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. ~7tG%{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。 BK>uJv-qU  
《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。 xe;1D'(   
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 'G!w0yF  

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中文版序 ceDe!Iu  
序 !tkP!%w  
第1章 散斑的起源和表现 G!J{$0.  
1.1 一般背景 }\E2
Z[  
1.2 散斑起因的直观解释 HY.?? 5MH  
1.3 一些数学预备知识 GVT+c@Gx  
第2章 随机相幅矢量和 1k2+eI  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 D=U"L-rRs  
2.2 有大量独立步数的随机行走 cNzn2-qv  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 IiG~l+V~  
2.4 随机相幅矢量和之和 fdIk{o  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 []D@"Bz  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 |0vV?f$  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 &<Bx1\ ~V  
3.1 强度的定义 >z*2Og#1  
3.2 强度和相位的一阶统计 %Y"@VcN  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 6vrMR&#a  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 `2S G{5o;  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 8-Ik .,}  
3.3 散斑图样的和 Fh u(u  
3.3.1 在振幅基础上求和 %a;N)1/  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 s7?Q[vN  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 Suixk'-  
3.3.4 相关散斑强度的和 >}`q4U6$  
3.4 部分偏振散斑 U$j*{`$4  
3.5 部分散射散斑 \K+LKa)  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 PSX-
b)wb  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 85U')LY  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 lPL>8.j  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 5UE5;yo  
第4章 散斑的高阶统计性质 E\2|  
4.1 多元高斯统计 )K2,h5zU  
4.2 对散斑场的应用 @GzEhv  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 <4,n6$E  
4.3.1 振幅的联合密度函数 LOf0_g/  
4.3.2 相位联合密度函数 iV5x-G`  
4.3.3 强度的联合密度函数 _{z.Tu  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 u|l]8T9L  
4.4.1 自由空间传播光路 [,s{/OM  
4.4.2 成像光路 |EuWzhNAO  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 ;0Yeo"-  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 *Z*4L|zT  
4.5.1 面散射与体散射的对比 [U_Su,  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 dALJlRo"  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 )jbYWR*&  
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 H"8fnN=xB  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 Zi47
)8  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 rtr0 d  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 ?[>+'6  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 KD9Y  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 +$Q33@F5l  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 ^;0.P)yGA  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 Xk[;MZ[  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 WyH2` xxX  
4.7.1 背景 "71@WLlN  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 D&q-L[tA
@  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 *6%!i7kr  
4.7.4 散斑强度的微商 g3@Qn?(j!  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 o*7`r~  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 #Jt9U1WbF  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 ]r;-Lx{F  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 O-r,&W  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 5/<?Y&x  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 n:cre}0.  
第5章 抑制散斑的光学方法 zmvF#o  
5.1 偏振的多样化 AyZL(  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 zoYw[YP9  
5.2.1 背景 V=}AFGC85  
5.2.2 光滑的物 |IL..C   
5.2.3 粗糙的物 Iuk!A?XV  
5.3 波长和角度的多样化 (rV#EA+6[`  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 .du FMJl  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 ..RCR_DIp  
5.3.3 成像光路 }Z5#{Sd  
5.4 减弱时间和空间相干性 jRP.Je@t  
5.4.1 光学中的相干性概念 a>jiq8d]4  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 DDh$n?2fd  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 .[Ezg(U}ze  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 ]Z?$ 5Ks  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性
 qOO2@c  
5.6 复合散斑抑制技术 _JZS;8WYR  
第6章 某些成像应用中的散斑 _Wn5* Pi%Z  
6.1 眼睛中的散斑 {U?UM  
6.2 全息术中的散斑 R(Y4nw+Y-  
6.2.1 全息术的原理 lIHSy  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 Y <;A989D  
6.3 光学相干层析术中的散斑 9l9h*Pgt  
6.3.1 OCT成像技术简介 [ix45xu7  
6.3.2 OCT的分析 M$j]VZ  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 ni$7)YcF  
6.4 光学投影显示中的散斑 ,&$w*D%  
6.4.1 投影显示的剖析 S'"(zc3=  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 7XLz Ewa  
6.4.3 偏振多样性 5yO%|)  
6.4.4 运动屏幕 QF 2Eg  
6.4.5 波长多样性 o)<c1\q  
6.4.6 角度多样性 NWCJ|  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 wIT0A-Por4  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 9 z_9yT  
6.4.9 专门设计的屏幕 Gr
WzgO  
6.5 投影微光刻中的散斑 TqURYnNd  
6.5.1 准分子激光的相干性质 Bd8,~8  
6.5.2 时域散斑 z?V'1L1gM  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 .0$$H"t  
第7章 某些非成像应用中的散斑 48 DC  
7.1 多模光纤中的散斑 J}IHQZS  
7.1.1 光纤中的模式噪声 dY>oj<9  
7.1.2 限定散斑的统计性质 ^b-o  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 67zCil  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 w+<`
>  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 871taL
=  
7.2.2 低光照水平下的散斑 D&KD5_Sw  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 =lIG#{`Q  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 JGjqBuz#A*  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 ^VCgc>x;  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 ^Y"c1f2  
第8章 散斑与计量学 '5j$wr zt  
8.1 散斑照相术 f"emH  
8.1.1 面内位移 8RC7Ei  
8.1.2 仿真 AN;SRl  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 _G]f v'  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 3=(Gb  
8.1.5 多散斑图窗口分析 Z["[^=EP  
8.1.6 物体转动 $J8?!Xg  
8.2 散斑干涉术 MpZ #  
8.2.1 使用照相探测的系统 ^^MVd@,i  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) [0v`E5  
8.2.3 剪切散斑干涉术 P9j[ NEV  
8.3 从条纹图样到相位分布图 0'ha!4h3Z  
8.3.1 傅里叶变换法 gc|?
$aE  
8.3.2 相移散斑干涉术 +m Plid\  
8.3.3 相位展开 u*#j;Xc  
8.4 用散斑测量振动 P[NAO>&tX  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 KtWn08D!  
8.5.1 由散斑对比度得到表面高度的均方差值和表面协方差面积 G:TM k4  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 Ys8p,.OMs  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 1p#O(o  
8.5.4 由测量角功率谱得到表面高度标准偏差和协方差函数 Qo7]fnnaV  
第9章 通过大气成像中的散斑 /(#;(]  
9.1 背景 yEm[C(gZ  
9.1.1 大气中折射率的涨落 i@7b  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 rSGp]W|  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 o/uA_19  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 UOTM>d1P  
9.5 天文散斑干涉测量术 \-A=??@H  
9.5.1 可恢复的物信息 k)+2+hX&>  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 ZMs$C3  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 ,dhSc<:LT  
9.6.1 交叉频谱传递函数 R7xKVS_MP  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 l#!p?l  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 p-d2HXo  
9.7.1 双频频谱传递函数 L`>uO1O  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 [UqJ3@>  
9.8 散斑相关成像术 N5$
IVz}  
附录A 散斑场的线性变换 {Vy2uow0  
附录B 部分散射散斑的对比度 Gt9(@USK  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 ~y@,d  
C.1 相关矩阵  WW5AD$P*  
C.2 相位微商的联合密度函数 SyHS9>  
C.3 强度微商的联合密度函数 &_mOw.  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 3<:(Eda}  
D.1 自由空间光路 bB01aiUw@l  
D.2 成像光路 Jb. V4  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 O5^!\j.WR  
E.1 随机相位漫射体 JO\F-xO  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 ILsw'  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 q/I':a[1  
附录F 限定散斑的统计 RRGo$  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 1=fP68n  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 =pQ'wx|>|  
G.2 成像光路中的散斑模拟 ~N{ 7  
参考文献 D[d+lq#p  
汉英对照索引 ]w2nVC3  
…… //9M~qHa"  
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