随着现代科学技术和光学成像领域的不断进步和发展,光学超分辨技术已广泛应用于生物学、光通信、激光打印、高密度光存储等领域,以提高光学系统的成像分辨率或存储密度。本论文围绕如何进一步提高成像系统的分辨率和存储系统的存储密度这一光学聚焦系统中的关键问题,研究了实现光学超分辨的光瞳滤波技术,取得的主要成果如下:　　 (1)复振幅超分辨光瞳滤波器的设计研究。利用Matlab数值模拟,讨论了两区复振幅型光瞳滤波器在实现超分辨方面的性能。结果表明,不同的设计参数对超分辨性能的影响不同,当设计参数在一定范围内取值时,可以实现不同程度的超分辨效果;当设计参数取某些特定值时,轴向光强在很大的一段范围内基本不变,从而大大扩展了焦深。　　 (2)基于贝塞尔函数的位相型光瞳滤波器的光学特性研究。设计了三区位相型光瞳滤波器,各区的位相都是按Bessel函数的规律变化的。详细分析了改变各个设计参数对超分辨性能参量的影响。模拟结果表明,通过适当的选取设计参数,可以使光学系统实现较好的超分辨效果。　　 (3)首次提出并设计了消色差位相型超分辨光瞳滤波器。　　 a)基于波片消色差理论的光瞳滤波器的设计。基于波片的消色差理论,设计了分区位相型光瞳滤波器。研究表明,通过选择合适的设计参数,不仅可实现较好的超分辨效果,可以大大扩展焦深,还可以具有一定的消色差特性。　　 b)基于特殊函数的连续位相型消色差超分辨光瞳滤波器的设计。基于贝塞尔函数,设计了连续位相分布的消色差超分辨光瞳滤波器。分别以方解石晶体和光学玻璃BK7材料制作的位相型超分辨光瞳滤波器为例,分析了不同波长对应的超分辨性能,结果表明,新设计的光瞳滤波器可以分别在380nm-555nm和300nm-500nm的范围内实现消色差,同时可以获得较高的斯特尔比。该光瞳滤波器可以适用多色波光学系统和具有一定光谱宽度的光学系统。