專利名稱：一種相干調(diào)制傳遞函數(shù)的測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學儀器的檢測方法的改進。
背景技術(shù)：
光學傳遞函數(shù)是近二十年來用于評價一個光學成象系統(tǒng)的質(zhì)量好壞的一種新的評價函數(shù)。一般測量光學成象系統(tǒng)調(diào)制傳遞函數(shù)的方法是用某一特定空間頻率的光柵作為待測光學成象系統(tǒng)的輸入，然后測量輸出光柵象和輸入光柵的調(diào)制度之比，得到光學成象系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)在此光柵頻率下的值，要測各種頻率下的值就必須采用各種空間頻率的光柵，一種頻率就必須作一次測量，效率很低，而且這種高質(zhì)量的光柵制作極其困難，因此原有檢測儀器設(shè)備精密，價格昂貴，這種方法只能測量非相干照明下光學成象系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明便是針對上述問題，提出了一種簡便易行的測量相干照明下調(diào)制傳遞函數(shù)的方法。
本發(fā)明的要點在于利用凸透鏡具有進行二維付里葉變換的性質(zhì)，用平行相干光束照明放在凸透鏡前焦平面上的強散射屏.在凸透鏡后焦平面上就得到強散射屏散斑的二維付里葉變換，即分布均勻的空間頻譜F(ε，η)，其中是空間頻率坐標，它們與后焦平面上的空問位置坐標xf、yf其中是空間頻率坐標，它們與后焦平面上的空問位置坐標xf、yf的關(guān)系為xf＝λfε，yf＝λfη，這里入為照明光波長。f為凸透鏡焦距。將頻譜探測裝置置于后焦平面上，就測得強散射屏的空間頻譜的強度分布[F(ε，η)w(ε，η)]2，其中w(ε，η)是只與探測裝置的探測面積和凸透鏡的入射光闌有關(guān)的參數(shù)，其值與F(ε，η)無關(guān)，然后在強散射屏和凸透鏡中間放入待測光學成象系統(tǒng)，使強散射屏正好位亍待測光學成象系統(tǒng)的物平面上，而凸透鏡的前焦平面與待測光學成象系統(tǒng)的象平面重疊。由于強散射屏先經(jīng)過待測光學成象系統(tǒng)成象，再由凸透鏡對其象進行付里葉變換，故凸透鏡后焦平面上的空間頻譜為F(ε，η)H(ε，η)，這里H(ε，η)是待測光學成象系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，這時位于凸透鏡后焦平面上的頻譜探測裝置測得的空間頻譜的強度分布為[F(ε，η)H(ε，η)W(ε，η)]2。將兩個測得的強度分布相除，就得到待測光學成象系統(tǒng)在各種空間頻率下的相干調(diào)制傳遞函數(shù)[H(ε，η)]2。在強散射屏和凸透鏡中間放入的待測光學成象系統(tǒng)的光軸可以與凸透鏡的光軸相重合，也可以不重合。當不重合時，就能測出在此種狀態(tài)下工作的待測光學成象系統(tǒng)的實際相干調(diào)制傳遞函數(shù)。
實施例為用擴束準直后的氦一氖激光束作為平行相干光束，一塊透光均勻且無直接透射光的毛玻璃作為強散射屏，凸透鏡焦距f為50，相對孔徑f/1.2，頻譜探測裝置為64單元楔環(huán)形光電探測器，可以測量相對孔徑小于f/1.2的光學成象系統(tǒng)。
本發(fā)明簡便易行，測量效率高，一次便可測量出各種空間頻率下的相干調(diào)制傳遞函數(shù)，既可測量單鏡頭，又可測量組合光學成象系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)制傳遞函數(shù)的測量方法，其特征在于用平行相干光學成象放在凸透鏡前焦平面上的強散射屏，在凸透鏡的后焦平面上用頻譜探測裝置測量強散射屏的空間頻譜的強度分布，然后在強散射屏和凸透鏡中間放入待測光學成象系統(tǒng)，使強散射屏正好位于待測光學成象系統(tǒng)的物平面上，而凸透鏡的前焦平面與待測光學成象系統(tǒng)的象平面重疊，由頻譜探測裝置測得凸透鏡后焦平面上的空間頻譜的強度分布，將兩個測得的強度分布相除，得到待測光學成象系統(tǒng)在各種空間頻率下的相干調(diào)制傳遞函數(shù)。
2.按照權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于在強散射屏和凸透鏡中間放入的待測光學成象系統(tǒng)的光軸與凸透鏡的光軸相重合或不重合。
全文摘要
一種相干調(diào)制傳遞函數(shù)的測量方法，采用光學傅里葉頻譜測量法，直接測量強散射屏本身的散斑的頻譜強度分布和強散射屏經(jīng)待測光學成象系統(tǒng)所成象的散斑的頻譜強度分布之比值，一次便可測量出待測光學成象系統(tǒng)在各種空間頻率下的相干調(diào)制傳遞函數(shù)值。本發(fā)明既解決了相干調(diào)制傳遞函數(shù)的測量問題，且簡便易行。
文檔編號G01M11/02GK1955708SQ20051010060
公開日2007年5月2日 申請日期2005年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月25日
發(fā)明者黃曉敏 申請人:黃曉敏