光器，有著比近軸光束更大的發散角。從典型的激光腔中檢測這類激光非常困難。通常重要參數包括：功率輸入-光強輸出曲線（稱為LI或LIV曲線）、光束的光譜以及發散角。由于半導體激光器的發散角較大，需要用透鏡聚焦得到可用光束。通過光束形狀和發散特性，能夠得出光學設計中設備的工作情況。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工藝中的任何瑕疵。二極管激光器的波長由晶格的物理結構以及它怎么構成激光腔決定，因此，二極管激光器系統不僅需要測量LI曲線和發散角輪廓，還需要進行光譜測試。2.醫學/生物技術領域在醫學和生物技術行業，激光的應用非常廣泛，從光手術刀到讀取DNA芯片遺傳密碼的掃描儀。這些應用 ...

較小，依舊為近軸光線），只有這個角度對上的時候，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，耦合效率最高。2、測量準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。參數指標：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、相關設備在使用通過測量光斑的方法做光纖準直器的過程中，測量高斯光束尺寸的方法主要有刀 ...

光能力不同：近軸與遠軸的光線會聚點不一致，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(復合透鏡)球面的凸面為正球差，凹面為負球差，采用多透鏡使各個透鏡的正、負球面像差相互抵消，相機中多數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位置上的聚光能力相同4. 縮小光圈(孔徑)小光圈擋去了遠軸光 ...

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

是實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式來得到，可見，平行平板恒產生正球差，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鏡系統中，如果物鏡的相對孔徑為1/3.5，二塊轉像棱鏡相當于厚度為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的初級球差和實際球差分別為0.3322和0.3360。可以看出此時G級球差很小，但是該物鏡系統的球差容限假設為0.0272，所以物鏡必須保留-0.33的負球差來進行補償。當平 ...

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發出并通過入瞳邊緣的光線，而實則這是D1近軸光線；軸外某視場點發出的通過入瞳中心的“近軸”光線稱為第二近軸光線；軸外某視場點發出的通過入瞳中心的光線稱為該視場點發出的主光線；包含物點和光軸的平面稱子午平面(tangential plane, meridianplane)，該面內的光線稱子午光線 (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)，該面內的光線稱弧矢光線(sagittal ray)；軸外點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）。數值孔徑是相對于物或像上的特定一點而言的，因此其大小也會隨著該點的移動而改變。在顯微學領域，如不特加注明，數值孔徑一般是針對物一側而言的。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，當物鏡準確聚焦于某一樣品表面時，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值孔徑，數值孔徑越大，焦深越小。在物鏡的數值孔徑特別大時，顯微鏡能有非常好的分辨率，但焦深會很小。因此要根據實際需要選擇數值孔徑合適的物鏡。當顯微鏡用于高倍觀察時，由于焦深小，只有在樣品表面高低差別很小時能清晰成像。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，稱為齊明點或不暈點。單個折射球面存在三對無球差的共軛點，其中l=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,以上三對共軛點都是滿足正弦條件的齊明點。正弦條件以軸上點完善成像為前提。但從球差的討論可知,實際的光學系統僅能對物點發出的光束中的一個帶或二個帶的光線校正球差,因此，即使是軸上點也不可能是真正的完善成像。此外,軸上點球差校正不佳或不能校正時 ...

足等暈條件，近軸軸外點就會產生彗差。所以彗差與等暈條件是有關系的。可以把近軸點的弧矢彗差歸結為光學系統不滿足等暈條件所導致的結果，由于視場很小時主光線與高斯像面的交點高度十分接近理想像高,可以證明這時有大的彗差，嚴重影響軸外點的成像質量。所以說任何具有一定大小孔徑的光學系統都必須很好地校正彗差。實際像差與結構參數具有很復雜的關系,因此很難用顯函數來表示彗差。討論彗差現象有兩種方法，一種是討論初級彗差的現象，另一種是從折射球面的性質結合光的傳播定性討論彗差的現象。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圓環透光,那么，由軸外點 B射出，能進人光學系統的光線構成了以B ...

，該計算基于近軸近似，因此對于 NA 非常高的情況并不準確。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）的一些應用：在 CD、DVD 和藍光光盤等光學數據存儲介質的播放器和刻錄機中，將激光聚焦到一個小點（凹坑）并從該點接收光。準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。當使用數值孔徑過低的透鏡時，產生的準直光束可能會失真（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 ...