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《鲁豫赣黑苏五省光学(激光)学会2011学术年会论文摘要集》2011年
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基于超分辨对衍射光斑的压缩整形

邹华  朱卫华  嵇阳  吴建伟  
【摘要】:超分辨技术是一种超越经典分辨极限的方法和技术。这一直是光学界长期追求的理论目标和现代光学中高新技术研究的方向之一。其目的是用较小孔径的光学系统实现大孔径光学系统的功能,达到光学系统成像具有更精细的结构和实现更高精度的探测,对超微细光刻,超微细胞及生物观察,超分辨记录与存储上具有决定性的意义。在诸多超分辨方法中利用光瞳滤波器实现超分辨是最易理解研究最多的方法。目前对光瞳滤波器的设计主要包括以下几种:振幅型光瞳滤波器,位相型光瞳滤波器和复振幅型光瞳滤波器,而复振幅型光瞳滤波器由于衍射效率不高,只能在特定的场合下使用,而相位型超分辨元件的制作虽然比较困难,但因其能获得比较高的施特雷尔比越来越受到人们的青睐。在本研究中,利用了位相型滤波器实现超分辨,从而达到对光斑的压缩整形。以模拟退火法设计优化出圆环型达曼位相片,通过圆环型的位相片达到对衍射光斑压缩整形的目的,以提高图像的分辨率。经过位相片或者圆环型达曼光栅的衍射光谱和传统的爱里斑比较发现,经过位相片或者圆环型达曼光栅可以实现各级衍射谱峰值强度相等的衍射场,减小了一级亮条纹的几何尺寸,增大其分辨率,达到对远场衍射光谱进行压缩整形的目的。给出四阶三环和五阶六环光场分布,实现了基于超分辨的衍射光斑的压缩整形的理论和仿真模拟结果。本研究在材料的激光处理、激光显示、光束整形等方面具有很大的用处。

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