8.2.4 利用散焦系统的非相干叠加积分

8.2.4 利用散焦系统的非相干叠加积分

利用如图8.2.4所示的散焦系统,可以直接综合一个想要的非负的脉冲响应。图中,均匀散射光源S经透镜L1在输入透明片f(x,y)上成像,f(x,y)经透镜L2在平面P′上成1∶1的像。具有非负脉冲响应形式的透明片h(x,y)紧贴L2的后表面。透明片的强度透过率与所要求的脉冲响应形式相同,在距像平面Δ处的离焦平面P(xd,yd)上接收该系统的输出。

图示

图8.2.4 用散焦系统得到脉冲响应的综合

为了解释该系统的工作原理,现考虑f(x,y)上一个单位强度的点光源在P平面上的脉冲响应。在几何光学近似条件下,穿过h(x,y)的光线会聚于平面P′上的一点,然后发散开,在平面P上形成h的一个缩小的投影,h(x,y)尺度缩小的比率是图示,投影中心的坐标为

图示

投影的孔径由下式决定:(https://www.daowen.com)

图示

式中,r是透镜L2的半径。于是,对上述点光源的脉冲响应可写为

图示

又考虑到在投影时h的方向将发生几何反射,因此,输出点(-xd,-yd)的强度可以写成卷积积分:

图示

上式就是散焦系统的非相干叠加积分,也就是说,利用散焦系统仍可得到脉冲响应的综合。