螺旋相位板在產(chǎn)生渦旋光束及圖像邊緣增強(qiáng)中的應(yīng)用.pdf

1、螺旋相位板(SPP,Spiral Phase Plate)是一種新型的濾波器,入射平面波穿過 SPP后產(chǎn)生的渦旋光束是一種具有相位奇點(diǎn)、螺旋型波前和確定軌道角動(dòng)量的特殊光場(chǎng),這些特性使SPP在諸如光學(xué)微操作、自由空間光通信、光學(xué)成像等諸多領(lǐng)域都具有十分重要的潛在應(yīng)用價(jià)值。SPP在光學(xué)渦旋的產(chǎn)生、調(diào)制以及應(yīng)用機(jī)理等方面的應(yīng)用,成為本學(xué)科前沿的研究熱點(diǎn)。本文以螺旋相位板為基礎(chǔ),對(duì)光學(xué)渦旋產(chǎn)生、旁瓣抑制及其在圖像邊緣增強(qiáng)中的應(yīng)用進(jìn)行了理論分析

2、與實(shí)驗(yàn)研究,論文的主要內(nèi)容如下:
　　1.簡(jiǎn)要介紹了產(chǎn)生光學(xué)渦旋的幾種方法及其各自的優(yōu)缺點(diǎn),包括幾何模式轉(zhuǎn)換法、計(jì)算全息法、液晶空間光調(diào)制法和螺旋相位板法等,并在反射型純相位液晶空間光調(diào)制器基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究了圓形螺旋相位板對(duì)嚴(yán)格有限孔徑平面波的夫瑯和費(fèi)衍射,通過理論模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析了圓形螺旋相位板的拓?fù)浜蓴?shù)、半徑等參數(shù)對(duì)渦旋光束光強(qiáng)分布的影響,發(fā)現(xiàn)在圓形螺旋相位板對(duì)平面波的遠(yuǎn)場(chǎng)衍射中,拓?fù)浜蓴?shù) n控制著光束分布特征,半徑 R控制

3、著光束尺寸的大小。
　　2.詳細(xì)介紹了幾種常用光學(xué)渦旋旁瓣抑制的方法,包括最佳環(huán)形螺旋相位板、徑向調(diào)制螺旋相位板和類貝塞爾調(diào)制螺旋相位板等,給出這幾種濾波器的透過率函數(shù)及其對(duì)平面波的夫瑯和費(fèi)衍射場(chǎng)解析式,并在純相位反射型液晶空間光調(diào)制器的基礎(chǔ)上對(duì)這幾種方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)最佳環(huán)形螺旋相位板和徑向調(diào)制螺旋相位板都可以較好的抑制光學(xué)渦旋的旁瓣,而類貝塞爾調(diào)制螺旋相位板與前兩種器件相比不僅可以完全消除光學(xué)渦旋的旁瓣,而且不會(huì)改變渦旋