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. Du^x=;  
《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。 J1tzH
a6  
《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。 >v1 y0zx  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 4@v1jJj  

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中文版序
ik2- OM  
序 QB/7/PW{H\  
第1章 散斑的起源和表现 $N;"}Gz  
1.1 一般背景 $ZI~8rI~  
1.2 散斑起因的直观解释 (Ffb&GL  
1.3 一些数学预备知识 ?7yQ&p  
第2章 随机相幅矢量和 }X
CR+uAz  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩
,!6M*|  
2.2 有大量独立步数的随机行走 -G],H)M  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 u0XP(dH  
2.4 随机相幅矢量和之和 Ecxj9h,S  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 +{xMIl_  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 Ap]4QqU  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 *o02!EYge  
3.1 强度的定义 50LHF%  
3.2 强度和相位的一阶统计 ,`<^F:xl  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 ':l"mkd+`  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 A\".t=+7  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 (R_CUH  
3.3 散斑图样的和 e0f":Vct  
3.3.1 在振幅基础上求和 61/)l0<;  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 ,IIZXl@  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 w]};0v&\~s  
3.3.4 相关散斑强度的和 eo1&.FQu  
3.4 部分偏振散斑 WP0 #i~3*  
3.5 部分散射散斑 `$S^E !=  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 ?k{|Lk  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 6Z~Ya\~.g.  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 M#OHY*  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 ,b4):{  
第4章 散斑的高阶统计性质 hPan  
4.1 多元高斯统计 \Yj#2ww  
4.2 对散斑场的应用 !|B3i_n  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 p?Ed- S  
4.3.1 振幅的联合密度函数 6nh]*/  
4.3.2 相位联合密度函数 jip\4{'N  
4.3.3 强度的联合密度函数 PzjaCp'  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 FZiZg;  
4.4.1 自由空间传播光路 ^:qD.h>&  
4.4.2 成像光路 !w q4EV  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 XVw-G }5  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 ^8:VWJM  
4.5.1 面散射与体散射的对比 %=V"CJ$|  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 \V= &&(n#  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 ?VB#GJ0M9  
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 Oe/6.h?  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 I*Vt,JYx  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 ;a|`s  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学  *p=fi  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 ##H;Yb  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 k({2yc#RD&  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 eUt=n)*`  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 +UzXN
$73  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 }sv!=^}BY3  
4.7.1 背景 OU!nN>ln  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 8O6_iGTBh  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 || [89G  
4.7.4 散斑强度的微商 *C\(wL  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 #e/2C  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 Y
+g,pX  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 a:A n=NA  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 +'|{1gB  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 B/mYoK  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 .U9R>#  
第5章 抑制散斑的光学方法 6 }!Z"  
5.1 偏振的多样化 s
2%V4yy%  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 )GVBE%!WEd  
5.2.1 背景 h3kaD  
5.2.2 光滑的物 Vo,[EVL  
5.2.3 粗糙的物 'w(y J  
5.3 波长和角度的多样化 # :#M{1I  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 b6"}"bG  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 R:~(Z?  
5.3.3 成像光路 pz7H To;p  
5.4 减弱时间和空间相干性 (S|a 9#  
5.4.1 光学中的相干性概念 H?tUCbw  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 1AF%-<`?s  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 w$j{Hp6m  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 x? N.WABr;  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 Lz@$3(2  
5.6 复合散斑抑制技术 HY;9?KJ'  
第6章 某些成像应用中的散斑 N5?IpE  
6.1 眼睛中的散斑 U&P{?>{u  
6.2 全息术中的散斑 8Atq,GcG  
6.2.1 全息术的原理 sw$2d  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 }_}KV
I  
6.3 光学相干层析术中的散斑 i@5)`<?  
6.3.1 OCT成像技术简介 ! Z;T-3^.  
6.3.2 OCT的分析 _ 5"+Dv  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 t<638`{kk  
6.4 光学投影显示中的散斑 o
@W_a
i_  
6.4.1 投影显示的剖析 q8>t!rh<R  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 N}b^fTq  
6.4.3 偏振多样性 *KJB>W%@uM  
6.4.4 运动屏幕 7?J

3ci\  
6.4.5 波长多样性 >;4!O%F  
6.4.6 角度多样性 XA<ozq'  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 H(|AH;?ou  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 F2;:vTA>  
6.4.9 专门设计的屏幕 \\:|Odd  
6.5 投影微光刻中的散斑 r\2vl8X~  
6.5.1 准分子激光的相干性质 M0L&~p_F  
6.5.2 时域散斑 53Yxz3v  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 =dzWmL<~8  
第7章 某些非成像应用中的散斑 >2b`\Q*<  
7.1 多模光纤中的散斑 gKo%(6{n~  
7.1.1 光纤中的模式噪声 c.%.\al8oW  
7.1.2 限定散斑的统计性质 icgJ;Q 5  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 aD9q^EoEs  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 ^m!_2_q  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 j6S"UwJjp  
7.2.2 低光照水平下的散斑 WOX}Sw"  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 m#e*c[*G  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 < Ek/8x  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 W:`#% :C  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 tfYB_N  
第8章 散斑与计量学 ; s|w{.<:  
8.1 散斑照相术 PFrfd_s{>\  
8.1.1 面内位移 O_;Dk W  
8.1.2 仿真 9QwKakci  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 v.&>Ih/L
 
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 epg#HNP7^Y  
8.1.5 多散斑图窗口分析 $q_R?Eay  
8.1.6 物体转动 W)*p2#l  
8.2 散斑干涉术 AjkW0FB:1  
8.2.1 使用照相探测的系统 Kj3?ve~  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) DinPxtT?a  
8.2.3 剪切散斑干涉术 Ps4 ZFX  
8.3 从条纹图样到相位分布图 lv%9MW0 z  
8.3.1 傅里叶变换法 d2N:^vvvR  
8.3.2 相移散斑干涉术 Y32 "N[yw  
8.3.3 相位展开 y_p.Gzy(^}  
8.4 用散斑测量振动 Jr;jRe`4c  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 a5jL7a?6]  
8.5.1 由散斑对比度得到表面高度的均方差值和表面协方差面积 z>m=h)9d~  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 4x;_AN  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 hK|j6xf.o  
8.5.4 由测量角功率谱得到表面高度标准偏差和协方差函数 X4|4QgY  
第9章 通过大气成像中的散斑 ;# uZhd  
9.1 背景 Oy57$  
9.1.1 大气中折射率的涨落 @FO)
0  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 bBc[bc>R  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 `aC){&
AP(  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 5PT5#[  
9.5 天文散斑干涉测量术 T>`74B:  
9.5.1 可恢复的物信息 YW/QC'_iC  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 yQNV@T<o  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 a^U~0i@[S  
9.6.1 交叉频谱传递函数 jszK7$]^  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 ?9{~> 4@
 
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 @p6<Lw_E  
9.7.1 双频频谱传递函数 Z?5V4F:f  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 'o_:^'c  
9.8 散斑相关成像术 p5r]J+1  
附录A 散斑场的线性变换 n+;6=1d7ZW  
附录B 部分散射散斑的对比度 QX4ai3v  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 6( CDNMzj  
C.1 相关矩阵 1KM`i  
C.2 相位微商的联合密度函数 W2FD+ wt  
C.3 强度微商的联合密度函数 (xHf4[[u  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 0'YG6(h  
D.1 自由空间光路 c2t=_aAIPQ  
D.2 成像光路 pi<TFe@eG  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 eqw0]U\pv  
E.1 随机相位漫射体 G 0%6ch^%  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 Qv,"($n\  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 {(U %i\F\  
附录F 限定散斑的统计 W\&8auds  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 t3(
]YgF  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 SCvVt  
G.2 成像光路中的散斑模拟 +LM#n#T  
参考文献 p$Ox'A4  
汉英对照索引 26&'X+n&  
…… F *FwRj  
OxI/%yv-c