信息光学课件：(7)标量衍射理论.ppt

1、衍射的定义（大学物理） ： 光线偏离直线路程的现象索末非定义： 不能用反射或折射来解释的光线对直线光路的任何偏离光具有波动性的表现 衍射光传播过程中的普遍属性研究方法：1、精确求解：矢量波求解方法2、简单实用的求解方法:标量衍射理论基本思想： 把光线作为标量处理; 大量研究表明，只要满足两个条件，标量理论可以解决大多数光学问题。 用线性系统理论和空间频谱的观点来分析光信息，解释衍射过程; 把衍射过程看作为一个线性不变系统，讨论它的脉冲响应和传递函数。菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射：菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射：1、两者区别主要在于近似条件不同，夫琅禾费近似更为苛刻 2、菲涅耳区包含了夫琅禾费区（夫琅禾费

2、衍射近似必须满足，反之则无） 3、夫琅禾费衍射计算更为简单4、夫琅禾费衍射近似破坏了衍射的空间不复性（脉冲相应空不变性不再存在），所以没有与夫琅禾费衍射对应的传递函数，但由于菲涅耳衍射区包含了夫琅禾费衍射区，所以菲涅耳传递同样适用于夫琅禾费衍射。小 结：标量衍射理论：1、空域：基尔霍夫理论，叠加积分2、频域：角谱理论（低通滤波器）叠加积分公式：衍射线性系统线性空不变系统菲涅耳、夫琅禾费近似下的脉冲相应函数表达式实际的衍射计算方法：菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射的计算（傅立叶变换）衍射共性问题（所有实际光信息传播中的共性）衍射等效于线性变换 （忽略倾斜因子，旁轴近似）- 线性空不变理论：空域（基尔霍夫理论） 频域（角谱理论）计算：菲涅耳衍射与夫琅禾费衍射 衍射与傅立叶变换的关系