高斯光束的4F光学系统空间滤波效应模拟与实验验证

发布时间：2024-04-20 14:55

　　以频谱的傅立叶变换与空间滤波理论为基础,对高斯光束经过4F光学系统的空间滤波后光强、相位调制进行了理论分析;利用MATLAB数学软件模拟了"光"字屏经过4F系统频谱面高通、低通滤波后形成的图像;自行设计微分屏,通过改变衍射光的相位实现了边缘增强的动态效果模拟,实验现象与以上模拟结果完全吻合。理论模拟可以生动、深入地揭示高斯光束在4F光学系统中傅立叶变换与空间滤波物理内涵,其模拟方法与效果展示可以为功能型滤波器的设计提供参考。

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【部分图文】：

图14F光学系统

以“光”字屛为例,研究和展示高斯光束的空间滤波效应。图1(b)为按照如图1(a)所示的4F光学系统示意图布置的实验光路,扩束透镜1、2将入射激光扩束为直径3cm的平行光束,傅立叶透镜的焦距为13cm。整个4F系统保持共轴。在4F系统的频谱面上可以观察光强的频谱分布,放置各种....

图14F光学系统

图14F光学系统利用MATLAB模拟如图2(a)所示的带网格的“光”字屏放置在物平面,利用MATLAB数据导入功能并结合MATLAB中的rgb2gray()函数,得到该图像的二维矩阵。再一次经历fft2()、abs()、fftshift()、imshow(,[])函数,可以得....

图3“光”字通过4F光学系统,被低、高通滤波器滤波后的所成的像

图2Matlab软件模拟的“光”字通过4F光学系统,被低、高通滤波器滤波后的光强分布示意图34F系统图像微分的理论模拟与实验验证

图54F系统图像微分边缘增强效应实验

图4利用Matlab软件模拟的4F系统图像微分边缘增强效应图6非对称图像的4F系统图像微分边缘增强效应实验

本文编号：3959575