RP 系列激光分析設計軟件 | 焦點和焦平面

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? ? ? ? 在高斯光學中定義了各種類型的焦點。對于焦點的定義,不考慮光學系統中的真實光路,而只考慮光學系統外的光線,因為系統內部的光路可以被推測出來。

? ? ? ? 為了定義前焦點,我們考慮輸出光線(右側)平行于光軸的情況。這里,我們可以推測輸入側(左側)的光線,并發現它們在一點相交,這一點是(真實的)前焦點(見圖1)。

圖1:前焦點與后側(=輸出側)的平行光線相關。光學輸入被認為是在左側。系統內的光線路徑僅從外部光線路徑推測。

? ? ? ? 對于一個散焦系統(如圖2),前焦點可以位于后面;這是一個虛擬的焦點??赡芰钊嗣曰蟮氖?,即使它實際上位于后側,但它被稱為前焦點。

圖2:對于散焦系統,前焦點可以位于后面

? ? ? ?后焦點是通過考慮輸入光線(在左側)平行于光軸的情況而獲得的。通過再次推測出射光線,可以找到后焦點(圖3)。

? ? ? ? ?對于離焦系統,后焦點可以是位于前側的虛擬點。

? ? ? ? 焦平面被定義為焦點所處的垂直于光軸的平面。

? ? ? ? 任何光學系統都可以找到焦點和焦平面,除非是無焦光學系統。前焦距和后焦距由相應焦點距相應主平面的距離來定義。

? ? ? ? 注意,實際的光束焦點不必在焦距位置處;當輸入光束不平行時,它的位置是不同的。作為一個極端的例子,考慮顯微鏡物鏡。它接收來自小物體的光,該物體靠近物鏡的入口,通常離前焦平面不遠。相應的光線在輸出端幾乎平行,因此不會在后焦點相遇。取而代之的是,像點會遠離目標,甚至位于無窮遠處。顯然,兩個焦平面不是共軛平面。

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