[已解决]关于不同焦距的双胶合透镜对应的像差问题

bigowner

各位大佬，最近在设计一个光谱仪时遇到聚焦透镜的选型问题，简单来讲就是将平行光的信号聚焦到光谱仪的入射狭缝上，狭缝宽度是50μm，关于这个聚焦透镜的选型主要是焦距不同，若聚焦光斑直径为d，入射光束直径为D，有d=2*波长*焦距/D，这样看，在D一定的前提下，焦距越大，则d越大，为了保证聚焦光斑小于50微米，我想选择的透镜焦距肯定有个最大值，那么在这个前提下是不是选择的透镜焦距越小越好呢？
我想到的是不是还要考虑两方面影响，一是焦距越小，汇聚角越大，那么要考虑光谱仪内准直镜的NA，汇聚角算下来不能大于准直镜的NA；二是焦距越小会不会意味着像差会大些？比如色差、像散、场曲和畸变，不太清楚焦距和这些像差有没有直接关系。
希望大佬能帮忙指点一下，不胜感激。

最佳答案

月排行榜 / 总排行榜

victor1992

2021-12-30 15:21

bigowner 发表于 2021-12-30 14:45
艾利斑的大小以NA表示，为NA=1.22*波长*焦距/D，其实是这样，看到不同的资料上对于前面这个 ...

焦距越小，其他参数不变，你的艾里斑半径就会越小，校正像差想要达到衍射极限（艾里斑大小）就更难了啊！

跳转到最佳答案楼层

bigowner

遗留问题，不知道有没有大佬可以给解释一下，谢谢。

bigowner

遗留问题，不知道有没有大佬可以给解释一下，谢谢。

victor1992

最前面你说的聚焦光斑，这里算出来的是什么公式？求衍射极限艾里斑的大小，是1.22*波长*焦距/D，焦距越小，一般而言，像差校正会更难；

bigowner

victor1992 发表于 2021-11-25 10:09
最前面你说的聚焦光斑，这里算出来的是什么公式？求衍射极限艾里斑的大小，是1.22*波长*焦距/D，焦距越小， ...

艾利斑的大小以NA表示，为NA=1.22*波长*焦距/D，其实是这样，看到不同的资料上对于前面这个系数有不同的表述，目前我看到的有1.22,2.44,1.27和2，thorlab用的是2，所以我暂且用2去估算，请问为什么焦距越小，像差越难校准，是因为小焦距发散角太大了？球差和色差较大？

victor1992

bigowner 发表于 2021-12-30 14:45
艾利斑的大小以NA表示，为NA=1.22*波长*焦距/D，其实是这样，看到不同的资料上对于前面这个 ...

焦距越小，其他参数不变，你的艾里斑半径就会越小，校正像差想要达到衍射极限（艾里斑大小）就更难了啊！

bigowner

victor1992 发表于 2021-12-30 15:21
焦距越小，其他参数不变，你的艾里斑半径就会越小，校正像差想要达到衍射极限（艾里斑大小）就更难了啊！ ...

明白，谢谢