大孔径单色傅里叶变换透镜的设计

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中文摘要：光不仅是一种传统的能源，而且是一种重要的信息源，人类历史上利用光信息由来以久，但是它的飞速发展却是最近三四十年的事。信息光学的迅猛发展，促进了以图象作为媒介的光学信息处理技术的迅速发展。光学信息处理中最基本的一种数学运算是傅里叶变换，它往往由计算机来完成，但由于图像中的信息容量大，需要花费很长的时间。光学透镜既可以作为成像和传递信息的工具，又可以作为计算元件，它具有进行傅里叶变换的能力，为这个目的而设计的透镜叫做傅里叶变换透镜。由于它结构简单、信息容量大、具有并行运算和处理信息的特点，而且运算速度极快，理论速度就是光速，因而其应用日趋广泛。傅里叶变换透镜是光学信息处理系统中最基本最关键的部件，它是一个复杂的透镜组，利用它对光学信号进行傅里叶变换，从而在系统的频谱面上（傅里叶变换平面上）获得信号的频谱，在这里人们进行信号的频谱分析、空间滤波和相关处理。它的性能优劣与好坏对光学信息处理的结果产生直接影响。因此每一个光学信息处理工作者都极为重视自己的傅里叶变换透镜的性能，这也是我们致力于研制高性能傅里叶变换透镜的根本原因。论文对光学透镜的傅里叶变换特性，傅里叶变换透镜的性能指标、设计特点、结构类型等作了研究，尤其是在四组元全对称双远距傅里叶变换透镜方面做了大量的工作。采用P、W方法求解出傅里叶变换透镜的初始结构，利用美国的OSLO光学设计软件进行光线追迹，像质分析，像差平衡，最终设计出了一种结构简单、像质优良的大孔径单色傅里叶变换透镜。本课题所研究制造的傅里叶变换透镜，已生产并应用于科研与国防工业，得到了普遍好评。随着人们对其进一步的认识研究，它将具有更为广阔的市场前景和科研意义。

作者：

吕宪魁

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关键词：

光学信息处理傅里叶变换透镜光学设计像差平衡信息光学

授予学位：

硕士

学科专业：

光学工程

导师：

陶纯匡

学位年度：

2005

学位授予单位：

重庆大学

语种：

中文

中图分类号：