傅里叶后焦面成像原理及应用

论文摘要

从衍射与波前相位变换的基本原理出发,介绍了傅里叶后焦面成像的基本原理,包括菲涅耳衍射与夫琅禾费衍射的傅里叶分光本质以及薄透镜的相位变换,给出了薄透镜满足严格傅里叶变换的条件,利用夫琅禾费衍射公式简单从远场可接受信息的角度讨论了衍射极限存在的原因.介绍了近代无限远光学显微镜以及无限远光学系统的物镜、结像透镜等元件所满足的傅里叶变换的条件以及在无限远光学显微镜上搭建傅里叶后焦面成像装置.最后,介绍了近年来在纳米光子学前沿研究的应用及相关展望.

论文目录

• 1 傅里叶变换光学简介
• 2 傅里叶变换原理
•   2.1 衍射屏可以看成余弦光栅叠加
•   2.2 菲涅耳衍射与夫琅禾费衍射作为分频原理
•   2.3 薄透镜变换函数
•   2.4 薄透镜的傅里叶变换性质
•   2.5 实例:频谱分析、余弦光栅
•   2.6 从衍射、薄透镜傅里叶变换的角度看衍射极限与近场光学
• 3 傅里叶后焦面成像装置
•   3.1 无限远光学系统满足夫琅禾费衍射条件及近似薄透镜条件
•     3.1.1 无限远光学系统
•     3.1.2 无限远光学系统中的物镜及结像透镜
•     3.1.3 照明与成像
•   3.2 傅里叶后焦面成像装置
• 4 傅里叶后焦面成像前沿应用
•   4.1 空间滤波或k空间重构成像
•   4.2 漏模显微镜及其应用:波导模式测量
•   4.3 漏模显微镜及其应用:色散关系测量
•   4.4 发射方向测量
•   4.5 k空间成像及二维光子晶体
• 5 在本科实验教学中的相关实现
• 6 结束语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 方蔚瑞

关键词: 衍射,傅里叶后焦面,无限远光学系统,漏模显微镜,波矢,空间,光子晶体

来源: 物理实验 2019年04期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 数学,物理学

单位: 大连理工大学物理学院

基金: 国家自然科学基金项目资助(No.11704058),中央高校基本科研业务费专项资金资助项目[No.DUT19RC(3)007],千人计划青年项目资助

分类号: O436.1;O174.22

DOI: 10.19655/j.cnki.1005-4642.2019.04.001

页码: 1-22

总页数: 22

文件大小: 1552K

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