Выпуски

 / 

1968

 / 

Октябрь

  

Обзоры актуальных проблем


Повышение разрешающей способности оптических систем путем эффективного использования степеней свободы волнового поля объекта

Статья посвящена рассмотрению теоретических принципов и экспериментальных данных, связанных с повышением разрешающей способности оптических систем за пределы классического разрешения. Вопрос разрешающей способности в оптике трактуется с информационной точки зрения по аналогии с радиосигналом. Используется теорема Д. Габора, сформулированная для передачи изображения с помощью оптической системы. В соответствии с концепцией степеней свободы волнового поля как основного инварианта оптической системы параметром, определяющим информационную емкость системы при формировании изображения, является число N степеней свободы волнового поля, которое может быть передано системой в пространство изображения. Ширина полосы пространственных частот может быть увеличена, но при обязательном условии сокращения одного из факторов, определяющих N. Таким образом, возможны следующие приемы повышения разрешающей способности оптических систем: 1) Увеличение ширины полосы передаваемых пространственных частот путем уменьшения полосы передаваемых временных частот (в предельном случае при нулевой ширине полосы передаваемых пространственных частот используются для передачи пространственной информации только временные частоты). 2) Увеличение ширины полосы в направление x с соответствующим сокращением полосы в направлении y, причем так, что исходная двумерная полоса пространственных частот остается неизменной. 3) Увеличение ширины полосы пропускания передаваемых пространственных частот путем уменьшения полезного поля объекта. 4) Удвоение ширины полосы пропускания оптической системы использованием для формирования изображения двух независимых состояний поляризации световых волн. 5) Увеличение ширины полосы пропускания оптической системы путем использования для передачи информации дополнительных параметров в виде длины волны светового излучения или фазы волны. Для осуществления этих возможностей рассмотрен ряд оптических систем формирования изображения, с помощью которых можно превзойти классический предел разрешающей способности, кроме того, рассмотрено число степеней свободы волнового поля, зафиксированное в голограмме.
Иллюстраций 17, библиографических ссылок 32.

Содержание
I. ВВЕДЕНИЕ
II. УВЕЛИЧЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ ПУТЕМ СОКРАЩЕНИЯ ВРЕМЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ
III. УВЕЛИЧЕНИЕ ШИРИНЫ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ЧАСТОТ В НАПРАВЛЕНИИ х ПУТЕМ СООТВЕТСТВУЮЩЕГО УМЕНЬШЕНИЯ ЕЕ В НАПРАВЛЕНИИ y
IV. УВЕЛИЧЕНИЕ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ЗА СЧЕТ УМЕНЬШЕНИЯ ПОЛЯ ОБЪЕКТА
V. УДВОЕНИЕ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ СВЕТОВЫХ ВОЛН С ДВУМЯ НАПРАВЛЕНИЯМИ ПОЛЯРИЗАЦИИ
VI. ПОВЫШЕНИЕ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ В ВИДЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ СВЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ИЛИ ФАЗЫ ВОЛНЫ
VII. МЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ, ПОЗВОЛЯЮЩИЕ УВЕЛИЧИТЬ РАЗРЕШАЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ В ДВУХ ВЗАИМНО ПЕРПЕНДИКУЛЯРНЫХ НАПРАВЛЕНИЯХ
VIII. ПЕРЕДАЧА ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ С ПОМОЩЬЮ ВРЕМЕННЫХ СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ ПРИ УМЕНЬШЕНИИ ШИРИНЫ ПОЛОСЫ ПЕРЕДАВАЕМЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ЧАСТОТ ПРАКТИЧЕСКИ ДО НУЛЯ
IX. ЧИСЛО СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ ВОЛНОВОГО ПОЛЯ, ЗАФИКСИРОВАННОЕ В ГОЛОГРАММЕ
X. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
PACS: 42.79.Bh, 42.79.Ag, 42.30.Kq, 42.30.Va (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0096.196810c.0261
URL: https://ufn.ru/ru/articles/1968/10/c/
Цитата: Королев А Н "Повышение разрешающей способности оптических систем путем эффективного использования степеней свободы волнового поля объекта" УФН 96 261–289 (1968)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Korolev A N “Increase of resolution of optical systems by effective use of the degrees of freedom on the object wave fieldSov. Phys. Usp. 11 712–726 (1969); DOI: 10.1070/PU1969v011n05ABEH003743

© Успехи физических наук, 1918–2020
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение