信息光學(xué)復(fù)習(xí)提綱2014-1

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1、信息光學(xué)復(fù)習(xí)提綱Ch1.線性系統(tǒng)分析1.矩形函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換譜函數(shù)2.sinc函數(shù)：①定義②圖像③作用④不要求求其傅里葉變換譜函數(shù)3.三角函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換譜函數(shù)4.符號函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換譜函數(shù)5.階躍函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換譜函數(shù)6.圓柱函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換譜函數(shù)7.?函數(shù)：①三種定義②四大性質(zhì)③作用8.梳狀函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換譜函數(shù)9.高斯函數(shù)：①定義②圖像③作用④傅里葉變換譜函數(shù)10.傅里葉變換（常用傅里葉變換對）11.卷積：四

2、大步驟，兩大效應(yīng)12.傅里葉變換的基本性質(zhì)和有關(guān)定理13.線性平移不變系統(tǒng)的傳遞函數(shù)Ch2.標量衍射理論1.標量衍射理論成立的兩大條件2.平面波及球面波表達式:Aexp[ik(xcos??ycos?)]Aik22exp[ikz]exp[(x?y)]z2z3.惠更斯——菲涅耳原理：exp(ikr)U(Q)?c??U0(P)K???dsr?4.基爾霍夫衍射理論：????1a0exp(ikr0)cos(n,r)cos(n,r0)exp(ikr)U(Q)???[?]dsj?r022r?hP,Q?1exp(ikr)K所以U(Q)???U0(P

3、)h?P,Q?ds令?????j?r?當(dāng)光源足夠遠，且入射光在孔徑平面上各點的入射角都不大時，?????cos?n,r0??1,cos?n,r??1,?K????1.1exp(ikr)1x?x02y0?y02故h?P,Q??，r?z{1?[()?()]}j?z2zz5.菲涅耳衍射——近場衍射：exp(jkz)jk22?jk22?j2?U(x,y)?exp[(x?y)]??U0(x0,y0)exp[(x0?y0)]exp[(xx0?yy0)]dx0dy0j?z2z??2z?z6.夫瑯禾費衍射——遠場衍射：exp(jkz)jk22??j

4、2?U(x,y)?exp[(x?y)]??U0(x0,y0)exp[(xx0?yy0)]dx0dy0j?z2z???z7.夫瑯禾費衍射的條件及與菲涅耳衍射之比較（TBP46）8.衍射的角譜理論：（TBP41）9.透鏡的傅里葉變換性質(zhì)：jk22①相位變換作用：t(x,y)?p(x,y)exp[?(x?y)]2f②透鏡的傅里葉變換特性：a.物在透鏡前b.物在透鏡后（二次位相因子）Ch.3光學(xué)成像系統(tǒng)的傳遞函數(shù)1.衍射受限系統(tǒng)的點擴散函數(shù)：~~h(x?x,y?y)?i0i0?22~~~~~~~~K?dP(?dx,?dy)exp{?j2?[

5、(x?x)x?(y?y)y]}dxdyi??iii0i0??光瞳相對于?di足夠大時，~~22~~h(x?x,y?y)?K?d?(x?x,y?y)理想情況：點物成點像ioioiioio3.相干照明下衍射受限系統(tǒng)的成像規(guī)律：~U(x,y)?h(x,y)?U(x,y)iiiiigii~~~1xiyi其中，h(x,y)?F[P(?dx,?dy)]，U(x,y)?U(,)iiiigii0MMM4.衍射受限系統(tǒng)的相干傳遞函數(shù)：H??,???P??d?,?d??（坐標軸反演）ii5.菲涅耳衍射——近場衍射：exp(jkz)jk22?jk22?j

6、2?U(x,y)?exp[(x?y)]??U0(x0,y0)exp[(x0?y0)]exp[(xx0?yy0)]dx0dy0j?z2z??2z?z6.截止頻率：DD??,??M??圓形光瞳：cocc2?d2?dio2a正方形光瞳不同方向的截止頻率不同，45度時最大?cmax?)2?diCh.5光學(xué)全息1.普通照相與全息照相的比較（定義）2.全息照相的核心：波前記錄和再現(xiàn)①方法：干涉法（標準方法，即將空間相位調(diào)制→空間強度調(diào)制）②特點：全息圖實際上就是一幅干涉圖③分類：a物、參位置：同軸全息+離軸全息b物、圖位置：菲涅耳全息圖+像面全

7、息圖+傅里葉變換全息圖c介質(zhì)厚度：平面全息圖+體積全息圖3.全息基本公式：(t???O2)Cei?C?ORCei??O??r??C??ORCe?i??O??r??C?b0級（背景光）-1級（實像）+1級（虛像）4.菲涅耳全息圖像位置坐標：?1?1???z???2?2?i?z?z?z??p1r1o??z?zz2i2iix??x?x?xiorp?z?zz1o1rp?z?zz2i2iiy??y?y?yiorp?z?zz1o1rp?1dxdy?zz?z橫向放大率：ii2i02oM????1??dxdy?zz?zoo1or1pdzi?12縱向

8、放大率：M??Mzdz?o25.傅里葉變換全息圖①定義②特點③照明與再現(xiàn)的兩種方式，相互是獨立的Ch.8空間濾波1.阿貝成像理論第1步：物體(P1)經(jīng)L在透鏡后焦面P2成各級衍射斑第2步：各級衍射斑在P3面相互干涉成像2.空間濾波的傅