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.
9+~1# | 《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。
a4",BDx 《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。
Iv?1XI= 《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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~$YasFEz #y1M1O g Rj-4K@a8#N 中文版序
y4Nam87;/? 序
R_#k^P^ 第1章 散斑的起源和表现
}p*WH$!~ 1.1 一般背景
I<S*"[nV 1.2 散斑起因的直观解释
ngzQVaB9 1.3 一些数学预备知识
+>:[irf 第2章 随机相幅矢量和
>skl-f 2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩
+l<;?yk:; 2.2 有大量独立步数的随机行走
^vTp.7o~5 2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量
DOq"=R+ 2.4 随机相幅矢量和之和
_FN#Vq2 2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和
I3 YSW 2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和
-90X^] 第3章 光学散斑的一阶统计性质
*?o 'sTH 3.1 强度的定义
EH]qYF. 3.2 强度和相位的一阶统计
r`PD}6\ 3.2.1 大量的随机相幅矢量
_"82W^W i 3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和
ty8E;[' 3.2.3 有限数目的等长相幅矢量
2=X.$&a 3.3 散斑图样的和
I1JF2 "{c 3.3.1 在振幅基础上求和
//yz$d>JN 3.3.2 两个独立散斑强度的和
zn5|ewl@" 3.3.3 N个独立散斑强度的和
'Ge8l%p 3.3.4 相关散斑强度的和
vP,$S^7$ 3.4 部分偏振散斑
EHrr}& 3.5 部分散射散斑
l)Mi?B~N 3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
O66b^*=N}x 3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑
,6x>gcR 3.6.2 T强度分布驱动的散斑
;;Jx1Q 3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和
O?iLLfs 第4章 散斑的高阶统计性质
c>wne\(5H 4.1 多元高斯统计
[vxHsY3z 4.2 对散斑场的应用
KuMH,rXF 4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计
2FEi-m} 4.3.1 振幅的联合密度函数
[f=Y*=u9, 4.3.2 相位联合密度函数
`?SLp 4.3.3 强度的联合密度函数
eU\_m5xl" 4.4 散斑的自相关函数和功率谱
I\|.WrMNi 4.4.1 自由空间传播光路
o RK:{?Y 4.4.2 成像光路
H_w?+Rig 4.4.3 深度方向上的散斑尺寸
-K6y#O@@ 4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
yER 4.5.1 面散射与体散射的对比
|q
Pu*vR 4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应
k!d<2Qp W 4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制
rf]x5%ij 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
p+${_w>pl{ 4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射
gN[^ ,u 4.5.6 体散射产生的散斑的性质
>*$Xbj* 4.6 积分和模糊的散斑的统计学
XjTu`?Na; 4.6.1 积分散斑的平均值和方差
V2$M`|E 4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果
(SByN7[gb 4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果
iK8jX? 4.6.4 部分偏振散斑图样的积分
4TSkm`iR 4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质
1+qP7 3a^ 4.7.1 背景
/?*ut&hwv 4.7.2 各种散射光斑形状下的
参数 kT:?1 w' 4.7.3 散斑相位的微商:散斑图样中的
光线方向
a?*pO`<J{ 4.7.4 散斑强度的微商
e /L([ 4.7.5 散斑图样的亮阶交叉
n_*.i1\'w 4.8 散斑图样的零点:光学涡旋
%Hu.FS5' 4.8.1 零强度出现所要求的条件
7nZ3u_~ 4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质
54oJMW9 4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度
^[Y/ +Q.J 4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度
.>Fpk7 第5章 抑制散斑的光学方法
T2|os{U 5.1 偏振的多样化
i\=I` Yn+ 5.2 用运动漫射体进行时间平均
dEam| 5.2.1 背景
FhQb9\g 5.2.2 光滑的物
A|yU'k 5.2.3 粗糙的物
m,ur{B8 : 5.3
波长和角度的多样化
'a>D+A: 5.3.1 自由空间传播,反射光路
=)J<R; 5.3.2 自由空间传播,透射光路
uYijzHQyD 5.3.3 成像光路
_AH_<Z( 5.4 减弱时间和空间相干性
wcGv#J], 5.4.1 光学中的相干性概念
uFFC.w 5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱
GZm=>!T 5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑
Jv!f6*&< 5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑
N[N4!k )!$ 5.5 用时间相干性破坏空间相干性
IH.EvierJ 5.6 复合散斑抑制技术
N:,V{Pw 第6章 某些成像应用中的散斑
@@=,bO 6.1 眼睛中的散斑
VOT9cP^6 6.2 全息术中的散斑
38%"#T3# 6.2.1 全息术的原理
x!u6LDq0 6.2.2 全息像中的散斑抑制
zo@,>'m 6.3 光学相干层析术中的散斑
,_K:DSiB 6.3.1 OCT成像技术简介
m3XT8F*& 6.3.2 OCT的分析
^=qV)j 6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制
[YJ*zO 6.4 光学投影显示中的散斑
rw?wlBEG% 6.4.1 投影显示的剖析
&"Fz)} 6.4.2 投影显示中的散斑抑制
rY)m"'puP 6.4.3 偏振多样性
JY_!G 6.4.4 运动屏幕
u(JuU/U 6.4.5 波长多样性
pE$*[IvQ' 6.4.6 角度多样性
~eUv.I/ 6.4.7 投影
光学系统的留有余量的设计
c$_} 6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上
Se(apQH 6.4.9 专门设计的屏幕
,/[1hhP@ 6.5 投影微光刻中的散斑
(V"7H 6.5.1 准分子激光的相干性质
B0^:nYko 6.5.2 时域散斑
=UxKa` 6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落
_V` QvnT} 第7章 某些非成像应用中的散斑
f?"909& 7.1 多模
光纤中的散斑
8'u,}b) 7.1.1 光纤中的模式噪声
+:u
&] 7.1.2 限定散斑的统计性质
s+v$sF 7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系
Sf
t,$ 7.2 散斑对光学雷达性能的影响
#c-Jo[%G 7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性
3)XS^WG 7.2.2 低光照水平下的散斑
o^u}(wZ{ 7.2.3 探测统计分布——直接探测
bLUyZ3m! 7.2.4 探测统计分布——外差探测
cN)noGkp 7.2.5 直接探测与外差探测的比较
t<cWMx5ra 7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响
UBx0Z0Y 第8章 散斑与计量学
<p[RhP 8.1 散斑照相术
,MD>Jx| 8.1.1 面内位移
Bhe0z|& 8.1.2 仿真
^k!u 8.1.3 谱五(vx,vy)的性质
RG-,<G` 8.1.4 对移动量(x0,y0)的限制
={~A}
X01 8.1.5 多散斑图窗口分析
5_SxX@fW% 8.1.6 物体转动
`>`{DEDx{5 8.2 散斑干涉术
X{qa|6S,F 8.2.1 使用照相探测的系统
Q>\9/DjUp 8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI)
Chtls;Ph[ 8.2.3 剪切散斑干涉术
5
Praj 8.3 从条纹图样到相位分布图
XMpE|M!c 8.3.1 傅里叶变换法
Y+3r{OI 8.3.2 相移散斑干涉术
MUp{2_RA 8.3.3 相位展开
r
D|Bj(X8 8.4 用散斑测量振动
~-NlTx 8.5 散斑与表面粗糙度的测量
d'p@[1/ 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
J8hH#7WMS 8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差
>8DZj&j 8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差
1!2,K ot 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
y?V#LW[^E 第9章 通过大气成像中的散斑
ffh3okyW0 9.1 背景
X6o
iOs 9.1.1 大气中折射率的涨落
C?PgC~y) 9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数
S d]`) 9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数
8MCSU'uQ 9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质
YXTd^M~@D 9.5 天文散斑干涉测量术
~H`(z zk 9.5.1 可恢复的物信息
gz`P~7-w: 9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
= k>ygD_ 9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术
O`='8'6zW\ 9.6.1 交叉频谱传递函数
LF_am*F 9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息
1EA} [x 9.7 双频频谱(Bispectrum)技术
"z ;ky8 9.7.1 双频频谱传递函数
REKv&^FLN 9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息
F5/,H:K\ 9.8 散斑相关成像术
c!>",rce 附录A 散斑场的线性变换
kG]FB.@bG 附录B 部分散射散斑的对比度
YDo,9 附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算
~JxAo\2i C.1 相关矩阵
t[?O*> C.2 相位微商的联合密度函数
9/R<, C.3 强度微商的联合密度函数
(% f2ZNen 附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析
O=wu0n D.1 自由空间光路
:TN^}RML D.2 成像光路
,[0rh%%j 附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度
N"#=Q=)x E.1 随机相位漫射体
<)$b=z E.2 漫射体刚好充满投影光学系统
XveG#oyiU E.3 漫射体充溢投影光学系统
z2.Z xL"* 附录F 限定散斑的统计
F
B7.b 附录G
模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例
gay6dj^ G.1 自由空间传播中的散斑模拟
dGBVkb4]T G.2 成像光路中的散斑模拟
}X[wWH 参考文献
G%RhNwm 汉英对照索引
{QRrAi ……
B\}B
H >,. x'{