而成為了一個彌散的亮斑，稱為“艾里斑”。因此當(dāng)兩個點物體距離較近時，它們通過成像系統(tǒng)后形成的兩個艾里斑就會重疊到一起無法分辨，兩個物點恰能分辨的距離就是極限分辨距離，對應(yīng)的張角即為極限分辨角，這就是著名的“瑞利判據(jù)”。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，通常情況下該極限分辨率與光的波長（λ）、成像系統(tǒng)口徑（D）和數(shù)值孔徑（NA）等參數(shù)有關(guān)。瑞利判據(jù)為了獲得更好的成像效果，科學(xué)家嘗試了許許多多的方法：在光刻系統(tǒng)中使用越來越短的光波（如目前因特爾等芯片企業(yè)已開始使用極紫外光），擴大成像系統(tǒng)口徑（如天文望遠鏡口徑已達到10米以上），增加成像系統(tǒng)數(shù)值孔徑（如顯微成像系統(tǒng)使用浸油等方式獲得更大的NA）等，但這些方法都未能擺脫理 ...

激光光束高階彌散所引起的能量損失；且對于不同類型激光器，相應(yīng)的理想?yún)⒖脊馐x取尚存在一定爭議。3.斯特列爾比S斯特列爾比S通常指的是峰值斯特列爾比，其定義為實際焦斑處峰值功率I與理想焦斑處峰值功率I的比值。S=I /I ，斯特列爾比S反映的是激光在遠場實際焦斑處的峰值功率，可以體現(xiàn)出實際光束遠場的聚焦性能，因此被廣泛應(yīng)用于考察波像差影響因素的場合，如大氣光學(xué)和自適應(yīng)光學(xué)領(lǐng)域；實際光束的S一般小于1，S越接近1，則光束質(zhì)量越好。值得注意的是，斯特列爾比S 無法給出能量應(yīng)用型系統(tǒng)所關(guān)注的空間光強分布信息。另外斯特列爾比S只能反映光束質(zhì)量的優(yōu)劣，對光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計和優(yōu)化缺乏足夠的指導(dǎo)能力。4.光束傳播因 ...

上形成圓形的彌散斑，這就是球差。如圖所示如果使用定量的方法來計算球差的大小，它表示在不同光瞳區(qū)域商的光線入射到像面后在像面上與光軸的垂直高度的大小。由于絕大數(shù)玻璃透鏡元件都是球面，所以球差的存在也是必然性。由于球差的存在，使球面透鏡的成像不再具有完美性，球面單透鏡的球差是不可消除的。二、球差的特點當(dāng)在軸上視場產(chǎn)生的時候，是旋轉(zhuǎn)對稱的像差。三、球差產(chǎn)生的原因由于透鏡的球面折射使具有一定高度的平行光束不能在一點傷聚焦所致；由于鏡頭的透鏡球面上各點的聚光能力不同：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 ...

光纖的色散或彌散。光纖中傳輸?shù)墓庑盘柧哂幸欢ǖ念l譜寬度，也就是說光信號具有許多不同的頻率成分。同時，在多模光纖中，光信號還可能由若干個模式疊加而成，也就是說上述每一個頻率成份還可能由若干個模式分量來構(gòu)成。光信號通過光纖傳輸引起光信號畸變、脈沖展寬。由于光信號能量是由不同頻率和模式成分共同承載的，因而引起色散的原因與機理也是多方面的。色散的主要機理與類型包括：多模光纖的色散（模間色散）；由于光纖材料固有的折射率對波長依賴性而產(chǎn)生的波導(dǎo)色散；以及單模光纖中不同偏振模式傳輸速度不同而引起的偏振色散。一、模間色散多模光纖中，即使對同一波長，不同傳輸模式仍具有不同的群速度，即長波速度不同，由此引起的脈沖 ...

分離所形成的彌散斑。如圖所示二、像散的特點在高斯成像面上進行前后移動，可以明顯看到其像沿子午面與弧矢面方向的拉伸變化。如圖所示像散為軸外像差，但僅僅是與視場有關(guān)。視場越大，像散越明顯；若是發(fā)光點在在齊明點或者球心的位置，則無像散。三、像散產(chǎn)生的原因像散就類似于我們通常提到的散光，比如人眼的散光，指的是人眼看上下方向與左右方向的物體時清晰度不一樣，主要原因是人眼角膜在上下方向與左右方向彎曲不同，造成的屈光度不同，這其實就像是人眼產(chǎn)生的像散。而我們所說的像差主要是在于透鏡光學(xué)系統(tǒng)成像后，像面上光斑的分布情況。像散也正是鏡頭系統(tǒng)在上下方向與左右方向聚焦能力不同形成的。四、消除像散的方法1. 采用折射 ...

平面上，即為彌散斑。如下圖的光路，A面為物面，B1和B2點位于物平面之外，它們的像點也在像平面A’之外，在像平面A’上得到的是這兩點成像光束的截面，分別為z1’和z2’。 z1’和z2’分別與在物空間A平面的截面z1和z2共軛。如果彌散斑z1’和z2’足夠小，例如它們對眼睛的張角小于眼睛的最小分辨角（約1分），那么我們實際感受起來并不會產(chǎn)生不清楚的感覺，那么，我們可以認為彌散斑z1’和z2’是空間點在像平面A’上的像，它們在像平面上的位置由它們各自的主光線與像平面A’的交點來決定。能在像平面上獲得清晰的像的空間深度稱為景深，顯然在上圖中，景深就是?_1+ ?_2。真正的成像平面A’叫做景像平面 ...

引起半徑為的彌散圓。 稱為垂軸球差，它與軸向球差之間有如下關(guān)系：由于各環(huán)帶的光線都有各自的球差，當(dāng)軸上物點發(fā)出的充滿人瞳的一束光通過光學(xué)系統(tǒng)后，這束光的各環(huán)帶光線不能交于同一點，在像面上將得到圓形的彌散斑，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(xué)系統(tǒng)在像面前后一段距離內(nèi)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(tǒng)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(shù) ...

于子午平面的彌散斑。所以，當(dāng)軸外點成像具有各種像差時，其像質(zhì)是很差的，也難以得到各種像差對成像質(zhì)量的影響。因此,我們在討論任何一種像差現(xiàn)象都必須把這種像差分離出來單獨討論，即認為當(dāng)前的光學(xué)系統(tǒng)僅存在這一種像差。由前面的討論可知，當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)僅有彗差時,對于由出瞳出射的某一孔徑帶光線，其上下光線的交點在子午面內(nèi)，但不在主光線上；前后光線相當(dāng)于比主光線略高的一對光線，但沒有上下光線那么高，它們的交點在輔軸上，但不在主光線上。這個孔徑帶上其他任何一對光線又相當(dāng)于比前后光線孔徑更大、但比上下光線孔徑小的光線，它們的交點應(yīng)該在前后光線的交點與上下光線的交點之間,但由于它們并不關(guān)于子午面對稱。所以它們的交點 ...

像面時，成一彌散斑。對此彌散斑的大小進行度量,即得到與該軸向像差對應(yīng)的垂軸像差。如果我們統(tǒng)一把像差都在垂軸方向度量,將會發(fā)現(xiàn)各種像差與孔徑和視場之間，有著很有規(guī)律的比例關(guān)系如下：可見,對于單色初級像差,與之成比例的孔徑u和視場 W 的因次之和均為三次，所以在有些文獻中，把初級像差稱作三級像差。與此相應(yīng)，二級像差稱作五級像差。計算初級像差，只需對第一近軸光線和第二近軸光線進行追跡,然后逐面計算其像差分布系數(shù),SⅠ,SⅡ…,SⅤ和CⅠ，CⅡ。但必須指出，在計算這些系數(shù)時，有二種情況是值得注意的，即1.1=r,即第一近軸光線正好過球面的球心時。此時i=0,因此但其它系數(shù)并不為零。除可按原公式計算外， ...

在一定范圍的彌散圖形，稱為點列圖（spot diagram）。實驗和實用結(jié)果表明，在大像差系統(tǒng)的點列圖中，點的分布能近似地代表點像的能量分布。因此，用點列圖中點的密集程度可以衡量系統(tǒng)成像質(zhì)量的優(yōu)劣。為用點列圖來評價成像質(zhì)量，必須計算大量光線的光路，且選擇計算的各條光線在瞳面上應(yīng)有合理的分布。通常是把光學(xué)系統(tǒng)入瞳的一半（因光束總對稱于子午面）分成大量等面積的網(wǎng)格元，從物點發(fā)出，通過每一網(wǎng)格元中心的光線，可代表過入瞳面上該網(wǎng)格元的光能量。所以，點列圖中點的密度就代表了點像的光強度分布。追跡的光線越多，點越多，就越能精確地反映點像的光強分布。第②類，以光能量的頻譜分布狀況作為質(zhì)量評價的依據(jù)上述第①類 ...