文档介绍：2015 年光电信息科学与工程专业综合实验-信息光学专题实验实验注意事项(必读) 1 . 提前预****没有弄清楚实验内容者, 禁止接触实验仪器。 2 . 注意激光安全。绝对不可用眼直视激光束,或借助有聚光性的光学组件观察激光束,以免损伤眼睛。 3 . 注意用电安全。 He - Ne 激光器电源有高压输出,严禁接触电源输出和激光头的输入端,避免触电。 4 . 注意保持卫生。严禁用手或其他物品接触所有光学元件(透镜、反射镜、分光镜等)的光学表面;特别是在调整光路中,要避免手指碰到光学表面。 5 . 光学支架上的调整螺丝,只可微量调整。过度的调整,不仅损坏器材,且使防震功能大减。 6 . 实验完成后,将实验所用仪器摆放整齐,清理一下卫生。实验过程中要切记以上注意事项。如有违犯,将严重影响你的实验成绩! 鲁东大学物理与光电工程学院 2015 年光电信息科学与工程专业综合实验-信息光学专题实验光栅的衍射自成像效应实验【实验目的】 1、了解菲涅尔衍射中的一种特殊现象,即周期性物体的衍射自成像效应。 2、掌握基本的光学光路调节,包括激光器的调平,各类光学元件的水平调节方法。 3、D 成像器件的应用。 4、理解菲涅尔衍射的 Matlab 编码方法。【实验仪器】氦氖激光器、CCD 、电脑、光栅、光具座导轨、滑块、透镜、扩束镜、反射镜、白屏、小孔屏、干板架。【实验原理】一、衍射自称像效应 1 、衍射自称像效应简介衍射自成像效应,又称为泰伯( Talbot )效应或塔尔博特效应,是指当一束单色平面光照射一个光栅时会在光栅后的一定距离处出现光栅自身的像。自 1836 年 H. F. Talbot 首次报道了这种周期性物体的衍射自成像效应以来,对 Talbot 效应的研究和应用工作一直没有间断。 Talbot 效应已经在光学精密测量、光信息存储、原子光学、玻色-爱因斯坦凝聚等领域得到广泛应用。基于 Talbot 效应的阵列照明器也已经在光通信、光计算等领域得到了广泛的应用。当用一个单色平面光波照明周期为 d的光栅时,在光栅后距离为(m 为整数)的位置上出现相同周期的清晰的光栅像(如图 1所示)。这一现象就是光栅的衍射自成像现象或 Talbot 效应,是一种具有重要实际应用价值的光波衍射现象。自 1836 年 F. Talbot 首次报道了这种周期性物体的衍射自成像效应以来,对 Talbot 效应的研究和应用工作一直没有间断。图 1光栅的 Talbot 效应 1836 年, H. F. Talbot 首次发表了一些他曾在布里斯托尔的英国协会上证明过的光学实验结果。当 Talbot 将一束白光通过一个透镜垂直照射到一个光栅时,他发现了一个奇ηξ x y Z T z 光栅 Talbot 像鲁东大学物理与光电工程学院 2015 年光电信息科学与工程专业综合实验-信息光学专题实验怪的现象。按照衍射原理,在光栅的后一定距离处,应该观察到模糊的衍射图像,但实际上在一定的距离处却出现了光栅的清楚的像。而且,这些这些图像包含了交互的条纹和互补的颜色(例如:红色和绿色),随着透镜的进一步后移,颜色的顺序重复发生变化。在特殊距离 ZT 的整数倍距离处仍重复出现光栅的像。这种现象就被称作 Talbot 效应,即衍射光栅的自成像效应。它在光学信息处理中有着广泛的应用。但是在当时, Talbot 提出