傅里叶光学

现代光学的分支
傅里叶光学(Fourier optics)是现代光学的一个分支,是将电信理论中使用的傅立叶分析方法移植到光学领域而形成的新学科[5]。傅里叶光学用线性系统和空间频谱概念分析光的传播、衍射和成像问题,用改变频谱的方法处理成像系统中的光信息和评价像质,把人们熟悉的电子学和通讯理论的方法用到光学中去[6]。
自20世纪50年代以来,人们开始把数学、电子技术、通信理论与光学结合起来,在光学中引入了频谱、空间滤波、载波、线性变换及相关运算等概念,更新了经典成像光学,形成了傅立叶光学[3]。用傅里叶变换讨论物和象的变换关系是傅里叶光学重要内容之一。傅里叶光学仍是以波动光学原理为基础,讨论光的传播(干涉、衍射)及成象规律;而其基本思想是用空间频谱的概念分析光信息,从而对光的衍射,成象规律,成象质量的评价有了新的认识[7]。
傅里叶光学可以使人们从更新的高度来分析和综合光现象并获得新的概念,引入光学传递函数来进行像质评价。广泛应用于光学信息处理、光纤通信、全息技术等多个领域[3]。

历史沿革

1807年,法国数学家、物理学家傅里叶(Jean Baptiste Joseph Fourier)提出任一函数都可以展成三角函数的无穷级数,极大地推动了微分方程理论的发展[8]。最初傅里叶分析是作为热过程的解析分析工具,随着傅里叶变换的丰富和发展,极大地促进了信息科学的丰富和发展[9]。