ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
6
(металлодиэлектрические  линзы),  для   которых  фокусное  расстояние будет 
положительным (
f
>0) при  
1
R
<0, 
2
R
<0. 
Выражение, аналогичное (4.7), можно получить и  для   коэффициента  
отражения 
(,)
xy
•
Γ
 параболического  (сферического ) зеркала :  
2
(,)exp
2
xybjk
f
ρ
•
=⋅−⋅⋅
Γ
⋅
,     (4.8) 
где   b-const,  не  зависящая от  x,  y; 
f
 = R/2, R -  радиус зеркала   в   виде 
параболоида  вращения вблизи  его   вершины. 
Таким образом, линзу , а  также параболическое (сферическое) зеркало   следует 
рассматривать  как транспарант,  осуществляющий фазовую модуляцию входного  
сигнала . Основным  параметром таких систем является  их фокусное расстояние 
f
. 
Выражение (4.7) получено для   идеальной тонкой линзы  бесконечно большого  
раскрыва.  Так как реальные  линзы  и   зеркала   имеют  конечную апертуру ,  то  их 
следует  рассматривать  как идеальные,  перед  которыми   размещена   диафрагма , 
имеющая размеры   реальных  систем. 
Свойство линз и  зеркал осуществлять  фазовую модуляцию пространственных 
сигналов   широко  используется   на   практике  при :  преобразовании сферических 
волн ,  пространственной  обработке  сложных  сигналов ,  реализации двумерных  
Фурье  преобразований  входных  сигналов ,  пространственной  фильтрации 
сигналов , формировании диаграмм направленности   игольчатого   типа   и   т.д.  Так, 
например, при   освещении линзы сферической волной, имеющей  в   параксиальном 
приближении вид 
22
11
(,)exp[]expexp[]exp
22
n
k
xyjkzjkjkzj
U
jzzjzR
ρρ
λλ
•
⋅
≅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅
⋅⋅⋅⋅⋅⋅
, 
(4.9) 
где z = R радиус волны вблизи  оси  z. 
Сигнал на выходе  линзы  также представляет  сферическую волну , но другого  
радиуса  - 
1
R
: 
22
11
11
(,)expexp
22
kk
xyjj
U
RfR
ρρ
•
⋅⋅
≅⋅⋅−=⋅
⋅
.   (4.10)
В  этом  выражении,  как  и  в  последующих,  опущены  сомножители  
(,1/,exp[])
azjkz
, не зависящие от координат входного   и   выходного   зрачков  – x, y. 
Радиус сферической  волны 
1
R
  на   выходе  линзы  или   зеркала   определяется   из 
условия
1
111
RRf
=−
.      (4.11) 
При  
Rf
≥
 на  выходе линзы имеем сходящуюся  сферическую волну  ( 
1
R
< 0 ). При  
                                                      6
(мета ллоди элек три ческ и е ли нзы), для к оторых фок у сное ра сстоя ни е бу дет
полож и тельным ( f >0) при R1 <0, R2 <0.
     Выра ж ени е, а на лог
                          и чное (4.7), мож но полу чи ть и для к оэфф и ци ента
                  •
отра ж ени я Γ( x, y ) па ра боли ческ ого (сф ери ческ ого) зерк а ла :
                                •                               ρ2 
                              Γ ( x, y ) = b ⋅ exp  − j ⋅ k ⋅        ,                   (4.8)
                                                               2 ⋅ f  
    г де b-const, не за в и ся ща я от x, y; f = R/2, R - ра ди у с зерк а ла в в и де
па ра болои да в ра щени я в бли зи ег     о в ерши ны.
    Т а к и м обра зом, ли нзу , а та к ж е па ра боли ческ ое (сфери ческ ое) зерк а ло следу ет
ра ссма три в а ть к а к тра нспа ра нт, осу ществ ля ющи й фа зов у ю моду ля ци ю в ходного
си гна ла . О снов ным па ра метром та к и х си стем я в ля ется и х фок у сное ра сстоя ни е f .
     Выра ж ени е (4.7) полу чено для и деа льной тонк ой ли нзы беск онечно большог            о
ра ск рыв а . Т а к к а к реа льные ли нзы и зерк а ла и меют к онечну ю а перту ру , то и х
следу ет ра ссма три в а ть к а к и деа льные, перед к оторыми ра змещена ди а фра г         ма ,
и меюща я ра змеры реа льных си стем.
     С в ойств о ли нз и зерк а л осу ществ ля ть фа зов у ю моду ля ци ю простра нств енных
си гна лов ши рок о и спользу ется на пра к ти к е при : преобра зов а ни и сфери ческ и х
в олн, простра нств енной обра ботк е слож ных си г         на лов , реа ли за ци и дв у мерных
Ф у рье преобра зов а ни й в х одных си г        на лов , простра нств енной фи льтра ци и
си гна лов , форми ров а ни и ди а гра мм на пра в ленности и г  ольча тог  о ти па и т.д. Т а к ,
на при мер, при осв ещени и ли нзы сфери ческ ой в олной, и меющей в па ра к си а льном
при бли ж ени и в и д
 •                1                                       ρ2       1                               k ⋅ ρ2 
U n ( x, y ) ≅          ⋅ exp[ j ⋅ k ⋅ z ] ⋅ exp  j ⋅ k ⋅      =         ⋅ exp[ j ⋅ k ⋅ z ] ⋅ exp  j ⋅    ,
               j ⋅λ ⋅ z                                   2⋅ z  j ⋅λ ⋅ z                           2⋅ R 
                                                                                                         (4.9)
 г де z = R ра ди у с в олны в бли зи оси z.
    Сиг   на л на в ыходе ли нзы та к ж е предста в ля ет сфери ческ у ю в олну , но дру г
                                                                                         ого
ра ди у са - R1 :
              •                   k ⋅ ρ 2  1 1                k ⋅ ρ2 
              U  ( x , y ) ≅ exp  j ⋅      ⋅    −     =  exp j⋅        .              (4.10)
                                       2      1
                                                R    f            2 ⋅ R 1
В этом в ыра ж ени и , к а к и в последу ющи х, опу щены сомнож и тели
 ( a,1/ z ,exp[ jkz ]) , не за в и ся щи е от к оорди на т в ходног о и в ыходног
                                                                                о зра чк ов – x, y.
Ра ди у с сфери ческ ой в олны R1 на в ыходе ли нзы и ли зерк а ла определя ется и з
у слов и я
                                        1 1 1
                                           = − .                                            (4.11)
                                       R1 R f
При R ≥ f на в ыходе ли нзы и меем сходя щу юся сфери ческ у ю в олну ( R1 < 0 ). При
Страницы
- « первая
 - ‹ предыдущая
 - …
 - 4
 - 5
 - 6
 - 7
 - 8
 - …
 - следующая ›
 - последняя »
 
