實驗三 透鏡的ft性質(zhì)及常用函數(shù)與圖形的光學頻譜分析

1、實驗三實驗三透鏡的透鏡的FT性質(zhì)及常用函數(shù)與圖形的光學頻譜分析性質(zhì)及常用函數(shù)與圖形的光學頻譜分析一、實驗目的：一、實驗目的：1.了解透鏡對入射波前的相位調(diào)制原理2.加深對透鏡復振幅傳遞函數(shù)透過率物理意義的認識（參見實驗十一實驗原理）3.應用光學頻譜分析系統(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、實驗原理：二、實驗原理：理論基礎(chǔ)：波動方程、復振幅、光學傳遞函數(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)任意點入射的光線在透鏡中的傳播距離等于該點沿光軸方向透鏡的厚度，并忽略光強損失，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－導軌四、實驗步驟：四、實驗步驟：1.擴束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