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. 'PTWC.C?9  
《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~x,\|l#  
《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。 Q| > \{M  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 L/9f"%kZ  

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中文版序 .n]P6t  
序 +V*FFv  
第1章 散斑的起源和表现 tn};[r  
1.1 一般背景 0]3%BgZ(a8  
1.2 散斑起因的直观解释 Z|+SC \Y  
1.3 一些数学预备知识 y)_T!&ze  
第2章 随机相幅矢量和 GWa_^  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 VKRj 1LXz  
2.2 有大量独立步数的随机行走 I;kKY  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 k6-.XW  
2.4 随机相幅矢量和之和 eKV^ia  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 (m|w&oA/  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 ~L j[xP  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 <*u[<  
3.1 强度的定义 \2,7fy'  
3.2 强度和相位的一阶统计 H^P uC (  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 p\5DW'  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 _KVge)j  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 D(6d#c  
3.3 散斑图样的和 X&EcQ  
3.3.1 在振幅基础上求和 lAuI?/E  
3.3.2 两个独立散斑强度的和 w8i"-SE  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 dE9xan  
3.3.4 相关散斑强度的和 Vh1{8'GQ  
3.4 部分偏振散斑 +4U?*:n  
3.5 部分散射散斑 JI-q4L|  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 m'H%O-h\  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 g|_-O"l  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 +Mth+qgw  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 cd,)GF  
第4章 散斑的高阶统计性质 X,d`-aKO\y  
4.1 多元高斯统计 ]h8[b9$<")  
4.2 对散斑场的应用 rxtp?|v9  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 A9^t$Ii  
4.3.1 振幅的联合密度函数 ><9E^ k0.  
4.3.2 相位联合密度函数 %|md0  
4.3.3 强度的联合密度函数 dX
|(n
.}  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 'P(S*sr  
4.4.1 自由空间传播光路 !uoU 8Ki9  
4.4.2 成像光路 ~*R"WiDtI  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 0X =Yly*m@  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
L/,#:J  
4.5.1 面散射与体散射的对比 d;UP|c>2  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 &x$1hx'  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 1?s]nU  
4.5.4 散射波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散射 d>@&[C!28  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 vL~nJv  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 Cw"Y=`  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 7,U^v}$  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 Iqe=)   
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 W]cJP  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 m3zmyw}  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 )=6|G^  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 gB1w,96J  
4.7.1 背景 *|S.[i_7  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 h6c0BmS{1  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 YI!ecx%/4  
4.7.4 散斑强度的微商 A?I/[zkc  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 hd*bPj;  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 RL0,QC)e#@  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 RB7?T5G  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 ht _fbh(l  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 QTX5F5w  
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"]{y  
第5章 抑制散斑的光学方法 OrN>4S  
5.1 偏振的多样化 |E:q!4?0  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 ^gx`@^su  
5.2.1 背景 K^0cL%dB  
5.2.2 光滑的物 aq/'2U 7  
5.2.3 粗糙的物 W8hf  Qpw  
5.3 波长和角度的多样化 .{U@Hva_K  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 \[</|]'[  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 d
$~q  
5.3.3 成像光路 R_iQLBr
d  
5.4 减弱时间和空间相干性 ?2h)w=dO
 
5.4.1 光学中的相干性概念 KG:CVIW Y  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 *h59Vaoc  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 U1zcJl^  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 !Cse,6/Z  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 Y>v(UU  
5.6 复合散斑抑制技术 ~Y=v@] 2/  
第6章 某些成像应用中的散斑 HPM ggRs  
6.1 眼睛中的散斑 w7d(|`  
6.2 全息术中的散斑 @&!`.Y oy  
6.2.1 全息术的原理 ^~iu),gu  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 -P"9KnsO  
6.3 光学相干层析术中的散斑 ]z5`!e)L  
6.3.1 OCT成像技术简介 sp%EA=: E  
6.3.2 OCT的分析 1&\ A#  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 C>\0 "}iD  
6.4 光学投影显示中的散斑 \ZSZ(p#1  
6.4.1 投影显示的剖析 r)S tp`p  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制 I9J
iH,+  
6.4.3 偏振多样性 t As@0`x9  
6.4.4 运动屏幕 ,khB*h14;h  
6.4.5 波长多样性 fZM)>  
6.4.6 角度多样性 v
U5a`0mH  
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 3/+r*lv>X  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 H(}Jt!/:  
6.4.9 专门设计的屏幕 ?[~"$  
6.5 投影微光刻中的散斑 !ho~@sc{W  
6.5.1 准分子激光的相干性质 ;+pS-Zb 6  
6.5.2 时域散斑 !V|%n(O"  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 A6D.bJ)  
第7章 某些非成像应用中的散斑 v
2X>%  
7.1 多模光纤中的散斑 g5TH
kxp  
7.1.1 光纤中的模式噪声 1;O%8sp&  
7.1.2 限定散斑的统计性质 n/ ]<Bc?  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 or2BG&W  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 |^z?(?w  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 y*i_Ec\h  
7.2.2 低光照水平下的散斑 k 4|*t}o7  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 Vaj4p""\F  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 Cso!VdCX  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 *dB^B5  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 ]xJ5}/  
第8章 散斑与计量学 >cVEr+r9t  
8.1 散斑照相术 +n#kpi'T  
8.1.1 面内位移 a;},y|'E  
8.1.2 仿真 ^.']-XjC  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 kJ
^)7_3  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 {R`,iWV  
8.1.5 多散斑图窗口分析 Yc5{M*w  
8.1.6 物体转动 \SA"DT  
8.2 散斑干涉术 ^;on  
8.2.1 使用照相探测的系统 r3~~4Q4XI>  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) TRB)cJZ?  
8.2.3 剪切散斑干涉术 ^Rgm3?7  
8.3 从条纹图样到相位分布图 0}(ZW~&1  
8.3.1 傅里叶变换法 AGxtmBB;  
8.3.2 相移散斑干涉术 SkGh@\  
8.3.3 相位展开 F_KPhe$  
8.4 用散斑测量振动 <Q-Y$ ^\  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 .23z\M8 -  
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 .u
u[f2.N+  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 gu'Yk  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 V1aWVLltj  
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 )e,Rp\fY$  
第9章 通过大气成像中的散斑 x6=Yt{  
9.1 背景 ' KX'{Gy  
9.1.1 大气中折射率的涨落 FbvwzZ  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 3Thb0\<"  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 () l#}H`m  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 -Oj}PGj$e\  
9.5 天文散斑干涉测量术 4Ji6B)B  
9.5.1 可恢复的物信息 gEWKM(5B}  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 /CpU.^V  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 2&L2G'  
9.6.1 交叉频谱传递函数 {Ac5(li_  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 'o%IA)sF  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 0RaE!4)!;  
9.7.1 双频频谱传递函数 C~C}b  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 .f+ul@o  
9.8 散斑相关成像术 I/whpOg  
附录A 散斑场的线性变换 T#L/HD  
附录B 部分散射散斑的对比度 a}oFL%=?  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 9XU"Ppv  
C.1 相关矩阵 <r[5 S5y  
C.2 相位微商的联合密度函数 3*N-@;[>b  
C.3 强度微商的联合密度函数 w!~%v #  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 zn5U(>=c  
D.1 自由空间光路 \ C^fi}/]  
D.2 成像光路 (:JX;<-  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 UIhU[
f]  
E.1 随机相位漫射体 +`;YK7o  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 
y">_$  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 !/1a
ot^(  
附录F 限定散斑的统计 Mq!vu!  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 Q
ktj  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 2WKYf0t  
G.2 成像光路中的散斑模拟 }N^A (`L  
参考文献 b4l=Bg"  
汉英对照索引 9qhX\, h  
…… <W,M?r+  
zQ;jaS3hf