S_eYKS
l  
5.3.3 成像光路 B8:_yAv o  
5.4 减弱时间和空间相干性 70l"[Y  
5.4.1 光学中的相干性概念 `6b!W0$ -  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 <DCrYt!1}c  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 Ym5q#f)|  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 #n7uw  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 TDdFuO'}  
5.6 复合散斑抑制技术 *?K3jy
{  
第6章 某些成像应用中的散斑 j9sf~}D>  
6.1 眼睛中的散斑 [Zk|s9  
6.2 全息术中的散斑 !L+*.k:  
6.2.1 全息术的原理 AS[
cz! >  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 Pm6/sO  
6.3 光学相干层析术中的散斑 ;-47d ^  
6.3.1 OCT成像技术简介 }| _uqvin  
6.3.2 OCT的分析 !j6]k^ra  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 Q d]5e  
6.4 光学投影显示中的散斑 &+=A;Y)  
6.4.1 投影显示的剖析 RZ9vQ\X U)  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 `AeId/A4n  
6.4.3 偏振多样性 >n)N=Zyu  
6.4.4 运动屏幕 <SUjz}_Oa:  
6.4.5 波长多样性 ,L^eD>|j
5  
6.4.6 角度多样性
L{;q^  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 k
`6T% [D]  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 ^$DpdzI  
6.4.9 专门设计的屏幕 l)fF)\|;=  
6.5 投影微光刻中的散斑 -@-cG\{  
6.5.1 准分子激光的相干性质 DHJh.Y@H  
6.5.2 时域散斑 /NaIMo5  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 {n=)<w  
第7章 某些非成像应用中的散斑 .0S.7w3dZo  
7.1 多模光纤中的散斑 gd-4hR  
7.1.1 光纤中的模式噪声 a-,!K  
7.1.2 限定散斑的统计性质 2GA6@-u\  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 ^wCjMi(sj  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 wX" 6 S:  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 9 W><m[O  
7.2.2 低光照水平下的散斑 xxgS!J  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 /pZLt)=P  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 g= k}6"F~  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 dX: (%_Mn  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 c%
r?tKG6  
第8章 散斑与计量学 `h/j3fmX?  
8.1 散斑照相术 mdR:XuRD"t  
8.1.1 面内位移 8E"Ik~  
8.1.2 仿真 f@T/^|`mh  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 =O1N*'
e  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 Ey=
(B'A~  
8.1.5 多散斑图窗口分析 *<#jr  
8.1.6 物体转动 h}i /u  
8.2 散斑干涉术 sptDzVM  
8.2.1 使用照相探测的系统 (m4`l_  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) g8 ,V( ^  
8.2.3 剪切散斑干涉术 *fso6j#%  
8.3 从条纹图样到相位分布图 8i=J(5=  
8.3.1 傅里叶变换法 4<)%Esyb  
8.3.2 相移散斑干涉术 rY_)N^B|nF  
8.3.3 相位展开 t&^9o$  
8.4 用散斑测量振动 3:7J@>  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 mS5'q q;t  
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 Wc ]BQn  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 {$)zC*l  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 %+YLe-\?  
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 mBSa*s)  
第9章 通过大气成像中的散斑 -gefdx6ES  
9.1 背景 N|Xx#/  
9.1.1 大气中折射率的涨落 s3kHNDdC  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 
pw" !iG}  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 at
]=SA  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 0m$f9b|Q?  
9.5 天文散斑干涉测量术 <61T)
7  
9.5.1 可恢复的物信息 sxIvL7jl  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
F0W4B  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 M?Tb9c?`  
9.6.1 交叉频谱传递函数 W\:!v%C  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 MWl?pG!Y  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 ~+}w>jIm{|  
9.7.1 双频频谱传递函数 k'E3{8<!  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 :0x,%V74_!  
9.8 散斑相关成像术 %^f!= *  
附录A 散斑场的线性变换 htX;"R&  
附录B 部分散射散斑的对比度 \7rFfN3  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 c""*Ng*T  
C.1 相关矩阵 A(G%9'T  
C.2 相位微商的联合密度函数 b<>GF-`w  
C.3 强度微商的联合密度函数 `&2~\o/  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 'g.9 goQ  
D.1 自由空间光路 U>?q|(u  
D.2 成像光路 g*?)o!_*  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 :so2 {.t-  
E.1 随机相位漫射体 )Kkw$aQI"d  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 b9Jah  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 iq2)oC_  
附录F 限定散斑的统计 <qjNX-|  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 XG FjqZr`  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 P1KXvc}JGe  
G.2 成像光路中的散斑模拟 {\z&`yD@  
参考文献 DKw%z8ft|  
汉英对照索引 3fPd|F.kF  
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