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. 8GRrf2  
《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。 "X}F%:HL  
《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。 tZ24}~d
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《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 6i=wAkn_J  
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中文版序 &Zy=vk*  
序 "/h"Xg>q  
第1章 散斑的起源和表现 wyEgm:Vt  
1.1 一般背景
M\4;d #  
1.2 散斑起因的直观解释 h#;K9#x6  
1.3 一些数学预备知识 }ucg!i3C  
第2章 随机相幅矢量和 KKJ[  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 <a}|G1 h  
2.2 有大量独立步数的随机行走 3t6'5{  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 qinQ5t
  
2.4 随机相幅矢量和之和 'ZgW~G]S  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 7%}}m&A7h  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 qfe%\krN{i  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 3;gtuqwD$  
3.1 强度的定义 !h(0b*FUJ  
3.2 强度和相位的一阶统计 +ANIm^@  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 `3s-\>  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 m;1exa  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 q)i(wEdUZ  
3.3 散斑图样的和 +Z0E?,Oz  
3.3.1 在振幅基础上求和 2~'quA  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 f TtMmz  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 Q'M Ez  
3.3.4 相关散斑强度的和 @(?d0xCg  
3.4 部分偏振散斑 na; ^/_U@  
3.5 部分散射散斑 aJ@qB9(ZBe  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 H;L&G|[  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 @= 9y5r  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 BJrNbo;T  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 55KL^+-~  
第4章 散斑的高阶统计性质 tC~itU=V  
4.1 多元高斯统计 {<BK@U  
4.2 对散斑场的应用 |?W
 
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 [=!MS?-G  
4.3.1 振幅的联合密度函数 o`Brr:  
4.3.2 相位联合密度函数 <p .[E]a2_  
4.3.3 强度的联合密度函数 U<gw<[>f  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 B1.@K}  
4.4.1 自由空间传播光路 !g:UM R  
4.4.2 成像光路 -*r';Mz;  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 s``L?9  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 8r,%!70  
4.5.1 面散射与体散射的对比 ["/x~\c'N  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 ri`|qy6! |  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 Jz b".A  
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 06;{2&ju<  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 !IU*Ayg  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 4(IP  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 @SXgaWr  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 yp/*@8%_E  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 [i_x 1  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 |XZf:}q5:  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 nVD YAg'  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 2uEu,YC  
4.7.1 背景 5}ah
%  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 UkKpSL}Q2  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 w:v:znQrW  
4.7.4 散斑强度的微商 XPKcF I=  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 N"y4#W(Z@  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 +(0eOO'\M  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 EG6fC4rfC  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 #n r1- sf|  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 6 [E"  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 h08T Q=n  
第5章 抑制散斑的光学方法 Vo[4\h#$  
5.1 偏振的多样化 HS9U.G>  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 k9]n/  
5.2.1 背景 KG@hjO  
5.2.2 光滑的物 (""&$BJQ|  
5.2.3 粗糙的物 eH6cBX#P.  
5.3 波长和角度的多样化 RqR X  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 (z{xd  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 e+U o-CO  
5.3.3 成像光路 V-0Y~T  
5.4 减弱时间和空间相干性 ?=&*6H_v  
5.4.1 光学中的相干性概念 )&K%Me  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 g>f394j  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 r9[J3t*({~  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 {rQ`#?J}^?  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 >{Djx  
5.6 复合散斑抑制技术 iDr0_y*
t  
第6章 某些成像应用中的散斑 C.O-iBVe#  
6.1 眼睛中的散斑 *d 4D9(  
6.2 全息术中的散斑 pm+[,u!i  
6.2.1 全息术的原理 A:(uK>5{Kk  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 d
|3[MnU[a  
6.3 光学相干层析术中的散斑 #q%/~-Uk  
6.3.1 OCT成像技术简介 NT'Yh  
6.3.2 OCT的分析 l]gfT&  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 Tec6] :  
6.4 光学投影显示中的散斑 X@rAe37h+  
6.4.1 投影显示的剖析 lKcnM3n  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 XT)@)c7j  
6.4.3 偏振多样性 %o>1$f]  
6.4.4 运动屏幕 e!#:h4I  
6.4.5 波长多样性 wB@A?&UY  
6.4.6 角度多样性 u}$3.]-.?T  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 $1YnQgpT  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 3c)xNXq m  
6.4.9 专门设计的屏幕 %?ad.F+7  
6.5 投影微光刻中的散斑 p6p_B  
6.5.1 准分子激光的相干性质 7-)KTBFL  
6.5.2 时域散斑 * -)aGL  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 <pCZ+Yv E"  
第7章 某些非成像应用中的散斑 TD<.:ul]  
7.1 多模光纤中的散斑 7o3f5"z  
7.1.1 光纤中的模式噪声 oT OMqR{"  
7.1.2 限定散斑的统计性质 .3#Tw'% G  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 3~ylBJJ  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 hz!.|U@,{<  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 Yyf8B  
7.2.2 低光照水平下的散斑 [||$1
u\%  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 *=rl<?tX  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 L fhd02  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 -4.+
&'  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 $P$OWp?b  
第8章 散斑与计量学 t5S S]  
8.1 散斑照相术 ~O!v?2it8q  
8.1.1 面内位移 "bqB@)  
8.1.2 仿真 F{v+z8nW  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 M%m$5[;n  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 k2~j:&p  
8.1.5 多散斑图窗口分析 iVE+c"c!2&  
8.1.6 物体转动 +NQw^!0qy  
8.2 散斑干涉术 rRxqV?>n!  
8.2.1 使用照相探测的系统 ,xGkE7=5  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) ?(Nls.c  
8.2.3 剪切散斑干涉术 /)N[tv2  
8.3 从条纹图样到相位分布图 >5\rU[H>  
8.3.1 傅里叶变换法 Re`= B  
8.3.2 相移散斑干涉术 ne%ckW?ks  
8.3.3 相位展开 ffdyDUzQ  
8.4 用散斑测量振动 8D-g%Aj-  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 E8/P D  
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 {B34^H:  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 =4G9ev 4  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 \%UA6uj  
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 "~tEmMz  
第9章 通过大气成像中的散斑 /p~gm\5Z  
9.1 背景 1Ypru<.)W  
9.1.1 大气中折射率的涨落 ^XV$J-  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 nCt:n}+C7  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 RX'( l  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 l78zS'  
9.5 天文散斑干涉测量术 Y>r9"X|&H  
9.5.1 可恢复的物信息 k z<We/  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 vO 3fAB  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 7yK >  
9.6.1 交叉频谱传递函数 13Q|p,^R  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 zUeS7\(l  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 N]gdS]pP2{  
9.7.1 双频频谱传递函数 dAR):ZKq?  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 2s~X  
9.8 散斑相关成像术 ^8DC W`V  
附录A 散斑场的线性变换 Jjv, )@yo  
附录B 部分散射散斑的对比度 !9B)/Xi  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 |+%K89W  
C.1 相关矩阵 |iJ37QIM  
C.2 相位微商的联合密度函数 ~b*f2UVs  
C.3 强度微商的联合密度函数 +h"RXwlBM  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 |:C=j/f   
D.1 自由空间光路 ,u/GA<'#M  
D.2 成像光路 El,p}Bi.  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 al1Uf]xh  
E.1 随机相位漫射体 ]oj 2  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 [/xw5rO%  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 r/SV.` k  
附录F 限定散斑的统计 Z':}ZXy]  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 r\Zz=~![<  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 ^8-CUH\
 
G.2 成像光路中的散斑模拟 5P [b/.n  
参考文献 %R(1^lFI$  
汉英对照索引 }sZme3*J[  
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