[发明专利]用于波前编码成像技术的相位板

说明书

技术领域

本发明涉及用于波前编码成像技术的复合形式相位板。

背景技术

扩展光学系统的景深一直都是学术界研究的热点，从20世纪80年代中期开始，虽然形形色色的方法被提出用于景深扩展，但是直到美国科罗拉多大学的Dowski博士和Cathey教授于1995年提出波前编码的概念之后，景深延拓才有了真正意义上的突破。

以一维光学系统为例，其离焦光学传递函数OTF可以通过广义光瞳函数的自相关运算来获得，如下所示：

H(u,W20)=12·∫-(1-|u|/2)1-|u|/2exp(j·(2kW20ux+f(x+u/2)-f(x-u/2)))dx]]>

其中，u和x分别是归一化的空间频率与孔径平面横向坐标；W₂₀是最大离焦波像差系数；k是波数；而f则代表相位板通用表达式。

对于传统成像系统来说，上式中的f项不存在，因此可以轻松得到离焦OTF的具体表达式为：

H(u,W20)=sin(2kW20·(1-|u|2))2kW20u,u≠0]]>

可以看到，当系统未引入相位板时，其OTF对离焦是非常敏感的，而且会在频率空间周期性地出现零点，从而造成不可逆的信息损失。但是一旦将E.R.Dowski博士所发明的三次方相位板(f(x)＝αx³)引入到光学系统的入瞳面上之后，通过静态相位近似法我们就可以得到一个完全不同的离焦OTF，如下：