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望远超分辨成像中的视场光阑影响及补偿机理

魏明 王超 李英超 付强 刘壮 史浩东 李冠霖 姜会林

魏明, 王超, 李英超, 付强, 刘壮, 史浩东, 李冠霖, 姜会林. 望远超分辨成像中的视场光阑影响及补偿机理[J]. 红外与激光工程, 2020, 49(2): 0214004-0214004. doi: 10.3788/IRLA202049.0214004
引用本文: 魏明, 王超, 李英超, 付强, 刘壮, 史浩东, 李冠霖, 姜会林. 望远超分辨成像中的视场光阑影响及补偿机理[J]. 红外与激光工程, 2020, 49(2): 0214004-0214004. doi: 10.3788/IRLA202049.0214004
Wei Ming, Wang Chao, Li Yingchao, Fu Qiang, Liu Zhuang, Shi Haodong, Li Guanlin, Jiang Huilin. Effect and compensation mechanism of field stop in telescopic super-resolution imaging[J]. Infrared and Laser Engineering, 2020, 49(2): 0214004-0214004. doi: 10.3788/IRLA202049.0214004
Citation: Wei Ming, Wang Chao, Li Yingchao, Fu Qiang, Liu Zhuang, Shi Haodong, Li Guanlin, Jiang Huilin. Effect and compensation mechanism of field stop in telescopic super-resolution imaging[J]. Infrared and Laser Engineering, 2020, 49(2): 0214004-0214004. doi: 10.3788/IRLA202049.0214004

望远超分辨成像中的视场光阑影响及补偿机理

doi: 10.3788/IRLA202049.0214004
基金项目: 

国家自然科学基金(61805028,61805027);国家重点研发计划(2017YFC0803806);吉林省教育厅基金(JJKH20190563KG);国防科工局专项(KJSP2016010202)

详细信息
    作者简介:

    魏明(1992-),男,硕士生,主要从事光学设计方面的研究。Email:1479737492@qq.com

  • 中图分类号: O436

Effect and compensation mechanism of field stop in telescopic super-resolution imaging

  • 摘要: 根据衍射光学理论,分析了基于瞳函数调制的望远超分辨成像系统中,用于视场选择和过滤旁瓣影响的视场光阑的衍射效应对于成像效果的影响机理,并给出了补偿原理和方案。微孔视场光阑和四环带阶跃型位相滤波器分别放置在系统一次像面和出瞳位置。理论分析和仿真表明:视场光阑口径越小,最终像面光斑主瓣越宽甚至失去超分辨效果,旁瓣光强峰值与主瓣光强峰值之比也越高。对此时出瞳处的光场振幅、位相场分别进行多项式拟合,求解进行修正的复振幅型光瞳滤波器设计参数,可以有效抑制视场光阑的衍射效应,获得良好的超分辨成像效果,且超分辨成像与光阑效应补偿合二为一,不会增加系统光路的复杂度。并进行了实际实验,验证了以上设计方法的有效性。以上研究结果可为应用在天文观测、空间探测等方面的超分辨成像系统设计提供依据。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-10-01
  • 修回日期:  2019-11-17
  • 刊出日期:  2020-03-02

望远超分辨成像中的视场光阑影响及补偿机理

doi: 10.3788/IRLA202049.0214004
    作者简介:

    魏明(1992-),男,硕士生,主要从事光学设计方面的研究。Email:1479737492@qq.com

基金项目:

国家自然科学基金(61805028,61805027);国家重点研发计划(2017YFC0803806);吉林省教育厅基金(JJKH20190563KG);国防科工局专项(KJSP2016010202)

  • 中图分类号: O436

摘要: 根据衍射光学理论,分析了基于瞳函数调制的望远超分辨成像系统中,用于视场选择和过滤旁瓣影响的视场光阑的衍射效应对于成像效果的影响机理,并给出了补偿原理和方案。微孔视场光阑和四环带阶跃型位相滤波器分别放置在系统一次像面和出瞳位置。理论分析和仿真表明:视场光阑口径越小,最终像面光斑主瓣越宽甚至失去超分辨效果,旁瓣光强峰值与主瓣光强峰值之比也越高。对此时出瞳处的光场振幅、位相场分别进行多项式拟合,求解进行修正的复振幅型光瞳滤波器设计参数,可以有效抑制视场光阑的衍射效应,获得良好的超分辨成像效果,且超分辨成像与光阑效应补偿合二为一,不会增加系统光路的复杂度。并进行了实际实验,验证了以上设计方法的有效性。以上研究结果可为应用在天文观测、空间探测等方面的超分辨成像系统设计提供依据。

English Abstract

参考文献 (21)

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