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. *qm|A{FQR  
《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。 `VKFA<T  
《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。 N?ccG\t  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 3fhY+$tq  
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中文版序 b^Z2Vf:k]  
序 ea"X$<s>-  
第1章 散斑的起源和表现 n2bhCd]j<b  
1.1 一般背景 L@{'J  
1.2 散斑起因的直观解释 &liON1GLM  
1.3 一些数学预备知识 "D _r</b  
第2章 随机相幅矢量和 X|T|iB,vT  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 5[Vr {^)  
2.2 有大量独立步数的随机行走 (s,&,I=@  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 Jg;[k  
2.4 随机相幅矢量和之和 x<gmDy*  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 %-blx)Pc  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 |${4sUR  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 UHZ&7jfl  
3.1 强度的定义 {6v.(Zlh$  
3.2 强度和相位的一阶统计 `!vqT 3p,  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 |+q_kx@?l  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 pPBXUu'  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 {&n- @$?  
3.3 散斑图样的和 D<6$@ZJ  
3.3.1 在振幅基础上求和 E+lR&~mK=  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 x(TF4W=j  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 IQPu%n{0v  
3.3.4 相关散斑强度的和 ,Q-,#C"  
3.4 部分偏振散斑 iAk:CJ{  
3.5 部分散射散斑 /P*XB%y  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 ChTq!W  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 "Xv} l@  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 .jCGtR )%  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 @KTuG ?
.  
第4章 散斑的高阶统计性质 ayA;6Qt  
4.1 多元高斯统计 Y1-dpML   
4.2 对散斑场的应用 R'k`0  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 Zo<)r2|O.  
4.3.1 振幅的联合密度函数 )XDBK*!  
4.3.2 相位联合密度函数 =HCEUB9Fs  
4.3.3 强度的联合密度函数 LL#REK|lm8  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 S[zvR9AW&  
4.4.1 自由空间传播光路 teJt.VA7)  
4.4.2 成像光路 |#2WN-  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 8gP1]xD  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 mKZzSd)p  
4.5.1 面散射与体散射的对比 W~
 ~'  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 t(#9.b`W)  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 ^/"}_bR  
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 =wh[D$n$~  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 o pTXI*QA  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 tP@NQCo  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 Kyh>O)"G^%  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 dipfsH]p  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 OT 0c5x
 
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 >5-1?vi  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 N(7XILC  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 $X#y9<bW  
4.7.1 背景 qPQIcJ  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 |T|m5V'l  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 0SI@`C*1o  
4.7.4 散斑强度的微商 4H#-2LV`  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 s* (a  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 h^\vk!Q-d  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 AM}2=Ip  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 XRV]u|w=g  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 1C
B&z@  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 aJ+V]WmA  
第5章 抑制散斑的光学方法 3YvKHn|V"  
5.1 偏振的多样化 5%I3eL%s  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 0vv~G\yM  
5.2.1 背景 n~ *|JJ*`  
5.2.2 光滑的物 NIs7v  
5.2.3 粗糙的物 "W7|Xp  
5.3 波长和角度的多样化 TPN+jK  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 cyCh^- <l@  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 } k2Q  
5.3.3 成像光路 ~&<#H+O  
5.4 减弱时间和空间相干性 *BsK6iVb  
5.4.1 光学中的相干性概念 Zo
njk%tC  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 1{a%V$S[  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 |[.-pA^  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 TDH^x1P  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 |oPRP1F-;e  
5.6 复合散斑抑制技术 '`2KLO>!  
第6章 某些成像应用中的散斑 f!'i5I]  
6.1 眼睛中的散斑 q/ljH_-  
6.2 全息术中的散斑 J'%i?cuV  
6.2.1 全息术的原理 ?\o~P  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 hP"2X"kz&  
6.3 光学相干层析术中的散斑 U ]<l-~|  
6.3.1 OCT成像技术简介 v #+ECx
 
6.3.2 OCT的分析 dbby.%  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 sT)>Vdwf_  
6.4 光学投影显示中的散斑 L2XhrLK.|  
6.4.1 投影显示的剖析 d/; tq  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 uVEJV |^/  
6.4.3 偏振多样性 RDdnOzx  
6.4.4 运动屏幕 GL n M1  
6.4.5 波长多样性 P{o)Ir8Tt  
6.4.6 角度多样性 K0gQr.J53  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 ^FLs_=E  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 2{=]Pf  
6.4.9 专门设计的屏幕 %,T*[d&i  
6.5 投影微光刻中的散斑 `s7pM  
6.5.1 准分子激光的相干性质 "Vp nr +6  
6.5.2 时域散斑 vJ&_-CX   
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 7a"06Et^  
第7章 某些非成像应用中的散斑 MltO.K!  
7.1 多模光纤中的散斑 RcYUO*  
7.1.1 光纤中的模式噪声 G[k3`  
7.1.2 限定散斑的统计性质 =.3#l@E!C  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 ~F,~^r!Jtu  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 c""&He4zp  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 >$D!mraih  
7.2.2 低光照水平下的散斑 ~Zr}QO}G  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 S`kOtZ_N n  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 U`(=iyWP=  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 od)TQSo  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 99=~vNn  
第8章 散斑与计量学 !UoA6C:  
8.1 散斑照相术 gv`_+E{P  
8.1.1 面内位移 le/j!  
8.1.2 仿真 1/97_:M0~F  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 O)q4^AE$  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 W![K#r5T  
8.1.5 多散斑图窗口分析 ^C'S-2nGH  
8.1.6 物体转动 v5M4Rs&t  
8.2 散斑干涉术 E;a,].  
8.2.1 使用照相探测的系统 CP7Fe{P  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) =o9s?vOJ  
8.2.3 剪切散斑干涉术 >?@5>wF  
8.3 从条纹图样到相位分布图 ;^ME  
8.3.1 傅里叶变换法 jSp&\Wjb  
8.3.2 相移散斑干涉术 5SY%B#;5G  
8.3.3 相位展开 j-K[]$  
8.4 用散斑测量振动 :BPgDLL,  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 D>5)',D8xi  
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 Ph=NH8  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 ^{}G4BEY  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 .)tv'V/  
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 RhowhQ)G  
第9章 通过大气成像中的散斑 :M"+  
9.1 背景 8$}<4 `39  
9.1.1 大气中折射率的涨落 g7zl5^o3j  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 
nYx /q  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 pbx*Y`v  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 +@rFbsyJ.  
9.5 天文散斑干涉测量术 E*YmHJ:k  
9.5.1 可恢复的物信息 ,?8a3%  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 MN<LZC%$  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 D)-LZbPa  
9.6.1 交叉频谱传递函数 C'I&<  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 76w[X=Fv  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 !P{ /;Q  
9.7.1 双频频谱传递函数 (9u`(|x  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 C98F?uo%Q  
9.8 散斑相关成像术 JQKXbsXS  
附录A 散斑场的线性变换 4~}NB%,  
附录B 部分散射散斑的对比度 6:2*<  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 6y^ zC?  
C.1 相关矩阵  :tZsSK  
C.2 相位微商的联合密度函数 %r[`HF>  
C.3 强度微商的联合密度函数 >>{):r Z  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 ^&<M""Z  
D.1 自由空间光路 li%@HdA!  
D.2 成像光路 .s<0}<Aq>  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 U;bx^2<m  
E.1 随机相位漫射体 QP'sS*saJ  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 ]0R*F30]  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 !}6'vq  
附录F 限定散斑的统计 @|:fm() <  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 E
3'I;  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 .!4'Y}  
G.2 成像光路中的散斑模拟 2Z{?3mAb;  
参考文献 `<tRfl}qs  
汉英对照索引 h{)m}"n<R  
…… zLl-{Kk  
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