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. 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。 4vb
tB2  
《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。 'n4$dv%q  

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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-cCWo
c  
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@lQzRqRb  
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$4NV&`Q  
5.4.1 光学中的相干性概念 +L U.QI'  
5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱 Xt9vTCox  
5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑 ;]\>jC  
5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑 rJK
a
c"{  
5.5 用时间相干性破坏空间相干性 mIh >8))E  
5.6 复合散斑抑制技术 8_:j.(n  
第6章 某些成像应用中的散斑 YU,fx<c  
6.1 眼睛中的散斑 "J"RH:$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 UG24v  
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"M
P\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 nSpOTQ  
8.1.1 面内位移 yA~
1$sA1  
8.1.2 仿真 UetI4`  
8.1.3 谱五(vx，vy)的性质 _[h!r;DsG  
8.1.4 对移动量(x0，y0)的限制 j~Mx^ivwj  
8.1.5 多散斑图窗口分析 sL)7MtNwy  
8.1.6 物体转动 }CM#
jN?(  
8.2 散斑干涉术 :%<'('S|  
8.2.1 使用照相探测的系统 {]]#q0|  
8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI) XwIhD  
8.2.3 剪切散斑干涉术 %?Q<  
8.3 从条纹图样到相位分布图 _'Rg7zHTp-  
8.3.1 傅里叶变换法 }8[  
8.3.2 相移散斑干涉术 wufQyT`  
8.3.3 相位展开 +zf`_1+)U  
8.4 用散斑测量振动 /h 4rW>8D2  
8.5 散斑与表面粗糙度的测量 yp]z@SYA@  
8.5.1 由散斑对比度得到表面高度的均方差值和表面协方差面积
PkcvUJV  
8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差 .UYhj8  
8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差 e)$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[]Yxl  
9.5.1 可恢复的物信息 lE$(*1H  
9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果 CYYo+5x  
9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术 Lt
GjHB\+  
9.6.1 交叉频谱传递函数 T%aM~dp  
9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息 _k#!^AJ}x  
9.7 双频频谱(Bispectrum)技术 S8O,{  
9.7.1 双频频谱传递函数 @w(X}q1  
9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息 8On MtP  
9.8 散斑相关成像术 n7.85p@ua  
附录A 散斑场的线性变换 %$

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 >z73uKA(  
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  
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