信息光學(xué)知識點(diǎn)Word

1、Sine函數(shù):sine(x-xQsin7r(x-xQ)/ci/=萬(17。)/o，fv(x，y)=MSinc(Nx)Sinc(Ny)三角函數(shù):lW|x|a0其它高斯函數(shù):Gaus()=exp-7t()Sine函數(shù):sine(x-xQsin7r(x-xQ)/ci/=萬(17。)/o，fv(x，y)=MSinc(Nx)Sinc(Ny)三角函數(shù):lW|x|a0其它高斯函數(shù):Gaus()=exp-7t()2,v(x,y)=N2exp-N”(r+p)圓域函數(shù):arca1、(.V+y-)2fy-fb)b(X-/o)-b(-/()2j原函數(shù)rect(x)rect(y)r77(x)r/7(y)co7b(x)c

2、cmib(y)exp-7(V+y2)頻譜函數(shù)sinc(/t)smc(/v)sinecom2(/v)smc2(/y)b(fx)comb(fy)circ(r)exp乃(/：+/：)JQ兀P)p若一個(gè)系統(tǒng)具有疊加性和均勻性則這個(gè)系統(tǒng)是線性系統(tǒng)，其中疊加性指的是系統(tǒng)對幾個(gè)激勵(lì)的線性組合的整體響應(yīng)等于個(gè)單個(gè)激勵(lì)所產(chǎn)生的響應(yīng)的線性組合，均勻性指的是響應(yīng)量和激勵(lì)信號同乘一個(gè)常數(shù)仍保持線性關(guān)系。矩形函數(shù)：wef（二*）=Cl0其它1lx-xl-y,f矩形函數(shù)：wef（二*）=Cl0其它,叭.y)+bg(x,y)=a3r/(x,y)+b,g(x,y)5rF(e,)+bG,心=F(*)+bkG(e,)加3,助崎嶗

3、令/*/?=/?*/,f(x-a,y-b)exp；2(/ax+fhy)=exp-j2(fxa+fyb)F(fx-faJy-fh)/*/?=/?*/(v+vv)*/z=v*/?+vv*/?(v*vv)*/z=v*(vv*/z)f(x,y)*5(X-X。,y-K)=/(x-/,y-y0)空間頻率：人=笠3/=四,平面波任意一點(diǎn)復(fù)振幅：AAU(x,y)=Aexpj2(/vx+fyy)=AexpjZ:(xcosa+ycos/7)代表傳播方向?yàn)閏osa=/,cos/7=的單色平面波，等相位面xcosa+ycos/7=CA=且/=四/=生，分別表示沿見乂Z方向的空間頻率，/；+/；+=AAAA工為傳播方向

4、的空間頻率Z發(fā)散球面波:會聚球面波:近似球面波:U(x,y,Z)=r發(fā)散球面波:會聚球面波:近似球面波:U(Z)吟exp網(wǎng)expU(Z)吟exp網(wǎng)exp及(x-/)-+(y-”)-2z+xa(X，/.、)=jJua，)exP-J2知x+y市My為空間頻譜,即物函數(shù)的傅里葉變換-X菲涅耳近似條件Z：R(x-xo)2+(y-yjL夫瑯禾費(fèi)近似條件z。+才L4X2菲涅耳衍射公式：U(x,y)=Mexpf/(r+)-)1zL2z“Uo*o，yo)expx；+y；)/=Af=上expjfcrrf=7j|JUo(Xo，expjfcrrf=7j|JUo(Xo，)expVJ(x-其中/?0,y)是惠更斯球面子

5、波，表達(dá)式為(x,y)=觸因expj(x2+)/ZL2z夫瑯禾費(fèi)衍射公式：U(x，y)=expz*exp/事(丁+)川,。(%，%)_xf_yL2zJ=夫瑯禾費(fèi)衍射例題：求寬度為a的單縫的夫瑯和費(fèi)衍射圖樣/（%）=iect（3）系統(tǒng)透過率函數(shù)，通常是矩形函數(shù)和圓域函數(shù)及其和差U照=1衍射屏前表面的光場分布，無特殊說明是通常選用常數(shù)1Uo（/,y0）=L”C%）衍射屏后表面的光場分布=前表面光場分布透過率，1Uo（x0,），。）=asmc（）利用傅氏變換對和傅氏變換性質(zhì)求后表面光場傅氏變換W=exW=exPUfe)exPj-x2zJU0(x0Oo).=exp（yfe）expfjx21asinc（

6、初）傅氏變換與系數(shù)乘積即為衍射場分布/a）=u*a”u（x）衍射場的復(fù)共箱與原函數(shù)乘積即為強(qiáng)度a2sinc2(a2sinc2(6/w)sine-了/、八-iax-cix.-i-/jt.5n、一4243%/(x)=0nsine-=0=-=1,2=零點(diǎn)、位置為工=0,Zo,Z。,I/tzo)aaa透鏡的相位變換因子：（ay）=exp卜2+y2）j若考慮到透鏡的孔徑p（x,y）,則7（）=P（x，y）exp對于_L+L=,若用于成像，則p是物距，q是像距，/是焦距pqj若用于傅里葉變換，則p是光源到透鏡的距離，q是觀察平到透鏡的距離，/是焦距當(dāng)平行光照射，物在透鏡的前焦面時(shí)，透鏡的后焦面為物的傅里葉

7、變換透鏡用于傅氏變換時(shí)的截止頻符截=準(zhǔn)確測量頻率源=曷透鏡用于傅氏變換時(shí)的截止頻符截=準(zhǔn)確測量頻率源=曷的直徑，/是物的最大直徑，力是照明波長，4通常是物到透鏡的距離，通常為焦距點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)概念：當(dāng)物面上的光振動(dòng)為單位脈沖即5（x,y）函數(shù)時(shí)，經(jīng)過成像系統(tǒng)在像平面上的分布函數(shù)叫點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)人（小，兒,A；.,X）/?（%,yi,x0,y0）=|M|JJP（714九MA）exp-/2玨（為-。）/,+（y,-歹。）/優(yōu)（優(yōu)-X=4是出瞳到像面的距離若p（M/，Mf、）=l則力（/,/）=MMa一兀，%一?o）衍射受限系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)人（%,加4凹）=K（7dJJJP（XJ；，M/v）expgJ24C

8、-?o）/t+（X-月）力祝明-X=K（&i丁,p（M/4f、.）4是出瞳到像面的距離若P（M11_I2。一Z，23Z，2z,一乙Zj2=2=Z，W=L，M=l.R*(x,y)=C(x,y,z)，即勺=%，%=孫，4=一(4=4fZ“=Z,x=x,%=%M=l0=，0=T,%=IZr-2zoZ-2z。ZrZO.雙1,/),。(冗乂)都沿2軸傳播，即與=彳=0,yp=yr=0,Zp=Z=8,4=4o.Zj2=Z,x=X,y“=yM=lo傅里葉變換全息：是記錄物光波的傅里瓶，為使再現(xiàn)像不受暈輪光的影響，必須使人之上砥L_工H2計(jì)算全息的：抽樣定理簡單應(yīng)用兩種編碼方法：D迂回相位型編碼;2）修正離軸

9、參考光的編碼方法典型的相干濾波系統(tǒng)，應(yīng)注意：1）平行光入射，若無平行光則需加以準(zhǔn)直透鏡2）P3平面與耳、P?平面坐標(biāo)反演。以下是4件間濾波系統(tǒng)的典型光路以下是另外三種典型的濾波系統(tǒng)，(4)是一種雙透鏡系統(tǒng)L是準(zhǔn)直透鏡，透鏡L,同時(shí)起傅里葉變換和成像的作用，頻譜面在匚的后焦面上，輸出平面P3位于R的共聊像面處，即滿足,+!=；)是另外一種雙透鏡系統(tǒng)，L既是照明透鏡乂是傅里葉變換透PQJ鏡，照明光源S與頻譜面是共飄像面，L,起第二次傅里葉變換和成像作用；兩組共筑面分別滿足工+,=,+=；(C)是單透鏡系統(tǒng)，L具有成像和傅里葉變換的雙Plq】fPl%f重作用，照明光源與頻譜面共規(guī)物面和像面是另一對共筑面，即滿足上+工=1,Piqi+-=o這三種系統(tǒng)在P、面上給出的物體頻譜都不是物函數(shù)的準(zhǔn)確的傅里葉變換,PlQlf而附帶有球面相位因子空間濾波器的分類：低通濾波器二元振幅濾波器4高通濾波器帶通濾波器方向?yàn)V波器振幅濾波器相位濾波器而附帶有球面相位因子空間濾波器的分類：低通濾波器二元振幅濾波器4高通濾波器帶通濾波器方向?yàn)V波器振幅濾波器相位濾波器復(fù)數(shù)濾波器圖像相減分為強(qiáng)度和減和復(fù)振幅相解碼的方法復(fù)振幅相減濾波函數(shù)：；cos(2+%)=；+；expl/(2o&