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电控可调谐超分辨光瞳滤波器的设计

作　者: 谢翊乐
导　师: 刘友文；王吉明
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 光学工程
关键词: 光学器件横向超分辨电光调制轴向焦移轴向扩展焦深空变偏振操控
分类号: TN713
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 33次
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内容摘要

超分辨技术是基于超越经典衍射极限的要求,获得空间光强的三维分布的一种技术。目前,超分辨技术已经广泛应用于光存储、光通信、光学成像、现代光学系统设计及超大规模集成电路制作等领域。获得超分辨的主要途径,即是通过设计光学系统的光瞳滤波器,实现滤波之后系统焦点附近三维光场的重新分布。本论文根据空变偏振态控制和偏振干涉原理,结合电光调制技术,设计了两种结构的电控可调谐超分辨光瞳滤波器。(1)复合延迟器型电控光瞳滤波器:以两区域的复合延迟器为核心,与电光晶体、偏振镜(晶体型)组合,构成一种全晶体型光瞳滤波器。复合波片与电光晶体结合,实现两个区域内透射光波的偏振分量相位延迟差的电压调控。研究结果表明:借助于该光瞳滤波器不仅可以实现光学系统横向超分辨能力的提高,而且可以通过调节电光相位延迟和合适的二区域波片内外区方位角,实现轴向焦移的实时调控或轴向扩展的焦深。(2)复合电光晶体型电控光瞳滤波器:以两区域的复合电光晶体为核心,与λ/4延迟器、偏振镜(晶体型)组合,构成另一种全晶体型光瞳滤波器。与前一种光瞳滤波器相比,其空变偏振态的操控方式不同,由原来的两区域电光均匀相位延迟,变为复合电光晶体下两区域内的非均匀电光相位延迟。研究结果表明:借助于该光瞳滤波器既可以实现横向上电压对光学系统横向超分辨能力的实时控制,又可以实现轴向上电压对焦移的实时调控和在某个特定电压条件下实现较大轴向扩展的焦深。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
图标清单  8-9
注释表  9-10
第一章绪论  10-12
  1.1 课题背景  10-11
  1.2 研究内容  11-12
第二章光学超分辨理论基础与研究进展综述  12-22
  2.1 光瞳滤波器简介  12-14
  2.2 超分辨理论基础  14-16
    2.2.1 光瞳滤波的焦点附近的三维光强分布  14-15
    2.2.2 焦点附近三维光强评价因子  15-16
  2.3 光学超分辨技术研究进展状况  16-18
  2.4 基于空变偏振操控的超分辨技术  18-21
    2.4.1 空变偏振操控概述  18-19
    2.4.2 SVPM 的研究进展  19-20
    2.4.3 SVPM 在超分辨领域中的应用  20-21
  2.5 本章小结  21-22
第三章复合延迟器型电控超分辨光瞳滤波器的设计  22-32
  3.1 复合延迟器型滤波器的结构及原理  22-23
  3.2 系统琼斯矩阵分析  23-25
  3.3 系统超分辨性能调谐  25-30
    3.3.1 横向超分辨与轴向焦移调谐  25-28
    3.3.2 横向超分辨与轴向扩展焦深调谐  28-30
  3.4 本章小结  30-32
第四章复合电光晶体型电控超分辨光瞳滤波器的设计  32-46
  4.1 复合电光晶体型光瞳滤波器的结构  32-33
  4.2 二区域电光晶体  33-34
  4.3 系统琼斯理论分析  34-35
  4.4 光瞳滤波的电控调谐分析  35-43
    4.4.1 系统轴向光强调谐  35-38
    4.4.2 系统横向光强调谐  38-43
  4.5 两种滤波器的比较  43-45
  4.6 本章小结  45-46
第五章总结与展望  46-48
  5.1 总结  46-47
  5.2 展望  47-48
参考文献  48-51
致谢  51-52
在校期间的研究成果及发表的学术论文  52

电控可调谐超分辨光瞳滤波器的设计

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