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.
a\?-uJ+ 《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。
4vbtB2 《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。
aX{i 《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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< k?jt f?|cQ[#t!\ 中文版序
&R;Cm]jt 序
>%{H>?Hn 第1章 散斑的起源和表现
p`2w\P3;) 1.1 一般背景
^L"ENsOs 1.2 散斑起因的直观解释
yV/A%y-P 1.3 一些数学预备知识
5x/LHsr=m 第2章 随机相幅矢量和
6A,-?W'\ 2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩
MclW!CmJ 2.2 有大量独立步数的随机行走
U9eb&nd 2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量
}6!*H! 2.4 随机相幅矢量和之和
nb ,+!)+ 2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和
$F/Uk;*d! 2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和
b!3Y<D* 第3章 光学散斑的一阶统计性质
8-cCWoc 3.1 强度的定义
+ Ssu^>D 3.2 强度和相位的一阶统计
JuTIP6
/G 3.2.1 大量的随机相幅矢量
#<EMG|&( 3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和
D*o5fPvFO 3.2.3 有限数目的等长相幅矢量
*
j]"I=D 3.3 散斑图样的和
*Y/}EX!F 3.3.1 在振幅基础上求和
\1R<GBC4 3.3.2 两个独立散斑强度的和
2~(\d\k 3.3.3 N个独立散斑强度的和
rVF7!|& 3.3.4 相关散斑强度的和
k;c>=B)e 3.4 部分偏振散斑
HyKv5S$ 3.5 部分散射散斑
wseb]=U 3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
a15kFun 3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑
1K&l}/zUl 3.6.2 T强度分布驱动的散斑
T\b-<Xle 3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和
t],5{UF 第4章 散斑的高阶统计性质
w9Z,3J6r 4.1 多元高斯统计
g6p:1;Evf 4.2 对散斑场的应用
T>qI,BEY 4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计
^a{cK 4.3.1 振幅的联合密度函数
`@)>5gW&p 4.3.2 相位联合密度函数
{RPZq2Tpc 4.3.3 强度的联合密度函数
$2'Q'Mx[gd 4.4 散斑的自相关函数和功率谱
])3(@. 4.4.1 自由空间传播光路
yHIZpU|(j 4.4.2 成像光路
\mGok<b4 4.4.3 深度方向上的散斑尺寸
W34_@,GD 4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
`_Fxb@"R 4.5.1 面散射与体散射的对比
D,sb{N 4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应
#$;i 4a 4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制
3L1MMUACL 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
-jdhdh 4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射
tX@G`Mr( 4.5.6 体散射产生的散斑的性质
`<x((@# 4.6 积分和模糊的散斑的统计学
ilr'<5rq 4.6.1 积分散斑的平均值和方差
i}E&mv' 4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果
b"7L
;J5| 4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果
rf= ndjrH 4.6.4 部分偏振散斑图样的积分
OuuN~yC 4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质
8k|&&3_[? 4.7.1 背景
q-|j
= 4.7.2 各种散射光斑形状下的
参数
_(1Shm 4.7.3 散斑相位的微商:散斑图样中的
光线方向
@4xV3Xkf&C 4.7.4 散斑强度的微商
&&$,BFY4 4.7.5 散斑图样的亮阶交叉
EPu-oE=HW4 4.8 散斑图样的零点:光学涡旋
>pRC$'Usx 4.8.1 零强度出现所要求的条件
vtu!* 7m 4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质
WkUV)/j 4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度
8o%g2 P9. 4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度
7*I:cga 第5章 抑制散斑的光学方法
v{c,>]@ 5.1 偏振的多样化
_CImf1 5.2 用运动漫射体进行时间平均
=%Z5"]; 5.2.1 背景
poU1Q#+4p* 5.2.2 光滑的物
J@l QzRqRb 5.2.3 粗糙的物
/(jG9RM 5.3
波长和角度的多样化
r~q3nIe/, 5.3.1 自由空间传播,反射光路
2PTAIm Rq 5.3.2 自由空间传播,透射光路
UEeq@ot/ 4 5.3.3 成像光路
}|u>b!7_. 5.4 减弱时间和空间相干性
VV$4NV&`Q 5.4.1 光学中的相干性概念
+L
U.QI' 5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱
Xt9vTCox 5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑
;]\>jC 5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑
rJKac"{ 5.5 用时间相干性破坏空间相干性
mIh >8))E 5.6 复合散斑抑制技术
8_:j.(n 第6章 某些成像应用中的散斑
YU ,fx<c 6.1 眼睛中的散斑
"J"RH:$v 6.2 全息术中的散斑
Rx,5?*b$ 6.2.1 全息术的原理
1<;RI?R[9 6.2.2 全息像中的散斑抑制
<19A= 6.3 光学相干层析术中的散斑
5`\"UC7?% 6.3.1 OCT成像技术简介
,Z$!:U 6.3.2 OCT的分析
aExt TE 6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制
=)YDjd_=z 6.4 光学投影显示中的散斑
U+-R2w]#q_ 6.4.1 投影显示的剖析
tV"Jh>Z 6.4.2 投影显示中的散斑抑制
q{CD:I:- 6.4.3 偏振多样性
<IO@Qj1* 6.4.4 运动屏幕
O<()T6 6.4.5 波长多样性
Z_Y'
3'^Tw 6.4.6 角度多样性
~i
UG2 4v 6.4.7 投影
光学系统的留有余量的设计
@p%WFNR0 6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上
A{%LL r: 6.4.9 专门设计的屏幕
P{+,?X\ 6.5 投影微光刻中的散斑
T6nc/|Ot 6.5.1 准分子激光的相干性质
Dp-j(F 6.5.2 时域散斑
8e"MP\0V
6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落
p)Fi{%bc 第7章 某些非成像应用中的散斑
nq
qqP 7.1 多模
光纤中的散斑
XIBm8IkF 7.1.1 光纤中的模式噪声
Rrw6\iO 7.1.2 限定散斑的统计性质
LZ}m; 7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系
`l ?(zy:R 7.2 散斑对光学雷达性能的影响
~xt]g zp{ 7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性
zK>}x= 7.2.2 低光照水平下的散斑
%:N;+1 7.2.3 探测统计分布——直接探测
t03T1.:(Mg 7.2.4 探测统计分布——外差探测
UK5u"@T 7.2.5 直接探测与外差探测的比较
9c{T|+] 7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响
7G=Q9^J.H 第8章 散斑与计量学
^Eif~v 8.1 散斑照相术
nSpOTQ 8.1.1 面内位移
yA~1$sA1 8.1.2 仿真
UetI4` 8.1.3 谱五(vx,vy)的性质
_[h!r;DsG 8.1.4 对移动量(x0,y0)的限制
j~Mx^ivwj 8.1.5 多散斑图窗口分析
sL)7MtNwy 8.1.6 物体转动
}CM#jN?( 8.2 散斑干涉术
:%<'('S| 8.2.1 使用照相探测的系统
{]]#q0| 8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI)
XwIhD 8.2.3 剪切散斑干涉术
%?Q< 8.3 从条纹图样到相位分布图
_'Rg7zHTp- 8.3.1 傅里叶变换法
} 8[ 8.3.2 相移散斑干涉术
w ufQyT` 8.3.3 相位展开
+zf`_1+)U 8.4 用散斑测量振动
/h 4rW>8D2 8.5 散斑与表面粗糙度的测量
yp]z@SYA@ 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
PkcvUJV 8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差
.UYhj8 8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差
e)$a ;6 8.5.4 由测量角功率谱得到表面高度标准偏差和协方差函数
%wco)2 第9章 通过大气成像中的散斑
N<XMSt 9.1 背景
i,2eoM)FB 9.1.1 大气中折射率的涨落
nh? JiH
{ 9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数
gI00@p:m 9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数
q;.LK8M 9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质
Mtc - 9.5 天文散斑干涉测量术
5[]Yx l 9.5.1 可恢复的物信息
lE$(*1H 9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
CYYo+5x 9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术
LtGjHB\+ 9.6.1 交叉频谱传递函数
T%aM~dp 9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息
_k#!^AJ}x 9.7 双频频谱(Bispectrum)技术
S8O,{ 9.7.1 双频频谱传递函数
@w(X}q1 9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息
8On MtP 9.8 散斑相关成像术
n7.85p@ua 附录A 散斑场的线性变换
%$N,6}n 附录B 部分散射散斑的对比度
k\Y*tY#2 附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算
: . PRM+ C.1 相关矩阵
u7 C.2 相位微商的联合密度函数
a,h]DkD C.3 强度微商的联合密度函数
y"k%Wa`* 附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析
HGF&'@dn D.1 自由空间光路
SPm2I(at7 D.2 成像光路
I~4!8W-Y 附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度
>z73uKA( E.1 随机相位漫射体
^ywDa^;- E.2 漫射体刚好充满投影光学系统
T^q^JOC4 E.3 漫射体充溢投影光学系统
QZJnb%] 附录F 限定散斑的统计
=t
%;mi,M 附录G
模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例
tAkv'. G.1 自由空间传播中的散斑模拟
T.W^L'L` G.2 成像光路中的散斑模拟
~=9S AJr] 参考文献
`6(Zc"/
\m 汉英对照索引
VO~%O.> ……
39L_O RMH @}pcj2K#