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 ...
物体中心，即轴上点A发出的与光轴成不同角度的三条光线，分别经过三个光孔的边缘，其中经光阑Q边缘Q_1点的光线与光轴的夹角最小，这表明，从A点发出的光束之中，只有比此角小的光线才能通过系统参与成像。所以在这个系统中，光阑Q起着限制成像光束的作用，是系统的孔径光阑。在上图中，我们可以画出孔阑被其前面的镜组Q_1所成的像P_1 PP_2.我们也可以画出光孔Q_2被其前面的镜组所成的像。在所有光孔被其前面的镜组在物空间所成的像中，孔径光阑的像P_1 PP_2对轴上物点A的张角仍为最小。可见，只要找出所有光孔被其前面的镜组成在物空间的像，并求出它们对轴上物点的张角就能判断。即，对轴上物点A张角最小的那个 ...
差。如下图,轴上点A发出一束近轴白光,经光学系统后，其中F光交光轴于 A'F,C光交光 轴于 A'C。显然,这两点是A 点被蓝光和红光所成的高斯像点。它们相对于光学系统最后一面的距商分别为l'F和l'C，则其差就是近轴光的位置色差A'F，即若两色像点重合,,称光学系统对这两种色光消色差。通常所谓的消色差系统,就是指对两种选定的色光消位置色差的系统。由于色差，光轴上一点即使以近轴光成像也不能得到清晰像。就比如在上图中,若设A 点仅发出红、蓝两种色光，则在过 A'F的垂轴光屏上將看到蓝色的像点外有红圈，而在过 A'c的屏上，则是红色的点外有蓝 ...
于点，实现对轴上点的完善成像。因此，梯度折射率透镜的设计就是修改折射率分布函数，使整个系统的成像满足像质要求。因此，我们也可以知道梯度折射率材料的制备是保证梯折透镜校正像差的关键。相关文献：《几何光学 像差 光学设计》（第三版）——李晓彤 岑兆丰关于昊量光电昊量光电 您的光电超市！上海昊量光电设备有限公司致力于引进国外先进性与创新性的光电技术与可靠产品！与来自美国、欧洲、日本等众多知名光电产品制造商建立了紧密的合作关系。代理品牌均处于相关领域的发展前沿，产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等，所涉足的领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及前沿的细分市场比如 ...
变化，以保证轴上点光速的孔径角度不变。孔径光阑的口径的大小将影响光学系统的分辨率、像面照度和成像质量。同时，如果物体位置发生了变化，原来限制光束的孔径光阑也会失去作用，被其他光孔替代。视场光阑、入射窗和出射窗光学系统能够清晰成像的物空间范围称为视场。根据物所在的位置，对视场有两种表示方法：当物位于有限距离时，常用物高表示视场；当物位于无限远时，用视场角表示视场。在光学系统中，限制物平面上或物空间中成像范围的光阑称为视场光阑。视场光阑经前面的光组所在物空间所形成的像称为入射窗，简称入窗；视场光阑经过后面的光组在像空间所成的像称为出射窗，简称出窗。视场光阑和入窗关于前面的光组共轭；视场光阑和出窗关 ...
统，应该保证轴上点和近轴点有很好的像质。所以须校正好球差、色差和近轴彗差，使最大波像差不大于 1/4 波长，符合瑞利判断的要求。对于球差,我们若想得到容限计算式。有二种情况：1.当系统仅有初级球差时，其所产过的最大波像差(经 离焦后)由以下公式来决定。令其小于或等于 1/4 波长，即可得边光球差的容限公式为上式的严格表示应为2.当系统同时具有初级和二级球差时，在对边光校正好球差后,0.707 带的光线具有最大的剩余球差。作 的轴向离焦后，系统的最大波像差由以下公式来决定，令其小于等 手1/4波长，即可得 时的带光球差容限为或实际上，边光的球差未必正好校正到零，需控制在焦深范围内。故此时边光球差 ...
镜物镜只需对轴上点校正色差、球差和对近轴点校正彗差，轴外像差可不予考虑，其结构相对比较简单，一般有折射式望远镜物镜、反射式望远镜物镜、折反射式望远镜物镜，这篇文章主要介绍折射式望远镜物镜。这类物镜要达到上述像质要求并无困难，但要求高质量时，要同时校正二级光谱和色球差就相当不易。后者常只能以不同程度地减小相对孔径才能实现。这类物镜常用的型式有：1.双胶合物镜在玻璃选择得当时，能同时校正色差、球差和彗差，是可能满足像质要求的zui简单形式，但胶合面上的高ji球差使相对孔径受到限制，且当用普通玻璃时，二级光谱为常量，色球差也无法控制，因而不能获得高的像质。该型式的优点是结构简单，工艺方便，光能损失也 ...
镜物镜只需对轴上点校正色差、球差和对近轴点校正彗差，轴外像差可不予考虑，其结构相对比较简单，一般有折射式望远镜物镜、反射式望远镜物镜、折反射式望远镜物镜，这篇文章主要介绍反射式与折反射式望远镜物镜。一、反射式望远镜物镜反射式物镜主要用于天文望远镜中，因天文望远镜需要很大的口径，而大口径的折射物镜无论在材料的熔制、透镜的加工和安装上都很困难。因此，口径大于1米时都用反射式。反射式物镜完全没有色差，可用于很宽的波段。但反射面的加工要求要较折射面高得多，表面的局部误差和变形对像质的影响也大。比较有名的反射式物镜是双反射面系统，它有如下二种型式：1.卡塞格林系统如下图1所示，称主镜的di一个大反射面是 ...
贡献，不影响轴上点光束和系统的放大率。根据像差理论可知，位于像面上的场镜除只产生匹兹凡和以及由此引起的畸变外，不产生其他像差。因此场镜都用单透镜，并且在不需由它来改变畸变时，都采用平凸透镜。如果您对相关产品有兴趣，请访问上海昊量光电的官方网页：https://www.auniontech.com/three-level-55.html相关文献：《几何光学 像差 光学设计》（第三版）——李晓彤 岑兆丰更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电：上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商，产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等，涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物 ...
，一般只要对轴上点校正好色差和球差，并使之满足正弦条件而达到对近轴点消彗差即可，因此只能用于中低档的普及型显微镜中作一般观察之用。下面几种典型的消色差物镜，由于其结构型式有利于带球差的校正，仍为人们所广泛采用。1）单组双胶合低倍物镜 见图下图1，这是可能实现上述像差要求的zui简单结构，能承担的zui大相对孔径为1:3，因此数值孔径只能达0.1~0.15，相应的倍率为3~6倍。图12）里斯特型中倍物镜 如下图2所示，由二组双胶合镜组组成。它能达到的数值孔径为单组的二倍，即0.2~0.3，相应的倍率为8~20倍。它是更复杂的其他型式物镜的基础。图23）阿米西型高倍物镜 这种物镜可看成是在里斯特物 ...
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