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文档简介

1、光的角谱分析法与光的传输要求：对一随时间变化的信号作傅里叶变换，可求得该信号的频谱分布。同样，对任一平面上的复场分布作空间坐标的二维傅里叶变换，则可求得该光信号的“空间频谱”分布。由 于各个不同空间频率的空间傅里叶分量，可看作是沿不同方向传播的平面波，因此可称“空 间频谱”为平面波的角谱。一束有限大小的平面波从z=0处发射出来，波前的法向为z方 向，该光场复振幅分布为：求：（1）说明角谱的物理意义；（2）获得该光场的角谱分布；（3）使用Matlab，画 出该光束远场的光斑图样。数学模型：设有一列单色光波沿z方向投射到（x,y,z0）平面上，平面广场上复振幅可视为无穷多个平面 波分量加权的叠加。

2、Az u, v, z1 exp j2n ux + vy dudv00Uz x, y, z0 =Az u, v, z0是弓x, y, z0的频谱cosa cos&u = T, v=Tcosa cosB勺，丁，z0 = FU/X，y, z0Uz x, y, z0 * exp (j2ncosa cos&x +-y dxdyAAz H,丝沮,Z0称为与X,y,Z0的角谱孔径平面（x0, y0）的场分布为u030,y0），观察平面上的场分布为U（x,y），则它们相应的角谱相应为刀0cosa cosB 和AA , A角谱传播规律的基础仍然是标量波动方程，解波动方程得到的结果为：cosa cos, cosa

3、 cos,A ,- = A0,- expkz 1 cos2a cos2胃）上式物理意义：通过z = 0平面上光场的角谱就可以求出观察面上的角谱。然后通过博里叶 逆变换求出观察面上的复振幅分布。则角谱即是对光场的二维傅里叶变换。只需要绘制出透过率函数，即衍射矩形孔的形状，然后对其作二维傅里叶变换即可。仿真:小孔u a a w包耘心，夏 u id q八 A /nTn II总结与感悟：通过本次拓展实验，使我更好地学习了 matlab,也提高了我分析问题解决问题的能力。我深 刻体会到只有通过实际动手编程才会提高matlab的使用能力，以后我也希望得到更多的机 会来练习matlab编程。在完成这个程序过

4、程中遇到了一些的难点，最难的就是数学模型的 化简，这个要查阅资料才能比较好地解决，同时也拓展了我的知识范围。附件：clearx=linspace(-500,500,1001);y=x;X,Y=meshgrid(x,y);fori=1:size(X,1)for j=1:size(Y,1)if X(i,j)=-5&Y(i,j)=-3S(i,j)=1;elseS(i,j)=0;endendendfigure(1)imshow(S,)Ft=fft2(S);Fts=fftshift(abs(Ft);figure(2)imshow(Fts,)colormap(gray);figure(3)i,j=size(Fts

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