周期結(jié)構(gòu)成像理論及其應(yīng)用研究.pdf

1、本文將衍射過程看成是光子與衍射物之間的互作用過程，從光子學(xué)角度重新審視了衍射現(xiàn)象并對超聲光柵、環(huán)孔衍射等一般光學(xué)問題，運用光子學(xué)方法，簡潔地給出了與現(xiàn)行文獻(xiàn)相同的結(jié)論。 在分析現(xiàn)有周期結(jié)構(gòu)衍射成像結(jié)果的基礎(chǔ)上，提出光子對周期結(jié)構(gòu)信息具有記錄和再現(xiàn)的作用，并根據(jù)這一假設(shè)對Talbot 效應(yīng)進(jìn)行了深入的研究，引入調(diào)節(jié)參數(shù)q并指出它在正、偏自成像中的作用。 運用光子學(xué)方法對莫爾效應(yīng)進(jìn)行了綜合研究，指出普通云紋是干涉云紋的衍射極

2、限，這樣，就將一般云紋技術(shù)和干涉云紋技術(shù)原理建立在一個統(tǒng)一的框架內(nèi)，更便于理解。此外，在對周期結(jié)構(gòu)的塔爾博特效應(yīng)研究中，論文利用維納分布函數(shù)，在空一頻域內(nèi)對周期結(jié)構(gòu)衍射進(jìn)行了研究，得到了塔爾博特(Talbot)效應(yīng)的相關(guān)結(jié)論。 為拓展周期結(jié)構(gòu)成像的應(yīng)用領(lǐng)域，在分析了信號與系統(tǒng)關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出將擴大系統(tǒng)綜合孔徑實現(xiàn)超分辨成像方法延伸到亞波長段，用Talbot 效應(yīng)和莫爾條紋技術(shù)實現(xiàn)亞波長周期結(jié)構(gòu)超分辨成像。這種方法的要點是：光經(jīng)

3、過透鏡準(zhǔn)直后照射在亞波長周期結(jié)構(gòu)(如Ronchi光柵)上，在亞波長周期結(jié)構(gòu)物后面，滿足塔爾博特公式的位置上，形成Talbot像，在該像位置放置一個編碼器，將產(chǎn)生莫爾條紋，由莫爾原理可知，莫爾條紋的空間周期可能大于原亞波長周期結(jié)構(gòu)物光柵的周期，以至于衍射波可通過光學(xué)系統(tǒng)傳播。再經(jīng)過恰當(dāng)?shù)慕獯a，濾掉編碼波，就會再現(xiàn)原亞波長周期物的空間信息，取得用傳統(tǒng)光學(xué)儀器對一維亞波長周期結(jié)構(gòu)的成像，于是用這種新穎的成像技術(shù)，便實現(xiàn)了對亞波長周期物的超分辨