基于标量衍射理论的两种等大倒立实像系统研究

在进行散斑干涉图像相减实验时，发现标准4f系统制备的全息图放入光路能得到干涉条纹，而单透镜4f系统制备的全息图却不能实现预期结果 。针对该问题，利用标量衍射理论菲涅耳衍射模型逐面推导了这两种系统的物面和像面的光场分布，发现了这两种系统的像面光场复振幅分布的区别。结果 表明，两种系统的像面光场都含有因子-exp(j4kf)U₀(-x,-y)，但单透镜系统比标准4f系统多了一个随像面不同坐标位置(x,y)变化的二次相位因子exp jk (x2+y2)/(2f)]。对于直接用眼睛观测和探测器检测，都是接收光强，不受相位因子的影响，这两种系统都成等大倒立的实像。但是在更精密的相干信息光学系统中，单透镜4f成像系统像面光场的二次相位因子的影响不能忽略。