光器，有著比近軸光束更大的發(fā)散角。從典型的激光腔中檢測這類激光非常困難。通常重要參數(shù)包括：功率輸入-光強(qiáng)輸出曲線（稱為LI或LIV曲線）、光束的光譜以及發(fā)散角。由于半導(dǎo)體激光器的發(fā)散角較大，需要用透鏡聚焦得到可用光束。通過光束形狀和發(fā)散特性，能夠得出光學(xué)設(shè)計(jì)中設(shè)備的工作情況。LI曲線可以提供激光器的輸出效率，并能探測到二極管生產(chǎn)工藝中的任何瑕疵。二極管激光器的波長由晶格的物理結(jié)構(gòu)以及它怎么構(gòu)成激光腔決定，因此，二極管激光器系統(tǒng)不僅需要測量LI曲線和發(fā)散角輪廓，還需要進(jìn)行光譜測試。2.醫(yī)學(xué)/生物技術(shù)領(lǐng)域在醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)行業(yè)，激光的應(yīng)用非常廣泛，從光手術(shù)刀到讀取DNA芯片遺傳密碼的掃描儀。這些應(yīng)用 ...

較小，依舊為近軸光線），只有這個(gè)角度對上的時(shí)候，才能保證耦合效率。而通過檢測來確定合適的工作距離，通常有兩種方式：1、通過將兩端的器件按照實(shí)際工作需要直接對接（或反射），測量輸出的功率，來判斷耦合效率。在工作距離合適時(shí)，耦合效率最高。2、測量準(zhǔn)直后輸出光束的光斑尺寸，通過光斑尺寸來判斷光束的特性，使束腰在理想的位置。參數(shù)指標(biāo)：Wavelength（波長）Insertion Loss（插入損耗）Return Loss（回波損耗）Tensile Load（拉伸荷載）Working Distance（工作距離）。四、相關(guān)設(shè)備在使用通過測量光斑的方法做光纖準(zhǔn)直器的過程中，測量高斯光束尺寸的方法主要有刀 ...

光能力不同：近軸與遠(yuǎn)軸的光線會聚點(diǎn)不一致，形成彌散圓。四、球差的種類球差的種類很多，分類方法不一，在度量上可分為橫向球面差和縱球面差兩種；在形式上可分為正球面像差和負(fù)球面像差兩種。五、消除球面像差的方法1. 采用多片透鏡的組合(復(fù)合透鏡)球面的凸面為正球差，凹面為負(fù)球差，采用多透鏡使各個(gè)透鏡的正、負(fù)球面像差相互抵消，相機(jī)中多數(shù)攝影鏡頭均采用這種方式，但其校正像差的缺陷并不十分徹底。2. 采用非球面透鏡或者曲鏡此類透鏡可以改變透鏡兩球面的曲率半徑(又稱配曲調(diào)正)，以減小單透鏡的球差3. 使用漸變折射率的材料制作透鏡漸變折射率可使透鏡各個(gè)位置上的聚光能力相同4. 縮小光圈(孔徑)小光圈擋去了遠(yuǎn)軸光 ...

彌散斑，并且近軸像的位置并不一定是最小彌散圓的位置，可以將實(shí)際像面在近軸像的位置前后移動，找到對軸上點(diǎn)成像的最佳像面。圖上所示的12345孔徑帶的即為一光學(xué)系統(tǒng)在像面前后一段距離內(nèi)的軸上點(diǎn)成像彌散斑。軸上點(diǎn)以單色光成像時(shí)只有球差，但軸上點(diǎn)以近軸細(xì)光束所成的像是理想的，可見,軸上點(diǎn)球差完全是由于光束的孔徑角增大而引起的。所以，大孔徑系統(tǒng)只允許有足夠小的球差。同時(shí)由此還可看出，球差必然是U1或h1的函數(shù)。盡管它們之間的關(guān)系難以用顯函數(shù)形式表示出來，但由于光束的軸對稱性質(zhì)，可以簡單地把球差表示成U1或h1的冪級數(shù)。考慮到當(dāng)U1或h1變號時(shí)球差不變，以及當(dāng)U1或h1為零時(shí)球差為零，可寫出以下兩個(gè)表達(dá)式 ...

是實(shí)際光線與近軸光線的軸向位移量之差，如下圖所示，即，從而可以得到平行平板的實(shí)際球差公式，下式中I1即為該光線的孔徑角U1.平行平板的初級球差公式則可以從初級球差的一般表達(dá)式來得到，可見，平行平板恒產(chǎn)生正球差，其大小隨平板厚度d和入射光束孔徑角U1的增大而增大。在下圖所示的雙筒棱鏡望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中，如果物鏡的相對孔徑為1/3.5，二塊轉(zhuǎn)像棱鏡相當(dāng)于厚度為86毫米的平行平板，其折射率為1.5696，按上面所示的公式可以算出此系統(tǒng)的初級球差和實(shí)際球差分別為0.3322和0.3360。可以看出此時(shí)G級球差很小，但是該物鏡系統(tǒng)的球差容限假設(shè)為0.0272，所以物鏡必須保留-0.33的負(fù)球差來進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)平 ...

說，我們已知近軸光線和主光線，之前我們所說的近軸光線的概念為軸上的點(diǎn)發(fā)出并通過入瞳邊緣的光線，而實(shí)則這是D1近軸光線；軸外某視場點(diǎn)發(fā)出的通過入瞳中心的“近軸”光線稱為第二近軸光線；軸外某視場點(diǎn)發(fā)出的通過入瞳中心的光線稱為該視場點(diǎn)發(fā)出的主光線；包含物點(diǎn)和光軸的平面稱子午平面(tangential plane, meridianplane)，該面內(nèi)的光線稱子午光線 (tangential ray,meridional ray)；包含主光線并與子午平面垂直的面稱弧矢面(sagittal surface)，該面內(nèi)的光線稱弧矢光線(sagittal ray)；軸外點(diǎn)和球心的連線稱為該折射球面的輔軸 (s ...

徑的兩倍（在近軸近似的條件下）。數(shù)值孔徑是相對于物或像上的特定一點(diǎn)而言的，因此其大小也會隨著該點(diǎn)的移動而改變。在顯微學(xué)領(lǐng)域，如不特加注明，數(shù)值孔徑一般是針對物一側(cè)而言的。2.焦深物鏡的焦深為物鏡對表面較為不平的樣品仍能夠清晰成像能力的參數(shù)，當(dāng)物鏡準(zhǔn)確聚焦于某一樣品表面時(shí)，如果位于該表面前面及后面的物面仍然能被觀察清晰，則該兩前后平面間的距離就是焦深。物鏡的焦深主要取決于物鏡的數(shù)值孔徑，數(shù)值孔徑越大，焦深越小。在物鏡的數(shù)值孔徑特別大時(shí)，顯微鏡能有非常好的分辨率，但焦深會很小。因此要根據(jù)實(shí)際需要選擇數(shù)值孔徑合適的物鏡。當(dāng)顯微鏡用于高倍觀察時(shí)，由于焦深小，只有在樣品表面高低差別很小時(shí)能清晰成像。3. ...

;，它們與按近軸光線所算得的放大率β=nu/nu'或焦距f’=h/u'之差為即表示系統(tǒng)偏離正弦條件的程度。二、等暈條件光軸上校正了球差并滿足正弦條件的一對共軛點(diǎn)，稱為齊明點(diǎn)或不暈點(diǎn)。單個(gè)折射球面存在三對無球差的共軛點(diǎn)，其中l(wèi)=l’=0和l=l’=r這二對顯然滿足正弦條件,而由l’=(n+n’)r/n’和l=（n+n’)r/n這一對,可得所以,以上三對共軛點(diǎn)都是滿足正弦條件的齊明點(diǎn)。正弦條件以軸上點(diǎn)完善成像為前提。但從球差的討論可知,實(shí)際的光學(xué)系統(tǒng)僅能對物點(diǎn)發(fā)出的光束中的一個(gè)帶或二個(gè)帶的光線校正球差,因此，即使是軸上點(diǎn)也不可能是真正的完善成像。此外,軸上點(diǎn)球差校正不佳或不能校正時(shí) ...

足等暈條件，近軸軸外點(diǎn)就會產(chǎn)生彗差。所以彗差與等暈條件是有關(guān)系的。可以把近軸點(diǎn)的弧矢彗差歸結(jié)為光學(xué)系統(tǒng)不滿足等暈條件所導(dǎo)致的結(jié)果，由于視場很小時(shí)主光線與高斯像面的交點(diǎn)高度十分接近理想像高,可以證明這時(shí)有大的彗差，嚴(yán)重影響軸外點(diǎn)的成像質(zhì)量。所以說任何具有一定大小孔徑的光學(xué)系統(tǒng)都必須很好地校正彗差。實(shí)際像差與結(jié)構(gòu)參數(shù)具有很復(fù)雜的關(guān)系,因此很難用顯函數(shù)來表示彗差。討論彗差現(xiàn)象有兩種方法，一種是討論初級彗差的現(xiàn)象，另一種是從折射球面的性質(zhì)結(jié)合光的傳播定性討論彗差的現(xiàn)象。這里我們采用第二種方法。如上圖，若假想在入瞳面上只有一中心在光軸上的細(xì)圓環(huán)透光,那么，由軸外點(diǎn) B射出，能進(jìn)人光學(xué)系統(tǒng)的光線構(gòu)成了以B ...

，該計(jì)算基于近軸近似，因此對于 NA 非常高的情況并不準(zhǔn)確。如果不受像差影響，則可以使用相對較大的輸入光束半徑來得到相對較小的光斑尺寸。如有疑問，應(yīng)詢問制造商，對于特定的鏡頭，最大輸入光束半徑是多少。高 NA 鏡頭（例如 NA 高于 0.6 甚至 0.8）的一些應(yīng)用：在 CD、DVD 和藍(lán)光光盤等光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的播放器和刻錄機(jī)中，將激光聚焦到一個(gè)小點(diǎn)（凹坑）并從該點(diǎn)接收光。準(zhǔn)直源自小孔徑的激光束也需要具有高 NA 的透鏡。例如，低功率單模激光二極管就是這種情況。當(dāng)使用數(shù)值孔徑過低的透鏡時(shí)，產(chǎn)生的準(zhǔn)直光束可能會失真（畸變）甚至被遮斷。顯微鏡物鏡的 NA同樣的考慮也適用于顯微鏡物鏡。這樣的物鏡設(shè) ...