方 超

(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室，吉林长春130033)

1 引言

与传统成像系统不同，波前编码系统将光学技术和数字图像处理技术相结合，通过相位掩模板对被摄物体进行编码，不仅使光学系统的光学传递函数对离焦量不敏感，同时避免了部分空间频率的丢失。波前编码通过对所得中间图像进行解码来恢复图像，从而可在保证系统的光通量和成像分辨率的情况下，扩大系统焦深［1-3］。由于波前编码技术不仅能拓展系统的景深，而且能在一定程度上抑制球差、色差、匹兹法像面弯曲等像差，所以波前编码具有广阔的应用前景，并且已经取得了一定的进展［4-5］。

目前，对波前编码系统性质的研究多基于不存在安装误差的理想情况，而实际波前编码系统由于存在装配误差，编码所使用的相位掩模板不可避免地存在一定的倾斜误差。这一因素直接影响系统的广义光瞳函数，进而影响系统的点扩散函数和光学传递函数。因此，本文针对相位板安装倾斜的波前编码系统，通过坐标变换推导了倾斜系统的广义光瞳函数，分析了倾斜因子的相位板放大效果，并通过仿真模拟验证了这一理论。

2 理论分析

含有三次相位掩模板的波前编码系统如图1所示，其中虚线部分是放置相位掩模板的理想位置。在非相干光正入射的条件下，定义光轴沿z轴方向，则广义光瞳函数［6］的相位部分可表示为：

式中：x，y是光瞳上的点坐标，α是相位板参数。……