[实用新型]相位掩膜板及能够调节中间编码图像品质的波前编码成像系统

说明书

技术领域

本实用新型属于光学领域，涉及一种相位掩膜板及能够调节中间编码图像品质的波前编码成像系统。

背景技术

扩展光学系统的景深一直都是学术界研究的热点，从20世纪80年代中期开始，虽然形形色色的方法被提出用于景深扩展，但是直到美国科罗拉多大学的Dowski博士和Cathey教授于1995年提出波前编码的概念之后，景深延拓才有了真正意义上的突破。

以一维光学系统为例，其离焦光学传递函数OTF可以通过广义光瞳函数的自相关运算来获得，如下所示：

H(u,W20)=12·∫-(1-|u|/2)1-|u|/2exp(j·(2kW20ux+f(x+u/2)-f(x-u/2)))dx]]>

其中，u和x分别是归一化的空间频率与孔径平面横向坐标；W₂₀是最大离焦波像差系数；k是波数；而f则代表相位掩膜板通用表达式。

对于传统成像系统来说，上式中的f项不存在，因此可以轻松得到离焦OTF的具体表达式为：

H(u,W20)=sin(2kW20·(1-|u|2))2kW20uu≠0]]>

可以看到，当系统未引入相位掩膜板时，其OTF对离焦是非常敏感的，而且会在频率空间周期性地出现零点，从而造成不可逆的信息损失。但是一旦将E.R.Dowski博士所实用新型的三次方相位掩膜板（f(x)=αx³）引入到光学系统的入瞳面上之后，通过静态相位近似法就可以得到一个完全不同的离焦OTF，如下：