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菲涅爾二元脈沖整形的類透鏡效應及其應用

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內(nèi)容提示：透鏡具有對光束的聚焦和發(fā)散作用及成像功能，因而是最簡單最重要的光學元件之一。在傅里葉光學中，薄透鏡還可以作為相位變換器（附加或消除空間二次相位）并具有傅里葉變換的性質(zhì)。而利用菲涅爾半波帶思想，可以制備具有類似透鏡功能的菲涅爾波帶片，從而制作成菲涅爾透鏡(Fresnellens)，現(xiàn)已被廣泛應用于投影顯示、聚光聚能、航空航海、科技研究、紅外探測、照明光學、智能家居等多個領(lǐng)域。通過類比經(jīng)典光學中的空間效應，在一定條件下可以將其推廣到與這些效應相關(guān)的在時域和頻域的物理過程中。其中典型的例子就是將透鏡的空間性質(zhì)，包括對光束的聚焦、發(fā)散，相位變換作用及其傅里葉變換性質(zhì)推廣到時域或頻域相關(guān)的物理過程中。這些空間-時間（頻率）二元性質(zhì)已被廣泛應用于量子聚焦、光譜壓縮、時域成像、超高速光信號處理等多個領(lǐng)域。 本文基于空間-時間（頻率）二元性，提出了一種菲涅爾二元脈沖整形的脈沖整形方案，通過該方案在頻域和時域設(shè)計出了菲涅爾類透鏡，解決了與此相關(guān)的一些類透鏡效應問題。利用這些菲涅爾波帶透鏡可以拓寬聚焦光波的波長，甚至可以實現(xiàn)對x射線，慢質(zhì)子束，原子束等的聚焦。因此，基于空間-時間（頻率）二元性，研究與其相關(guān)物理過程的菲涅爾類透鏡效應具有重要的科學意義和應用價值。文中所提的利用菲涅爾二元脈沖整

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