基于衍射理论的高斯像面球差的计算与分析

常山; 桑志文; 庄玲

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于衍射理论的高斯像面球差的计算与分析

常山 , 桑志文 , 庄玲

文章导航 > 激光技术 > 2012 > 36(3): 405-407,412

引用本文:

Citation:

基于衍射理论的高斯像面球差的计算与分析

1.
上饶师范学院物理与电子信息学院上饶 334001

作者简介: 常山(1964- ),男,硕士,讲师,主要从事光电教学和信息光学的研究.E-mail:cs0328@126.com.

通讯作者: 常山, cs0328@126.com ;

基金项目:
江西省教育厅科技计划基金资助项目(2011GJJ11612);上饶师范学院2007年科研课题资助项目
中图分类号:
O435;O436.1

Calculation and analysis of spherical aberration on Gaussian image plane based on diffraction theory

1.
School of Physics & Electronic Information, Shangrao Normal University, Shangrao 334001, China

Corresponding author: CHANG Shan, cs0328@126.com ;

CLC number:
O435;O436.1

摘要: 为了利用波动光学的衍射理论分析处理球差,采用先计算像点的光强分布再进一步分析处理球差的方法,对球差进行了理论分析和模拟。从基于点源圆孔衍射的成像原理出发,经过适当推导得到高斯像面上仅有球差像点的光强分布的解析计算式,分析探讨了高斯像面上球差的衍射机理及其计算与校正。结果表明,这种方法能够更为精细地分析处理球差,有助于在光学设计中对球差进行像差平衡与校正、光学加工中对球差的检测与修正以及数码成像时对球差做电子校正等,有利于促进激光技术和微光学以及微光机电系统的发展。
- 成像系统 /
- 球差 /
- 衍射机理 /
- 像点 /
- 计算与校正 /
- 像差精细分析
Abstract: In order to study how to analyze spherical aberration based on the diffraction theory of wave optics,theoretical analysis and simulation were carried out.Firstly,the light intensity distribution of the image point was calculated and then the spherical aberration was further analyzed and processed.Starting from the imaging principle a circular aperture irradiated by a point source,referring to relevant documents,analytical expression of the intensity distribution of the image point only with spherical aberration on the Gaussian image plane was deduced.The diffraction mechanism and calculation and correction of spherical aberration on Gaussian image plane were analyzed and discussed.The method can handle spherical aberration more accurately.It is helpful for balancing and correction of spherical aberration in optical design and the detection and correction of spherical aberration in optical processing and electronic correction of spherical aberration in digital imaging,and conducive to promote the development of laser technology and micro-optics and micro-optoelectro mechanical systems.
- imaging system /
- spherical aberration /
- diffraction mechanism /
- image point /
- calculation and correction /
- fine aberration analysis

[1]	LIAO Y B.Introduction to optical imaging[M].Beijing:Tsinghua University Press,2008:1-149 (in Chinese).
[2]	QIN H.Visualization application software development for calculating light aberrations[J].Laser Technology,2010,34 (3):405-428 (in Chinese).
[3]	WANG Zh J.Practical optics technical manual[M].Beijing:Mechanical Industry Press,2007:242-259(in Chinese).
[4]	XIAO Z X.Optical engineering design[M].Beijing:Publishing House of Electronies Industry,2003:1-38(in Chinese).
[5]	ZHANG Y M.Applied optics[M].Beijing:Publishing House of Electronics Industry,2008:212-262(in Chinese).
[6]	BORN M,WOLF E.Principles of optics[M].Beijing:Publishing House of Electronics Industry,2005:342-429 (in Chinese).
[7]	CHANG Sh,SANG Zh W.Analysis and simulation of diffraction imaging[J].Journal of Shangrao Normal University,2008,28 (6):24-29(in Chinese).
[8]	FAN Zh G.photoelectric test technology[M].Beijing:Publishing House of Electronics Industry,2004:28-33 (in Chinese).
[9]	CHANG Sh,WU B,MAO J J.Research on the diffraction mechanism and calculation of curvature of field without astigmatism[J].Semiconductor Optoelectronies,2010,31 (5):807-810(in Chinese).
[10]	XU A Ch,CHEN J B,ZHANG P M,et al.Ocular aberrations measurement method combined with subjective visual compensation[J].Laser Technology,2010,34 (6):774-777 (in Chinese).

[1]	陈均溢 , 商思航 , 苗丹 , 江财俊 , 曾延安 . 光电成像系统的绝对光谱响应效率测量及分析. 激光技术, 2021, 45(1): 121-125. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.01.021
[2]	林巧文 , 杨春花 , 刘红梅 , 康占成 . 基于微球透镜远场超分辨率成像方法研究. 激光技术, 2021, 45(6): 686-690. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.06.002
[3]	季小玲 , 吕百达 . 球差透镜对超高斯光束光束质量影响的研究. 激光技术, 2001, 25(3): 192-195.
[4]	季小玲 , 吕百达 . 高斯光束通过球差透镜的聚焦特性. 激光技术, 2001, 25(2): 150-153.
[5]	季小玲 , 吕百达 . 高斯光束通过两种球差透镜的聚焦特性比较. 激光技术, 2002, 26(3): 231-233.
[6]	翟中生 , 赵斌 . 无衍射光束中心光斑的特性研究. 激光技术, 2008, 32(5): 480-483.
[7]	葛卫龙 , 华良洪 , 张晓晖 . 水体后向散射光能量变化规律的仿真与实验. 激光技术, 2013, 37(6): 756-759. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.06.011
[8]	王云鹏 , 刘力双 , 刘洋 . 鱼眼成像系统标定技术研究. 激光技术, 2024, 48(1): 77-82. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.01.013
[9]	马志明 , 王晓玲 , 周哲海 . 基于LED照明的时域全场OCT成像系统设计. 激光技术, 2023, 47(2): 280-285. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.02.019
[10]	韩宏伟 , 张晓晖 , 葛卫龙 . 水下激光图像序列的3维噪声分析. 激光技术, 2011, 35(4): 518-521. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.019
[11]	冯伟伟 , 张循利 , 陈立刚 . 光束会聚对光学偏振探测影响的分析. 激光技术, 2011, 35(4): 559-561,565. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.029
[12]	徐帅 , 朱启兵 , 黄敏 . 手持式食品残留物荧光成像检测系统开发. 激光技术, 2023, 47(6): 872-880. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.06.021
[13]	雷选华 , 杨克成 . 一种基于FPGA水下激光成像系统的同步控制器. 激光技术, 2010, 34(5): 682-685. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.O5.029
[14]	夏春蕾 , 郑刚 , 戴曙光 . 大景深成像技术及其相移现象的控制. 激光技术, 2008, 32(2): 159-162.
[15]	汪靓 , 杨宇 , 黄敏 , 朱启兵 . 基于偏振成像技术的油桃机械损伤检测. 激光技术, 2022, 46(6): 841-849. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.06.021
[16]	王骐 , 迟欣 , 李琦 . 太赫兹自由电子激光器的成像原理及进展. 激光技术, 2006, 30(6): 643-646.
[17]	李芮 , 李晓 , 王志斌 , 黄艳飞 , 王耀利 , 张瑞 . 阵列探测器在成像光谱偏振探测技术中的应用. 激光技术, 2014, 38(6): 822-825. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.06.021
[18]	胡江涛 , 黄峰 , 张雏 , 刘秉琦 , 王元铂 . 超分辨率重构复眼成像技术的研究进展. 激光技术, 2015, 39(4): 492-496. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.014
[19]	吴舒哲 , 唐嘉 , 熊亮 , 黄佐华 . 一种基于共轴干涉的相位物体定量成像技术. 激光技术, 2017, 41(2): 275-279. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.02.026
[20]	陈德章 , 张华 , 冷杰 , 高建波 , 路英宾 , 陶刚 , 郭嘉伟 , 李萧 . 基于APD面阵探测器的非扫描激光主动成像雷达. 激光技术, 2017, 41(6): 775-778. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.06.001

点击查看大图

计量

文章访问数: 3753
HTML全文浏览量: 671
PDF下载量: 527
被引次数: 0

基于衍射理论的高斯像面球差的计算与分析

通讯作者: 常山, cs0328@126.com;

作者简介: 常山(1964- ),男,硕士,讲师,主要从事光电教学和信息光学的研究.E-mail:cs0328@126.com

1. 上饶师范学院物理与电子信息学院上饶 334001

收稿日期: 2011-08-29
录用日期: 2011-09-05
网络出版日期: 2012-05-25

基金项目: 江西省教育厅科技计划基金资助项目(2011GJJ11612);上饶师范学院2007年科研课题资助项目

关键词:

摘要: 为了利用波动光学的衍射理论分析处理球差,采用先计算像点的光强分布再进一步分析处理球差的方法,对球差进行了理论分析和模拟。从基于点源圆孔衍射的成像原理出发,经过适当推导得到高斯像面上仅有球差像点的光强分布的解析计算式,分析探讨了高斯像面上球差的衍射机理及其计算与校正。结果表明,这种方法能够更为精细地分析处理球差,有助于在光学设计中对球差进行像差平衡与校正、光学加工中对球差的检测与修正以及数码成像时对球差做电子校正等,有利于促进激光技术和微光学以及微光机电系统的发展。