介绍环形稀疏孔径的结构, 分析环形光瞳的填充因子, 并推导出环形稀疏孔径调制传递函数(MTF)的解析式。用MATLAB软件对其进行模拟, 并利用Zemax光学设计软件设计环形稀疏孔径光学系统, 得到调制传递函数图像, 与理论推导的结果相吻合。采用标准分辨率板, 在不同填充因子的环形稀疏孔径光学系统下进行模拟成像;利用分数阶微分算子对模拟所得的图像进行图像加强, 改善环形稀疏孔径光学系统成像质量。

研究了三子镜结构与由6个子镜构成的三臂形稀疏孔径结构，分析了两种孔径结构的特点。从光瞳函数出发推导出三子镜与三臂形稀疏孔径结构的调制传递函数(MTF)解析式，在此基础上用Matlab软件模拟两种稀疏孔径的MTF图像，并对模拟结果进行分析与比较。结果表明：两种结构的MTF都呈均匀正六边形分布；填充因子同为22%时，三子镜结构在归一化频率0.3附近MTF出现零点，三臂结构在归一化频率0.15处出现零点；随着填充因子的增加，三子镜与三臂结构的MTF值提高，三臂结构MTF曲线比三子镜结构起伏小，但MTF值也小，信息丢失较多。ZEMAX模拟成像及图像增强结果表明三子镜整体成像效果要优于三臂结构。