彗差为轴外像差,有子午彗差、弧矢彗差两种。根据彗差的光线结构,是由一对子午或弧矢的光线对在像方交点偏离主光线的垂轴距离来度量的,其本质是反映了光线对在像方相对于主光线的不对称性。如果光线对仍以主光线对称,则线对交点位于主光线上,与主光线的夹角绝对值相等,光线对在像面上的交点偏离主光线及像面交点的y方向垂轴距离绝对值必然相等;反之,如果不相等,就是光线对相对于主光线不对称,则必然存在彗差。
有了以上的认识,从Ray Aberration曲线提取彗差的问题也就迎刃而解。如图2-60中10°视场与14°视场Ray Aberration的左边曲线,是反映随光瞳坐标py变化的光线与像面交点偏离主光线及像面交点的y方向偏差,光瞳坐标py从-1到1变化,对应子午面上的光线对;如果提取中间波长的彗差,则查看图2-60中0.588μm波长的曲线,使用Ray Aberration曲线界面的“Text”功能,可以查到具体的数据,如14°视场的数据如表2-8所示。将表2-8中py大小相等、符号相反的行对应的数据,看成子午光线对的像差数据,这样,ey(py=-1.0,14°)+ey(py=1.0,14°),如果值不为0,则边缘视场的边缘孔径线对存在子午彗差
(py=1.0,14°)。此时场曲量值大小很小或不足以影响彗差的计算,则
(py=1.0,14°)=
=(3.007+10.259)/2=6.633(μm)。
基于这样的计算方法,由Ray Aberration曲线,可以得到不同视场、不同孔径光线的子午彗差量值。
关于弧矢彗差
的提取,需要通过Ray Aberration曲线界面的“Setting”,将轴外视场的Ray Aberration曲线图中右边的曲线(对应“Sagittal”),输出像差分量由x-aberration变成y-aberration。仍以双高斯物镜为例,其边缘视场的Ray Aberration如图2-61所示。
图2-61 某双高斯物镜边缘视场的Ray Aberration曲线(www.xing528.com)
此时右边的曲线纵坐标变成ey,横坐标是px,代表弧矢面的光线对。图2-61中与三个波长对应的三根曲线都具有轴对称性,以纵轴对称。此时中间波长(对应波长序号2)不同孔径的ey量值,就是边缘视场不同孔径的弧矢彗差数据。
表2-8 典型双高斯物镜在边缘视场14°的三个波长的垂轴像差数据
单位:μm
续表
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