實(shí)驗(yàn)三 透鏡的ft性質(zhì)及常用函數(shù)與圖形的光學(xué)頻譜分析

1、實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三透鏡的透鏡的FT性質(zhì)及常用函數(shù)與圖形的光學(xué)頻譜分析性質(zhì)及常用函數(shù)與圖形的光學(xué)頻譜分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模?.了解透鏡對入射波前的相位調(diào)制原理2.加深對透鏡復(fù)振幅傳遞函數(shù)透過率物理意義的認(rèn)識（參見實(shí)驗(yàn)十一實(shí)驗(yàn)原理）3.應(yīng)用光學(xué)頻譜分析系統(tǒng)觀察常見圖形的傅里葉（FT）頻譜加深空間頻率域的概念二、實(shí)驗(yàn)原理：二、實(shí)驗(yàn)原理：理論基礎(chǔ)：波動方程、復(fù)振幅、光學(xué)傳遞函數(shù)透鏡由于本身厚度變化，使得入射光在通過透鏡時，各處走過的光程不同

2、，即所受時間延遲不同，因而具有位相調(diào)制能力，下圖為簡化分析，假設(shè)任意點(diǎn)入射的光線在透鏡中的傳播距離等于該點(diǎn)沿光軸方向透鏡的厚度，并忽略光強(qiáng)損失，即通過透鏡的光波振幅分布不變，僅產(chǎn)生大小正比于透鏡各點(diǎn)厚度的位相變化，透鏡傳遞函數(shù)記為：t(xy)=exp[jΦ(xy)]（1）Φ(xy)=kL(xy)L(xy):表示光程MNL(xy)=nD(xy)[D0D(xy)]（2）D0：透鏡中心厚度。D：透鏡厚度。n：透鏡折射率。可見只要知道透鏡厚度函

3、數(shù)D（xy）可得出其位相調(diào)制，在球面透鏡傍軸區(qū)域，用拋物面近似球面，可得到球面透鏡的厚度函數(shù)：（3）????????????????212211210RRyxDyxDR1，R2：構(gòu)成透鏡的兩個球面的曲率半徑。（4）????????????????????????????2122011211RRyxnjkexpjknDexpyxt引入焦距f，其定義式為代入（4）得：?????????????211111RRnfQ1D(xy)MNQ2D01

4、－激光器2－衰減器311－定向孔41213－反射鏡14－分光棱鏡19－衍射試件平臺20－成像透鏡23－光電接收器24－導(dǎo)軌四、實(shí)驗(yàn)步驟：四、實(shí)驗(yàn)步驟：1.擴(kuò)束2.在試件夾29中裝入任一件FT試件3.在FT透鏡26的焦面附近移動C－MOS23，使成像清晰，鎖定234.切換FT試件（微孔系列，□孔形波片，網(wǎng)狀波片或光柵波片，人像底片），觀測頻譜，記錄頻譜圖參考FT試件圖ZD10.10.10.10.10.10.0ZD20.10.20.30.1