RP 系列激光分析設(shè)計(jì)軟件 | 焦點(diǎn)和焦平面
在高斯光學(xué)中定義了各種類型的焦點(diǎn)。對(duì)于焦點(diǎn)的定義，不考慮光學(xué)系統(tǒng)中的真實(shí)光路，而只考慮光學(xué)系統(tǒng)外的光線，因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)部的光路可以被推測(cè)出來。 P$w0.XZa
為了定義前焦點(diǎn)，我們考慮輸出光線(右側(cè))平行于光軸的情況。這里，我們可以推測(cè)輸入側(cè)(左側(cè))的光線，并發(fā)現(xiàn)它們?cè)谝稽c(diǎn)相交，這一點(diǎn)是(真實(shí)的)前焦點(diǎn)(見圖1)。 iD{;!dUZ
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圖1:前焦點(diǎn)與后側(cè)(=輸出側(cè))的平行光線相關(guān)。光學(xué)輸入被認(rèn)為是在左側(cè)。系統(tǒng)內(nèi)的光線路徑僅從外部光線路徑推測(cè)。 對(duì)于一個(gè)散焦系統(tǒng)(如圖2)，前焦點(diǎn)可以位于后面；這是一個(gè)虛擬的焦點(diǎn)。可能令人迷惑的是，即使它實(shí)際上位于后側(cè)，但它被稱為前焦點(diǎn)。 =f{r+'[;^
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圖2：對(duì)于散焦系統(tǒng)，前焦點(diǎn)可以位于后面 后焦點(diǎn)是通過考慮輸入光線(在左側(cè))平行于光軸的情況而獲得的。通過再次推測(cè)出射光線，可以找到后焦點(diǎn)(圖3)。 w~1K93/p!
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對(duì)于離焦系統(tǒng)，后焦點(diǎn)可以是位于前側(cè)的虛擬點(diǎn)。 焦平面被定義為焦點(diǎn)所處的垂直于光軸的平面。 任何光學(xué)系統(tǒng)都可以找到焦點(diǎn)和焦平面，除非是無焦光學(xué)系統(tǒng)。前焦距和后焦距由相應(yīng)焦點(diǎn)距相應(yīng)主平面的距離來定義。 注意，實(shí)際的光束焦點(diǎn)不必在焦距位置處；當(dāng)輸入光束不平行時(shí)，它的位置是不同的。作為一個(gè)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(yuǎn)。相應(yīng)的光線在輸出端幾乎平行，因此不會(huì)在后焦點(diǎn)相遇。取而代之的是，像點(diǎn)會(huì)遠(yuǎn)離目標(biāo)，甚至位于無窮遠(yuǎn)處。顯然，兩個(gè)焦平面不是共軛平面。
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