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.
yO%VzjJhg 《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。
l9,w>]s 《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。
uof0Oc. 《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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oa|k!U pzYG?9cwz 中文版序
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<4S F~i 第1章 散斑的起源和表现
`_6@3-% 1.1 一般背景
ROcY'- 1.2 散斑起因的直观解释
">0 /8] l 1.3 一些数学预备知识
g8B&u u # 第2章 随机相幅矢量和
<:H 2.1 相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩
(p'/p 2.2 有大量独立步数的随机行走
:1%VZvWk* 2.3 随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量
UeC 81*XZ 2.4 随机相幅矢量和之和
6YB-}>? 2.5 有限个等长度分量的随机相幅矢量和
8VKb* 2.6 相位非均匀分布的随机相幅矢量和
Cf.WO %?P 第3章 光学散斑的一阶统计性质
XP3QBq 3.1 强度的定义
ei(|5h 3.2 强度和相位的一阶统计
F12S(5Z0% 3.2.1 大量的随机相幅矢量
GWVEIZ 3.2.2 常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和
sT@u3^> 3.2.3 有限数目的等长相幅矢量
UEk|8yq 3.3 散斑图样的和
DWHOSXA4 3.3.1 在振幅基础上求和
NO%|c|B| 3.3.2 两个独立散斑强度的和
w`2_6[,9 3.3.3 N个独立散斑强度的和
i@sCMCu6 3.3.4 相关散斑强度的和
P DNt4=C 3.4 部分偏振散斑
>IR`] 3.5 部分散射散斑
&n,xGIG 3.6 散斑驱动的散斑或复合散斑的统计
z0FR33- 3.6.1 负指数强度分布驱动的散斑
+<vqkc 3.6.2 T强度分布驱动的散斑
* <Nk%` 3.6.3 T强度分布驱动的独立散斑图样之和
jTGS6{E 第4章 散斑的高阶统计性质
g#pIMA#/ 4.1 多元高斯统计
sf=%l10Fk# 4.2 对散斑场的应用
0EF,uRb 4.3 散斑振幅、相位和强度的多维统计
ixoMccU0 4.3.1 振幅的联合密度函数
U<#$w{d: 4.3.2 相位联合密度函数
-sruxF 4.3.3 强度的联合密度函数
>&4I.nA 4.4 散斑的自相关函数和功率谱
_%C_uBLi 4.4.1 自由空间传播光路
[0(
E>vm 4.4.2 成像光路
UeIqAG 8 4.4.3 深度方向上的散斑尺寸
C{U[w^X 4.5 散斑对散射体微结构的依赖关系
IX > j8z[ 4.5.1 面散射与体散射的对比
1D#T+t`[ 4.5.2 散射波的相关面积为有限的效应
LL6ON
} 4.5.3 一种散斑大小与散射光斑大小无关的机制
6ba2^3GH 4.5.4 散射波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散射
}Etd#"> 4.5.5 散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散射
W_Ws3L1;N 4.5.6 体散射产生的散斑的性质
Iltg0`
4.6 积分和模糊的散斑的统计学
!]UU;8h~ 4.6.1 积分散斑的平均值和方差
h[M6. 4.6.2 积分强度概率密度函数的近似结果
mUe@Dud 4.6.3 积分强度的概率密度函数的“准确”结果
4OB~h]Vc 4.6.4 部分偏振散斑图样的积分
'2i)#~YO< 4.7 散斑强度和相位的微商的统计性质
!kjr>:)x 4.7.1 背景
oqQ? 2k<@ 4.7.2 各种散射光斑形状下的
参数 '=@H2T6= 4.7.3 散斑相位的微商:散斑图样中的
光线方向
h|Teh-@A5 4.7.4 散斑强度的微商
Eusf gU: 4.7.5 散斑图样的亮阶交叉
uH~ TugQ~ 4.8 散斑图样的零点:光学涡旋
~Iu21Q(* 4.8.1 零强度出现所要求的条件
D{3 x}5 4.8.2 在强度零点附近散斑相位的性质
%<bG%V( 4.8.3 完全散射的散斑中的涡旋密度
8/kx 3 4.8.4 完全散射的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度
8kn]_6:3i 第5章 抑制散斑的光学方法
s|rZ>SLL 5.1 偏振的多样化
: Oz7R: 5.2 用运动漫射体进行时间平均
[f0oB$ 5.2.1 背景
f"OA Zji 5.2.2 光滑的物
d%[`=fs]|m 5.2.3 粗糙的物
(,)vak&t 5.3
波长和角度的多样化
_sCJ3ZJ 5.3.1 自由空间传播,反射光路
e
P,XH{s 5.3.2 自由空间传播,透射光路
$
M[}(m 5.3.3 成像光路
g}s-v?+ 5.4 减弱时间和空间相干性
d
>wmg*J 5.4.1 光学中的相干性概念
+X|m>9 5.4.2 运动的漫射体和相干性的减弱
:w&)XI34 5.4.3 通过减弱时间相干性抑制散斑
o )}< 5.4.4 通过减弱空间相干性抑制散斑
v1tN
DyM6 5.5 用时间相干性破坏空间相干性
DRFuvU+e 5.6 复合散斑抑制技术
7.Kjg_N#Tr 第6章 某些成像应用中的散斑
G\aLg 6.1 眼睛中的散斑
")[Q4H;V 6.2 全息术中的散斑
E]U3O>hf 6.2.1 全息术的原理
|
9\7xT 6.2.2 全息像中的散斑抑制
r&l*.C* 6.3 光学相干层析术中的散斑
V?L$ys 6.3.1 OCT成像技术简介
eL$U M 6.3.2 OCT的分析
GJl@ag5h]! 6.3.3 0CT中的散斑和散斑抑制
:\w[xqH 6.4 光学投影显示中的散斑
E[htB>< 6.4.1 投影显示的剖析
DJ2]NA$Q* 6.4.2 投影显示中的散斑抑制
^Hhw(@`qf 6.4.3 偏振多样性
r{N{!"G
6.4.4 运动屏幕
N@du.d: 6.4.5 波长多样性
GVHfN5bTqn 6.4.6 角度多样性
_XO)`D~ 6.4.7 投影
光学系统的留有余量的设计
'2qxcc o 6.4.8 将变化的漫射体投影到屏幕上
U(&nh? 6.4.9 专门设计的屏幕
K1wN9D{t' 6.5 投影微光刻中的散斑
+qW w-8 6.5.1 准分子激光的相干性质
{ALBmSapK" 6.5.2 时域散斑
A>1p]# 6.5.3 从曝光涨落到线位置的涨落
Hk~
gcG 第7章 某些非成像应用中的散斑
>7Sl(
UY- 7.1 多模
光纤中的散斑
BQJ`vIa 7.1.1 光纤中的模式噪声
EwBN+v;) 7.1.2 限定散斑的统计性质
"VVR#H}{ 7.1.3 模式噪声对频率的依赖关系
_=^hnv 7.2 散斑对光学雷达性能的影响
5`{;hFl 7.2.1 从远程目标返回的散斑场的空间相关性
i,b7Ft:F& 7.2.2 低光照水平下的散斑
';CuJXAj 7.2.3 探测统计分布——直接探测
)D-.7m.v] 7.2.4 探测统计分布——外差探测
6Cv2>'{S 7.2.5 直接探测与外差探测的比较
ZT6X4 Z 7.2.6 降低光学雷达探测系统中散斑的影响
w5/X{ 第8章 散斑与计量学
08n%%
F 8.1 散斑照相术
z hm!sMlO 8.1.1 面内位移
JE:n`l/p 8.1.2 仿真
!}Ou|r4_ 8.1.3 谱五(vx,vy)的性质
D>#v 6XI 8.1.4 对移动量(x0,y0)的限制
!m:PBl5
8.1.5 多散斑图窗口分析
huD\dmQ:] 8.1.6 物体转动
a=T7w;\h 8.2 散斑干涉术
P(i2bbU 8.2.1 使用照相探测的系统
<GmrKdM 8.2.2 电子散斑干涉术(ESPI)
~JRuMP 8.2.3 剪切散斑干涉术
96E7hp !: 8.3 从条纹图样到相位分布图
iF_r'+j 8.3.1 傅里叶变换法
D.CsnfJ 8.3.2 相移散斑干涉术
c:_i)": 8.3.3 相位展开
"91Atb;hJ 8.4 用散斑测量振动
=
Vr[V@ 8.5 散斑与表面粗糙度的测量
r~!%w(N|M 8.5.1 由散斑对比度得到表面高度的均方差值和表面协方差面积
f(MHU 8.5.2 由两个波长的退相关得到表面高度的均方差
eHyuO)(xH1 8.5.3 由两个角度的退相关得到表面高度的均方差
T2PFE4+Dp 8.5.4 由测量角功率谱得到表面高度标准偏差和协方差函数
3R[J,go 第9章 通过大气成像中的散斑
]}L1W`n 9.1 背景
-:p1gg& 9.1.1 大气中折射率的涨落
IV#f}NrfD 9.2 短曝光和长曝光的点扩展函数
F$y FR 9.3 长曝光和短曝光的平均光学传递函数
SR8Kzk{ 9.4 短曝光OTF和MTF的统计性质
]B' 9.5 天文散斑干涉测量术
^V,/4u 9.5.1 可恢复的物信息
<mgTWv 9.5.2 对散斑传递函数形式的更完整的分析结果
$
5-2cL 9.6 交叉谱或Knox-Thompson技术
JP*wi-8D 9.6.1 交叉频谱传递函数
@' :um 9.6.2 从交叉谱恢复全部物信息
Q
pc^qP^- 9.7 双频频谱(Bispectrum)技术
Tq; "_s 9.7.1 双频频谱传递函数
%f(.OR)6{ 9.7.2 从双频频谱恢复完全的物信息
0Lz56e'j 9.8 散斑相关成像术
x]+KO)I 附录A 散斑场的线性变换
$"n)C 附录B 部分散射散斑的对比度
!4.^@^L|\ 附录C 得出强度和相位微商的统计性质的计算
uqeWdj*Y C.1 相关矩阵
g
UAPjR C.2 相位微商的联合密度函数
%!h+ C.3 强度微商的联合密度函数
92_H!m/ 附录D 散斑对波长及角度依赖关系的分析
ssbyvzQ D.1 自由空间光路
'n.9qxY; D.2 成像光路
'wq:F?viF 附录E 当动态漫射体投影到随机屏上时的散斑对比度
959jp85 E.1 随机相位漫射体
P2RL\`<" E.2 漫射体刚好充满投影光学系统
mBkQ
8e E.3 漫射体充溢投影光学系统
R:m=HS_ 附录F 限定散斑的统计
\iSBLU 附录G
模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例
:>ST)Y@]w G.1 自由空间传播中的散斑模拟
&L`p4AZ G.2 成像光路中的散斑模拟
x&b-Na