题目衍射屏对光波频谱(角谱)的影响与光波衍射

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1、题目：衍射屏对光波频谱（角谱）的影响与光波衍射王靖07光信20071202060一．理论分析1.标量波衍射理论——基尔霍夫衍射理论（光波衍射的线性系统分析）说明：衍射是由于光波在横行周到限制而引起的，当限制的尺寸与光波的波长在一个量级时，衍射现象最显著。衍射是一切波动传播的共有特性。光波的传播就是光波衍射过程。包括：光波在自由空间的传播，光波在光学成像系统的传播。光波在光学信息处理系统的传播……光波是矢量波：但是在一定近似条件（如傍轴）下，可以采用标量衍射理论来描述。惠更斯-菲涅耳原理：子波（次波）相干叠加基尔霍夫衍射积

2、分公式：傍轴区：K=1（忽略倾斜因子）菲涅耳近似：指数部分r可取：分母部分r可取：空域菲涅尔衍射积分公式：菲涅尔衍射脉冲响应：夫琅禾费近似：2.衍射屏对角谱的作用衍射屏：能以某种方式对入射光波面进行调制（振幅，相位）。衍射屏的复振幅透过率：是衍射屏对入射光波的调制所用的数学描述。其中由卷积效应可知：衍射屏是光波空间受限，从而展宽了其频谱，空闲受限越厉害，频谱展宽越大。衍射屏的引入使光波的角谱展宽，在出射光波中除了包含与入射光波的传播方向相同的分量外，还增加了一些与入射光波传播方向不同的平面波分量。传播方向（角度）不同携带

3、的信息不同，这就是角谱。离原光波方向越远，角频率越大。一．实例分析。Dff单缝衍射如上图所示，其中θ为光传播方向和光轴的夹角，D为透镜高度，为缝宽角频率：单缝衍射中：，第m级衍射光角宽度，是由孔径限制造成的传播角度的展宽。空间频谱展宽：，与孔径成反比，说明空间限制越厉害空间频谱展宽越大。在单缝衍射中，当我们减小单缝宽度时可以看到频谱展宽增大，则空间频谱宽度越大，在频谱上看到的衍射级次越高。