PB05005010崔兆宁傅里叶光学实验5-（实验报告）一、实验目的：加深对傅里叶光学中的一些基本概念和理论的理解，验证阿贝成像理论，理解透镜成像过程，掌握光学信息处理的实质，进一步了解透镜孔径对分辨率的影响。二、实验原理：1.傅里叶光学变换二维傅里叶变换为：(1)，复杂的二维傅里叶变换可以用透镜来实现，叫光学傅里叶变换。2.阿贝成像原理由于物面与透镜的前焦平面不重合，根据傅立叶光学的理论可以知换（频谱），不过只有一个位相因子的差别，对于一般情况的滤波处理可以不考虑。这个光路的优道在透镜的后焦平面上得到的不是物函数的严格的傅立叶变点是光路简单，是显微镜物镜成像的情况—可以得到很大的象以便于观察，这正是阿贝当时要改进显微镜的分辨本领时所用的光路。3.空间滤波根据以上讨论：透镜的成像过程可看作是两次傅里叶变换，即从空间函数变为频谱函数，再变回到空间函数，如果在频谱面上放一不同结构的光阑，以提取某些频段的信息，则必然使像上发生相应的变化，这样的图像处理称空间滤波。三、实验内容：（注意事项：不要动He-Ne激光器→反射镜→直角三棱镜的光路！（因此部分光路已经调好））1.测小透镜的焦距f1（付里叶透镜f2=45.0CM）.1PB05005010崔兆宁光路：直角三棱镜→望远镜（倒置）（出射应是平行光）→小透镜→屏思考：如何测焦距？2.夫琅和费衍射：光路：直角三棱镜→光栅→墙上布屏（此光路满足远场近似）（1）利用夫琅和费衍射测一维光栅常数；光栅方程：dsinθ=kλ其中,k=0,±1,±2,±3,…请自己选择待测量的量和求光栅常数的方法。（卷尺可向老师索要）记录一维光栅的衍射图样、可看到哪些级？记录0级、±1级、±2级光斑的位置；（2）记录二维光栅的衍射图样.3.观察并记录下述傅立叶频谱面上不同滤波条件的图样或特征；光路：直角三棱镜→光栅→小透镜→滤波模板（位于空间频谱面上）→墙上屏思考：空间频谱面在距小透镜多远处？图样应是何样？（1）一维光栅：（滤波模板自制，一定要注意戴眼镜保护；可用一张纸，一根针扎空来制作，也可用其他方法）.a.滤波模板只让0级通过;b.滤波模板只让0、±1级通过;c.滤波模板只让0、±2级通过;（2）二维光栅：a.滤波模板只让含0级的水平方向一排点阵通过；b.滤波模板只让含0级的竖直方向一排点阵通过；c.滤波模板只让含0级的与水平方向成45O一排点阵通过；d.滤波模板只让含0级的与水平方向成135O一排点阵通过.4.“光”字屏滤波物面上是规则的光栅和一个汉字“光”叠加...
