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.
o;TS69|D 《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。
Y1Q240 《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。
`- HI)-A97 《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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l|81_B C" ^GpLl 中文版序
<78*-Ob 序
S,Z~-j 第1章 散斑的起源和表现
B[.$<$}G 1.1 一般背景
R-Ys<; 1.2 散斑起因的直观解释
GaCRo7 1.3 一些数学预备知识
`# U<'$ 第2章 随机相幅矢量和
b>-h4{B[ 2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩
(#?O3z1@" 2.2 有大量独立步数的随机行走
`w&?SXFO8 2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量
Bs`mzA54 2.4 随机相幅矢量和之和
g`z;:ao 2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和
.mHVJ5^:4\ 2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和
aUF{57,< 第3章 光学散斑的一阶统计性质
*sQ.y
{ 3.1 强度的定义
cQkj{u 3.2 强度和相位的一阶统计
4bCA"QM[[ 3.2.1 大量的随机相幅矢量
U!{~L$S 3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和
(mr*Thy`@ 3.2.3 有限数目的等长相幅矢量
Q45gC28x 3.3 散斑图样的和
]=o1to- 3.3.1 在振幅基础上求和
;Fo7 -kK 3.3.2 两个独立散斑强度的和
**$kWbS 3.3.3 N个独立散斑强度的和
<0VC`+p<) 3.3.4 相关散斑强度的和
/mA\)TL|] 3.4 部分偏振散斑
.i {yW 3.5 部分散射散斑
w&@zJ [ 3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
8BrC@L2E0 3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑
3@nIoN'z 3.6.2 T强度分布驱动的散斑
MDQ:6Ri 3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和
?S;z!)
H)P 第4章 散斑的高阶统计性质
kbL7Xjk 4.1 多元高斯统计
b<!' WpY- 4.2 对散斑场的应用
\2!. 4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计
qnHjw Mi 4.3.1 振幅的联合密度函数
cTz@ga;!mI 4.3.2 相位联合密度函数
IL:[0q 4.3.3 强度的联合密度函数
7;c^*"Ud 4.4 散斑的自相关函数和功率谱
L8q#_k 4.4.1 自由空间传播光路
u -)ED 4.4.2 成像光路
GSs?!BIC 4.4.3 深度方向上的散斑尺寸
dU*$V7 4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
k.7!)jL7 4.5.1 面散射与体散射的对比
?2_h. 4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应
ySI}Nm>&= 4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制
a x)J!I18 4.5.4 散射波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散射
pP#D*hiP-g 4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射
lI%RdA[ 4.5.6 体散射产生的散斑的性质
E,F^!4 rJ$ 4.6 积分和模糊的散斑的统计学
MQDLC7Y.p5 4.6.1 积分散斑的平均值和方差
kL8E# 4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果
C?k\5AzT 4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果
W[k rq_c- 4.6.4 部分偏振散斑图样的积分
E7i/gY 4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质
:IU<A G6 4.7.1 背景
P*i'uN 4.7.2 各种散射光斑形状下的
参数 %y\5L#T!> 4.7.3 散斑相位的微商:散斑图样中的
光线方向
j\wZjc-j 4.7.4 散斑强度的微商
e|W;(@$< 4.7.5 散斑图样的亮阶交叉
!VaC=I^{ 4.8 散斑图样的零点:光学涡旋
JhjH_) 4.8.1 零强度出现所要求的条件
HY eCq9S 4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质
FA>.1EI 4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度
$IS!GS&: 4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度
(,ik:j 第5章 抑制散斑的光学方法
RT3(utwO 5.1 偏振的多样化
(&87 zk 5.2 用运动漫射体进行时间平均
BW6Ox=sr< 5.2.1 背景
Pr>05lg 5.2.2 光滑的物
|QF_E4ISD 5.2.3 粗糙的物
}A]eC
5.3
波长和角度的多样化
Tt9cX}&& 5.3.1 自由空间传播,反射光路
K2e68GU 5.3.2 自由空间传播,透射光路
e`U
6JzC 5.3.3 成像光路
kN3 <l7 5.4 减弱时间和空间相干性
8ki3>"!A 5.4.1 光学中的相干性概念
b%*`}B 5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱
u,nn\>Y 5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑
qou\4YZ 5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑
r73W.& 5.5 用时间相干性破坏空间相干性
3s|:7 5.6 复合散斑抑制技术
OiXO<1'$ 第6章 某些成像应用中的散斑
i-;#FT+Xc 6.1 眼睛中的散斑
=-~))!( 6.2 全息术中的散斑
Aqmw#X 6.2.1 全息术的原理
;~L,Aqn7 6.2.2 全息像中的散斑抑制
+."|Y3a 6.3 光学相干层析术中的散斑
- f ^!R 6.3.1 OCT成像技术简介
h_ccE6]t 6.3.2 OCT的分析
v&(=^A\eN 6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制
wsQ],ZE 6.4 光学投影显示中的散斑
5M~+F"Hl 6.4.1 投影显示的剖析
4X*U~} 6.4.2 投影显示中的散斑抑制
%'i_iF8. 6.4.3 偏振多样性
Itv cN 6.4.4 运动屏幕
?%su?L 6.4.5 波长多样性
7sQHz.4 6.4.6 角度多样性
i].E1},% 6.4.7 投影
光学系统的留有余量的设计
V_, `?>O 6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上
K?[Vz[-Fc 6.4.9 专门设计的屏幕
E3Y0@r 6.5 投影微光刻中的散斑
U}DE9e{/! 6.5.1 准分子激光的相干性质
&zB> 6.5.2 时域散斑
]LZ#[xnM7 6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落
Wu<;QY($5 第7章 某些非成像应用中的散斑
J=78p#XUg 7.1 多模
光纤中的散斑
JNXzZ4U 7.1.1 光纤中的模式噪声
t:V._@ 7.1.2 限定散斑的统计性质
4h_YVG]ur 7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系
9B;WjXSe 7.2 散斑对光学雷达性能的影响
[zm@hxym 7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性
&4 KUXn[F 7.2.2 低光照水平下的散斑
2L;=wP2?{ 7.2.3 探测统计分布——直接探测
5@r6'Z 7.2.4 探测统计分布——外差探测
j;b>~_ U% 7.2.5 直接探测与外差探测的比较
%*!6R:gAp 7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响
&L5
)v\z 第8章 散斑与计量学
xM!9$v 8.1 散斑照相术
ME0u|_dPjz 8.1.1 面内位移
?wlRHVZ 8.1.2 仿真
3Mm_xYDud 8.1.3 谱五(vx,vy)的性质
OI6Mx$ 8.1.4 对移动量(x0,y0)的限制
(yi zM 8.1.5 多散斑图窗口分析
%AtT(G(n 8.1.6 物体转动
WkE="E} 8.2 散斑干涉术
yA"?Hv \o; 8.2.1 使用照相探测的系统
)92(C 8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI)
1$Q[%9 8.2.3 剪切散斑干涉术
H[nBNz)C 8.3 从条纹图样到相位分布图
u&c%L0)E& 8.3.1 傅里叶变换法
-6I*k |%8T 8.3.2 相移散斑干涉术
T30fp 8.3.3 相位展开
;92xSe"Ww 8.4 用散斑测量振动
jUNt4 8.5 散斑与表面粗糙度的测量
"OYD9Q'' 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
k7rg:P 8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差
u6?9#L( 8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差
`:~Wu/Ogr 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
,{S $&g* 第9章 通过大气成像中的散斑
Y DHP-0? 9.1 背景
K-\wx5#l/ 9.1.1 大气中折射率的涨落
cf$
hIB)Oi 9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数
VVAc bAGJ 9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数
ebJTrh <{ 9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质
x=xo9wEg 9.5 天文散斑干涉测量术
LFxk.-{= 9.5.1 可恢复的物信息
ttJ'6lGXh 9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
elhP!"G 9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术
M_UmnqN1C 9.6.1 交叉频谱传递函数
o$;&q
* 9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息
J;>~PXB 9.7 双频频谱(Bispectrum)技术
9M7P|Q 9.7.1 双频频谱传递函数
Cj4Y, N 9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息
ko[d axUB 9.8 散斑相关成像术
<yEApWd; 附录A 散斑场的线性变换
WHv6E!^\_ 附录B 部分散射散斑的对比度
BQ u8$W 附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算
HH7WMYoKY C.1 相关矩阵
q'+ARW48 C.2 相位微商的联合密度函数
U7jDm>I C.3 强度微商的联合密度函数
Q<D_QJ 附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析
+FadOx7X$ D.1 自由空间光路
b:~#;$g D.2 成像光路
Kn1;=k 附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度
f&^"[S"\f E.1 随机相位漫射体
!idVF!xG E.2 漫射体刚好充满投影光学系统
;T0X7MNx E.3 漫射体充溢投影光学系统
\6/Gy!0h- 附录F 限定散斑的统计
|y0k}ed 附录G
模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例
Ad-5Znc5 G.1 自由空间传播中的散斑模拟
T6\]*mlr G.2 成像光路中的散斑模拟
s:xJ }Ll 参考文献
i ?M-~EKu 汉英对照索引
b+ycEs=_ ……
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