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. w*[i!i  
《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。 sXp>4MomV  
《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。 [O
Bj2=  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 y6ntGrZ}$  

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中文版序 U^SJWYi<Y  
序 =8S*t
5  
第1章 散斑的起源和表现 Qrjo@_+w!  
1.1 一般背景 &gxRw l  
1.2 散斑起因的直观解释 #4"(M9kf  
1.3 一些数学预备知识 2C^/;z  
第2章 随机相幅矢量和 Q{6Bhx *>  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 /gT$d2{  
2.2 有大量独立步数的随机行走 )O~LXK=b  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 (y%}].[bB
 
2.4 随机相幅矢量和之和 p@]\N  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 f
3Ior.n(  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 TB9{e!4  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 |r5 np  
3.1 强度的定义 uTGd{w@]0|  
3.2 强度和相位的一阶统计 }yZ9pTB.?E  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 BYt#aqf  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 so}(*E&(a  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 '&,$"QXwE  
3.3 散斑图样的和 %cMX]
U  
3.3.1 在振幅基础上求和 FOiwB^$>  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 p x1y#Q  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 IMLk{y%6  
3.3.4 相关散斑强度的和 ,2T&3
3m  
3.4 部分偏振散斑 <a7y]Py  
3.5 部分散射散斑 KB49~7XjQ@  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 @Z> {/  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 ~
*RG|4#  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 j*@^O`^v  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 eAN]*:]g  
第4章 散斑的高阶统计性质 >2tQ')%DJ  
4.1 多元高斯统计 !Kr|04Qp#x  
4.2 对散斑场的应用 W1S7%6y_1  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 "!()yjy  
4.3.1 振幅的联合密度函数 xo2PxU
O  
4.3.2 相位联合密度函数 ;Ak<O[  
4.3.3 强度的联合密度函数 AE!DftI  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 gV@FT|j!i  
4.4.1 自由空间传播光路 Yl%1e|WV  
4.4.2 成像光路 `s93P^%  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 0zfh:O  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 p>Dv&fX  
4.5.1 面散射与体散射的对比 _$%.F|:  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 P6'Oe|+'  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 sFv68Ag+  
4.5.4 散射波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散射 a^_\#,}  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 -N;$L~`iAt  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 GlkTpX^b  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 \M0-$&[+Z  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 734)s  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 -t~l!!N(  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 [.Vy  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 =Hplg>h)  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 ^\=
<geEj  
4.7.1 背景 +bpUb0.W  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 3V~871:-~  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 wdg,dk9e$  
4.7.4 散斑强度的微商 A;ip V :)  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 iJ n<  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 2"+8NfFl  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 y%%D="  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 Kn-
cwz5  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 "TW%-67  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 IzVb  
第5章 抑制散斑的光学方法 nmIos]B  
5.1 偏振的多样化 _8x:%$   
5.2 用运动漫射体进行时间平均 Xc"l
')1H  
5.2.1 背景 k4:$LFw@  
5.2.2 光滑的物 jb;!"HC  
5.2.3 粗糙的物 ROcI.tL  
5.3 波长和角度的多样化 IoO tn  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 NG3!09eY  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 q.sErr[zc  
5.3.3 成像光路 /+^7lQo\]  
5.4 减弱时间和空间相干性 eC`} oEz  
5.4.1 光学中的相干性概念 BG ,ln(Vz  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 kaM=Fk=t  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 %N5gQXg  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 fz/Ee1T\  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 C\"nlNKw  
5.6 复合散斑抑制技术 "#zSk=52z
 
第6章 某些成像应用中的散斑 ToMvP B);  
6.1 眼睛中的散斑 sG-$d\ 1d  
6.2 全息术中的散斑 I`hltJM'  
6.2.1 全息术的原理 t~vOm   
6.2.2 全息像中的散斑抑制 P?|F+RoX$  
6.3 光学相干层析术中的散斑 Jr|"QRC  
6.3.1 OCT成像技术简介 \j C[|LM&  
6.3.2 OCT的分析 2J?ON|2M  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 ~N "rr.w  
6.4 光学投影显示中的散斑 bO8>w9MF  
6.4.1 投影显示的剖析 E"i<fr T  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 HUR
rk~[  
6.4.3 偏振多样性 /QuuBtp  
6.4.4 运动屏幕 d^uE4F}  
6.4.5 波长多样性 w:[1,rRvT  
6.4.6 角度多样性

pXn(#n<  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 yFt$L'#  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 2ed4xhV  
6.4.9 专门设计的屏幕 5e)2Jt:  
6.5 投影微光刻中的散斑 T}fH  
6.5.1 准分子激光的相干性质 WFHS8SI  
6.5.2 时域散斑 /
hrVnki*  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 \iN3/J4  
第7章 某些非成像应用中的散斑 ad <z+a  
7.1 多模光纤中的散斑 2=R}u-@6p  
7.1.1 光纤中的模式噪声 ,orq&#*Wd  
7.1.2 限定散斑的统计性质 ^7b[spqE  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 5&Y%N(  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 SNLZU%jan  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 qH1k  
7.2.2 低光照水平下的散斑 K;uOtbdOK  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 k&JB,d-mJ%  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 Z"ce1cB  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 }G{'Rb  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 <V`1?9c7D1  
第8章 散斑与计量学 7E0L-E=.  
8.1 散斑照相术 %P3|#0yg0  
8.1.1 面内位移 4k$i:st;  
8.1.2 仿真 LUPh!)8  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 rN$U%\.I  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 :A,g:B  
8.1.5 多散斑图窗口分析 yM_ta '^$  
8.1.6 物体转动 dSdP]50M  
8.2 散斑干涉术 x6n
(BMr  
8.2.1 使用照相探测的系统 p*'%<3ml  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) Fa"/p_1  
8.2.3 剪切散斑干涉术 J&hzr t  
8.3 从条纹图样到相位分布图 st7\k]J\  
8.3.1 傅里叶变换法 Q4;%[7LU  
8.3.2 相移散斑干涉术 9`a1xnL  
8.3.3 相位展开 HQ187IwpTm  
8.4 用散斑测量振动 s(2/]f$  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 \OzPDN  
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 kzkrvC+u  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 4J~ZZ  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 \]:}lVtxS  
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 P0mY/bBU  
第9章 通过大气成像中的散斑 J2_~iC&;s  
9.1 背景 ;#i$5L!*B  
9.1.1 大气中折射率的涨落 tf
AO#htq  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 q.}M^iDe  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 6@rebe!&=  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 DqH?:`G  
9.5 天文散斑干涉测量术 s^&Oh*SP*  
9.5.1 可恢复的物信息 qj.>4d  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 a1Kh  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 ~[N"Q|D3Y  
9.6.1 交叉频谱传递函数 Y^Y1re+}  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 z+5ZUS2~&  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 `GpOS_;  
9.7.1 双频频谱传递函数 RV=Z$  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 _o+z#Fnz  
9.8 散斑相关成像术 qN=l$_UD  
附录A 散斑场的线性变换 w;OvZo|  
附录B 部分散射散斑的对比度 5LX'fL7zU  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 #$dEg  
C.1 相关矩阵 mVs<XnA47  
C.2 相位微商的联合密度函数 /0_^Z2  
C.3 强度微商的联合密度函数 h>a/3a$g  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 `;c{E%qeq  
D.1 自由空间光路 NZQl#ZJH:  
D.2 成像光路 [6u8EP0xM  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 F,.dC&B
 
E.1 随机相位漫射体 h>:eu#  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 US'rhSV  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 W1!Nq`  
附录F 限定散斑的统计 =>mx>R`S  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 N?3BzI%?  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 Z(|'zAb^  
G.2 成像光路中的散斑模拟 v1`*}.#  
参考文献 {Q(R#$)5+  
汉英对照索引 1w$X;q"  
…… -}G>{5.A  
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