弯月形透镜和多元件透镜系统 |
|
弯月透镜通常用于多元件的光学系统中,用于在不引入显著球面像差的前提下修改焦距。多元件透镜系统的光学性能通常显著优于单透镜的性能。在这些系统中,一个元件引入的像差可由后续光学元件进行校正。这些透镜具有一个凸面和一个凹面,它们可以是正透镜或负透镜。
|
弯 月 透 镜 |
 |
 |
正弯月透镜通常在复合光学装配中与另一透镜一起使用。用于这种结构时,正弯月透镜会缩短焦距,增大系统的数值孔径(NA),且不会引入显著球面像差。 |
负弯月透镜通常在复合光学装配中与另一透镜一起使用。用于这种结构时,负弯月透镜会增大焦距,减小系统的数值孔径(NA)。 |
使用说明 |
▶ 弯月透镜和平凸透镜配合使用可以获得更小焦距; ▶ 构建多元透镜系统,像差没有明显增加的同时获得高NA。 恒洋光学正弯月透镜设计其中一个面是凹面,另一个是凸面。正弯月透镜与其它透镜一起使用时,可以减小焦距,并增加数值孔径(NA)。图3显示了弯月透镜用于减小100mm焦距的平凸透镜的焦距。 此外,横向和纵向像差有明显减小。两个透镜的凸面都面向光源方向。
|

|
★ 以上图片显示了利用多元件透镜系统可实现的性能改良。 图1:焦距为100mm的单元件平凸透镜产生的光斑尺寸为240µm。 图2:单透镜产生2.2mm的球面像差,定义为焦点边际(光束在透镜焦点的边缘处)与近轴焦点(光线处于透镜焦点的中心)之间的距离。通过将焦距100mm的两个平凸透镜结合使用,作用焦距为50mm,聚焦光斑尺寸减小到81µm,且球面像差减小到0.8mm。 图3:好的方式是将f=100mm的平凸透镜与f=100mm的正弯月透镜相结合。结果显示:聚焦光斑尺寸减小到21µm,且球面像差减小到0.3mm。注意,两个透镜的凸表面应该背对成像点。
|