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.
K=g</@L6R 《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。
'rQ"Dc1D 《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。
[K!9xM6 《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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7nZPh3% q'2vE;z Kb 中文版序
!40>LpL[ 序
NkE0S`Xf 第1章 散斑的起源和表现
VJh8`PVX 1.1 一般背景
Z:;} 1.2 散斑起因的直观解释
U$rMZk 1.3 一些数学预备知识
2ZH+fV?. 第2章 随机相幅矢量和
taQE
r2Zy 2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩
2iAC_"n 2.2 有大量独立步数的随机行走
DL]tg[w{ 2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量
v9$!v^U"D 2.4 随机相幅矢量和之和
H=r-f@EOrI 2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和
{|;a?]? 2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和
s0kp(t!fiu 第3章 光学散斑的一阶统计性质
8xpplo8 3.1 强度的定义
wBPo{ 3.2 强度和相位的一阶统计
a QH6akH 3.2.1 大量的随机相幅矢量
&hCbXs= 3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和
>yIJ8IDF 3.2.3 有限数目的等长相幅矢量
s?SspuV 3.3 散斑图样的和
I7f ^2 3.3.1 在振幅基础上求和
O 4 !$ 3.3.2 两个独立散斑强度的和
%|Ps|iV 3.3.3 N个独立散斑强度的和
,pNx(a 3.3.4 相关散斑强度的和
R[WiW RfD 3.4 部分偏振散斑
95DEuReKi 3.5 部分散射散斑
Rx%S<i;9 3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
<v"o+ 3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑
L'e_?`!: 3.6.2 T强度分布驱动的散斑
&)eg3P)7 3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和
+)]YvZ6%[, 第4章 散斑的高阶统计性质
p!.~hw9 4.1 多元高斯统计
g(7-3q8eq 4.2 对散斑场的应用
"Fz.#U 4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计
DwD$T%kF 4.3.1 振幅的联合密度函数
t [QD#; 4.3.2 相位联合密度函数
{(73*-~$ 4.3.3 强度的联合密度函数
R1jl <= 4.4 散斑的自相关函数和功率谱
GQ_KYS{ 4.4.1 自由空间传播光路
;*K4{wvG 4.4.2 成像光路
;C]Ufk 4.4.3 深度方向上的散斑尺寸
Tc2.ciU 4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
QFh1sb)]d) 4.5.1 面散射与体散射的对比
f60w% 4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应
K^-1M? 4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制
zF&VzNR2 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
9I/b$$?D 4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射
^l &lwSRVt 4.5.6 体散射产生的散斑的性质
h8rW"8Th 4.6 积分和模糊的散斑的统计学
:t?B) 4.6.1 积分散斑的平均值和方差
HL)!p8UHJ 4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果
8^mE< 4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果
&H(yLd[ 4.6.4 部分偏振散斑图样的积分
]`^! ]Ql 4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质
^E&PZA\,; 4.7.1 背景
W{p}N 4.7.2 各种散射光斑形状下的
参数 [B0BHJ~ 4.7.3 散斑相位的微商:散斑图样中的
光线方向
Z%T Ajm 4.7.4 散斑强度的微商
j;x()iZ< 4.7.5 散斑图样的亮阶交叉
*4,Q9K_ 4.8 散斑图样的零点:光学涡旋
+9)JtmoL 4.8.1 零强度出现所要求的条件
?H{[u rLn 4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质
{@Wv@H+4 4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度
Hxu5Dx5![ 4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度
.hTqZvDa 第5章 抑制散斑的光学方法
=u~nLL
5.1 偏振的多样化
%&ejO=r 5.2 用运动漫射体进行时间平均
X-pbSq~5 5.2.1 背景
`y8pwWo-o 5.2.2 光滑的物
j50vPV8m 5.2.3 粗糙的物
dj gk7 5.3
波长和角度的多样化
56.!L 5.3.1 自由空间传播,反射光路
^@fD{]I 5.3.2 自由空间传播,透射光路
g` rr3jP 5.3.3 成像光路
.?>Cav9: 5.4 减弱时间和空间相干性
Y\xEPh 5.4.1 光学中的相干性概念
F!z0N 5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱
1HJ:
?] 5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑
sqkWQ`Ur 5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑
FaHOutP 5.5 用时间相干性破坏空间相干性
(f/(q-7VWt 5.6 复合散斑抑制技术
^W |YE72Y 第6章 某些成像应用中的散斑
*D5 xbkH=. 6.1 眼睛中的散斑
WP<L9A 6.2 全息术中的散斑
{UNH?2 6.2.1 全息术的原理
K.tNV{OL 6.2.2 全息像中的散斑抑制
wmVmGa
R 6.3 光学相干层析术中的散斑
Y2|i> 5/|< 6.3.1 OCT成像技术简介
$H:!3-/ 6.3.2 OCT的分析
y:G%p3h)[ 6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制
{QG.> lB 6.4 光学投影显示中的散斑
F>;Wbk&[| 6.4.1 投影显示的剖析
osV6= 6.4.2 投影显示中的散斑抑制
A l[ZU 6.4.3 偏振多样性
A#U! KX 6.4.4 运动屏幕
#~0Nk6*u 6.4.5 波长多样性
\aSP7DzqQ 6.4.6 角度多样性
p1N}2]e 6.4.7 投影
光学系统的留有余量的设计
x#{!hL
5G 6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上
9>RkFV 6.4.9 专门设计的屏幕
+VwQ=[y] 6.5 投影微光刻中的散斑
y^2#;0W 6.5.1 准分子激光的相干性质
z?/_b 6.5.2 时域散斑
?Uql30A 6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落
Om3Ayk} 第7章 某些非成像应用中的散斑
Pz)lq2Zm9 7.1 多模
光纤中的散斑
8ud12^s$ 7.1.1 光纤中的模式噪声
$]7f1U_e 7.1.2 限定散斑的统计性质
AXyXK?? 7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系
=m.Nm -g 7.2 散斑对光学雷达性能的影响
T(|'.&a 7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性
\JLGw1F 7.2.2 低光照水平下的散斑
*-VRkS-G 7.2.3 探测统计分布——直接探测
^[<BMk 7.2.4 探测统计分布——外差探测
W"\~O"a 7.2.5 直接探测与外差探测的比较
k4+vI1Cs 7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响
>Kgw2,y+ 第8章 散斑与计量学
{Jn0G; 8.1 散斑照相术
<q63?Ms' 8.1.1 面内位移
/=2aD5r 8.1.2 仿真
jAJ='|[X\ 8.1.3 谱五(vx,vy)的性质
LV}R 9f 8.1.4 对移动量(x0,y0)的限制
"@ >6<(Ki 8.1.5 多散斑图窗口分析
xGs}hVlZiC 8.1.6 物体转动
3W1Lh~Av 8.2 散斑干涉术
NcA
`E_3 8.2.1 使用照相探测的系统
b6k`R4S3 8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI)
N'{[BA(eE 8.2.3 剪切散斑干涉术
=\Q<TY 8.3 从条纹图样到相位分布图
9qx4F<
8.3.1 傅里叶变换法
j6%W+;{/pj 8.3.2 相移散斑干涉术
_a09;C 8.3.3 相位展开
ETZf 8.4 用散斑测量振动
Hq.rG-,p 8.5 散斑与表面粗糙度的测量
Vr2A7kq 8.5.1 由散斑对比度得到表面高度的均方差值和表面协方差面积
0ix(1`Z 8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差
tN#C.M7.'7 8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差
xG!~TQ 8.5.4 由测量角功率谱得到表面高度标准偏差和协方差函数
h<9vm[ . 第9章 通过大气成像中的散斑
n#!c!EfG 9.1 背景
8}n<3_ 9.1.1 大气中折射率的涨落
f' A$':Y 9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数
.7Mf(1: 9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数
_E'?U 9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质
~n=DI/AJ@- 9.5 天文散斑干涉测量术
^ITF* 9.5.1 可恢复的物信息
bPVk5G*ruP 9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
nJI2IPZ 9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术
L{/%
"2> 9.6.1 交叉频谱传递函数
$RDlM 9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息
etX@z'H 9.7 双频频谱(Bispectrum)技术
kk
fWiPO^ 9.7.1 双频频谱传递函数
7z?;z<VJ 9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息
V]|X
,G 9.8 散斑相关成像术
YR'F]FI 附录A 散斑场的线性变换
HOx4FXPs 附录B 部分散射散斑的对比度
|]-Zz7N) 附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算
dWz?`B{' C.1 相关矩阵
GDSV:]hL C.2 相位微商的联合密度函数
oC`F1!SfOO C.3 强度微商的联合密度函数
?R]`M_^&u! 附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析
tV!?Ol D.1 自由空间光路
z~Q=OPCnY D.2 成像光路
xMr,\r'+ 附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度
0+SDFh E.1 随机相位漫射体
^QNc!{` E.2 漫射体刚好充满投影光学系统
Y
w0,K& E.3 漫射体充溢投影光学系统
MtkU]XKGT 附录F 限定散斑的统计
vRe{B7}p; 附录G
模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例
(;#c[eKy G.1 自由空间传播中的散斑模拟
T-N>w;P G.2 成像光路中的散斑模拟
>!Yuef
<P 参考文献
c)#P}Ai 汉英对照索引
Z:9 Q~}x8 ……
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S4W; Ay(p~U;gN*