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. %[(DFutJY+  
《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。 0PIiG-o9  
《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。 VT1Nd  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 Fy!uxT-\  
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中文版序 "YbvI@pD  
序 EsR_J/:Qe  
第1章 散斑的起源和表现 rb_cm  
1.1 一般背景 xBH`=e<  
1.2 散斑起因的直观解释 S2nF13u  
1.3 一些数学预备知识 bp G
`,[  
第2章 随机相幅矢量和 KLv`Xg\  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 ,c#IxB/0  
2.2 有大量独立步数的随机行走 $Lpt2:.((  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 k$`~,LJp  
2.4 随机相幅矢量和之和 L'k)  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 ]$[J_f*x  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 X;JptF^  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 b X.S`  
3.1 强度的定义 %Od?(m"&  
3.2 强度和相位的一阶统计 :G$f)NMK  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 jbx@ty  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 ycAQHY~n  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量
2_lgy?OE`  
3.3 散斑图样的和 \Z0-o&;w  
3.3.1 在振幅基础上求和 tRU+6D <w  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 P_11N9C  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 7FL!([S5i  
3.3.4 相关散斑强度的和 'PW~4f/m  
3.4 部分偏振散斑 y
.6D Z  
3.5 部分散射散斑 P,y*H_@k  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 "&;>l<V  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 emp*j@9  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 ab?   
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 DiMkcK_e  
第4章 散斑的高阶统计性质 J7:VRf|,?(  
4.1 多元高斯统计 _l$
V|
 
4.2 对散斑场的应用 Y;3DU1MG0  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 H8d%_jCr  
4.3.1 振幅的联合密度函数 3|4jS"t{
f  
4.3.2 相位联合密度函数 PveY8[i  
4.3.3 强度的联合密度函数 G+Ft2/+\  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 6gz !K"S  
4.4.1 自由空间传播光路 6Yw;@w\  
4.4.2 成像光路 wc7gOrPpm  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 nX(2&<  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 |sd0fTK  
4.5.1 面散射与体散射的对比 J})G l  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 hl`4_`3y  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 SV%;w>  
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 hM~9p{O  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 &,B\ig1Jf  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 &2-d
ZK  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 7x8/Vz@\  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 !1 :%!7  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 G'b*.\=  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 ,CiN@T \&  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 ,PH;j_  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 o^P/ -&T  
4.7.1 背景 l{tpFu9v  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 l-` M 9#  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 X|!VtO  
4.7.4 散斑强度的微商 ziUEA>m*/  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 ;.$AhjqiP  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 Ny_d  
4.8.1 零强度出现所要求的条件
~DYUI#x  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 chw6_ctR>  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 K q;X(&Z  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 DC?U+  
第5章 抑制散斑的光学方法 I8
*_\Ez  
5.1 偏振的多样化 z ((Y\vP  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 ~qFuS933  
5.2.1 背景 _a?c,<A  
5.2.2 光滑的物 )l 0\TF  
5.2.3 粗糙的物 BYjEo  
5.3 波长和角度的多样化 Ql`N)!  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 1F`1(MYt9  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 %K0 H?^.  
5.3.3 成像光路 f(}?Sp_  
5.4 减弱时间和空间相干性 9!C
D25u  
5.4.1 光学中的相干性概念 \NE~k)`4j%  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 H@
ab]
&  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 PVfky@wl"  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 7p"4rL  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 ]w7wwU^^*U  
5.6 复合散斑抑制技术 0hJ,l.  
第6章 某些成像应用中的散斑 ]7
0V  
6.1 眼睛中的散斑 TVy\%FP^L  
6.2 全息术中的散斑 Tj0qq.
 
6.2.1 全息术的原理 [PXv8K%]p  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 Sv&_LZ-"P  
6.3 光学相干层析术中的散斑 ScN'|Ia.-  
6.3.1 OCT成像技术简介 h=<x%sie  
6.3.2 OCT的分析 v#/k`x
\  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 rQE:rVKVh  
6.4 光学投影显示中的散斑 bU$4"_eA B  
6.4.1 投影显示的剖析 SSCyq#dl$  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 d v8q&_  
6.4.3 偏振多样性 2c)Ez?  
6.4.4 运动屏幕 &E&_Z6#  
6.4.5 波长多样性 _]oNbcbt(  
6.4.6 角度多样性 _x+)Tv  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 n-djAhy  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 Y)V)g9  
6.4.9 专门设计的屏幕 +!"GYPUXy  
6.5 投影微光刻中的散斑 _k'?eZB  
6.5.1 准分子激光的相干性质 <c;U 0! m  
6.5.2 时域散斑 B EN U  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 _tba:a(  
第7章 某些非成像应用中的散斑 >#u9W'@|  
7.1 多模光纤中的散斑 (:|g"8mQm  
7.1.1 光纤中的模式噪声 qcVmt1"
 
7.1.2 限定散斑的统计性质 jWpm"C  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 H6o_*Y  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 ;W~H|M  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 i#4}xvi  
7.2.2 低光照水平下的散斑 gUa-6@  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 zG^|W8um_  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 ,8Eg/  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 ?^} z  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 ^*g= 65!1  
第8章 散斑与计量学 f;{K+\T  
8.1 散斑照相术 ) dB?Ep|  
8.1.1 面内位移 NCX`
-SLv  
8.1.2 仿真 >;^t)6  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 jjJvyZi~J  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 4tA`,}ywPq  
8.1.5 多散斑图窗口分析 >;s!X(6b  
8.1.6 物体转动 9*Z!=Y#4,  
8.2 散斑干涉术 '
&LH9r  
8.2.1 使用照相探测的系统 c3aBPig\D  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) Pt=@U:  
8.2.3 剪切散斑干涉术 ;{j@ia  
8.3 从条纹图样到相位分布图 5K#<VU*:  
8.3.1 傅里叶变换法 r"4&.&6  
8.3.2 相移散斑干涉术 MkK6.qV\z  
8.3.3 相位展开 Tebu?bj  
8.4 用散斑测量振动 zkm#w  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 2Q;g|*]  
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 wn Q% 'Eo  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 7W.z8>p  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 ./qbWr`L  
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 #&sw%CD  
第9章 通过大气成像中的散斑 P[K42mm  
9.1 背景 ?910ki_  
9.1.1 大气中折射率的涨落 oK@_  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 UA3!28Y&E3  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 Q=u [j|0mc  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 @v~<E?Un  
9.5 天文散斑干涉测量术 =a$7^
d  
9.5.1 可恢复的物信息 v"x'rx#  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 1$n!Lj=5  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 nd)`G$gL  
9.6.1 交叉频谱传递函数 `st^i$A  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 _m@+d>f_  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 2{A/Fbk  
9.7.1 双频频谱传递函数 lz:+y/+1  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 yD yMI  
9.8 散斑相关成像术 tSX,*
cz  
附录A 散斑场的线性变换 R+<M"LriR&  
附录B 部分散射散斑的对比度 uB;PaZG?{  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 fO{'$?K  
C.1 相关矩阵 G\C>fwrP_  
C.2 相位微商的联合密度函数 }JM02R~I  
C.3 强度微商的联合密度函数 $h|8z  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 fX/k;0l  
D.1 自由空间光路 Ih_=yk  
D.2 成像光路 2>F`H7W  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 l<UJ@XID$  
E.1 随机相位漫射体 {(5M)|>  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 7hAc6M$h;  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 Gj- *D7X5  
附录F 限定散斑的统计 rodr@  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 :pNu$%q  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 mNQ*YCq.  
G.2 成像光路中的散斑模拟 'fka?lL  
参考文献 +i(;@
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汉英对照索引 D.,~I^W  
…… "vF7b|I  
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