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. Ueyt}44.e2  
《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。 #dGg !D  
《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。 r_Rjjo  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 ab 1\nzpd  
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中文版序 Tj{!Fx^H  
序 =P
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第1章 散斑的起源和表现 w I@ lO\  
1.1 一般背景 ++13m*fA  
1.2 散斑起因的直观解释 }# -N7=h  
1.3 一些数学预备知识 =k[!p'~jD  
第2章 随机相幅矢量和 *0R=(Gy  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 ^aZ Wu|p  
2.2 有大量独立步数的随机行走 ^U_B>0`ch  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 5hpb=2  
2.4 随机相幅矢量和之和 U<r<$K  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 *k'9 %'<  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 7@DinA!  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 T"Q4vk,3*J  
3.1 强度的定义 BsB}noN}  
3.2 强度和相位的一阶统计 ,[bcyf  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 fINM$ 6  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 KX<RD|=  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 }M
|  
3.3 散斑图样的和 IFPywL{K  
3.3.1 在振幅基础上求和 LTtfOcrt  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 df1* [  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 aXC`yQ?  
3.3.4 相关散斑强度的和 q{7s.m >  
3.4 部分偏振散斑 2%W(^Lj  
3.5 部分散射散斑 e`$v\7K  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 {=g-zsc]K  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 #K*d:W3C  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 6g$04C3tHi  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 b9y E  
第4章 散斑的高阶统计性质 EmY4>lr  
4.1 多元高斯统计 RFK N,oB  
4.2 对散斑场的应用 2 yP#:T/z  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 {.,OPR"\  
4.3.1 振幅的联合密度函数 Ya9uu@F  
4.3.2 相位联合密度函数 g'Xl>q  
4.3.3 强度的联合密度函数 ]K9x<@!  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 6xFZv t  
4.4.1 自由空间传播光路 ~hvhT}lE  
4.4.2 成像光路 Wt3\&.n  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 *h =7:*n  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 TVFGonVY  
4.5.1 面散射与体散射的对比 v8%]^` '  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 2%8N<GW.F  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 c~RIl5j  
4.5.4 散射波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散射 2tr2:PB`  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 n)K6Z{x  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 ldX]A#d.  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 d,QJf\fc"  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 +u=xBhZ  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 r\3In-(AT  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 WJ.PPq>]F  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 /BIPLDN6  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 y~luuV;uj  
4.7.1 背景 v;$^1I  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 gN]`$==c[  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 .M! (|KE4  
4.7.4 散斑强度的微商 DSjo%Brd-  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 X&lkA (  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 9xKFX|*$  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 Xl aNR+  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 O.$<Bf9  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 NfO0^^"  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 m|7g{vHVV  
第5章 抑制散斑的光学方法 'qM3.U  
5.1 偏振的多样化 MYx*W7X  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 ^Ue.9#9T&g  
5.2.1 背景 FCe503qND$  
5.2.2 光滑的物 JV/,QWar  
5.2.3 粗糙的物 ZE
\t{s0  
5.3 波长和角度的多样化 ry< P LRN  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 |(V%(_s  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 =_1" d$S&  
5.3.3 成像光路 ~xJD3Qf  
5.4 减弱时间和空间相干性
;I7Z*'5!  
5.4.1 光学中的相干性概念 AHA*yC  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 8r|LFuI  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 *@ o3{0[Z  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 d}=p-s.GA  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 ^$L/Mv+  
5.6 复合散斑抑制技术 fBF}-{VX(  
第6章 某些成像应用中的散斑 v8X&H
 
6.1 眼睛中的散斑 xl9l>k6,  
6.2 全息术中的散斑 ]d[q:N]z  
6.2.1 全息术的原理 Ww p^dx`!  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 oD
8-I^  
6.3 光学相干层析术中的散斑 s=nds"J  
6.3.1 OCT成像技术简介 Z kS*CG   
6.3.2 OCT的分析 ;F+%{LgKl  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 :U*[s$  
6.4 光学投影显示中的散斑 xn@jL;+<-  
6.4.1 投影显示的剖析 J91`wA&r  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 5R Hs  
6.4.3 偏振多样性 4Klfnki  
6.4.4 运动屏幕 8vRiVJ8QS:  
6.4.5 波长多样性 {k*_'0   
6.4.6 角度多样性 x -!FS h8q  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 QEgv,J{  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 at*
=#?M1?  
6.4.9 专门设计的屏幕 /LD*8 a  
6.5 投影微光刻中的散斑 9VByFQgM  
6.5.1 准分子激光的相干性质 st2>e1vg  
6.5.2 时域散斑 (wfg84  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 [GuDMl3hC  
第7章 某些非成像应用中的散斑 r&[~/m8zl  
7.1 多模光纤中的散斑 ~<%cc+;`  
7.1.1 光纤中的模式噪声 =FbfV*K9  
7.1.2 限定散斑的统计性质 W% [
5~N  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 ,54<U~Lg:  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 x\DkS,O  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 ;Ki1nq5c#s  
7.2.2 低光照水平下的散斑 3KKe4{oG  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 JW\"S  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 |-fx 0y   
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 J]0#M:w&  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 @\y7 9FX  
第8章 散斑与计量学 +XE21hb   
8.1 散斑照相术 ^sKXn:)  
8.1.1 面内位移 `9+EhP$RS  
8.1.2 仿真
6{ Nbe=  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 'dzp@-\  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 6`C27  
8.1.5 多散斑图窗口分析 
7N"Bbl  
8.1.6 物体转动 WFd2_oAT  
8.2 散斑干涉术 K*9b `%  
8.2.1 使用照相探测的系统 UjaC( c  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) {Y[D!W2y  
8.2.3 剪切散斑干涉术 +joE  
8.3 从条纹图样到相位分布图 [q&J"dt  
8.3.1 傅里叶变换法 .y
/b$|d,  
8.3.2 相移散斑干涉术 ([Aq  
8.3.3 相位展开 2YKM9Ks  
8.4 用散斑测量振动 )US/bC!M$  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 C=IH
#E=  
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 }gW/heUE  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 d_+8=nh3  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 ;ZJ,l)BNO  
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 kPH^X}O$  
第9章 通过大气成像中的散斑 tZ^;{sM  
9.1 背景 `5Btg. &  
9.1.1 大气中折射率的涨落 ugB{2oqi  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 >~rd5xlk  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 (J&Xo.<Z-  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 s vb4uvY  
9.5 天文散斑干涉测量术 %j">&U.[  
9.5.1 可恢复的物信息 nY9qYFw  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 :dN35Y]a  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 \&5@yh  
9.6.1 交叉频谱传递函数 j/D)UWkR  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 C|\^uR0  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 1H=wl=K  
9.7.1 双频频谱传递函数 ?(q*U!=  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 S=,1} XZ  
9.8 散斑相关成像术 Iv72;ZCh?6  
附录A 散斑场的线性变换 J&:W4\ m  
附录B 部分散射散斑的对比度 {@5WeWlz~  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 e6HlOGPVQH  
C.1 相关矩阵 _[i=TqVmf  
C.2 相位微商的联合密度函数 `E=rh3 L0o  
C.3 强度微商的联合密度函数 ;jU-<  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 82za4u$q#  
D.1 自由空间光路 lE)rRG+JLW  
D.2 成像光路 Czr4 -#2  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 _(`X .D  
E.1 随机相位漫射体 `u~  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 z<6P3x|  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 O2]r]9sh*  
附录F 限定散斑的统计 f WjS)  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 P9"D[uz  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 d Zz^9:C+  
G.2 成像光路中的散斑模拟 fslk7RlSKg  
参考文献 {]\uR-a(o  
汉英对照索引 :Q ?J}N  
…… OF<n T  
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