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. 7q,M2v;  
《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。 ](H vx  
《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。 mbRN W  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 xT1{O`  
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中文版序 XDi[Iyj  
序 1u0NG)*f  
第1章 散斑的起源和表现 _jCjq   
1.1 一般背景 kKg%[zXS  
1.2 散斑起因的直观解释 SZQ4e  
1.3 一些数学预备知识 27Ve$Q8]v  
第2章 随机相幅矢量和 ^~%zPlv  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 N/fH%AtM  
2.2 有大量独立步数的随机行走 Pkw` o #  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 @7aSq-(_l*  
2.4 随机相幅矢量和之和 +#!! 'XP  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 wFJ?u?b0Q  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 ij=}
3;L_!  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 0jN?5j  
3.1 强度的定义 Z[{: `  
3.2 强度和相位的一阶统计 8L7ZWw d  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 qSWnv`hL  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 :h+gSvn:  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 "*E%?MG  
3.3 散斑图样的和 U3yIONlt  
3.3.1 在振幅基础上求和 8+<vumnw  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 Qm X(s  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 ~y(-
j[  
3.3.4 相关散斑强度的和 L4'FL?~I  
3.4 部分偏振散斑 IL]VY1'#  
3.5 部分散射散斑 yS[Z%]bvU  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 P]G`Y>#$r  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 -a[]#v9  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 NN9`jP2  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 R2af>R  
第4章 散斑的高阶统计性质 fscAG\>8  
4.1 多元高斯统计 @*gm\sU4  
4.2 对散斑场的应用 a9GLFA8Vq  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 Z)zWfv}  
4.3.1 振幅的联合密度函数 iPxhDn<B  
4.3.2 相位联合密度函数 bstc|8<  
4.3.3 强度的联合密度函数 5Go&+|cvJ  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 Ppzd.=E  
4.4.1 自由空间传播光路 \&p MF  
4.4.2 成像光路 XKU+'Tz  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 #D$vH  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 ji[O?  
4.5.1 面散射与体散射的对比 x^|J-
  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 *kXSl73 k  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 d4#Q<!r  
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 <z*SO a  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 MhNDf[W>  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 H3"[zg9L:a  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 !ACWv*pW  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 \1[I(u  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 ?
[K+Ym+  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 %7PprN0>  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 ;u'mSJI'  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质  l+.E'  
4.7.1 背景 s9<fPv0w  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 {Tp0#fi  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 |yi3y `f  
4.7.4 散斑强度的微商 :Gh* d)
 
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 uw@z1'D[i"  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 D@yg)$;z  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 Ey77]\  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 .-;K$'YG  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 *=1;HN3  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 R<gC,eV<=  
第5章 抑制散斑的光学方法 u:pdY'`"#  
5.1 偏振的多样化 %6}S'yL  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 v2dCkn /  
5.2.1 背景 8=!M0i  
5.2.2 光滑的物 |i"A!rW  
5.2.3 粗糙的物 .#
uRJo%8  
5.3 波长和角度的多样化 WYQJ+z5  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 2sjP"
:  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 L!3AiAnr  
5.3.3 成像光路 ~(tZW  
5.4 减弱时间和空间相干性 \`#;J?Y|`F  
5.4.1 光学中的相干性概念 [IVT0 i  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 z I`'n%n=  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 J_s?e#s  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 "aN<3
b  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 z0Vd(QL  
5.6 复合散斑抑制技术 aTs5^Kh')  
第6章 某些成像应用中的散斑 $jb0/  
6.1 眼睛中的散斑 GV1\8OG7  
6.2 全息术中的散斑 R0;c'W)  
6.2.1 全息术的原理 $EbxV"b+  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 36JVnW;  
6.3 光学相干层析术中的散斑 =iRi9r'l  
6.3.1 OCT成像技术简介 5nr}5bum  
6.3.2 OCT的分析 |EaGKC(   
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 -
vI?b#  
6.4 光学投影显示中的散斑 !arcQ:T@G  
6.4.1 投影显示的剖析 -[s*R%w  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 j-ugsV`2=*  
6.4.3 偏振多样性 [UquI "  
6.4.4 运动屏幕 Z~8Xp  
6.4.5 波长多样性 R:B-4  
6.4.6 角度多样性 1 ,oC:N  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 )_b#c+  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 k+44ud.j  
6.4.9 专门设计的屏幕 qFW- ~T  
6.5 投影微光刻中的散斑 *}3e'0`  
6.5.1 准分子激光的相干性质 C81+nR  
6.5.2 时域散斑 +DM+@F  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 RMDs~  
第7章 某些非成像应用中的散斑 ;u,%an<(  
7.1 多模光纤中的散斑 Z;XR%n8  
7.1.1 光纤中的模式噪声 =2bW"gs I  
7.1.2 限定散斑的统计性质 \SnW(,`oX  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 ]c+qD,wqt>  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 kmM_Af&
 
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 knpb$eX4  
7.2.2 低光照水平下的散斑 8[,,Kr)-  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 SxC$EQgL  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 %|Gi'-'|b$  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 ! 2"zz/N{  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 7i~::Z <  
第8章 散斑与计量学 4r-jpVN~  
8.1 散斑照相术 5JDqSz{  
8.1.1 面内位移 7'j?GzaQ+  
8.1.2 仿真 KU3lAjzN  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 :D-d`OyjG>  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 gGN[AqR  
8.1.5 多散斑图窗口分析 n<\^&_a  
8.1.6 物体转动 :q;vZ6Xd  
8.2 散斑干涉术 Y:G6Nd VFM  
8.2.1 使用照相探测的系统 KwWqsuju  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) G-Z_pGer^  
8.2.3 剪切散斑干涉术 29u"\f a  
8.3 从条纹图样到相位分布图 DyG3|5s1R  
8.3.1 傅里叶变换法 y ']>J+b0  
8.3.2 相移散斑干涉术 G?e,Q$  
8.3.3 相位展开 O~9 %!LAu  
8.4 用散斑测量振动 ;f[Ki$7  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 }@4m@_gR?  
8.5.1 由散斑对比度得到表面高度的均方差值和表面协方差面积 \Yz>=rY  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 ?;+=bKw0  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 t3 *2Z 
u  
8.5.4 由测量角功率谱得到表面高度标准偏差和协方差函数 i5|A\Wv"  
第9章 通过大气成像中的散斑 3w ?)H  
9.1 背景 iYHD:cg)~  
9.1.1 大气中折射率的涨落 ]&yO>\MgJB  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 z>vz
XM  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 l:8gCi  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 6"[`"~9'V  
9.5 天文散斑干涉测量术 bL!NT}y`  
9.5.1 可恢复的物信息 kxhvy,t  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 ep3_G\m  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 +=|Q'V  
9.6.1 交叉频谱传递函数 /Y:_qsO1  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 sJ7r9O`x  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 9/{+,RpC  
9.7.1 双频频谱传递函数 er,R}v  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 ??aOr*%  
9.8 散斑相关成像术 W&}R7a@:<~  
附录A 散斑场的线性变换 =!9+f  
附录B 部分散射散斑的对比度 QT9(s\u  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 a>.2Q<1  
C.1 相关矩阵 ;6L<Syl5  
C.2 相位微商的联合密度函数 ~ra2Xyl  
C.3 强度微商的联合密度函数
@&S4j]rq  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 \5k[ "8~  
D.1 自由空间光路 wP6~HiC  
D.2 成像光路 E4HG`_cWb  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 I&YYw8&  
E.1 随机相位漫射体 =JOu
pw  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 6t*pV [  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 (".`#909  
附录F 限定散斑的统计 `;*Wt9  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 8K]fw{-$L  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 IpoZ6DB$  
G.2 成像光路中的散斑模拟 D+LeZBJ  
参考文献 SvAz9>N4  
汉英对照索引 be$wGO=Ts  
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