Optique appliquée-Diffraction-Systèmes limités

Si un système optique convertit une onde sphérique divergente en une onde sphérique convergente, le système est appelé système à diffraction limitée. Dans ce cas, le système optique n'a pas d'aberrations. Du point de vue de l'optique physique, parce que le diamètre de la butée d'ouverture est fini, seule une partie de l'onde sphérique dans l'ouverture passe à travers le système optique, conduisant à une perte d'informations. En conséquence, le centre de l'onde convergente n'est plus un point mais un disque Airy.

D'après le diagramme ci-dessus, on peut voir que le centre du disque Airy est une tache circulaire brillante, entourée d'une série d'anneaux concentriques lumineux et sombres alternés plus faibles. En utilisant le premier anneau sombre comme mesure de la propagation du disque Airy, nous pouvons obtenir:

Dans l'équation ci-dessus, NA est l'ouverture numérique et F est le nombre f. Un système optique avec un petit champ de vision et d'ouverture, qui a été précisément conçu et méticuleusement fabriqué, et dont les performances se rapprochent de celles d'un système limité par diffraction, est appelé système à quasi-diffraction limitée.

Par exemple, un système optique d'un objectif de microscope achromatique à plan 20X. Comme suit,

Sa fonction d'étalement de points (PSF) est la suivante:

La taille de la tache de flou est très proche de celle du disque d'Airy, ce qui indique que la performance de cet objectif de microscope est proche de la limite de diffraction. Cela signifie que l'objectif est capable de résoudre des détails fins avec un minimum d'aberrations, et sa qualité d'imagerie est principalement limitée par la diffraction plutôt que par des imperfections dans la conception ou la fabrication de la lentille.

Bena Optics se consacre à la conception de systèmes optiques avancés, entreprenant divers projets de conception optique, l'assemblage de système et les tests.