[已解决]光学系统的横向放大率和F数是有什么关系

lht_西

去年我在设计一个带有偏心倾斜结构的光学系统，帖子http://www.optzmx.com/thread-16702-1-1.html，遇到了这个问题：光学系统的横向放大率和分辨率（或者说MTF的截止频率，或者说F数）是不是有什么关系？一直没解决。我的疑惑是：（1）最近看到成像系统和非成像系统的区别时看到了图1说的，数值孔径NA和放大率成正比，那这样的话，F数和NA是倒数关系，F数越大，放大率不应该越小吗？我这理解有问题吗？
（2）那为什么我那篇帖子的系统一把放大率提上去，F数就变大，导致我的分辨率达不到要求？如果我把F数限制住，放大倍率就达不到要求，我也尝试过到评价函数里让它强行达到要求的放大率，结果像差就非常大，这到底是为啥？？难道是因为偏心倾斜结构？？？
真的搞不懂，求大神有空帮忙解答

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wheretogo

2021-9-1 09:11

（1）F数越大，说明系统的光圈越小，比较适合设计放大倍率较小的系统，当然也可以设计放大倍率较大的系统；比如尼康4X的物镜，NA为0.2；尼康10X的物镜，NA可以做到0.45；
通常倍率越高，是为了提高系统的分辨率，所以需要大的通光孔径，NA需要较大些，F数就会小些；
F数与NA是有公式可遵循的，但是F数与放大倍率没有公式来限定它们之间的关系，大多是经验；

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a565407102

讲义说NA与F数有关系，近轴F#=1/2NA，也没提放大率的事啊，而且你提到的其他的东西与放大率也不直接相关。放大是个比值，但你物高像高都是可以变的。NA与放大率相关是针对显微镜的物镜来说，因为这时候视野已经相对固定，就是观察范围处以眼睛处大小

wheretogo

（1）F数越大，说明系统的光圈越小，比较适合设计放大倍率较小的系统，当然也可以设计放大倍率较大的系统；比如尼康4X的物镜，NA为0.2；尼康10X的物镜，NA可以做到0.45；
通常倍率越高，是为了提高系统的分辨率，所以需要大的通光孔径，NA需要较大些，F数就会小些；
F数与NA是有公式可遵循的，但是F数与放大倍率没有公式来限定它们之间的关系，大多是经验；

lht_西

wheretogo 发表于 2021-9-1 09:11
（1）F数越大，说明系统的光圈越小，比较适合设计放大倍率较小的系统，当然也可以设计放大倍率较大的系统； ...

明白了，谢谢。我感觉我那个带倾斜偏心的系统大概率是达不到要求的放大倍率了，因为前面的结构限制了通光孔径大小，我这样理解对吗？请问有类似尼康这种的初始结构吗？想尝试一下能不能达到要求

WGK

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