空间滤波实验是傅立叶光学中的一个重要实验。如何在传统的实验中添加与现代科技发展相联系的光电信息技术方面的内容,成为课程实验改革的关键之一。用眼睛观察实验现象的传统实验方法只能给出定性的结论。本文主要工作是设计并实现数字化的空间滤波实验系统。该系统采用消激光散斑的光源照明设计、4f光路系统设计、图像采集和分析系统的软件编程设计。使得传统的光学信息处理技术和现代计算机科学相结合,为在综合实验中增加与现代科技发展相联系的新的光电信息技术方面的实验内容,提供了一个良好的信息光学处理实验平台。　　 本文首先对几何光学和物理光学中与系统设计紧密相关的基本原理进行了简要介绍。分析和提出了设计本实验仪的几点目标,建立了基于传统实验之上的新的系统方案。随后,通过详细的分析和计算确定了系统中的重要参数。在系统设计中充分考虑了空间滤波实验系统的特点与一般规律,及在该系统上进行多个实验的可能性需求,使得该系统可以方便扩展多个实验。最后设计制作了实验仪,并采用VB编程语言和MatrixVB插件开发了图像处理软件。软件在数据预处理方面可实现低噪声图像提取,不同方法进行的数据滤波等。软件针对不同实验分别设置处理功能,比如在滤波实验中可精确判断光栅频率及条纹方向,衍射法测量细丝直径实验中可自动拟合曲线并搜索暗点位置。本文对该系统进行了实验验证,得到了较好的效果。　　 作为研究的难点和重点,我们对系统整体方案的原理设计部分进行了详细论证。对于系统中实验物空间频率,相邻谱点间距,谱面范围,透镜焦距及口径等重要参数都一一作了计算,特别对所选变换透镜做了实际光线的追踪,得出了谱点位置及像差导致的谱点大小,还对实际透镜与傅立叶透镜的计算结果做了比较,指出所选取的光学透镜在本系统中可以用作傅里叶变换透镜。