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.
o'!WW 《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。
U[c^xz& 《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。
crRYgr 《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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A9ru]|? 0uS6F8x@ 中文版序
OM#eJ,MH<) 序
n]snD1?KX 第1章 散斑的起源和表现
8aa`0X/6 1.1 一般背景
fz`\-"f] 1.2 散斑起因的直观解释
{{Z3M>Q 1.3 一些数学预备知识
xJF}6yPm@ 第2章 随机相幅矢量和
#mH4\s 2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩
j$}W%ibj 2.2 有大量独立步数的随机行走
_kJW/3eE 2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量
4'U #<8 2.4 随机相幅矢量和之和
P> ilRb 2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和
[qQ~\] 2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和
rT28q. 第3章 光学散斑的一阶统计性质
Qj(|uGqm3 3.1 强度的定义
L(\o66a-rV 3.2 强度和相位的一阶统计
pXq5|,aC 3.2.1 大量的随机相幅矢量
1bpjj'2%x 3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和
"CF{Mu|Q= 3.2.3 有限数目的等长相幅矢量
qn#f:xltu 3.3 散斑图样的和
VXIB9
/*i 3.3.1 在振幅基础上求和
1g bqHxWI 3.3.2 两个独立散斑强度的和
J?84WS 3.3.3 N个独立散斑强度的和
0Nq6>^
% 3.3.4 相关散斑强度的和
+oR wXO3W 3.4 部分偏振散斑
,[|4{qli\ 3.5 部分散射散斑
EmubpUS; 3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
+N>&b% 3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑
zIh`Vw ,t0 3.6.2 T强度分布驱动的散斑
<jHo2U8/"s 3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和
o%$'-N 第4章 散斑的高阶统计性质
}
2P,Z 6L 4.1 多元高斯统计
DXc3u^
L 4.2 对散斑场的应用
_!?iiO 4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计
(| X? 4.3.1 振幅的联合密度函数
E6mwvrm8 4.3.2 相位联合密度函数
M3/_E7Qoj 4.3.3 强度的联合密度函数
:igURr 4.4 散斑的自相关函数和功率谱
zd^QG 4.4.1 自由空间传播光路
$ru()/pI)z 4.4.2 成像光路
n0<I 4.4.3 深度方向上的散斑尺寸
KiO1l{.s8n 4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
MNZD-[ 4.5.1 面散射与体散射的对比
`]3A#y)v 4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应
D_)n\(3 4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制
3CArUP 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
L>1i~c&V 4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射
8^ezqd` 4.5.6 体散射产生的散斑的性质
FT+[[9i 4.6 积分和模糊的散斑的统计学
#JIh-h@ 4.6.1 积分散斑的平均值和方差
V [KFZSA 4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果
H:>i:\J/M9 4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果
(_'Efpg| 4.6.4 部分偏振散斑图样的积分
[
#1<W`95 4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质
y:+4-1 4.7.1 背景
>)p8^jX 4.7.2 各种散射光斑形状下的
参数 GI$7uR} 4.7.3 散斑相位的微商:散斑图样中的
光线方向
Zcg@]Sx(I 4.7.4 散斑强度的微商
%^ z##7^ 4.7.5 散斑图样的亮阶交叉
TSHQ>kP 4.8 散斑图样的零点:光学涡旋
^P
!}" 4.8.1 零强度出现所要求的条件
L!
DK2, 4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质
vS_Ji<W~E 4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度
i$:QOMA 4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度
MeXGE 第5章 抑制散斑的光学方法
uDXRw*rTv 5.1 偏振的多样化
%an&lcoX 5.2 用运动漫射体进行时间平均
\>@QJ 5.2.1 背景
haW*W=kv) 5.2.2 光滑的物
XAF*jevr 5.2.3 粗糙的物
z),@YJU"z 5.3
波长和角度的多样化
}4A $j{\ 5.3.1 自由空间传播,反射光路
d2XSw> 5.3.2 自由空间传播,透射光路
JXA!l?% 5.3.3 成像光路
/6PL 5.4 减弱时间和空间相干性
B %Vz -t 5.4.1 光学中的相干性概念
896oz> 5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱
z.%K5vrO> 5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑
oe*Y(T\G 5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑
C}>Pn{wY9 5.5 用时间相干性破坏空间相干性
F.[E;gOTo 5.6 复合散斑抑制技术
uiQR RT 第6章 某些成像应用中的散斑
y2:~_MD 6.1 眼睛中的散斑
fce~a\y0 6.2 全息术中的散斑
AV%t<fDG# 6.2.1 全息术的原理
'ZboLoS*- 6.2.2 全息像中的散斑抑制
Td"_To@jd 6.3 光学相干层析术中的散斑
/3mt=1/~{B 6.3.1 OCT成像技术简介
o,yP9~8\ 6.3.2 OCT的分析
SZ'2/#R> 6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制
9C_Vb39::$ 6.4 光学投影显示中的散斑
gJUawK 6.4.1 投影显示的剖析
xYUC|c1Q9 6.4.2 投影显示中的散斑抑制
>/5'0n_R 6.4.3 偏振多样性
Nxd<#p 6.4.4 运动屏幕
wq@{85 6.4.5 波长多样性
C0> Z<z 6.4.6 角度多样性
n?=d)[] 6.4.7 投影
光学系统的留有余量的设计
1x8zub B 6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上
7)U08" 6.4.9 专门设计的屏幕
-mur`tC 6.5 投影微光刻中的散斑
EFqYEDXW 6.5.1 准分子激光的相干性质
2Sg^SZFH+o 6.5.2 时域散斑
[zv@}@$ 6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落
> q!:* 第7章 某些非成像应用中的散斑
44p?x8(z* 7.1 多模
光纤中的散斑
C@#KZ`c) 7.1.1 光纤中的模式噪声
Y"dUxv1Ap 7.1.2 限定散斑的统计性质
z:7
i@m 7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系
Y_SB3 $]) 7.2 散斑对光学雷达性能的影响
&}q;," 7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性
rOyKugHe 7.2.2 低光照水平下的散斑
[')C]YQb= 7.2.3 探测统计分布——直接探测
c ?H@HoF 7.2.4 探测统计分布——外差探测
I"5VkeIx 7.2.5 直接探测与外差探测的比较
cFF'ygJ/ 7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响
;?K>dWf3f 第8章 散斑与计量学
:*6#(MX 8.1 散斑照相术
"1iLfQ 8.1.1 面内位移
KdTDBC 8.1.2 仿真
CL)*cu6zG 8.1.3 谱五(vx,vy)的性质
RP1sQ6$ 8.1.4 对移动量(x0,y0)的限制
]?3-;D.eG 8.1.5 多散斑图窗口分析
e_v_y$ 8.1.6 物体转动
alV{| Vf[6 8.2 散斑干涉术
ObyF~j}j 8.2.1 使用照相探测的系统
d09qZj> 8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI)
$[1J[eY* 8.2.3 剪切散斑干涉术
FIEA'kUy 8.3 从条纹图样到相位分布图
S+*g 8.3.1 傅里叶变换法
8uD% 8.3.2 相移散斑干涉术
u#^~([I 8.3.3 相位展开
u P&< 8.4 用散斑测量振动
Fd(o8z8Q 8.5 散斑与表面粗糙度的测量
8`GN8F 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
"t!_bma 8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差
J7Y lmi 8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差
T_NN.Ol 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
WLkfo6Nw 第9章 通过大气成像中的散斑
p.@_3^#| 9.1 背景
Y-fDYMm 9.1.1 大气中折射率的涨落
+F@ZVMp 9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数
:|PI_
$4H 9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数
u`~,`z^{n 9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质
RJ0:O 9.5 天文散斑干涉测量术
tB/'3#o 9.5.1 可恢复的物信息
*\"+/ 9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
N`xXH 9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术
U6K!FOND 9.6.1 交叉频谱传递函数
/4wPMAlb 9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息
JuM4Njz| 9.7 双频频谱(Bispectrum)技术
/)/>/4O 9.7.1 双频频谱传递函数
WN6%%*w 9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息
G'c6%;0) 9.8 散斑相关成像术
gH<A.5 xy 附录A 散斑场的线性变换
`Dp_c&9] 附录B 部分散射散斑的对比度
2}xvM"k=k 附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算
y D:}&!\} C.1 相关矩阵
[Zj6v a C.2 相位微商的联合密度函数
>m'n#=yap C.3 强度微商的联合密度函数
0Ma3 附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析
3`U^sr:[% D.1 自由空间光路
/Ps5Og D.2 成像光路
r[W
Ir|r7 附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度
8Luw<Q E.1 随机相位漫射体
qku}cWD9/_ E.2 漫射体刚好充满投影光学系统
L/*K4xQ E.3 漫射体充溢投影光学系统
YX{c06BHs 附录F 限定散斑的统计
j~C-T%kYa 附录G
模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例
XZH\HK)K-] G.1 自由空间传播中的散斑模拟
}J m~b9j G.2 成像光路中的散斑模拟
gBd@4{y6C. 参考文献
DC+l3N 汉英对照索引
u81@vEK:_ ……
P`TJqJiY~ 7?W1i{(