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.
B+8lp4V9% 《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。
yvQRr75 《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。
6RA4@bIG 《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\Q-- M,uQ8SZA[ 中文版序
W7\s=t\ 序
^lI>&I&1 第1章 散斑的起源和表现
rw9 m+q 1.1 一般背景
vs*Q { 1.2 散斑起因的直观解释
*$+:Cbe-F 1.3 一些数学预备知识
)BJ Z{E* 第2章 随机相幅矢量和
V2v}F= 2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩
\dB)G<_ 2.2 有大量独立步数的随机行走
>[$j(k^ 2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量
a 8(mU% 2.4 随机相幅矢量和之和
`oPUf! 2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和
_J N$zZ{ 2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和
s<GR
? 第3章 光学散斑的一阶统计性质
AW\#)Em 3.1 强度的定义
v`G [6Z 3.2 强度和相位的一阶统计
i_[nW 3.2.1 大量的随机相幅矢量
dTATJ)NH 3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和
y)Y0SY1\j 3.2.3 有限数目的等长相幅矢量
l-~
o&n 3.3 散斑图样的和
a7Xa3 vlpO 3.3.1 在振幅基础上求和
h#e((j3-2Z 3.3.2 两个独立散斑强度的和
rQrh(~\: 3.3.3 N个独立散斑强度的和
y}.?`/Q# 3.3.4 相关散斑强度的和
x_k@hGSC 3.4 部分偏振散斑
6
_Cc+}W 3.5 部分散射散斑
A;ti$jy 3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
)<>1Q{j@ 3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑
qs U ob 3.6.2 T强度分布驱动的散斑
v\#1&</qd^ 3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和
DJ]GM|? 第4章 散斑的高阶统计性质
vz87]InI 4.1 多元高斯统计
#_U[T 4.2 对散斑场的应用
1OwVb 4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计
5GHW~q!Zo\ 4.3.1 振幅的联合密度函数
=Zt7}V 4.3.2 相位联合密度函数
xGBp+j1H 4.3.3 强度的联合密度函数
P c'0.4 4.4 散斑的自相关函数和功率谱
Gc1!')g! 4.4.1 自由空间传播光路
+{7/+Zz 4.4.2 成像光路
@D3|Ak 1 4.4.3 深度方向上的散斑尺寸
asLvJ{d8s 4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
/Y7YyjMi 4.5.1 面散射与体散射的对比
aj\
zc I 4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应
IXJ6w:E 4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制
xDtJ&6uFw 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
V\=QAN^ 4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射
V=+wsc 4.5.6 体散射产生的散斑的性质
v;_k*y[VV$ 4.6 积分和模糊的散斑的统计学
BT3X7Cx 4.6.1 积分散斑的平均值和方差
|PY*"Ul 4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果
:tTP3t5 4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果
F Tk`Mq 4.6.4 部分偏振散斑图样的积分
920 o]Dh=t 4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质
'xn3g ;5 4.7.1 背景
\0'0)@uziQ 4.7.2 各种散射光斑形状下的
参数 -Y:^<C^^&8 4.7.3 散斑相位的微商:散斑图样中的
光线方向
-h|YS/$f 4.7.4 散斑强度的微商
/z(;1$Ld6{ 4.7.5 散斑图样的亮阶交叉
^j)0&}fB 4.8 散斑图样的零点:光学涡旋
aEJds}eE6) 4.8.1 零强度出现所要求的条件
sDF5 4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质
nN|1cJ'.Fk 4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度
y wf@G;
fK 4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度
iAd3w 6 第5章 抑制散斑的光学方法
'{I YANVT 5.1 偏振的多样化
08pG)_L 5.2 用运动漫射体进行时间平均
/^jV-Z` 5.2.1 背景
k>aWI 5.2.2 光滑的物
C EMe2~ 5.2.3 粗糙的物
'4x uH3 5.3
波长和角度的多样化
ZR"BxE0_k 5.3.1 自由空间传播,反射光路
ML= :&M!ao 5.3.2 自由空间传播,透射光路
Pd^v-}[ 5.3.3 成像光路
N:]Ud(VRM 5.4 减弱时间和空间相干性
8<w8"B.i 5.4.1 光学中的相干性概念
THXG~3J< 5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱
_=s{,t
&u 5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑
FfET45"l 5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑
g~Hmka_fD1 5.5 用时间相干性破坏空间相干性
`&rt>Bk / 5.6 复合散斑抑制技术
|mO4+:-~D+ 第6章 某些成像应用中的散斑
_ +?v'# 6.1 眼睛中的散斑
3u g-cq 6.2 全息术中的散斑
d_r1}+ao 6.2.1 全息术的原理
aIsT"6A~{ 6.2.2 全息像中的散斑抑制
FJYc*l 6.3 光学相干层析术中的散斑
g,,'Pdd7Pn 6.3.1 OCT成像技术简介
U`HSq=J 6.3.2 OCT的分析
.V.x0 6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制
s<;kTReA 6.4 光学投影显示中的散斑
N*CcJp{Q 6.4.1 投影显示的剖析
#y4+O;{ 6.4.2 投影显示中的散斑抑制
/A{/ 6.4.3 偏振多样性
XFx p ^ 6.4.4 运动屏幕
ZY Ci&l 6.4.5 波长多样性
'A}@XGE:p 6.4.6 角度多样性
p\&Lbuzv 6.4.7 投影
光学系统的留有余量的设计
O,+ZD^ 6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上
P+j5_ V{\b 6.4.9 专门设计的屏幕
<JyF5 6.5 投影微光刻中的散斑
kTQvMa-X9D 6.5.1 准分子激光的相干性质
x6BO%1 6.5.2 时域散斑
u+
?Wm40E 6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落
v[UrOT: 第7章 某些非成像应用中的散斑
2&+Nr+P 7.1 多模
光纤中的散斑
ja_.{Zv 7.1.1 光纤中的模式噪声
L=1~)>mP 7.1.2 限定散斑的统计性质
Vw~st1",[ 7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系
)rce%j7 7.2 散斑对光学雷达性能的影响
\dzHG/e 7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性
%x2_njDd 7.2.2 低光照水平下的散斑
3tZC&!x? 7.2.3 探测统计分布——直接探测
@VVDN
7.2.4 探测统计分布——外差探测
~g_]Sskf7 7.2.5 直接探测与外差探测的比较
(>
{CwtH][ 7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响
#,4CeD|(D, 第8章 散斑与计量学
F}C.F 8.1 散斑照相术
2VgDM6h 8.1.1 面内位移
X4bB 8.1.2 仿真
8FmRD 8.1.3 谱五(vx,vy)的性质
6_.K9;Gd 8.1.4 对移动量(x0,y0)的限制
S.#IC
lV 8.1.5 多散斑图窗口分析
`]q>A']Dl 8.1.6 物体转动
UDUj 8.2 散斑干涉术
6hvmp 8.2.1 使用照相探测的系统
6*({ZE 8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI)
Y4 < 8.2.3 剪切散斑干涉术
a1 I"Sh 8.3 从条纹图样到相位分布图
u*aFWl]= 8.3.1 傅里叶变换法
c@]_V
8.3.2 相移散斑干涉术
uoIvFcb^ 8.3.3 相位展开
o_K.
+^$ 8.4 用散斑测量振动
Bn5O;I13 8.5 散斑与表面粗糙度的测量
9P M\D@A{ 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
1lJY=`8qa 8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差
!&ly :v! 8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差
@/w($w" 8.5.4 由测量角功率谱得到表面高度标准偏差和协方差函数
" 0&+`7 第9章 通过大气成像中的散斑
bc{ {a 9.1 背景
;Az9p h 9.1.1 大气中折射率的涨落
_eE hIQ9 9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数
%e71BZo~^s 9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数
Ca?:x tt 9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质
^Iz(V2 9.5 天文散斑干涉测量术
Eed5sm$H 9.5.1 可恢复的物信息
g20,et 9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
etPb^$ 9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术
'|9fDzW"] 9.6.1 交叉频谱传递函数
,xJ1\_GI` 9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息
PS13h_j 9.7 双频频谱(Bispectrum)技术
nVp*u9] 9.7.1 双频频谱传递函数
UZ`G S$D@ 9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息
xjplJ'jB 9.8 散斑相关成像术
RJz$$,RU 附录A 散斑场的线性变换
|?tUUT!`t 附录B 部分散射散斑的对比度
"i}?jf
{a 附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算
#} )OnM^], C.1 相关矩阵
I`~ofq?r C.2 相位微商的联合密度函数
9qHbV
9,M C.3 强度微商的联合密度函数
TxN'[G 附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析
7<ZP (I5X D.1 自由空间光路
RbY=OOQ D.2 成像光路
8w:A"" 附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度
{!$E\e^d E.1 随机相位漫射体
bw@"MF{ E.2 漫射体刚好充满投影光学系统
i"#36CVT~ E.3 漫射体充溢投影光学系统
;Tn$c70 附录F 限定散斑的统计
p\7(`0?8VN 附录G
模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例
sI@y)z G.1 自由空间传播中的散斑模拟
rr@S|k:| G.2 成像光路中的散斑模拟
Y\Z.E; 参考文献
nO'lN<L 汉英对照索引
/MErS< 6 ……
2itJD1; (.:!_OB0N