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. O`hOVH
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《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。 \Podyh/;?  
《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。 ~a5p_xP  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 ?b~Vuo  
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中文版序 B;?"R  
序 3~4e\xL  
第1章 散斑的起源和表现 n@xDFa  
1.1 一般背景 qF(F<$B  
1.2 散斑起因的直观解释 DH_Mll>  
1.3 一些数学预备知识 "S43:VH  
第2章 随机相幅矢量和 Fr)G h>  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 0*"auGuX  
2.2 有大量独立步数的随机行走 d"|XN{  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 s45Y8!c  
2.4 随机相幅矢量和之和 P.RlozF5;  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 }xHoitOD  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 _{o=I?+]  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 31y=Ar""  
3.1 强度的定义 *Ri?mEv hF  
3.2 强度和相位的一阶统计 /}Y>_87  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 W$0<a@
 
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 JI}(R4uV  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 n}qHt0N  
3.3 散斑图样的和 @#}9?>UV  
3.3.1 在振幅基础上求和 (KHTgZ6  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 h@T}WZv  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 +n]U3b  
3.3.4 相关散斑强度的和
s&p*.I]@>  
3.4 部分偏振散斑 #{GUu',?&  
3.5 部分散射散斑 @xW)&d\'  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
a8-2:8Su  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 rO/mK$  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 <$n%h/2%  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 su(y*187A  
第4章 散斑的高阶统计性质 /
b20!3  
4.1 多元高斯统计 hFP$MFab  
4.2 对散斑场的应用 x{C=rdp__  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 @YP\!#"8  
4.3.1 振幅的联合密度函数 A8hj"V47  
4.3.2 相位联合密度函数 pFGK-J  
4.3.3 强度的联合密度函数 TdP_L/>|J  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 phUno2fH  
4.4.1 自由空间传播光路 -
3X#$k8  
4.4.2 成像光路 (j+C&*u
 
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 wYhWR
gP  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 *~fZ9EkD  
4.5.1 面散射与体散射的对比 %FQMB  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 @dcT8 YC  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 jcN84AaRFI  
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 46*o_A,"  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 {!x
Pq%  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 Nm#VA.~  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 __$IbF5  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 X",fp  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 !'B.ad  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 :KZI+  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分  "=H7p3  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 /H@k;o  
4.7.1 背景 6!/e_a  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 9
'Y~! vY  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 N- ?U2V  
4.7.4 散斑强度的微商 SMk{159q&  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 R,/?p  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 B @UaaWh  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 O$Wt\Y<q  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 jwTb09  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 \rcbt6H  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 [Ym?"YwVX  
第5章 抑制散斑的光学方法 UMo=bs  
5.1 偏振的多样化 k _hiGg  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 ${KDGJ,^  
5.2.1 背景 G[r_|-^S  
5.2.2 光滑的物 57)S"  
5.2.3 粗糙的物 !k||-Q&  
5.3 波长和角度的多样化 E$34myOVf  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 w]UYD;f  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 06pLa3oi  
5.3.3 成像光路 f/?# 1  
5.4 减弱时间和空间相干性 Z~~{!C+G  
5.4.1 光学中的相干性概念 ,2[laJ  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 }-)2CEj3L%  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 WDSkk"#TF  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 zVZZdG~8  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 b3MgJT"mN  
5.6 复合散斑抑制技术 >yg mE`g  
第6章 某些成像应用中的散斑 AASw^A3p  
6.1 眼睛中的散斑 ,!|/|4vh  
6.2 全息术中的散斑 2K!3+D"  
6.2.1 全息术的原理 K/+5$SjF  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 ~L
uZpV  
6.3 光学相干层析术中的散斑 z;GnQfYG  
6.3.1 OCT成像技术简介 '[~NRKQJ  
6.3.2 OCT的分析 Bra>C  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 ^u:7U4  
6.4 光学投影显示中的散斑 782be-n  
6.4.1 投影显示的剖析 -
B9C2  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 /0d_{Y+9  
6.4.3 偏振多样性 J8J~$DU\Gv  
6.4.4 运动屏幕 V? w;YTg  
6.4.5 波长多样性 5 1@V""m  
6.4.6 角度多样性 *&+e2itm
p  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 ]=2Ba<)m  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 %8
>s:YG  
6.4.9 专门设计的屏幕 {%9)l,  
6.5 投影微光刻中的散斑 \^iJv~d  
6.5.1 准分子激光的相干性质 ~+A?!f;-J  
6.5.2 时域散斑 x %L2eXL  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 xpx=t71Hq  
第7章 某些非成像应用中的散斑 =;
7gxV3;  
7.1 多模光纤中的散斑 "8&pT^  
7.1.1 光纤中的模式噪声 7;#9\a:R?  
7.1.2 限定散斑的统计性质 X_ne#ZPl  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 BZ">N  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 tlV>  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 D*o_IrG_(  
7.2.2 低光照水平下的散斑 %UI.E=`n  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 ZvpcjP  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 _Buwz_[&  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 ,@tkL!"9q  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 A)kx,,[  
第8章 散斑与计量学
8E&}+DR?  
8.1 散斑照相术 $/Gvz)M  
8.1.1 面内位移 @J
Z I  
8.1.2 仿真 `L`qR,R  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 =\B{)z7@6D  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 Y|_#yb  
8.1.5 多散斑图窗口分析 }tF/ca:XPQ  
8.1.6 物体转动 `ky< *  
8.2 散斑干涉术 N#Y%+1  
8.2.1 使用照相探测的系统 c$rkbbf~V  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) X]U,`oE)9  
8.2.3 剪切散斑干涉术 8V>j-C  
8.3 从条纹图样到相位分布图 );_g2=:#  
8.3.1 傅里叶变换法 o%i^t4J$e  
8.3.2 相移散斑干涉术 !jN}n)FSq  
8.3.3 相位展开 mvO!Y
 
8.4 用散斑测量振动 rIH/<@+  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 g34<0%6jd  
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 {E-.W"t4  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 SG_
^Rd9 D  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 ((Ak/qz  
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 _T&?H&#  
第9章 通过大气成像中的散斑 mcy\nAf5%  
9.1 背景 Y (x_bJ  
9.1.1 大气中折射率的涨落 
9 
[v=`  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 Ve*NM|jg  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 t.$3?"60~  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 n1m[7s.[&  
9.5 天文散斑干涉测量术 z}.y ?#  
9.5.1 可恢复的物信息 S<rdPS*P  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 ']Gqa$(YC  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 'MRvH lCM  
9.6.1 交叉频谱传递函数 mE'y$5ZxY  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 GR@!mf  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 ^hzlR[  
9.7.1 双频频谱传递函数 FRd!UqMXY  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 <`k\kZM  
9.8 散斑相关成像术 T$T:~8tK3  
附录A 散斑场的线性变换 ^E\{&kaUp  
附录B 部分散射散斑的对比度 G3'>KMa.  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 9]fhH  
C.1 相关矩阵 usH9dys,  
C.2 相位微商的联合密度函数 t~ruP',~\  
C.3 强度微商的联合密度函数 {STOWuY  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 0]4kR8R3[  
D.1 自由空间光路 ?%% 'GX  
D.2 成像光路 s:3 altv  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 Zu`; S#Y  
E.1 随机相位漫射体 3:@2gp!tq  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 $3<,"&;Ecs  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 ("Z;)s4q  
附录F 限定散斑的统计 74Xk^8  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 v,y nz'>)  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 uPKq<hBI  
G.2 成像光路中的散斑模拟 4)0 %^\p  
参考文献 mR@|]T  
汉英对照索引 \95qH,w)T  
…… vQ/}E@?u  
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