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. N3Z@cp  
《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。 DyIV/  
《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。 k,lqT>C  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 AA2ui%  
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中文版序 mtIMW9  
序 v4C3uNW  
第1章 散斑的起源和表现 E[ 0Sst x  
1.1 一般背景 PqI![KxZW  
1.2 散斑起因的直观解释 F:_F
jxU  
1.3 一些数学预备知识 @7-D7  
第2章 随机相幅矢量和 -F1P28<?  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 (rIXbekgB  
2.2 有大量独立步数的随机行走 yi|:}K$  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 F^xaz^=`u  
2.4 随机相幅矢量和之和 \6i9q=  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 {zu/tCq?  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 K#@
K"N=  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 jzQ I>u  
3.1 强度的定义 A(NEWO  
3.2 强度和相位的一阶统计 %]!?{U\*k  
3.2.1 大量的随机相幅矢量
H(?e
&Qkg  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 3<3t;&e  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 Txu>/1N,  
3.3 散斑图样的和 Yx!n*+:J  
3.3.1 在振幅基础上求和 .01TTK*  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 t"tNtLI  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 g4Bg6<;  
3.3.4 相关散斑强度的和  X
tR`?  
3.4 部分偏振散斑 oW8;^u  
3.5 部分散射散斑 =uS8>.Qj  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 A>5S]  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 ONNW.xHp  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 r&=r/k2  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 *50ZinfoG  
第4章 散斑的高阶统计性质 X!m;uJZp  
4.1 多元高斯统计 kr6:{\DU:B  
4.2 对散斑场的应用 H&9wSG`  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 (a,6a  
4.3.1 振幅的联合密度函数 eZ[#+
0J  
4.3.2 相位联合密度函数 J09ZK8 hK  
4.3.3 强度的联合密度函数 ID&zY;f  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 7;~2e  
4.4.1 自由空间传播光路 > d^r">!,  
4.4.2 成像光路 '&+Z,  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 JLt{f=`%F  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 aQC7V!v  
4.5.1 面散射与体散射的对比 -)<JBs>  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 Q:rT 9&G  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 /oBK&r[(  
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 f7K8m|  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 =y`-sU Hx  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 VB}PNg  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 N{|[R   
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 r*xq(\v  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 =xl7vHn7  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 P~;<o!f  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 ^BQ>vI'.4  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 N <ja6Ac  
4.7.1 背景 nsy!p5o  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 Tm0?[[3hC  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 `;R|V  
4.7.4 散斑强度的微商 L>eQ*311  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 !Mm+bWn=mB  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 uV/)Gb*j  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 X}kVBT1w+x  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 6="M0%  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 xtG)^x!  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 @?(nwj~ s`  
第5章 抑制散斑的光学方法 6f<*1YR F  
5.1 偏振的多样化 g4
?Q.'dZr  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 \3,$YlG  
5.2.1 背景 ~]jx+6k]  
5.2.2 光滑的物 =lw4 H_  
5.2.3 粗糙的物 }S1Z>ZA5  
5.3 波长和角度的多样化 HE8'N=0  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 3(>(lk  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 u66TrYStG  
5.3.3 成像光路 y=y/d>=w  
5.4 减弱时间和空间相干性 ]=O{7#  
5.4.1 光学中的相干性概念 r! cNc  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 ";%e~ =  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 >^2ZM  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 h'z+8X_t  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 $sB48LJuU'  
5.6 复合散斑抑制技术 Te{aB"B  
第6章 某些成像应用中的散斑 ~GsH8yA_P  
6.1 眼睛中的散斑 ^^20vwq  
6.2 全息术中的散斑 TW;|G'}$  
6.2.1 全息术的原理 h+ `J=a|\  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 3 LZL!^ 5N  
6.3 光学相干层析术中的散斑 )of5229  
6.3.1 OCT成像技术简介 8+@1wk
s  
6.3.2 OCT的分析 0jl:Yzo&\  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 ^H@!)+ =  
6.4 光学投影显示中的散斑 nA{ncTg1\  
6.4.1 投影显示的剖析 >n@>h$]  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 WHdqO8  
6.4.3 偏振多样性
MZ >0K  
6.4.4 运动屏幕 =N[V{2}q  
6.4.5 波长多样性 v)v{QNQp^  
6.4.6 角度多样性 |1\dCE03}  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 %Hh &u .  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 0e7O#-  
6.4.9 专门设计的屏幕 3\+[38 _  
6.5 投影微光刻中的散斑 x _YV{  
6.5.1 准分子激光的相干性质 7k[`]:*o  
6.5.2 时域散斑 ]e#,\})Br  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 W}<M?b4tP  
第7章 某些非成像应用中的散斑 @5dBb+0J  
7.1 多模光纤中的散斑 A1=$kzw{UH  
7.1.1 光纤中的模式噪声 tOlzOBzR  
7.1.2 限定散斑的统计性质 c DEe?WS  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 ps{&WT3a  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 ?$`1%Y9  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 8O;rp(N.n  
7.2.2 低光照水平下的散斑 _z_3%N  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 *n$m;yI  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 /(WX!EEsB  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 s\3Z?zm8  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 JXZ:Wg  
第8章 散斑与计量学 |tolgdj  
8.1 散斑照相术 4,R\3`b  
8.1.1 面内位移 :Z7"c`6L!~  
8.1.2 仿真 K_w0+oY a  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 JVIcNK)  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 zN729wK  
8.1.5 多散斑图窗口分析 z?b(|f\!  
8.1.6 物体转动 %l]rQjV-  
8.2 散斑干涉术 h>`'\qy  
8.2.1 使用照相探测的系统 f@x( ,p  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) M%Kx{*aw&  
8.2.3 剪切散斑干涉术 G3^n_]Jb  
8.3 从条纹图样到相位分布图 .ON$vn7  
8.3.1 傅里叶变换法 6r-<XNv)0  
8.3.2 相移散斑干涉术 MlcoOi!  
8.3.3 相位展开 {KQ-Ce-6  
8.4 用散斑测量振动 &&QDEDszp  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 Af! W K=  
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 2Yg[8Tm#  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 $4ZDT]n  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差  _c7  
8.5.4 由测量角功率谱得到表面高度标准偏差和协方差函数 )uv$tnP*  
第9章 通过大气成像中的散斑 ,a?\i JNb  
9.1 背景 (^@;`8Dy8  
9.1.1 大气中折射率的涨落 -fZShOBY`  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 /v5g;x
_T
 
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 y0mg}N1  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 IB]VPj5  
9.5 天文散斑干涉测量术 .AQ3zpy5B  
9.5.1 可恢复的物信息 ]qP}
\+:  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 /\Y%DpG$  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 kod_ 1L
D  
9.6.1 交叉频谱传递函数 Wn9Mr2r!*,  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 iRr&'k  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 + 1%^c(3  
9.7.1 双频频谱传递函数 HDXjH|of  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 V~^6 TS(  
9.8 散斑相关成像术 ^{]sD}Q"  
附录A 散斑场的线性变换 ~6kA<(x  
附录B 部分散射散斑的对比度 ~Sem_U`G  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 {CyPcD'$s  
C.1 相关矩阵 KL_}:O68  
C.2 相位微商的联合密度函数 cd%g]T)#1  
C.3 强度微商的联合密度函数 . L6@R
s  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 J$ih|nP  
D.1 自由空间光路 L5N{ie_  
D.2 成像光路 bJMcI8`  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 Q8/0Cb/  
E.1 随机相位漫射体 }T*xT>p^3  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 Y Z2VP  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 o5G"J"vxe  
附录F 限定散斑的统计 aZ:?(u]  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 w!9WCl]9M  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 )cmLo0`$  
G.2 成像光路中的散斑模拟 YV!V9  
参考文献 7|eSvC  
汉英对照索引 B+H9c~3$  
…… ?kxWj(D  
qA\kx#v]P