§ 3. Определение передаточной функции оптической системы, освещаемой спекл-структурой [45]

Схема определения передаточной функции оптической системы методом оптики спеклов представлена на рис. 143. Протяженный, но монохроматический источник освещает диапозитив со случайным законом изменения пропускания. Такой диапозитив можно получить путем фотографической регистрации спекл-структуры. Исследуемый объектив О формирует в плоскости А изображение диапозитива А, Поскольку источник протяженный, диапозитив А освещается пространственно-некогерентным светом.

Интенсивность в любой точке изображения А диапозитива представляет собой свертку геометрического изображения диапозитива А с распределением энергии в дифракционной картине создаваемой объективом О при формировании изображения точечного источника,

После проявления амплитудное пропускание негатива пропорционально зарегистрированной интенсивности. Наблюдая пространственно-частотный спектр полученного негатива, например в схеме рис. 94, мы получим в фокальной плоскости линзы установленной за негативом распределение амплитуд, пропорциональное фурье-образу функции т. е.

где фурье-образ дифракционного изображения точечного источника, формируемого объективом О, представляет

собой передаточную функцию этого объектива. Таким образом, в фокальной плоскости линзы мы наблюдаем квадрат модуля передаточной функции объектива О. Разумеется, мы получили передаточную функцию объектива О для тех условий, в которых этот объектив был использован. В случае, представленном на рис. 143, объектив О работает с коэффициентом увеличения, равным 1, когда расстояния и равны между собой.

Чтобы получить фазу передаточной функции, можно воспользоваться методом двух экспозиций. Сделаем две экспозиции на фотопластинке при первой экспозиции регистрация осуществляется по схеме на рис. 143. Перед второй экспозицией объектив О заменим эталонным объективом О, который будем считать совершенным, и сообщим фотопластинке небольшое смещение в ее плоскости.

Рис. 143. Исследование передаточной функции объектива О.

Затем, как обычно, будем наблюдать пространственный спектр негатива. Если у объектива О тоже нет аберраций, то в спектре мы увидим прямолинейные и параллельные интерференционные полосы. Коль скоро оба объектива идентичны, мы зарегистрируем на фотопластинке две идентичные спекл-структуры, сдвинутые одна относительно другой вследствие смещения фотопластинки между экспозициями. Если же у объектива О имеются аберрации, то интерференционные полосы в спектре не будут параллельными и прямолинейными и по деформации этих интерференционных полос можно определить фазу передаточной функции объектива О.

Очевидно, что объективы требуется устанавливать в совершенно одинаковые положения в схеме рис. 143, и в этом недостаток данного метода.