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目录 1

译者的话 1

序言 1

第一章 导言 1

参考文献 7

第二章 激光斑纹图样的统计特性 9

2.1 斑纹及其起因 9

2.2.1 复平面内的无规移动 12

2.2 偏振斑纹图样的一级统计 12

2.2.2 复振幅统计 14

2.2.3 强度与相位统计 16

2.2.4 强度统计的实验证实 18

2.3 斑纹图样之和的一级统计 19

2.3.1 斑纹图样按振幅相加 19

2.3.2 斑纹图样按强度相加 20

2.3.3 部分偏振的斑纹图样 26

2.4.1 无规移动加一恒相位复矢 29

2.4 斑纹图样与相干背景之和的一级统计 29

2.4.2 强度的一级统计 30

2.4.3 相位的一级统计 33

2.5 斑纹的某些二级统计特性 34

2.5.1 自相关函数与功率谱密度一自由空间几何 35

2.5.2 自相关函数与功率谱密度——成象几何 40

2.5.3 强度与相位的二级概率密度函数 41

2.6 积分斑纹图样与模糊斑纹图样的一级统计 46

2.6.1 积分与模糊斑纹的平均与方差 47

2.6.2 积分斑纹的概率密度函数的近似形式 51

2.6.3 积分斑纹的精确概率密度函数 54

2.6.4 部分偏振斑纹图样的积分 58

2.7 表面结构对单色偏振斑纹图样的影响 60

2.7.1 粗糙表面上波的有限相关面积的影响 61

2.7.2 表面相关函数与反射波互强度之间的关系 64

2.7.3 斑纹衬比对表面粗糙度的依赖关系 67

参考文献 73

第三章 部分相干光的斑纹图样 77

3.1 多色光的斑纹图样 78

3.1.1 基本公式 79

3.1.2 光谱相关函数 81

3.1.3 多色图样的一级统计 87

3.1.4 二级统计 96

3.2 准单色光的斑纹图样 102

3.2.1 夫琅和费平面斑纹图样 103

3.2.2 象平面内的空间相干效应 111

3.3 具有任意相干性的光所产生的斑纹图样 115

参考文献 120

第四章 斑纹的减弱 124

4.1 背景资料 124

4.2 减弱斑纹的技术 127

4.2.1 减弱时间与空间相干性 127

4.2.2 有裕量的无斑纹全息图 129

4.2.3 Martienssen与Spiller法 130

4.2.4 用有限孔径扫描象 131

4.2.5 移动孔径同时观察时间平均象 132

4.3 边使用移动孔径边按时间平均使斑纹减弱 133

4.3.1 时间平均的自相关函数 135

4.3.2 时间平均强度的概率密度函数 140

4.3.3 “最佳”孔径形状 143

4.4 用空间部分相干光照明使斑纹减弱 145

4.4.1 远场情况 145

4.4.2 象平面情况 146

4.5.1 自相关函数 153

4.5 通过有限孔径观察斑纹图样使斑纹减弱 153

4.5.2 强度的概率密度函数 155

4.6 用时间部分相干光照明使斑纹减弱 157

4.6.1 远场情况 157

4.6.2 像平面情况 161

4.7 互相关函数 167

4.7.1 高维互相关函数 168

4.7.2 互相关函数中无关紧要的相位项 170

参考文献 174

5.1 漫射光的干涉 176

第五章 用斑纹图样进行信息处理 176

5.2 对横向位移的斑纹图样曝光的照相底片所产生的干涉条纹 179

5.2.1 两次相继曝光的记录（Burch与Tokarski的实验） 180

5.2.2 多次相继曝光的记录 181

5.2.3 用双折射晶片同时记录 182

5.2.4 曝光时连续移动照相底片 183

5.3 对纵向移动斑纹图样曝光的照相底片所产生的干涉条纹 184

5.4 光学处理时作为无规载波的调制斑纹图样 185

5.4.1 一般原理 185

5.4.2 两个像之间差别的探测 187

5.4.3 信息的译出 190

5.4.4 衬比反转 191

5.4.5 用二元栅（Binary Grid）进行空间滤波 192

6.5 用斑纹图样作信息存贮 193

5.5.1 用定向斑纹作信息存贮 193

5.5.2 用多次曝光作信息存贮 195

5.6.1 用双光束照明测量位移 196

5.6 用调制斑纹图样的光学处理来研究物体位移 196

5.6.2 位移远小于一个斑纹颗粒直径的情况 198

5.6.3 位移大于一个斑纹颗粒直径的情况 199

5.6.4 用双曝光及单向照明测量位移 200

5.6.5 在位移期间用连续曝光法测量位移 203

参考文献 204

第六章 斑纹干涉量度学 205

6.1 背景资料 205

6.2.1 单个斑纹场的大小和亮度分布 209

6.2 激光斑纹场的干涉 209

6.2.2 斑纹和均匀场的相干结合 212

6.2.3 两个斑纹场的相干和不相干结合 213

6.3 目视斑纹干涉量度学 213

6.3.1 具有均匀参考场的目视仪器 213

6.3.2 应用于探测振动和运动 215

6.4 使用照相记录的斑纹干涉量度学 218

6.4.1 结合两个斑纹场的干涉仪 218

6.4.2 两个斑纹场相关的方法 220

6.4.3 测量面内位移的斑纹干涉仪 223

6.4.4 斑纹切变干涉仪 227

6.4.5 利用斑纹干涉量度学作等高线 231

6.5 电子斑纹图样干涉量度学 233

6.5.1 电子斑纹图样干涉量度学和全息干涉量度学之间的关系 234

6.5.2 斑纹干涉量度学中的电视系统 235

6.5.3 利用电子斑纹图样干涉量度学进行振动分析 236

6.5.4 利用电子斑纹图样干涉量度学测量位移 237

6.6 斑纹照相测量 238

6.6.1 测量表面位移 239

6.6.2 测量表面转动（倾斜） 241

6.6.3 利用斑纹照相进行振动测量 243

6.6.4 斑纹照相测量的应用 245

6.6.5 工程测量使用斑纹干涉量度学的限制 247

6.7 直接观察激光斑纹探测振动 249

6.7.1 转动波节的探测 250

6.7.2 可变灵敏度的辅助漫射体方法 252

参考文献 253

7.1.1 方法概述 256

7.1 基本原理 256

第七章 星体斑纹干涉量度学 256

7.1.2 理论概述 259

7.2 传递函数 260

7.2.1 简单大气模型 260

7.3.1 信噪比表达式 263

7.2.2 对数正态模型 263

7.2.3 望远镜象差的影响 264

7.2.4 大气施加的限制 266

7.3 信噪比 268

7.3.2 极限星等 271

7.4 测定物体强度分布 272

7.4.1 斑纹全息术 272

7.4.2 数值方法 274

7.4.3 光学预处理 277

7.5 斑纹干涉量度学的实际操作 277

7.5.1 信息收集和处理 277

7.5.2 长基线干涉量度学 279

参考文献 280