Ottica applicata-sistemi di diffrazione-Limited

Se un sistema ottico converte un'onda sferica divergente in un'onda sferica convergente, il sistema viene chiamato sistema a diffrazione-limitato. In questo caso, il sistema ottico non ha aberrazioni. Dalla prospettiva dell'ottica fisica, perché il diametro dello stop di apertura è finito, solo una parte dell'onda sferica all'interno dell'apertura passa attraverso il sistema ottico, che porta a una perdita di informazioni. Come risultato, il centro dell'onda convergente non è più un punto ma un disco arioso.

Dal diagramma sopra, si può vedere che il centro del disco arioso è un punto circolare luminoso, circondato da una serie di anelli concentrici alternati più deboli e luminosi. Utilizzando il primo anello scuro come misura della diffusione del disco arioso, possiamo ottenere:

Nell'diagramma sopra, NA è l'apertura numerica e F è il numero f. Un sistema ottico con un piccolo campo visivo e apertura, che è stato progettato con precisione e prodotto in modo meticoloso e i cui metodi di prestazione rispetto a un sistema di diffrazione-limitato, viene definito come un sistema a diffrazione ravvicinata.

Ad esempio, un sistema ottico di un obiettivo per microscopio acromatico piano 20X. Come segue,

La sua funzione di diffusione del punto (PSF) è la segue:

La dimensione del punto di sfocatura è molto vicina a quella del disco arioso, indica che le prestazioni di questo obiettivo del microscopio sono vicino al limite di diffrazione. Questo significa che l'obiettivo è in grado di risolvere i dettagli fini con aberrazioni minimali, e la sua qualità dell'immagine è limitata principalmente dalla diffrazione piuttosto che dalle imperfezioni nella progettazione o nella produzione dell'obiettivo.

L'ottica Bena è dedicata alla progettazione avanzata del sistema ottico, alla realizzazione di vari progetti di progettazione ottica, assemblaggio del sistema e test.