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#8 Wave-Optics Analysis of Coherent Optical Systems (chapter 5) Image formation: monochromatic illumination Uo (ξ,η) Ul Ul’Ui(u,v) z1 z2 成立的条件? Object Image ξ η ∞ ξ η U (u,v) = h(u,v; , )U ( , )dξdη i ∫∫ o ?∞ ξ η ∞ ξ η U (ξ,η) U U ’U(u,v) U (u,v) = h(u,v; , )U ( , )dξdη o l l i i ∫∫ o ?∞ Object Image z1 z2 h(u,v;ξ,ηλ) ≈ Kδδ (u ± Mξ,v ± Mη) ξ ξ η η ∞ e jkz1 k U (x, y) = λ ( ? , ? )exp{ j [(x ? )2 + (y ? )2 ]}d d l ∫∫ ξ j z1 ?∞ 2z1 input ξ jkz1 η e k 2 2 See P60 4.14 = exp{ j [(x ? ) + (y ?η) ]} ξ η j z1 2z1 k U (x, y) = U (x, y)P(x, y)exp[? j (x2 + y 2 )] l l 2 f ξ ∞ η e jkz2 k h(u,v; , ) = U (x, y)exp{ j [(u ? x)2 + (v ? y)2 ]}dxdy ∫∫ l jλz2 ?∞ 2z2 ξ η λ 1 k k h(u,v; , ) = exp[ j (u 2 + v2 )]exp[ j ( 2 + 2 )] 2 z z 2z 2z 1 2 2 ξ 1 ∞ k 1 1 1 η × P(x, y)exp[ j ( + ? )(x2 + y)2 ] ∫∫ ξ ?∞ 2 z1 z2 f u η v ×exp{? jk[( + )x + ( + )y]}dxdy z1 z2 z1 z2 Three quadratic phase factors we must consider! The lens law states the following: 1 1 1 In the image plane, + ? = 0 z zξ f

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