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.
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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。 V^QKn+/  
《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。 xyj)W  
《光学中的散斑现象:理论与应用》是由科学出版社出版的。 8[Cp  
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中文版序 Jy@cMq2  
序 *_`T*$  
第1章 散斑的起源和表现 `J[(Dx'y=t  
1.1 一般背景 A^q= :ofQ  
1.2 散斑起因的直观解释 k^Zpb&`Hx  
1.3 一些数学预备知识 V2g,JFp&  
第2章 随机相幅矢量和 jFM8dl n  
2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩 nQdNXv<(  
2.2 有大量独立步数的随机行走 Dx$74~2e  
2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量 "h_]it};C  
2.4 随机相幅矢量和之和 )MZ]c)JD^  
2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和 EJjTf:  
2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和 "Ol;0>$  
第3章 光学散斑的一阶统计性质 V]L$
`7G  
3.1 强度的定义 Fx4
C]S  
3.2 强度和相位的一阶统计 t;Jt
+k~  
3.2.1 大量的随机相幅矢量 >s1FTB-$W  
3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和 1iS9f~  
3.2.3 有限数目的等长相幅矢量 fU@}]&  
3.3 散斑图样的和 R
Kdf1C  
3.3.1 在振幅基础上求和 7loCb4Hv
 
3.3.2 两个独立散斑强度的和 Ky|Hi3?  
3.3.3 N个独立散斑强度的和 uEWWY t  
3.3.4 相关散斑强度的和 1)?^N`xF  
3.4 部分偏振散斑 hghtF  
3.5 部分散射散斑 cBmo#:>'  
3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计 bv9\Jp0c  
3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑 5 usfyY]z  
3.6.2 T强度分布驱动的散斑 ]w]Swt2n  
3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和 <]/`#Xgh  
第4章 散斑的高阶统计性质 ioi0^aM  
4.1 多元高斯统计 ?4Lb*{R  
4.2 对散斑场的应用 E87/B%R  
4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计 ,a?)#X  
4.3.1 振幅的联合密度函数 |.=Ee+HZ  
4.3.2 相位联合密度函数 -?e~dLu  
4.3.3 强度的联合密度函数 >4ebvM 0|  
4.4 散斑的自相关函数和功率谱 *0{MAm  
4.4.1 自由空间传播光路 Z%Y=Lx  
4.4.2 成像光路 >ly= O  
4.4.3 深度方向上的散斑尺寸 {-^>) iJqt  
4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系 'Vy$d<@s[  
4.5.1 面散射与体散射的对比 Wq0h3AjR  
4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应 H`-%)c=  
4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制 B5#a 4G.  
4.5.4 散射波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散射 NhCO C  
4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射 V J){@  
4.5.6 体散射产生的散斑的性质 1KruGq~  
4.6 积分和模糊的散斑的统计学 6'(5pt  
4.6.1 积分散斑的平均值和方差 ~Cks)mJs  
4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果 \4K8*`$  
4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果 lcJ`OLG  
4.6.4 部分偏振散斑图样的积分 a: iIfdd4'  
4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质 3Aaj+=]W  
4.7.1 背景 S#jH2fRo  
4.7.2 各种散射光斑形状下的参数 }n6BI}n  
4.7.3 散斑相位的微商：散斑图样中的光线方向 Xu3^tH-b<  
4.7.4 散斑强度的微商 fL83:<RK  
4.7.5 散斑图样的亮阶交叉 9Lk.\.  
4.8 散斑图样的零点：光学涡旋 eQcy'GA06  
4.8.1 零强度出现所要求的条件 >G' NI?$  
4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质 <^R\N#  
4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度 s[n
OB0  
4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度 da\K
>An>
 
第5章 抑制散斑的光学方法 LN?T$H  
5.1 偏振的多样化 ;ZjQy,H%  
5.2 用运动漫射体进行时间平均 2s-f?WetbP  
5.2.1 背景 R{!s%K&  
5.2.2 光滑的物 >m}.}g8  
5.2.3 粗糙的物 8
f,jC+(  
5.3 波长和角度的多样化 QlJCdCSy  
5.3.1 自由空间传播，反射光路 dAEz hR[=  
5.3.2 自由空间传播，透射光路 BRoi`.b:  
5.3.3 成像光路 Cd7jG  
5.4 减弱时间和空间相干性 KPW: r#d  
5.4.1 光学中的相干性概念 rcxV ,<[B  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 *Ei~2O}  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 Q;m .m2  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 p]!,BoZL  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 WHbvb3'  
5.6 复合散斑抑制技术 SnQ$  
第6章 某些成像应用中的散斑 ?e3q0Lg3|  
6.1 眼睛中的散斑 &9o @x]) @  
6.2 全息术中的散斑 umrRlF4M;  
6.2.1 全息术的原理 ed{z^!w4  
6.2.2 全息像中的散斑抑制 @#VxjXW^  
6.3 光学相干层析术中的散斑 bRNE:))r_  
6.3.1 OCT成像技术简介 ;a{ Dr  
6.3.2 OCT的分析 `~@BU  
6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制 oVl:./(IB  
6.4 光学投影显示中的散斑 bGK&W;Myk  
6.4.1 投影显示的剖析 D-ug$ZRg  
6.4.2 投影显示中的散斑抑制
r+m8#uR  
6.4.3 偏振多样性 K/MIDH  
6.4.4 运动屏幕 S_?}H  
6.4.5 波长多样性 He#+zE;  
6.4.6 角度多样性 zXcSE"   
6.4.7 投影光学系统的留有余量的设计 V_+3@C  
6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上 @D0Ut9)  
6.4.9 专门设计的屏幕 ~JC``&6E=}  
6.5 投影微光刻中的散斑 gP/]05$e  
6.5.1 准分子激光的相干性质 Oo7n_h1  
6.5.2 时域散斑 @Z3b
^G[  
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落 Yo7ctwzdH;  
第7章 某些非成像应用中的散斑 f$2lq4P{  
7.1 多模光纤中的散斑 ),
M8W15  
7.1.1 光纤中的模式噪声 zc/S  
7.1.2 限定散斑的统计性质 Jb ;el*,K  
7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系 z W+wtYV4  
7.2 散斑对光学雷达性能的影响 }
E?s*iP  
7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性 !vImmhI!I  
7.2.2 低光照水平下的散斑 L?al2aopF  
7.2.3 探测统计分布——直接探测 4+v~{  
7.2.4 探测统计分布——外差探测 L x9`y t6  
7.2.5 直接探测与外差探测的比较 LgBs<2  
7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响 3kKXzIh  
第8章 散斑与计量学 oWXvkDN   
8.1 散斑照相术 /3Se*"u  
8.1.1 面内位移 >{m>&u;Cc  
8.1.2 仿真 i}HF
  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 A\4Gq  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制
WU=Os8gR  
8.1.5 多散斑图窗口分析 [;|g2\  
8.1.6 物体转动 N.&)22<m9  
8.2 散斑干涉术 DCwldkdJN  
8.2.1 使用照相探测的系统 Q8\Ks|u]  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) \9ap$  
8.2.3 剪切散斑干涉术 ty-4yK#  
8.3 从条纹图样到相位分布图 Q|pz].0  
8.3.1 傅里叶变换法 #wC4$y<>  
8.3.2 相移散斑干涉术 s[xdID^3.  
8.3.3 相位展开 ^]aDLjD  
8.4 用散斑测量振动 Ma{|+\Q.Z  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 pd

tK3Pf  
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 WBC'~h<@  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 B623B HwS  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 jriliEz;f  
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 #}k^g:l1  
第9章 通过大气成像中的散斑 [bGdg  
9.1 背景 F}sfk}rp  
9.1.1 大气中折射率的涨落 t5 5k#`Z  
9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数 8(g:i#~  
9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数 n'M}6XUw  
9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质 snj+-'4T  
9.5 天文散斑干涉测量术 rRsLl/d  
9.5.1 可恢复的物信息 :S
Yg)|s  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 "]JS,g {m  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 /D~z}\k  
9.6.1 交叉频谱传递函数 {H0B"i  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 (U|W=@8`  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 j\Q_NevV  
9.7.1 双频频谱传递函数 Gia_B6*Y[  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 DoImWNLo  
9.8 散斑相关成像术 h?$4\^/  
附录A 散斑场的线性变换 N2~DxVJ5cT  
附录B 部分散射散斑的对比度 /B1NcRS  
附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算 lT$A;7
[  
C.1 相关矩阵 @$~%C) %u  
C.2 相位微商的联合密度函数 d]a*)m&  
C.3 强度微商的联合密度函数 ?[VS0IBS  
附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析 }|A%2!Q}  
D.1 自由空间光路 8G{} r  
D.2 成像光路 @-u/('vpB  
附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度 *4r;H2%c  
E.1 随机相位漫射体 \/lS!+~'']  
E.2 漫射体刚好充满投影光学系统 [>6:xGSe9X  
E.3 漫射体充溢投影光学系统 ~BZA_w"`1  
附录F 限定散斑的统计 ux-Fvwoh  
附录G 模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例 DmD*,[rD  
G.1 自由空间传播中的散斑模拟 $Cf_RFH0  
G.2 成像光路中的散斑模拟 ^iTjr$hQ;  
参考文献 e'7!aysj  
汉英对照索引 4}?Yp e-  
…… )8e_<^M  
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