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平面非等周期光栅除了具有人们熟知的色散、聚焦等衍射特性之外,还具有成像特性,在工程技术和科学研究领域中具有广阔的应用前景。关于平面非等周期透射光栅的成像特性还有许多物理特性尚未弄清,从而制约了它的应用。因此,深入研究平面非等周期透射光栅的成像特性,既有利于探索成像现像、认识新规律,又可以为平面非等周期光栅在更多领域中的应用提供参考。 论文对平面非等周期透射光栅的成像特性进行了研究。首先对一维平面非等周期光栅的成像特性,从理论与实验两方面进行研究。在理论上,利用Fermat原理对一维非等周期光栅的衍射成像进行理论分析,得出了衍射像的物像关系、放大率及像差与光栅的空间频率分布的关系式;并设计制作了一维非等周期光栅进行成像实验,得出的实验结果与理论分析相吻合;然后,对平面二维圆弧形非等周期光栅的成像特性进行分析研究,通过理论分析与实验观测研究了二维圆弧形非等周期光栅的成像特性,得到衍射像的物像关系、放大率及像差等影响因素,并对各影响因素的影响规律进行分析。 通过对平面一维及二维圆弧形非等周期光栅的实验与理论的研究得出:光栅空间频率分布的二次方程表达式中一次项系数B、常数C主要影响其衍射像的物像关系、放大率;入射光波长越大,像距越小、放大率越小;入射角对像散的影响较大,在特定入射角下,其像散为0,成像质量最佳,在偏离此特定入射角时,像散变大,成像质量越差。