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. ?mi1PNps#  
《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。 EP'I  
《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。 (5/>arDn  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 |Y tZOQu  
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中文版序 umuE5MKY<  
序 H&*KpOL  
第1章 散斑的起源和表现 *Dhy a g  
1.1 一般背景
&;2@*#,  
1.2 散斑起因的直观解释 X/qLg+X  
1.3 一些数学预备知识 M5Q7izM  
第2章 随机相幅矢量和 ;RzbPlkl  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 Q<O(Ix  
2.2 有大量独立步数的随机行走 Fzz
V%  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 FoKAF &h7  
2.4 随机相幅矢量和之和 "CTK%be{q/  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 E[a|.lnV  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 b[Qe} `W  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 iXPe  
3.1 强度的定义 (x!Tb2mlk  
3.2 强度和相位的一阶统计 mmvo >F"  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 f=--$o0U~  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 jU2vnGw_  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 kn9e7OO##  
3.3 散斑图样的和 hdN[wC]  
3.3.1 在振幅基础上求和 ?}ly`Js  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 P*:9u>  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 De`p@`+<#~  
3.3.4 相关散斑强度的和 w#!b #TNc  
3.4 部分偏振散斑 sNHxUI  
3.5 部分散射散斑 1+ib(MJ<:#  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 b^^ .$Gu  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 RlUX][)  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 zI{~;`tzN  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 %f1>cO9[  
第4章 散斑的高阶统计性质 |PxTm  
4.1 多元高斯统计 U9(p ^  
4.2 对散斑场的应用 Ka/*Z4"  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 nvbKW.[<f{  
4.3.1 振幅的联合密度函数 ]AB'POa  
4.3.2 相位联合密度函数 "pMx(  
4.3.3 强度的联合密度函数 oY<R[NYKu  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 z,K;GZuP  
4.4.1 自由空间传播光路 yFY:D2  
4.4.2 成像光路 {?RVw`g&f  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 j
t`\n1q)  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 <! Z06  
4.5.1 面散射与体散射的对比 I[w;soI  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 \(`8ng]vs  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 3%L@=q  
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 ?:DUsg  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 I%M"I0FV  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 <c.8f;1F  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 N%Uk/ c'  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 UUR+PfY  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 !g7lJ\
B  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 {'a
|$u+  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 "I,=L;p  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 6olJ7`*  
4.7.1 背景 0Zh]n;S3m  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 S!8gy,7<J  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 `e4gneQY  
4.7.4 散斑强度的微商 Fk#$@^c@  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 0s!';g Q  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 mlix^P  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 2(AuhZ>  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 *Xl,w2@  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 sR;u#".  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 } /*U~!t  
第5章 抑制散斑的光学方法 b_Dd$NC  
5.1 偏振的多样化 ?egZkg=U  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 @p<tJR"M  
5.2.1 背景 7
q(A&  
5.2.2 光滑的物 jSMxba]  
5.2.3 粗糙的物 > JV$EY,  
5.3 波长和角度的多样化 (v}4,'dS  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 8Z!Mad  
5.3.2 自由空间传播，透射光路  &4{!5r  
5.3.3 成像光路 *f o>  
5.4 减弱时间和空间相干性 B}+li1k  
5.4.1 光学中的相干性概念 "A]#KTP  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 } 89-U  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 1ne
3
CA=  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 8/k"A-m  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 k}]M`ad  
5.6 复合散斑抑制技术 CUnBi?Mi  
第6章 某些成像应用中的散斑 G@zJf)u}  
6.1 眼睛中的散斑 U:0Ma6<  
6.2 全息术中的散斑 ]j0/.pG  
6.2.1 全息术的原理 NXX/JJ+w  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 [\e/xY(4  
6.3 光学相干层析术中的散斑 E NrcIZ  
6.3.1 OCT成像技术简介 mXs.@u/  
6.3.2 OCT的分析 $wC'qV *  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 ..7"<"uH  
6.4 光学投影显示中的散斑 |:]}u|O  
6.4.1 投影显示的剖析 8.:WMH`  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 a"&cm'\lL  
6.4.3 偏振多样性 {fJCj152.  
6.4.4 运动屏幕 H128T8?r[  
6.4.5 波长多样性 :gn&wi  
6.4.6 角度多样性 #$ 4g&8  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 3EHB~rL/C  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 '+\t,>nRkl  
6.4.9 专门设计的屏幕 2ck0k,WP  
6.5 投影微光刻中的散斑 G#fF("Ndu`  
6.5.1 准分子激光的相干性质 l5#SOo\  
6.5.2 时域散斑 NFyKTA6  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 =Z ql6D  
第7章 某些非成像应用中的散斑 6Ey@)p..E  
7.1 多模光纤中的散斑 Zs4NN2~  
7.1.1 光纤中的模式噪声 <eZ*LK?  
7.1.2 限定散斑的统计性质 ^J;rW3#N8  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 ^YJ%^P  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 e%EO/ 2"  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 5>lIrBf
 
7.2.2 低光照水平下的散斑 GVhy }0|  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 ]!j%Ad  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 9Dbbk
/j|
 
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 E\ls- (,  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 R?IRE91 :  
第8章 散斑与计量学 n,d)Wwe_`y  
8.1 散斑照相术 '50}QY_R.  
8.1.1 面内位移 d<6m_!L  
8.1.2 仿真 pD(
'6C;  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 B77`azwF  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 d^f rKPB  
8.1.5 多散斑图窗口分析 t3h){jZ  
8.1.6 物体转动 _N=f&~T  
8.2 散斑干涉术 Y::O*I2  
8.2.1 使用照相探测的系统 0U~*uDU  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) H'JU5nE  
8.2.3 剪切散斑干涉术 f>bL }L  
8.3 从条纹图样到相位分布图 rzs-c ?  
8.3.1 傅里叶变换法 &B]1 VZUp  
8.3.2 相移散斑干涉术 }m'n1tm;  
8.3.3 相位展开 ~oJ"si  
8.4 用散斑测量振动 lu8*+.V  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 `2hg?(ul  
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 tcO{CI  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 Cv}^]_`Q  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 >ZW|wpO  
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 5 5m\,UG7  
第9章 通过大气成像中的散斑 tHAe  
9.1 背景 s_a jA  
9.1.1 大气中折射率的涨落 @mmnr?_w  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 Y%eq2%  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 XT4Gz|k  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 4v`IAR?&K;  
9.5 天文散斑干涉测量术 8NiR3*1  
9.5.1 可恢复的物信息 tJybR"NQ  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 RWGf]V]6  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 Nk<^ Qv  
9.6.1 交叉频谱传递函数 OQ- Hn-H  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 !LzA  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 !=A;?Kdq  
9.7.1 双频频谱传递函数 2:_6nWl  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 6i2%EC9  
9.8 散斑相关成像术 U2l3E*O  
附录A 散斑场的线性变换 7YR|6{@  
附录B 部分散射散斑的对比度 TL)*onA9  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 9}u,`&  
C.1 相关矩阵 
FJ-H ;  
C.2 相位微商的联合密度函数 &w#!
 
C.3 强度微商的联合密度函数 bMGn&6QiP[  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 0ZM(heQ  
D.1 自由空间光路 g;v;xlY`N  
D.2 成像光路 Xl$,f`f~  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 jj1\
oyQ8  
E.1 随机相位漫射体 nYFrp)DLK  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 5nUJ9sqA  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 pF4Z4?W  
附录F 限定散斑的统计 :nQlS  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 i'7+ ?YL  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 2ozh!8aL  
G.2 成像光路中的散斑模拟 Rd&DH_<+^  
参考文献 ,/D}a3JD  
汉英对照索引 TI8r/P? ]V  
…… o87kF!x  
C+llA