实验六-空间滤波与θ调制VIP免费

实验六 空间滤波与θ调制 【实验目的】 1、了解空间频率、阿贝成像原理以及θ调制的原理。 2、会利用光学原件组装θ调制光路。 【实验仪器】 光源、透镜、光栅、θ调制板 【实验原理】 我们知道，一个通讯系统所接收或传递的信息（例如一个受调制的电压波形），通常具有随时间而变的性质。而用来成象的光学系统，处理的对象是物平面和象平面上的光强分布。如果借用通讯理论的观念，我们完全可以把物平面的光强分布视作输入信息,把象平面上的光强视作输出信息，这样,光学系统所扮演的角色相当于把输入信息转变为输出信息，只不过光学系统所传递和处理的信息是随空间变化的函数.从数学的角度看，随空间变化的函数与随时间变化的函数，其数学变化规律并无实质性的差别。也就是说，傅里叶变换应该可以帮助我们从更高的角度来研究光学中若干新的理论与实际问题。 傅里叶光学所讨论的物理内容，尽管仍然是学的传播,干涉，衍射和成象所遵循的规律，但由于傅里叶分析方法的引入，使我们有可能对于早已熟悉的许多光学现象的内在联系，从理论上及数学方法上获得更系统的理解，进行更深入的探讨.尤其重要的是,由此引入的空间频率和频谱的概念，已成为目前迅速发展的光学信息处理、象质评价、成象理论等的基础，这些课题的前景是特别引人注目的。 1、 空间频率概念的引入 我们知道，波动是一个时空过程，沿z 方向传播的单色平面光波的表达式为 0 cos 2 ()tzEAT 或 0 cos()EAtkz 单色平面光波最显著的特点是它的时间周期性和空间周期性,它反映出单色光波是一种随时间t 无限延续、随空间z 无限延伸的波动。为了描述单色光波的时间周期性，通常将周期T称为单色光波的时间周期，它的倒数1 /T 称为时间频率，将2 /T称为时间角频率；与此类似,为了描述单色光波的空间周期性,通常将波长 称为单色光波的空间周期,1/ 称为空间频率，将波数2 /k 称为空间角频率.因此,空间频率是在空间呈现正弦(或余弦)分布的几何图形或物理量在某个方向上单位长度内重复的次数,其单位为周/厘米。如果两个单色波沿其传播方向有着不同的空间频率,这就意味着它们有不同的波长，波的传播如图9—50 所示。( )a 为某一位置观察到的图象 EE t, ( )b 为某一时刻观察到的图象 EE z. E(t)TOtE(t)Oza (b)（图1） 图1( )a 反映光波随时间变化的情况，图1( )b 反映光波在空间传播的情况。单色光波...