1、光學(xué)系統(tǒng)系統(tǒng)簡介系統(tǒng)是一種特殊的、應(yīng)用較廣的光學(xué)系統(tǒng)。當(dāng)輸入兩束相干的偏振光時，經(jīng)過特殊的光學(xué)裝置，余弦光柵、變換平面等，使輸入的光在屏幕上產(chǎn)生衍射譜。精密的橫向移動余弦光柵，可以連續(xù)的改變兩束光的衍射級數(shù)的相位差，達(dá)到衍射光強(qiáng)相減或相加的追求。最簡單的來說就是：有兩個焦距為的透鏡，相距，物距為，相距也為，所以是系統(tǒng)。只有距離大于的系統(tǒng)才能做變焦系統(tǒng)。系統(tǒng)如圖所示，、為一對已很好消像差的透鏡，其焦距相等，同軸共焦地放置。待處理的物理放在的前焦面（，）上。（，）是的后焦面也是的前焦面。（，）是整個系統(tǒng)的頻譜面或稱為變換平面。（，）是系統(tǒng)的像平面。用相干平行光入射到置于物平面（，）上的平面物體上，

2、例如放置一正交光柵。則在頻譜面（，）上便出現(xiàn)光柵的頻譜，一組呈正交分布的，分立有一定擴(kuò)展的頻譜分量，在象平面（，）上出現(xiàn)光柵的象。系統(tǒng)的變換過程，使人們可以物理地實現(xiàn)對光信息進(jìn)行頻譜分析和在頻域進(jìn)行處理。只要在頻譜面（即變換平面）上，加入一定形狀的濾波器，阻止某些頻率的信息通過，或使某些頻率引進(jìn)一定的相位變化,就可以按照人們的需要提取某些信息，改造象的結(jié)構(gòu)，獲得需要的輸出圖像，所以系統(tǒng)又稱為光學(xué)計算機(jī)，廣泛用于空間濾波，特征識別等光學(xué)信息處理實驗中。系統(tǒng)在飛秒激光器中的應(yīng)用飛秒激光是一種以脈沖形式運轉(zhuǎn)的激光，是目前在實驗室條件下所能獲得的脈寬最窄的脈沖。它以其極高的進(jìn)度、空間分辨率，極高的峰值

3、功率在基礎(chǔ)科學(xué)和技術(shù)科學(xué)中都有著廣泛的應(yīng)用。由于通過壓縮獲得的超短脈沖往往有很寬的基座，或者對脈沖的形狀也有特定的要求，因此需要通過整形技術(shù)對脈沖進(jìn)行整形。目前，許多方面都已經(jīng)應(yīng)用飛秒脈沖整形系統(tǒng)，產(chǎn)生特定形狀的光脈沖。利用系統(tǒng)進(jìn)行飛秒脈沖整形的基本原理是頻域和時域是互為傅里葉變換的，所需要的輸出波形可有濾波實現(xiàn)。圖是脈沖整形的基本裝置，它是由一對衍射光柵、一對透鏡和一個脈沖整形模板組成的系統(tǒng)。超短激光脈沖照射到光柵和透鏡上被色散成空間上互相分離的光頻成分。在兩透鏡中間位置上插入一塊空間模式的模板或可編程的空間光調(diào)制器，以此調(diào)制空間色散的各光頻成分的振幅和相位。光柵和透鏡對可以看作是零色散脈沖

4、壓縮結(jié)構(gòu)。圖飛秒脈沖整形裝置短脈沖中的各光頻成分由第一個衍射光柵實現(xiàn)色散分離，然后在第一個透明的焦平面聚焦成一個小的、衍射有限的光斑。這里的各光頻成分在一維方向上空間分離，從光柵上反射后在不同角度散開，在經(jīng)過第一個透鏡，于其后焦平面上實現(xiàn)了空間分離。第一個透鏡實現(xiàn)了一次傅里葉變換，而第二個透鏡和光柵則把這些分離的所有頻率成分重新組合成一個簡單的相互碰撞的光束。這樣就得到了一個整形輸出脈沖，這個輸出脈沖的形狀由兩個透鏡之間所插入的空間光調(diào)制器的調(diào)制方式?jīng)Q定。第一個透鏡實現(xiàn)第一個光柵平面到模板平面之間的傅里葉變換，第二個透鏡實現(xiàn)模板平面到第二個光柵平面之間的傅里葉變換。這兩個連續(xù)的傅里葉變換的效應(yīng)是，如果兩個透鏡之間沒有放置脈沖整形模板,則輸入脈沖穿過這個系統(tǒng)后是不變的。透鏡組在這里要滿足零色散的條件，因此兩個透鏡應(yīng)是經(jīng)過特殊設(shè)計、對于輸入脈沖的光譜是無色差的。是液晶空間光調(diào)制器。.另一種脈沖整形系統(tǒng)目前還有一種常見的飛秒脈沖整形系統(tǒng)，它由個棱鏡組成。系統(tǒng)如圖所示75一A*3,圖飛秒激光脈沖經(jīng)過第一個棱鏡，棱鏡將不同波長的光按照不同的角度折射出去，長波長成分與短波長成分具有明顯的光程差，此時通過兩個對稱的棱鏡，如上圖二、三棱鏡所示，短波長光比長波長光折射角度大，這樣腔