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全新光学中的散斑现象——理论与应用(美)古德曼9787030255372
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中文版序序章散斑的起源和表现1.1一般背景1.2散斑起因的直观解释1.3一些数学预备知识第2章随机相幅矢量和2.1相幅矢量和的实部和虚部的一阶矩和二阶矩2.2有大量独立步数的随机行走.随机相幅矢量和加上一个已知相幅矢量2.4随机相幅矢量和之和2.5有限个等长度分量的随机相幅矢量和2.6相位非均匀分布的随机相幅矢量和第3章光学散斑的一阶统计质3.1强度的定义3.2强度和相位的一阶统计3.2.1大量的随机相幅矢量3.2.2常相幅矢量加上一个随机相幅矢量和3..有限数目的等长相幅矢量3.3散斑图样的和3.3.1在振幅基础上求和3.3.2两个独立散斑强度的和3.3.3N个独立散斑强度的和3.3.4相关散斑强度的和3.4部分偏振散斑3.5部分散散斑3.6散斑驱动的散斑或复合散斑的统计3.6.1负指数强度分布驱动的散斑3.6.2T强度分布驱动的散斑3.6.3T强度分布驱动的独立散斑图样之和第4章散斑的高阶统计质4.1多元高斯统计4.2对散斑场的应用4.3散斑振幅、相位和强度的多维统计4.3.1振幅的联合密度函数4.3.2相位联合密度函数4.3.3强度的联合密度函数4.4散斑的自相关函数和功率谱4.4.1自由空间传播光路4.4.2成像光路4.4.3深度方向上的散斑尺寸4.5散斑对散体微结构的依赖关系4.5.1面散与体散的对比4.5.2散波的相关面积为有限的效应4.5.3一种散斑大小与散光斑大小无关的机制4.5.4散波的相关面积和表面高度涨落的关系——表面散4.5.5散斑对比度对表面粗糙度的依赖关系——面散4.5.6体散产生的散斑的质4.6积分和模糊的散斑的统计学4.6.1积分散斑的平均值和方差4.6.2积分强度概率密度函数的近似结果4.6.3积分强度的概率密度函数的“准确”结果4.6.4部分偏振散斑图样的积分4.7散斑强度和相位的微商的统计质4.7.1背景4.7.2各种散光斑形状下的参数4.7.3散斑相位的微商:散斑图样中的光线方向4.7.4散斑强度的微商4.7.5散斑图样的亮阶交4.8散斑图样的零点:光学涡旋4.8.1零强度出现所要求的条件4.8.2在强度零点附近散斑相位的质4.8.3完全散的散斑中的涡旋密度4.8.4完全散的散斑加上一个相干背景后的涡旋密度第5章抑制散斑的光学方法5.1偏振的多样化5.2用运动漫体进行时间平均5.2.1背景5.2.2光滑的物5..粗糙的物5.3波长和角度的多样化5.3.1自由空间传播,反光路5.3.2自由空间传播,透光路5.3.3成像光路5.4减弱时间和空间相干5.4.1光学中的相干概念5.4.2运动的漫体和相干的减弱5.4.3通过减弱时间相干抑制散斑5.4.4通过减弱空间相干抑制散斑5.5用时间相干破坏空间相干5.6复合散斑抑制技术第6章某些成像应用中的散斑6.1眼睛中的散斑6.2全息术中的散斑6.2.1全息术的原理6.2.2全息像中的散斑抑制6.3光学相干层析术中的散斑6.3.1OCT成像技术简介6.3.2OCT的分析6.3.30CT中的散斑和散斑抑制6.4光学投影显示中的散斑6.4.1投影显示的剖析6.4.2投影显示中的散斑抑制6.4.3偏振多样6.4.4运动屏幕6.4.5波长多样6.4.6角度多样6.4.7投影光学系统的留有余量的设计6.4.8将变化的漫体投影到屏幕上6.4.9专门设计的屏幕6.5投影微光刻中的散斑6.5.1准分子激光的相干质6.5.2时域散斑6.5.3从曝光涨落到线位置的涨落第7章某些非成像应用中的散斑7.1多模光纤中的散斑7.1.1光纤中的模式噪声7.1.2限定散斑的统计质7.1.3模式噪声对频率的依赖关系7.2散斑对光学雷达能的影响7.2.1从远程目标返回的散斑场的空间相关7.2.2低光照水平下的散斑7..探测统计分布——直接探测7.2.4探测统计分布——外差探测7.2.5直接探测与外差探测的比较7.2.6降低光学雷达探测系统中散斑的影响第8章散斑与计量学8.1散斑照相术8.1.1面内位移8.1.28.1.3谱Lk(vx,vy)的质8.1.4对移动量(x0,y0)的限制8.1.5多散斑图窗口分析8.1.6物体转动8.2散斑干涉术8.2.1使用照相探测的系统8.2.2散斑干涉术(ESPI)8..剪切散斑干涉术8.3从条纹图样到相位分布图8.3.1傅里叶变换法8.3.2相移散斑干涉术8.3.3相位展开8.4用散斑测量振动8.5散斑与表面粗糙度的测量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8.5.2由两个波长的退相关得到表面高度的均方差8.5.3由两个角度的退相关得到表面高度的均方差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第9章通过大气成像中的散斑9.1背景9.1.1大气中折率的涨落9.2短曝光和长曝光的点扩展函数9.3长曝光和短曝光的平均光学传递函数9.4短曝光OTF和MTF的统计质9.5天文散斑干涉测量术9.5.1可恢复的物信息9.5.2对散斑传递函数形式的更完整的分析结果9.6交叉谱或Knox-Thompson技术9.6.1交叉频谱传递函数9.6.2从交叉谱恢复全部物信息9.7双频频谱(Bispectrum)技术9.7.1双频频谱传递函数9.7.2从双频频谱恢复完全的物信息9.8散斑相关成像术附录A散斑场的线变换附录B部分散散斑的对比度附录C得出强度和相位微商的统计质的计算C.1相关矩阵C.2相位微商的联合密度函数C.3强度微商的联合密度函数附录D散斑对波长及角度依赖关系的分析D.1自由空间光路D.2成像光路附录E当动态漫体投影到随机屏上时的散斑对比度E.1随机相位漫体E.2漫体刚好充满投影光学系统E.3漫体充溢投影光学系统附录F限定散斑的统计附录G模拟散斑的Mathe瑚tica程序范例G.1自由空间传播中的散斑模拟G.2成像光路中的散斑模拟参考文献汉英对照索引
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