


全文预览已结束
下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
实验十二 空间滤波和频谱分析实验目的了解付里叶光学基本原理的物理意义,加深对光学中的空间频谱和空间滤波等概念的理解。实验原理 本实验的内容为单透镜成像系统的频谱分析和空间滤波。实验原理如下图所示。空间滤波是在光学系统的空间频率平面上放置适当的滤波器,去掉或选择通过的某些空间频率,或改变它们的振幅和相位,使物体的像按照要求得到改变。按照阿贝成像理论,可以将光栅成像过程解释为:相干光照明光栅时,光栅对光波进行第一次衍射,衍射光通过透镜在透镜的后焦面上形成光栅的傅里叶频谱,即照明光源的各级衍射像(光斑阵列)。这一过程也可以解释为对物进行了一次傅里叶变换,也就是将物函数分解为一系列分立的频谱分量,后焦面即是物体的频谱面。至于第二次衍射,则是在焦平面和像面之间进行的,照明光源的各级衍射像在像面上叠加形成干涉条纹,且频谱面和像面上的光波场分布满足傅里叶变换的关系。两次衍射(两次傅里叶变换)的结果得到了光栅的像。实验过程中,当把各种不同形状的光阑(如圆环、狭缝和圆形光阑等)放置在透镜的后焦平面上时,像平面上就会出现不同形式的像结构。其原因在于不同形状的光阑允许通过的物体的空间频谱成分不同,起到了二元空间滤波器的作用。实验系统1、He-Ne激光器L; 2、光源二维调节架:SZ-19; 3、扩束镜L1:f=5mm; 4、X轴旋转座:SZ-06; 5、准直镜L2:f=200mm; 6、二维调整架:SZ-07; 7、物:20条/ nm; 8、干版架:SZ-12; 9、付里叶透镜L3:f=200mm; 10、二维调整架:SZ-07; 11、白屏:SZ-13;12、二维底座:SZ-02; 13、三维底座:SZ-01; 14、二维底座:SZ-02;15、三维底座:SZ-01; 16、一维底座:SZ-03; 17、一维底座:SZ-03;实验步骤1、He-Ne激光器L;2、光源二维调节架:SZ-19;3、扩束镜L1:f ,=5mm;4、X轴旋转座:SZ-06;5、准直镜L2:f ,=200mm;6、二维调整架:SZ-07;7、一维光栅:20条/ nm;8、干版架:SZ-12;9、付里叶变换透镜L3:f ,=200mm;10、二维调整架:SZ-07;11、白屏:SZ-13;12、二维底座:SZ-02;13、三维底座:SZ-01;14、二维底座:SZ-02;15、三维底座:SZ-01;16、一维底座:SZ-03;17、一维底座:SZ-03;实验步骤一、1、用L1、L2组成扩束系统,使其出射的平行激光光束垂直的照射在其狭缝沿铅直方向放置的物(一维光栅)上。把屏P放在离物两米以外的地方,前后移动变化透镜L3,使光栅(物)清晰的成像于屏P(或墙壁)上。2、透镜的后焦面就为其付氏面,该面上光强的分布即为物的空间频谱。用屏P在透镜的后焦面附近慢慢移动,在透镜后焦面上可以观察到水平排列的一些清晰光点。这些光点相应于光栅的0,1,2级衍射极大值,用米尺大约测出各光点与中央最亮点的距离x。从x以及透镜的焦距F和光波波长,试求出这些光点相应的空间频率。X(mm)空间频率(l/mm)1级2级3级3、在L3后焦面(付氏面)放置一可调狭缝光阑,挡去0级以外的各点,观察像面上有无光栅条纹。4、在L3后焦面(付氏面)放置一可调圆孔光阑,调节光阑,使0级和1级通过,观察像面上的光栅条纹像,再把光栅拿去,让更高层次的衍射都能通过,再观察像面上的光栅条纹像,试看在这两种情况下的光栅条纹像的宽度有无变化。 5、在付氏面上用一光阑挡去1级,观察像面上的条纹宽度的变化。6、在付氏面上用一光阑挡去其它级,只让你感兴趣的某些级通过,再观察像面上的光栅条纹像的变化。二、1、把一维光栅换成二维正交光栅。在付氏面处加一铅直狭缝光栏,使通过光轴的一系列光点通过,观察像平面上一维条纹像的方向。2、把光阑转90度,让包含0级的水平的一排光点通过,观察像平面上一维条纹像的方向。 3、再把光阑转45度,再观察像面上条纹像的方向。三、1、用网格字替换二维光栅,观察网格字的像的构成。2、再将一个可变圆孔光阑放在付氏面上,逐步缩小光阑,直到只让光轴上一个光点通过为止,再观察网格字的像的构成,试与
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 云南省培训管理办法
- 种植区场地管理办法
- 港城市建造管理办法
- 电器类召回管理办法
- 防潮防锈管理办法
- 烟草许可证管理办法
- 陶瓷质量管理办法
- 浙江红树林管理办法
- 业务员提成管理办法
- 皮带流量秤管理办法
- 砭石护理课件
- 2 分离器结构及工作原理
- 后续物料功能使用说明
- 180纳米逻辑芯片制造流程
- 4321powercut说明书视觉联机激光控制软件
- DB63T 826-2009中国沙棘生态经济林基地建设技术规程
- GB/T 9652.1-1997水轮机调速器与油压装置技术条件
- GB/T 6974.1-1986起重机械名词术语起重机械类型
- GB/T 16412-2009输送带丙烷单燃烧器可燃性试验方法
- GB/T 13077-2004铝合金无缝气瓶定期检验与评定
- 焊条烘干规定
评论
0/150
提交评论