اپتیک فوریه

اپتیک فوریه ، مطالعه اپتیک کلاسیک با استفاده از تبدیلات فوریه (FT) است ، که در آن شکل موج مورد نظر در نظر گرفته می شود که از ترکیبی یا ابرشکل موج های هواپیما تشکیل شده است. این بخش از موازی با اصل هویگنز-فرلسن است ، که در آن موج مقدم به عنوان ترکیبی از قالبهای موج کروی در نظر گرفته شده است که جمع آنها خط مقدم موج مورد مطالعه است. یک تفاوت اساسی در این است که اپتیک فوریه ، امواج هواپیما را حالت طبیعی محیط انتشار می داند ، برخلاف Huygens-Fresnel ، جایی که امواج کروی در محیط فیزیکی سرچشمه می گیرند.

یک خط مقطع خمیده ممکن است از تعداد نامحدودی از این "حالتهای طبیعی" یعنی از فازهای موج موج هواپیما جهت گیری شده در جهات مختلف در فضا ساخته شود. به دور از منابع آن ، یک موج کروی در حال گسترش به صورت موضعی در مقابل یک جبهه مسطح مماس است (یک موج هواپیما تنها از طیف بی نهایت) ، که به جهت شعاعی انتشار بصورت عرضی است. در این حالت ، یک الگوی پراش Fraunhofer ایجاد می شود که از یک مرکز فاز موج کروی منفرد سرچشمه می گیرد. در قسمت نزدیک ، هیچ مرکز فاز موج کروی مشخص تعریف نشده ای وجود ندارد ، بنابراین خط مقدم موج به طور موضعی برای توپ کروی مماس نیست. در این حالت ، یک الگوی پراش فرنل ایجاد می شود ، که از یک منبع گسترده نشات می گیرد و شامل توزیع منابع موج کره ای (قابل شناسایی فیزیکی) در فضا است. در میدان نزدیک ، طیف کاملی از امواج هواپیما برای نشان دادن موج نزدیک میدان Fresnel ، حتی محلی است. یک موج "گسترده" که به جلو حرکت می کند (مانند موج اقیانوس در حال گسترش به سمت ساحل) می تواند به عنوان یک تعداد نامحدود از "حالت های موج هواپیما" در نظر گرفته شود ، همه اینها می توانند (هنگامی که با چیزی در راه برخورد می کنند) بطور مستقل از یکدیگر پراکنده شوند. دیگر. این ساده سازی ها و محاسبات ریاضی قلمرو تجزیه و تحلیل و سنتز فوریه است - در کنار هم ، آنها می توانند آنچه را که هنگام عبور نور از شکافها ، لنزها یا آینه های مختلف به صورت خمیده یا دیگری عبور می کند ، توصیف کنند یا کاملاً یا جزئی منعکس شوند.

اپتیک فوریه بخش عمده ای از تئوری را در پشت تکنیک های پردازش تصویر و همچنین یافتن برنامه هایی که در آن اطلاعات باید از منابع نوری مانند در اپتیک کوانتومی استخراج شود تشکیل می دهد. برای بیان آن به روشی کمی پیچیده تر ، شبیه به مفهوم فرکانس و زمان استفاده شده در تئوری تبدیل سنتی فوریه ، اپتیک فوریه از دامنه فرکانس فضایی (kx ، ky) به عنوان ترکیب فضای (x، y) استفاده می کند. دامنه. اصطلاحات و مفاهیمی مانند تئوری تبدیل ، طیف ، پهنای باند ، عملکرد پنجره و نمونه گیری از پردازش سیگنال یک بعدی معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند.