空间关联结构对成像分辨率的影响

来源 :苏州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:falconcarmack
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
相干性是调控随机光场统计特性的重要参数之一。通过降低激光(完全相干光)的空间相干性获得的部分相干光在传输以及与物质的相互作用过程中呈现出新颖的统计特性,在光束整形、微粒操控、光学成像、非线性光学、自由空间光通信和遥感等领域具有良好的应用前景。本文主要研究了部分相干照明条件下,光束的空间相干性对远心成像系统成像分辨率的影响,在理论上设计了具有特殊空间相干结构的部分相干光束,实现了突破瑞利极限限制的成像分辨率,并通过实验获得了和理论一致的实验结果。论文的主要内容安排如下:第一章简要回顾了部分相干光的研究发展历史,阐明空间相干结构调控对光束统计特性的重要影响以及开展在部分相干照明条件下光学系统成像分辨率研究的现状和意义。第二章简要介绍了部分相干光的相关基础理论。主要包含部分相干光的二阶统计特性和相关的传输理论,以及与本文工作密切相关的具有特殊空间关联结构部分相干光束的构造理论和实验产生方法。第三章首先推导了部分相干照明条件下远心成像系统中物面两点的成像公式,获得了突破瑞利极限时照明光源相干度所满足的条件,然后分析了矩形对称余弦高斯关联部分相干光束的相干结构分布及其照明下远心成像系统实现亚瑞利成像的特点。第四章提出了一种能够实现具有空间方向选择性的亚瑞利分辨率成像方法。在理论上详细介绍了我们设计的部分相干晶格照明光源的空间相干结构分布,并模拟了其照明下远心成像系统实现亚瑞利成像的特点。在实验上产生了这种部分相干晶格,并验证了其在不同空间相干结构下的成像特性,实验结果和理论结果一致,说明部分相干晶格可以突破瑞利衍射极限实现超分辨。除此之外,根据部分相干晶格的成像特点,提出了一种在空间上具有方向选择性成像的方法。最后,总结了本论文的工作,并对下一步的工作做了进一步的规划和展望。
其他文献
自然界中所有的光场都是随机涨落的,这种随机光场被称为部分相干光。光散射问题的研究在天文学、生物医学、高分子化学、气象学等方面有着广泛的应用。部分相干光经过各种介质散射被大量研究。本论文将在一级波恩近似条件下,研究部分相干光束经过PT(parity-time)对称介质散射后散射光场的光学特性。首先,介绍本论文的研究背景和现状,给出了标量光和矢量光经过确定性散射介质后散射光场的理论推导,并将理论推广到
学位
扭曲相位是部分相干光所特有的一种相位,它能使光束在强度、相干度、偏振度以及携带轨道角动量等方面呈现全新的统计特性,在光通信、光束整形、粒子捕获和提高成像质量等方面有广阔的应用前景。本文回顾了扭曲部分相干光束的研究历史和基础理论,指出了目前在实验产生扭曲部分相干光束方法中存在的问题。为了克服目前产生扭曲部分相干光束的方法存在相干宽度、扭曲相位等参数无法动态调控或光束合成实时性差的缺点,我们提出了一种
学位
二战后,欧洲启动了一体化的进程,从欧洲煤钢共同体到欧洲共同体再到欧洲联盟,经过多年来的发展,欧洲一体化先后经历了经济、政治、外交等方面不同程度的整合,一体化的广度和深度都在不断扩展。欧洲一体化取得了丰硕成果,加强了欧洲的经济实力以及国际影响力,成为区域一体化合作的典范。而近些年来,特别是从2009年开始,欧盟内诸多问题开始显现,欧债危机、难民危机、民粹主义等,都是阻碍一体化进程的棘手问题。并且,这
学位
胰岛移植作为有望完全治愈1型糖尿病(Type 1 Diabetes Mellitus,T1DM)的治疗方法之一,已经受到了广泛的关注。面对胰岛移植中的免疫排斥问题,研究人员开发出通过包封胰岛建立物理屏障维持胰岛活性的方法。尽管一些T1DM患者通过该方法已经实现了短期的血糖控制并摆脱了对外源性胰岛素依赖,但是包封胰岛进行移植建立长期的血糖控制,依旧需要面对异物反应(Forign Body React
学位
20世纪60年代激光器发明以来,对激光特性及应用的研究迅速发展,相继提出并实现了多种振幅、相位、偏振态及相干结构等具有特殊空间分布的新型光场,新型光场所展现的独特性质及应用已引起广大研究者的高度重视。以往对激光的研究往往侧重于完全相干的情况,但是近年来,研究表明降低光束的相干性也会表现出积极的一面,如具有更均匀的光强分布、削弱散斑效应、更强的抗湍流特性、更好的衍射成像质量等等;与此同时,矢量光束基
学位
近年来,部分相干光束受到了广泛的关注。研究人员不仅从理论上构建,并在实验上产生了各种不同类型的部分相干光束,并研究了它们在复杂光学系统和湍流介质中的传输特性。本文主要通过数值模拟以及实验研究对部分相干光通过双缝或者随机介质后的光场统计特性进行研究。理论和实验研究表明,在杨氏干涉实验中,与狭缝宽度相比,具有足够大的横向相干宽度的光,最初均匀关联的部分相干光通过双缝传输后转换为非均匀关联的光;研究了修
学位
党的十八大以来,党中央多次召开思想政治理论课(以下简称“思政课”)相关会议,其中不止一次提到要不断改进和加强思政课教育教学改革,让学生拥有实实在在的思政课获得感。在党中央的高度重视和高校的不断努力下,通过教育教学,大学生思政课获得感得到了一定程度的提升,但在教育教学工作中仍然存在了一些亟待解决的问题,这些问题造成了大学生思政课获得感不强或部分大学生获得感缺失的现象。因此,深入研究思政课获得感各方面
学位
相干性是光场的一个基本属性,分为空间相干性和时间相干性。近年来,特殊空间相干结构的部分相干光由于具有自分裂,自整形等奇特性质,引起了研究人员的广泛关注。此外随机光场的空间相干结构还在晶体学,相位成像,非相干光源重建等应用研究中起到了关键作用。因此,光场的空间相干结构的应用研究是一个重要课题。本文回顾了激光相干性研究发展历程以及理论基础,基于随机光场空间相干结构,重点提出了一种信息加密方法和一种透过
学位
阴极射线管(Cathode ray tube,CRT)过去数十年广泛存在于电视机电脑显示屏等电子产品中,其主要材质是一种含铅、钡等有害重金属元素的玻璃,随着科技的发展CRT正逐渐被淘汰。目前这些废弃的CRT已成为一个危害环境的重要因素,如处理不当其含有的重金属元素会造成严重的危害,需要找到合适的回收利用途径。虽然其含有的重金属元素对环境与人体有害,但却拥有良好的辐射屏蔽能力,这使其成为防辐射混凝土
学位
研究目的:本研究在人口老龄化背景下,以骨骼肌减少症为研究疾病,一方面运用流行病学方法在中国60岁以上汉族老年女性人群中探讨骨骼肌减少症患病情况,不同生殖生育资料与骨骼肌减少症的关系及骨骼肌减少症潜在的危险因素;另一方面基于孟德尔随机化分析在欧洲人群中评估初潮年龄和绝经年龄与骨骼肌减少症相关特征,即全身瘦体重量(body leanmass,BLM)和左右手握力(handgrip strength o
学位