準(zhǔn)相位型光子篩的設(shè)計(jì)與成像特性研究.pdf

1、光子篩是近10年發(fā)展起來(lái)的一種新型的衍射光學(xué)成像器件，它用微孔環(huán)帶陣列代替菲涅爾波帶片中的透明環(huán)帶，每一個(gè)微孔的衍射光在光子篩后的相應(yīng)位置同相疊加，大大提高了光子篩的聚焦特性，并且可以有效抑制聚焦光斑的旁瓣，提高分辨率，使得成像質(zhì)量有了很大提高。光子篩具有以下優(yōu)點(diǎn):體積小、重量輕、設(shè)計(jì)靈活、分辨率高、光譜范圍寬、制成陣列容易。它的光譜范圍涉及了傳統(tǒng)的折反射光學(xué)器件難以覆蓋的的光波段（包括可見(jiàn)光、紅外光、軟X射線和極紫外光）。本文針對(duì)準(zhǔn)相

2、位型光子篩進(jìn)行了深入研究，研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新之處被概括為如下幾點(diǎn):
　　1、對(duì)光子篩進(jìn)行了成像理論分析，并做了公式推導(dǎo)，推導(dǎo)出入射光通過(guò)任意微孔在焦平面的光場(chǎng)分布表達(dá)式，還推導(dǎo)了光子篩的微孔位置分布以及孔徑大小與焦點(diǎn)處衍射場(chǎng)振幅的關(guān)系。
　　2、通過(guò)對(duì)光子篩的仿真，得到光子篩的示意圖、焦平面光強(qiáng)圖和沿光軸方向光強(qiáng)分布圖，仿真結(jié)果表明光子篩具有極好的聚焦特性，能有效地抑制菲涅爾波帶片成像時(shí)的高階衍射和旁瓣效應(yīng)。
　　3、對(duì)光

3、子篩的微孔位置分布進(jìn)行了窗函數(shù)優(yōu)化，通過(guò)比較不同窗函數(shù)優(yōu)化后的效果選取最合適的窗函數(shù)。通過(guò)改變微孔孔徑大小觀察焦平面的光強(qiáng)分布得到最佳的d/w比值。
　　4、分析了光子篩的色散特性，當(dāng)增大波長(zhǎng)或減小波長(zhǎng)時(shí)，光斑能量都急劇降低，表明光子篩具有良好的波長(zhǎng)選擇性。還分析了一些誤差對(duì)光子篩成像的影響。
　　5、簡(jiǎn)要介紹了光子篩的制作加工方法，對(duì)可見(jiàn)光光子篩進(jìn)行了成像實(shí)驗(yàn)，包括對(duì)聚焦特性的測(cè)試，對(duì)成像特性的測(cè)試，對(duì)分辨率板的測(cè)試，對(duì)光