物理光学与应用光学——56.pptx

球面透镜具有二维Fourier变换性质，能将远处的夫琅和费衍射拉到近处二、透镜具有二维Fourier变换功能 1、球面透镜 二维 2、柱面透镜 一维第1页/共54页4.1 透镜的复振幅透过率函数一、研究方法：1、透镜的口径：先设为正无穷，再让具趋于有限p(x,y)2、薄透镜(透镜厚度不计)厚透镜 正透镜 负透镜3、对光波无吸收。t(x,)=14、无像差（点 点）第2页/共54页二、透镜对波面的变换(位相调制)1 将薄透镜看成一个平面，即物方主平面是像方主平面，此平面定义为xy平面，xy平面上（发散球面波，由位相因子的菲近似，傍轴近似）透镜前光场复振幅 透镜后光场复振幅第3页/共54页透镜的透过率函数为 第4页/共54页2.透镜的厚度函数(1)透镜的调制在忽略振幅变化时，仅为正比于透镜各点厚度的位相变化，透镜的位相调制第5页/共54页第6页/共54页(2)透镜的厚度函数R1R2近似结果第7页/共54页(3)第8页/共54页三、透镜的复振幅透过率函数 1、透镜口径为无限大时，有2、有限大 引入光瞳函数:对入射波面的大小范围的限制 3、实际透镜的复振幅透过率函数 因此以后要是遇到透镜就乘以 即可。第9页/共54页(1)会聚透镜：将发散球面波变换为一个会聚球面波正透镜 0 向后方距离 处的焦点 会聚的球面波第10页/共54页负透镜 0 是由透镜前方 处的虚焦点 发出的球面波正负透镜对入射波面的效应第11页/共54页4.2 透镜的付氏变换性质在Fraunhofer衍射中第12页/共54页一、孔径平面与观察平面之间的复振幅关系(记住结论)为任意光波 平面波正入射球面波照射在 区间段是菲涅尔衍射(用菲涅尔衍射积分公式求解)则：第13页/共54页第14页/共54页第15页/共54页 第16页/共54页第17页/共54页第18页/共54页第19页/共54页第20页/共54页平面波后焦面 第21页/共54页第22页/共54页第23页/共54页第24页/共54页第25页/共54页 三、单色球面波照射孔径平面 第26页/共54页第27页/共54页第28页/共54页第29页/共54页透镜的孔径的影响第30页/共54页第31页/共54页第32页/共54页第33页/共54页第34页/共54页第35页/共54页第36页/共54页2.物体放在透镜后方第37页/共54页第38页/共54页第39页/共54页第40页/共54页3.物体放在透镜前方第41页/共54页第42页/共54页第43页/共54页总结:透镜孔径参与了对有效物体的限制实际上是对各种频率成份的限制低频成份可以通过稍高频成份可以部分通过第44页/共54页高频成份完全被滤除由于透镜孔径的限制，后焦面上得不到准确位物体频谱，给付氏变换结果带来了误差，频率愈大，误差愈大（渐晕效应）lens孔径尽可能大，物体尽可能靠近透镜，就是减少渐晕。第45页/共54页2、二维光学频谱分析系统光路图第46页/共54页第47页/共54页第48页/共54页第49页/共54页第50页/共54页第51页/共54页第52页/共54页第53页/共54页感谢您的观看！第54页/共54页