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第一章 随机场的概念1

1.1 基本定义1

1.2 复随机场的空间协方差函数4

1.3 均匀随机场的空间谱表示9

1.4 局地均匀随机场12

1.5 准均匀随机场16

1.6 随机场的空-时谱表示17

1.7 随机场的特征函数表示21

参考文献33

第二章 随机场衍射34

2.1 基本方程34

2.2 无限均匀介质中的随机波35

2.3 平面波通过无限随机屏的衍射40

2.3.1 基本方程41

2.3.2 平面波通过随机相屏的传播46

2.3.3 无限相屏外的振幅与相位起伏48

2.3.4 通过无限相屏波的强度起伏52

2.4 简单光学系统的随机衍射55

2.4.1 随机波通过小孔衍射和Van Cittert-Zernike理论55

2.4.2 随机波的聚焦62

2.4.3 空间相干性在成像中的作用63

参考文献68

第三章 单次散射理论69

3.1 微扰方法69

3.2 散射场的平均强度72

3.3 等效散射截面84

3.4 散射场的空间相关和概率分布89

3.5.1 含时协方差94

3.5 时变不均匀介质散射94

3.5.2 整体静止不均匀体的散射95

3.5.3 整体运动不均匀体的散射96

3.5.4 冻结 不均匀介质的散射99

3.6 脉冲与调制信号的散射101

3.7 电磁波散射103

3.7.1 各向同性不均匀稳态介质中的散射104

3.7.2 平均Poynting矢量106

3.8 离散体散射107

3.8.1 单粒子散射场107

3.8.2 平均单次散射场108

3.8.3 平均强度110

3.8.4 平均Poynting矢量和等儿散射截面112

参考文献113

4.1 抛物方程近似114

第四章 大尺度不均匀介质中标量波的传输114

4.2 抛物方程近似下的能量守恒定律122

4.3 微扰方法125

4.4 微扰理论中的相位与振幅分布134

4.5 马尔柯夫近似137

4.5.1 平均场138

4.5.2 互相关函数143

4.5.3 四阶相干函数及强度直149

4.6 马尔柯夫近似运用条件154

参考文献161

第五章 多次散射理论162

5.1 平均场与协方差函数的Feynman技术与扰动理论162

5.2 无限随机介质中点辐射源的平均场175

5.3 辐射传输方程187

参考文献199

第六章 光波在大气介质中的传播200

6.1 大气折射率统计特征200

6.2 双点位相和对数振幅相关函数205

6.3 等晕性206

6.3.1 等晕条件206

6.3.2 Fried常数ro208

6.3.3 等晕角208

6.4 大气闪烁211

6.4.1 弱起伏大气闪烁211

6.4.2 强起伏大气闪烁214

6.5 孔径平滑Kolmogorov谱理论228

6.5.1 弱起伏理论229

6.5.2 强起伏理论236

6.5.3 斜程孔径平滑因子239

6.5.4 闪烁分布的孔径平滑240

6.6 孔径平滑变形Andrews谱理论242

6.6.1 变形Andrews谱242

6.6.2 平面波孔径平滑因子243

6.6.3 球面波孔径平滑因子246

6.6.4 反射光闪烁孔径平滑效应248

6.7 湍流介质中固体粒子的后向散射增强252

6.7.1 后向散射增强绝对效应252

6.7.2 面发射、散射与接收266

6.7.3 从埋在湍流介质中的波阵面翻转镜上的反射287

6.8 随机介质后向散射增强293

6.8.1 再论多次散射293

6.8.2 传输方程和后向散射增强303

6.8.3 后向散射强度的角分布307

6.8.4 漫射近似309

6.9 相位间歇性314

6.9.1 标量波波阵面位错理论314

6.9.2 湍流大气中传输光波的相位间歇324

6.9.3 湍流产生的相位间歇分布338

参考文献347

第七章 光波大气成像352

7.1 成像基本方程352

7.2 长曝光成像353

7.2.1 物像关系354

7.2.2 逆过程356

7.3.1 图像能谱359

7.3 短曝光成像359

7.3.2 三阶相关理论363

7.3.3 移动和叠加方法365

7.4 湍流大气中二次成像365

参考文献369

第八章 光波在生物介质中的传播与成像371

8.1 生物组织的光学特性371

8.2 光子在生物介质中的迁移375

8.2.1 传输理论375

8.2.2 漫射理论376

8.2.3 后向散射396

8.2.4 厚组织的测量与数值近似400

8.3 漫射光子密度波404

8.4 偏振光在生物组织中的传播406

参考文献410