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.
q2e=(]rKE{ 《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。
ccY! OSae 《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。
y,xJ5BI$ 《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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};;k5z I% wZ%a:Z4TcM 中文版序
:[J'B4>9 序
?p'DgL{ 第1章 散斑的起源和表现
_Q9I
W 1.1 一般背景
928uGo5 1.2 散斑起因的直观解释
V0G"Z6 1.3 一些数学预备知识
H(gETRh 第2章 随机相幅矢量和
d#CAP9n;' 2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩
X]4j&QB 2.2 有大量独立步数的随机行走
_J X>#h 2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量
\ RS
,Y 2.4 随机相幅矢量和之和
+`f3_Xd 2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和
WNSY@q 2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和
0^83:C
^{ 第3章 光学散斑的一阶统计性质
4ATIF;G'< 3.1 强度的定义
[ 0z-X7=e 3.2 强度和相位的一阶统计
b!JrdJO,DP 3.2.1 大量的随机相幅矢量
#Dp]S,e 3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和
;-^8lWt 3.2.3 有限数目的等长相幅矢量
[tk6Kx8a 3.3 散斑图样的和
uE,g|51H/ 3.3.1 在振幅基础上求和
2GxkOch 3.3.2 两个独立散斑强度的和
KP&$Sl 3.3.3 N个独立散斑强度的和
N}ZBtkR 3.3.4 相关散斑强度的和
E1D0un 3.4 部分偏振散斑
uQYenCNXS 3.5 部分散射散斑
2QgD< 3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
!;Vqs/E 3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑
"i,ZG$S#E 3.6.2 T强度分布驱动的散斑
q.bxnta" 3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和
tz9"#=}0 第4章 散斑的高阶统计性质
a"D'QqtH 4.1 多元高斯统计
.dsB\C 4.2 对散斑场的应用
[nf5< 4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计
5><T#0W? 4.3.1 振幅的联合密度函数
o8X? 1 4.3.2 相位联合密度函数
TPn#cIPG 4.3.3 强度的联合密度函数
7$mB.\| 4.4 散斑的自相关函数和功率谱
\U>|^$4 #5 4.4.1 自由空间传播光路
(SMk!b]} 4.4.2 成像光路
>U)>~SQf 4.4.3 深度方向上的散斑尺寸
Zi}jf25 4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
ue*o>iohB 4.5.1 面散射与体散射的对比
8?1MnjhX10 4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应
,AH2/^:%c 4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制
`<-/e%8 4.5.4 散射波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散射
2(f-0or( 4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射
I)MRAo 4.5.6 体散射产生的散斑的性质
c8Nl$|B 4.6 积分和模糊的散斑的统计学
Q<Qd*v&- 4.6.1 积分散斑的平均值和方差
m=25HH7enb 4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果
tL M@o|: 4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果
*i {e$Zv' 4.6.4 部分偏振散斑图样的积分
Xp9 ]
9H. 4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质
kqjj&{vPFJ 4.7.1 背景
yO`
|X 4.7.2 各种散射光斑形状下的
参数 nrR2U` 4.7.3 散斑相位的微商:散斑图样中的
光线方向
ECk3Da 4.7.4 散斑强度的微商
5w%[|%KG:L 4.7.5 散斑图样的亮阶交叉
"m`}J*s" 4.8 散斑图样的零点:光学涡旋
Zb&"W]HSf 4.8.1 零强度出现所要求的条件
kGAB' 4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质
P(!%Pp 4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度
ipE|)Ns 4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度
&eb8k2S 第5章 抑制散斑的光学方法
`A#0If 5.1 偏振的多样化
%, S{9q 5.2 用运动漫射体进行时间平均
vSR5F9 5.2.1 背景
9&{z?* 5.2.2 光滑的物
'e_e*.z3 5.2.3 粗糙的物
J%lrXm(l{ 5.3
波长和角度的多样化
RL[F 9g 5.3.1 自由空间传播,反射光路
Pif-uhOk% 5.3.2 自由空间传播,透射光路
B|.A6:1g+ 5.3.3 成像光路
]WK~`-3C^ 5.4 减弱时间和空间相干性
egAYJK-,! 5.4.1 光学中的相干性概念
Et
y?/ 5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱
B4* uS ( 5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑
3
2"f'{ 5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑
kek/C`7 5.5 用时间相干性破坏空间相干性
T-h[$fxR_ 5.6 复合散斑抑制技术
luW"| 第6章 某些成像应用中的散斑
BF 0#G2`h> 6.1 眼睛中的散斑
^\[c][fo 6.2 全息术中的散斑
y\,,hs 6.2.1 全息术的原理
ui-]%~ 6.2.2 全息像中的散斑抑制
\Rs9B . 6.3 光学相干层析术中的散斑
hhz#IA6, 6.3.1 OCT成像技术简介
_ gGA/ 6.3.2 OCT的分析
Gqj(2.AY 6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制
>cpv4Pgm 6.4 光学投影显示中的散斑
RI+Y+z 6.4.1 投影显示的剖析
{Us^4Xe 6.4.2 投影显示中的散斑抑制
\4>w17qng 6.4.3 偏振多样性
xm5?C>vu( 6.4.4 运动屏幕
K4]#X" 6.4.5 波长多样性
4|\ 6.4.6 角度多样性
^nK 7&]rK 6.4.7 投影
光学系统的留有余量的设计
Q}cti/ 6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上
e*}:tH 6.4.9 专门设计的屏幕
N|%r5% 6.5 投影微光刻中的散斑
^cE {Uv 6.5.1 准分子激光的相干性质
6=qC/1,l 6.5.2 时域散斑
fP6\Ur 6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落
U ^nv) 第7章 某些非成像应用中的散斑
q<Qjc 7.1 多模
光纤中的散斑
e"*1l>g 7.1.1 光纤中的模式噪声
]')y(_{ 7.1.2 限定散斑的统计性质
r)Vpt
fg; 7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系
A@Lr(L 7.2 散斑对光学雷达性能的影响
Qv
g_|~n 7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性
U#bmMH 7.2.2 低光照水平下的散斑
5;G0$M0 7.2.3 探测统计分布——直接探测
C#8A| 7.2.4 探测统计分布——外差探测
F=a 7.2.5 直接探测与外差探测的比较
j9yOkaVEg 7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响
ti$60Up 第8章 散斑与计量学
Z"qJil} 8.1 散斑照相术
bg/=P>2 8.1.1 面内位移
$|7=$~y 8.1.2 仿真
J"@X>n 8.1.3 谱五(vx,vy)的性质
w{u,YM(Q 8.1.4 对移动量(x0,y0)的限制
`.dwG3R 8.1.5 多散斑图窗口分析
kr@!j@j$ 8.1.6 物体转动
+v'2s@e`
# 8.2 散斑干涉术
FFcIOn 8.2.1 使用照相探测的系统
h_\(
$" 8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI)
5UOqS#"0 8.2.3 剪切散斑干涉术
)v*k\:Hw 8.3 从条纹图样到相位分布图
sdiWQv 8.3.1 傅里叶变换法
dh.{lvlX| 8.3.2 相移散斑干涉术
zY7M]Az 8.3.3 相位展开
SAj#+_db 8.4 用散斑测量振动
,qo^G0XO 8.5 散斑与表面粗糙度的测量
,G- 8.5.1 由散斑对比度得到表面高度的均方差值和表面协方差面积
H "5,To 8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差
'n1$Y%t 8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差
cui%r!D 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
m @lUJY 第9章 通过大气成像中的散斑
<L11s%5- 9.1 背景
>,tJq% 9.1.1 大气中折射率的涨落
<}h<By) 9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数
PkZ1Db 9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数
c~ vql4 9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质
lkly2|wA 9.5 天文散斑干涉测量术
-QR]BD%J*[ 9.5.1 可恢复的物信息
_~{J."q 9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
3
{hUp81> 9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术
Z!Z{Gm3 9.6.1 交叉频谱传递函数
aMxj{*v7 9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息
m/jyc#
L:u 9.7 双频频谱(Bispectrum)技术
m#G,m 9.7.1 双频频谱传递函数
Dgc6rv# 9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息
%`K{0b 9.8 散斑相关成像术
fAz4>_4 附录A 散斑场的线性变换
E.sZjo1 附录B 部分散射散斑的对比度
);yZyWDV 附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算
`s Im&.d C.1 相关矩阵
\x:U`T C.2 相位微商的联合密度函数
Iw`|,-| C.3 强度微商的联合密度函数
B
u%%O8 附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析
+'iqGg- D.1 自由空间光路
xLLTp7b( D.2 成像光路
I Z*) 附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度
?Q+*[YEJ5 E.1 随机相位漫射体
[` }w7 E.2 漫射体刚好充满投影光学系统
a&2x;diF E.3 漫射体充溢投影光学系统
gdoaXw;Sy 附录F 限定散斑的统计
gR
gB=
C{ 附录G
模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例
n[r1h=?j3 G.1 自由空间传播中的散斑模拟
_Ve)M% G.2 成像光路中的散斑模拟
Gd`7Tf)' 参考文献
SK&1l`3 汉英对照索引
S 1^t;{" ……
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