斑纹噪声相乘模型的误差

本文用统计光学理论,推导出相干成象中斑纹噪声相乘模型的均方误差,并由此得出相乘模型成立的条件:只有当成象系统的相干分辨本领能够很好地分辨物体的空间细节时,相乘模型才成立。 关键词：     

光学弱相干反射测量系统频谱分析

本文在弱物体近似下从成象系统角度研究了光学弱相干反射测量术,分析了该技术测量时信号的形成机理.结果表明它相当于一线性平移不变系统,具有高通滤波特性,直接测量的是缺陷分布的高频信息.本文的工作为定量分析测量结果及进一步提高空间分辨率提供了理论依据.     

应用光学——光学系统设计指南 第十二章 大气光学(续)

12.4 通过大气的成象在第12.2节中讨论过了辐射通过大气时的吸收和散射。在本节中我们分析吸收和散射对成象的影响。 12.4.1 亮度的传播就成象而论,吸收效应只不过是一种成象通量的衰减,这种衰减在任一波长上都是随距离成指数形式衰减的。然而,散射有双     

相干情形下的反应函数以及光学信息的选择传送

不相干情形反应函数在评价光学成象质量方面所起的作用,已经有过许多研究。本文研究在一般情况下(包括相干不相干和部分相干)反应函数的表示式和它的物理意义,显示出它起着选择传送光学信息的作用。据此证明具有纯位相差的物体可以通过离焦(Defocusing)的方法观察出来,双星的角距也可以用离焦的方法来测量。     

部分相干光场结构信息经有象差光学系统传递的机理

本文讨论了部分相干光场经光学系统成象之后在象面上的自由度;利用成象系统积分方程和照明系统积分方程两步积分方程的共同作用,解释了部分相干光场自由度经光学系统传递的机理;同时得到光学系统象差不影响自由度的结论.     

应用光学——光学系统设计指南 第十九章 相干光学系统

19.2 相干空间滤波和成象处理利用空间频谱,可以最简单地表达许多在光学成象中进行的运算。在以前的章节(3.2、9.3、9.4、18.1-18.2)中我们已经知道,改变空间频谱是成象过程中的一个主要方法;因此,校正这种改变最好也用这     

应用光学——光学系统设计指南 第十九章 相干光学系统

19.3 全息术全息术是把发光物体发出的波前进行记录,然后把它再现的一种方法。这种波前的再现可以和物体处在应有位置上发出的波场相模拟,在光学全息术中,它将产生与原始波前一样的视觉印象。利用上节中的空间滤波的理论,全息图是一种空间滤波器,它的扩展函数近似于所要求的象,全息图的结构     

显微物镜的象质检测

<正> 一、引言自从傅里叶光学诞生以来,光学传递函数(OTF)越来越普遍地成为光学系统象质评价的手段。显微物镜的象质评价,严格地讲应当根据部分相干的理论,利用部分相干互强度的普遍的传递理论来加以讨论。然而M.Born和E.Wolf、庄松林和陈祥桢等都曾经指出:当显微镜聚光镜的数值孔径和物镜数值孔径之比m≈1时。已经相当接近于完全非相干的情况,     

应用光学—光学系统设计指南 第十八章 成象系统：分析和评价

18.1 成象系统分析中的概念在这一章介绍分析光学和电子光学成象系统的某些方法。由于成象系统繁多,因此在描述这些方法时,尽量采用适于广泛应用的普通形式。18.1成象系统分析中的撅念在这一章介绍分析光学和电子光学成象系统的某些方法。由于成象系统繁多,因此在描述这些方法时,尽量采用适于户泛应用的普通形式。     

光学相干层析系统相干传递函数研究

在弱物体近似下从成像系统角度对光学相干层析测量技术进行了理论研究。分析了该技术测量样品纵深结构时图像的形成机理。结果表明它相当于一复振幅线性平移不变系统，从而可用相干传递函数描述系统性能，所得相干传递函数表明系统具有低通特性，半峰值带宽△ｋ＝２△λ／λ＾２。由于物体频谱整体平移了１／λ，测量的是纵向结构的高频信息。本文的工作为定量分析光学相干层析对未知结构的测量结果及进一步提高空间分辨率提供了理论     

应用光学——光学系统设计指南

第十九章相干光学系统 19.3.5 特殊的全息图记录方法 19.3.5.1 非相干照明全息术只要使每个物点有可能产生它自己的参考波,那么就可以制作非相干照明物体的全息图。为此,来自每个物点的波前分裂成两个成分,然后使它们产生干涉形成全息图。这样,每个物点产生一个全息图,并与其他     

光学透镜边缘杂散光的消除

<正> 一、光学透镜边缘杂散光在现代精密光学仪器制造工业中,要想进一步提高各种光学仪器的成象质量,就必须考虑光学系统的杂散光。然而,光学透镜边缘毛面所产生的杂散光是一个很特殊的问题。国内对此常常不够重视,国外则十分注意这一问题。大家知道,一台光学仪器在成象的光学系统中,形成物体的实象时除了成象光线外,还有非成象光线在象面上扩散,这些非成象光线(即杂散光)非常有害。其中很大一部分来自光学透镜边缘毛面,因为光学透镜边缘毛面是用磨料经机械加工形成的一个粗糙表面,当不同波长的光线经过光学仪器的透镜系统时,就会在光学透镜组的毛面发生反射、散射,形成所谓二次和高次杂散光,透镜数目越多,杂散光量也越大,致使象质变坏。如果散杂光严重到足够程度的话,将使光学仪器的鉴别率降低,以致不能有效观察,从而降低了仪器使用效能。有时在实际检验和测量透镜质量时也会     

测量三阶非线性折射率的4f相位相干成像技术中正负相位物体的优化

4f相位相干成像技术是测量三阶光学非线性的一种新方法.在4f相位相干成像系统中的相位光阑一直都足用具有一致相位延迟的相位物体,这种相位光阑只能产生单一的相衬信号.应用正负相位物体可以提高4f相位相干成像系统测量灵敏度.为了使含正负相位物体的4f相位相干成像系统的灵敏度进一步得到提高,理论分析了正负相位物体的半径和相移的大小对4f相位相干成像系统灵敏度的影响.结果表明系统的灵敏度随着相位物体半径与小孔半径的比值的减小而增大.当相位物体的大小一定时,在相移为0.43π的地方系统的灵敏度达到最大值.     

应用光学—光学系统设计指南 第十六章 光电探测器和热探测器(续)

16.5热探测器到目前为止,我们讨论的探测器都是以量子方式激发的;每一个被吸收的量子平均值,都贡献一定量的输出信号。本节讨论的热探测器是由于温度变化而引起的响应(温度是吸收能量的函数,与其波长无关);热探测器的频谱响应仅由它的频谱吸收率来确定,所以比用简单的光子探测器获得的光谱响应通常要均匀得多。热探测器多半是基本热探测器,也就是说,它们用以测量入射到灵敏区的总辐射,而不管辐射的分布情况(见第16.5.1节)。因此,必须利用扫描来观察辐照度的分布,至此,热成象探测器(或称热象仪)已研制成功,在第16.5.2节将介绍其中三种热象仪。关于噪声特性将在第16.5.3节中讨论。     

非相干光对共聚焦显微镜层析能力的影响

在共聚焦显微镜中,通过系统的归一化轴向光强半高宽与探测器有效半径和非相干光源有效半径的关系曲线,获得非相干光源照明下系统光学层析能力的变化规律.发现当探测器和光源的有效半径都小于3时,系统具有较好的光学层析能力;其他情况下,系统光学层析能力下降且会受入射光场分布的影响.     

由部分相干场驱动的吸收型光学系统的统计性质

本文讨论部分相干场驱动的吸收型光学系统的统计性质.指出当驱动场的相干分量较弱时,在一定条件下输出光的二阶关联函数有一个独立于双稳阈峰的涨落峰,它是由输入光的位相涨落引起的,其峰值远小于双稳阈峰.对于噪声很小的极限情况,利用高斯近似导出输出光的二阶关联函数双稳阈峰的位置及高度与输入场和腔的参数之间简单定量关系.在噪声很大的极限条件下,我们采用一定的近似方法得到了关于输出光二阶关联函数的简单解析表达式.最后给出输入场的相干分量与非相干分量及系统的协作参数一般取值的情况下输出场二阶关联函数的双稳阈峰的数值计算结果.     

部分相干情形下象差光学系统的直边衍射

本文从理论上研究了部分相干情形下,各种相干函数及相干度,对直边象场分布的影响。指出了照明条件与成象之间的密切关系,从而得到选择最佳照明条件的可靠途径;从对象差光学系统的理论计算表明,直边影象的辐射强度分布,很灵敏地反映了光学系统的品质,从而它可以作为部分相干情形下,实际光学系统的质量判据。 关键词：     

一般光学系统图象自由度几个问题的研究

本文通过对成象过程的一般性讨论,指出图象自由度(DOF)并不受波象差(相干光成象时)或者PTF(非相干光成象时)的影响,并且提出了处理一般光学系统信息量问题的若干方法。     

基尔霍夫定律对半透明反射平行板热辐射的应用

基尔霍夫(Kirchhoff)热辐射定律是光学和传热学的重要定律之一,内容为:热平衡条件下,任何物体的辐射度rλ,t与其吸收本领aλ,t的商是波长和温度的普适函数 f(λ,t),与物体的性质无关.表为其中rλ,t表示辐射体单位表面积在温度t,向2π立体角发出的波长为λ至λ dλ的辐射通量密度;aλ,t表示辐射体在温度t时吸收属于波长λ的单位波长间隔的辐射通量与射到该物体表面该波长间隔的辐射通量之比. 能够在任何温度下吸收所有波长的辐射即吸收本领αBλt=1的物体称为黑体,黑体的辐射度,Z.;一j(A,t).为了研究绝大多数非黑体的热辐射特性,常以黑体辐…     

光学相干层析成像色散补偿研究

针对通过增加光源谱宽度来提高光学相干层析成像系统分辨率时样品色散特性的限制作用,分析了色散与光学相干层析成像系统纵向光程分辨率的约束关系.根据物质色散特性,采用数值变换方法对光学相干层析成像相干成像信号进行了色散补偿.实验使用了中心波长1 550 nm 自激发辐射光源和光纤迈克尓逊干涉结构,对水和光学快速扫描延迟线引入的二阶和三阶色散进行了数值补偿并通过相位修正因子来改善补偿效果.确定了一种普适的、快速的数值色散补偿方法.在对水中盖玻片和生物组织和的光学相干层析成像图像的色散补偿实验中取得了良好的效果,证明了方法的可行性.