球差也叫球面像差,Spherical Abereation,是所有几何像差中最简单也是最基本的像差,其中好几种轴外单色像差均与球差有一定联系。不同倾角的光线交光轴于不同位置上,相对于理想像点的位置有不同的偏离。这是单色光的成像缺陷之一,称为球差。如图所示在上图中,在轴上点A的理想像为A0’,由A点发出的过入瞳边缘的光线(marginal ray)从系统出射后,交光轴于一点,而由于球差可见到在12345个孔径带上成像不同,而它们的像方截距分别为L’于l’,则其为这条光纤的球差。。显然,在边缘光纤以内与光轴成不同角度的各条光线都有各自的球差。而如上图所示为球差小于0的情况。如果经过计算,使某一孔径 ...
像差理论与计算系列(三)轴外像差一、基本概念对光线来说,我们已知近轴光线和主光线,之前我们所说的近轴光线的概念为轴上的点发出并通过入瞳边缘的光线,而实则这是第一近轴光线;轴外某视场点发出的通过入瞳中心的“近轴”光线称为第二近轴光线;轴外某视场点发出的通过入瞳中心的光线称为该视场点发出的主光线;包含物点和光轴的平面称子午平面(tangential plane, meridianplane),该面内的光线称子午光线 (tangential ray,meridional ray);包含主光线并与子午平面垂直的面称弧矢面(sagittal surface),该面内的光线称弧矢光线(sagittal r ...
像差理论与计算系列(五)慧差的计算一、慧差当光学系统不满足等晕条件时,轴外点成像将会产生彗差(coma)。由之前的像差概述技术文章中可知,彗差是一种描述轴外点光束关于主光线失对称的像差,应分别对子午光束和孤矢光束求取。对于单个球面,彗差一方面是球差引起的,球差越大,彗差也会越大;另一方面,折射球面产生的彗差还与光阑位置、即主光线的入射角ip有关。如果光阑位于球心,相当于主光线与辅轴重合,即ip=0,则不论球差如何,都不会产生彗差。实际上,光学系统的各种像差总同时存在,所以在计算彗差时,并不能像定义的那样,真正求出一对对称光线的交点相对于主光线的偏离,而是以这对光线与高斯像面交点高度的平均值与主 ...
像差理论与计算系列(六)像散和场曲的计算像散和场曲是两种互相密切联系的像差,所以我们一般都放在一起讨论。轴外点发出的光束,其主光线不与光学系统各个表面的对称轴重合,使出射光束失去对称。之前一张讲过的的彗差,只是表征光束失对称的一种像差,并且是对宽光束而言的。除此以外,还有一种描述光束失对称的像差。随着视场的增大,远离光轴的物点,即使在沿主光线周围的细光束范围内,也会明显地表现出失对称性质。与此细光束对应的波面也非旋转对称,而是在不同方向上有不同的曲率。数学上可以证明,一个微小的非轴对称曲面元,其曲率是随方向的变化而渐变的,但存在二条曲率分别为最大和最小的相互垂直的主截线。在光学系统中,这二条主 ...
可见光波段,像差校正的时候选择的波长一般不同于前述特征谱线的波长,有必要利用公式求知玻璃对任意波长的折射率。可以有多种色散公式来计算玻璃对任意波长的折射率,最常用的是德国的Schott玻璃厂提出的色散公式,即n2= A0+ A1 λ2+ A2 λ-2+ A4 λ-4+ A6 λ-6利用这一公式计算折射率,在波长为400~750纳米内,可达±3×10-6精度,在365~400和750~1014纳米内可达±5×10-6精度.光学晶体也是重要的透射材料,有些晶体的透明波段很宽,性能特异,有很多方面的应用。另外由于部分光学晶体呈现明显的各向异性,对入射光会产生双折射,限制了它们在成像系统中的应用。光学 ...
正光学系统的像差,但既不可能也不需要把像差校正到完全理想的程度,因此需要选择像差的最佳校正方案,也需要确定校正到怎样的程度才能满足使用要求,即确定像差容限。这两方面都属于光学系统质量评价问题,它对光学设计者具有重大指导意义。一般而言,有以下几种评价光学系统质量的标准。1.斯特列尔判断2.瑞利判断3.分辨率4.点列图5.光学传递函数我们接下来一一进行介绍。一、斯特列尔判断光学系统有像差的时候,衍射图样中中心亮斑(即艾里斑)占有的光强度比理想成像的时候要低,这两者的光强度之比称为Strehl强度比,又称为中心点亮度,以S.D.表示。Strehl判断认为,中心点亮度S.D.>= 0.8的时候, ...
《几何光学 像差 光学设计》(第三版)——李晓彤 岑兆丰您可以通过我们的官方网站了解更多的产品信息,或直接来电咨询4006-888-532。 ...
较高,测量的像差特征也更加完整,因此在自适应光学中有更好的效果。改善光镊和光活化SLM设备可以产生特定形状的光斑,用于控制细胞和分子。为了能够在产生最大的力量,光束应该全部聚焦在目标上。Phascis AO方案通过改善像差,能够校正显微光学元件、SLM以及激光自身像差。厚组织直接成像当样品需要通过比较厚的介质时,成像会比较模糊。Phasics提供了一种新的直接成像技术,这种技术不需要任何的外部帮助。Phasics能够测量得到激光像差或者样品的衍射。通过像差计算PSF求得图像的反卷积。正如下图所示,Phascis的技术能够极大的改善成像质量。您可以通过我们昊量光电的官方网站www.auniont ...
传播和通过无像差透镜的变换时,除轮廓比例因子外,将始终保持高斯型分布。电矢量沿z轴方向传播的高斯光束的性质可以由下面三个方程式来决定:上式中,R(Z)是距离坐标原点(束腰)Z处的高斯光束的波阵面的曲率半径(为球面),A(r)是高斯光束电矢量在r方向(也就是垂直于光波传播方向)的振幅,A0是波阵面中心的振幅,ω为光束的光斑半径,其中分析式1可以知道,当Z 趋于0的时候,R(Z)趋于无穷,即此时波阵面为平面;当0≤|Z|≤ZR的时候,R(Z)逐渐减小,并且R(Z)>Z,即波阵面的曲率中心不在原点并且会随Z变化而变化,如下图所示。当Z= ±ZR时,ZR取到极小值±2ZR;而当Z ≫±ZR时,R ...
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