응용 광학-회절 제한 시스템

광학 시스템이 발산 구형을 수렴 구형으로 변환하면, 이 시스템을 회절 제한 시스템이라고 한다. 이 경우, 광학 시스템에는 수차가 없다. 물리적 광학의 관점에서, 애퍼처 스톱의 직경이 유한하기 때문에, 개구 내의 구면파의 일부만이 광학 시스템을 통과하여 정보의 손실을 초래한다. 결과적으로, 수렴파의 중심은 더 이상 포인트가 아니라 Airy 디스크가됩니다.

위의 다이어그램에서 Airy 디스크의 중심은 밝은 원형 지점이며 일련의 약한 교대 밝고 어두운 동심 고리로 둘러싸여 있음을 알 수 있습니다. Airy 디스크의 스프레드를 측정하는 첫 번째 다크 링을 사용하여 다음을 얻을 수 있습니다.

상기 식에서, NA는 개구수이고, F는 f번호이다. 정밀하게 설계되고 꼼꼼하게 제조되고 회절 제한 시스템의 성능에 근접하는 작은 시야 및 조리개를 갖춘 광학 시스템, 근회절 제한 시스템이라고 한다.

예를 들어, 20X 계획 무채색 현미경 목적의 광학 시스템. 다음과 같이,

포인트 확산 함수 (PSF) 는 다음과 같습니다.

블러 스폿의 크기는 에어리 디스크의 크기에 매우 가깝고, 이 현미경 목표물의 성능이 회절 한계에 가깝다는 것을 나타낸다. 이것은 목표가 최소한의 수차로 미세한 세부 사항을 해결할 수 있음을 의미하며, 이미징 품질은 렌즈 설계 또는 제조에서의 결함보다는 회절에 의해 주로 제한됩니다.

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