פאָקאַל לענג פון אָפּטיש סיסטעמען דעפֿיניציע און טעסטינג מעטהאָדס

1.פאָקאַל לענג פון אָפּטיש סיסטעמס

פאָקאַל לענג איז אַ זייער וויכטיק גראדן פון אָפּטיש סיסטעם, פֿאַר דער באַגריף פון פאָקאַל לענג, מיר מער אָדער ווייניקער האָבן אַ פארשטאנד, מיר באריכטן דאָ.
די פאָקאַל לענג פון אַן אָפּטיש סיסטעם, דיפיינד ווי די ווייַטקייט פון די אָפּטיש צענטער פון די אָפּטיש סיסטעם צו די פאָקוס פון די שטראַל ווען פּאַראַלעל ליכט אינצידענט, איז אַ מאָס פון די קאַנסאַנטריישאַן אָדער דיווערדזשאַנס פון ליכט אין אַ אָפּטיש סיסטעם. מיר נוצן די פאלגענדע דיאַגראַמע צו אילוסטרירן דעם באַגריף.

אין די אויבן פיגור, די פּאַראַלעל שטראַל אינצידענט פון די לינקס סוף, נאָך דורכגעגאנגען דורך די אָפּטיש סיסטעם, קאַנווערדזשיז צו די בילד פאָקוס F', די פאַרקערט געשפּרייט שורה פון די קאַנווערדזשינג שטראַל ינטערסעקץ מיט די קאָראַספּאַנדינג פאַרלענגערונג שורה פון די אינצידענט פּאַראַלעל שטראַל אין אַ. פונט, און די ייבערפלאַך וואָס גייט פארביי דעם פונט און איז פּערפּענדיקולאַר צו די אָפּטיש אַקס איז גערופן די צוריק הויפּט פלאַך, די צוריק הויפּט פלאַך ינטערסעקץ מיט די אָפּטיש אַקס בייַ פונט P2, וואָס איז גערופן די הויפּט פונט (אָדער די אָפּטיש צענטער פונט), די דיסטאַנסע צווישן די הויפּט פונט און די בילד פאָקוס, עס איז וואָס מיר יוזשאַוואַלי רופן די פאָקאַל לענג, די פול נאָמען איז די עפעקטיוו פאָקאַל לענג פון די בילד.
מען קען אויך זען פון די פיגור אז די ווייטקייט פון די לעצטע ייבערפלאַך פון די אָפּטיש סיסטעם צו די פאָקאַל פונט F' פון די בילד איז גערופן די צוריק פאָקאַל לענג (BFL). קאָראַספּאַנדינג, אויב די פּאַראַלעל שטראַל איז אינצידענט פון די רעכט זייַט, עס זענען אויך קאַנסעפּס פון עפעקטיוו פאָקאַל לענג און פראָנט פאָקאַל לענג (FFL).

2. פאָקאַל לענג טעסטינג מעטהאָדס

אין פיר, עס זענען פילע מעטהאָדס וואָס קענען זיין געניצט צו פּרובירן די פאָקאַל לענג פון אָפּטיש סיסטעמען. באַזירט אויף פאַרשידענע פּרינסאַפּאַלז, די פאָקאַל לענג טעסטינג מעטהאָדס קענען זיין צעטיילט אין דרייַ קאַטעגאָריעס. דער ערשטער קאַטעגאָריע איז באזירט אויף די שטעלע פון ​​די בילד פלאַך, די רגע קאַטעגאָריע ניצט די שייכות צווישן מאַגנאַפאַקיישאַן און פאָקאַל לענג צו באַקומען די פאָקאַל לענג ווערט, און די דריט קאַטעגאָריע ניצט די וואַוועפראָנט קערוואַטשער פון די קאַנווערדזשינג ליכט שטראַל צו באַקומען די פאָקאַל לענג ווערט. .
אין דעם אָפּטיילונג, מיר וועלן פאָרשטעלן די קאַמאַנלי געוויינט מעטהאָדס פֿאַר טעסטינג די פאָקאַל לענג פון אָפּטיש סיסטעמען:：

2.1Cאָלימאַטאָר מעטאַד

דער פּרינציפּ פון ניצן אַ קאָללימאַטאָר צו פּרובירן די פאָקאַל לענג פון אַ אָפּטיש סיסטעם איז ווי געוויזן אין די דיאַגראַמע אונטן:

אין די פיגור, די פּרובירן מוסטער איז געשטעלט אין די פאָקוס פון די קאַלימאַטאָר. די הייך י פון די פּרובירן מוסטער און די פאָקאַל לענג f_c' פון די קאַלימאַטאָר זענען באקאנט. נאָך די פּאַראַלעל שטראַל ימיטיד דורך די קאָללימאַטאָר איז קאַנווערדזשד דורך די טעסטעד אָפּטיש סיסטעם און ימאַדזשד אויף די בילד פלאַך, די פאָקאַל לענג פון די אָפּטיש סיסטעם קענען זיין קאַלקיאַלייטיד באזירט אויף די הייך י פון די פּרובירן מוסטער אויף די בילד פלאַך. די פאָקאַל לענג פון טעסטעד אָפּטיש סיסטעם קענען נוצן די פאלגענדע פאָרמולע:

2.2 גאַוסיאַןMעטהאָדע
די סכעמאַטיש פיגור פון Gaussian אופֿן פֿאַר טעסטינג די פאָקאַל לענג פון אַ אָפּטיש סיסטעם איז געוויזן ווי אונטן:

אין די פיגור, די פראָנט און צוריק הויפּט פּליינז פון די אָפּטיש סיסטעם אונטער פּרובירן זענען רעפּריזענטיד ווי P און P' ריספּעקטיוולי, און די ווייַטקייט צווישן די צוויי הויפּט פּליינז איז ד_P. אין דעם אופֿן, די ווערט פון ד_Pאיז באטראכט צו זיין באקאנט, אָדער זייַן ווערט איז קליין און קענען זיין איגנאָרירט. אַ כייפעץ און אַ ריסיווינג פאַרשטעלן זענען געשטעלט אין די לינקס און רעכט ענדס, און די ווייַטקייט צווישן זיי איז רעקאָרדעד ווי ל, ווו ל דאַרף זיין גרעסער ווי 4 מאל די פאָקאַל לענג פון די סיסטעם אונטער פּרובירן. די סיסטעם אונטער פּראָבע קענען זיין געשטעלט אין צוויי שטעלעס, ריספּעקטיוולי רעפּריזענטיד ווי שטעלע 1 און שטעלע 2. די כייפעץ אויף די לינקס קענען זיין קלאר ימאַדזשד אויף די ריסיווינג פאַרשטעלן. די דיסטאַנסע צווישן די צוויי לאָוקיישאַנז (דענאָטעד ווי ד) קענען זיין געמאסטן. לויט די קאָנדזשוגאַטע שייכות, מיר קענען באַקומען:

אין די צוויי שטעלעס, די כייפעץ דיסטאַנסאַז זענען רעקאָרדעד ווי s1 און s2 ריספּעקטיוולי, דעמאָלט s2 - s1 = ד. דורך פאָרמולע דעריוויישאַן, מיר קענען באַקומען די פאָקאַל לענג פון די אָפּטיש סיסטעם ווי אונטן:

2.3לענסאָמעטער
די לענסאָמעטער איז זייער פּאַסיק פֿאַר טעסטינג אָפּטיש סיסטעמען מיט לאַנג פאָקאַל לענג. זייַן סכעמאַטיש פיגור איז ווי גייט:

ערשטער, די אָביעקטיוו אונטער פּרובירן איז נישט געשטעלט אין די אָפּטיש דרך. די באמערקט ציל אויף די לינקס פּאַסיז דורך די קאַלימאַטינג אָביעקטיוו און ווערט פּאַראַלעל ליכט. די פּאַראַלעל ליכט איז קאַנווערדזשד דורך אַ קאַנווערדזשינג אָביעקטיוו מיט אַ פאָקאַל לענג פון f₂און פארמען אַ קלאָר בילד אין די רעפֿערענץ בילד פלאַך. נאָך די אָפּטיש דרך איז קאַלאַברייטיד, די אָביעקטיוו אונטער פּרובירן איז געשטעלט אין די אָפּטיש דרך, און די ווייַטקייט צווישן די אָביעקטיוו אונטער פּרובירן און די קאַנווערדזשינג אָביעקטיוו איז פ₂. ווי אַ רעזולטאַט, רעכט צו דער קאַמף פון די אָביעקטיוו אונטער פּראָבע, די ליכט שטראַל וועט זיין ריפאָוקיסט, וואָס פאַרשאַפן אַ יבעררוק אין די שטעלע פון ​​די בילד פלאַך, ריזאַלטינג אין אַ קלאָר בילד אין די שטעלע פון ​​די נייַע בילד פלאַך אין די דיאַגראַמע. די דיסטאַנסע צווישן די נייַ בילד פלאַך און די קאַנווערדזשינג אָביעקטיוו איז דינאָוטאַד ווי X. באַזירט אויף די אָבדזשעקט-בילד שייכות, די פאָקאַל לענג פון די אָביעקטיוו אונטער פּרובירן קענען זיין ינפערד ווי:

אין פיר, די לענסאָמעטער איז וויידלי געניצט אין די שפּיץ פאָוקאַל מעזשערמאַנט פון ספּעקטאַקל לענסעס, און האט די אַדוואַנטידזשיז פון פּשוט אָפּעראַציע און פאַרלאָזלעך פּינטלעכקייַט.

2.4 אַבבעRעפראַקטאָמעטער

די Abbe רעפראַקטאָמעטער איז אן אנדער אופֿן פֿאַר טעסטינג די פאָקאַל לענג פון אָפּטיש סיסטעמען. זייַן סכעמאַטיש פיגור איז ווי גייט:

שטעלן צוויי שרים מיט פאַרשידענע כייץ בייַ די כייפעץ ייבערפלאַך זייַט פון די אָביעקטיוו אונטער פּרובירן, ניימלי סקאַלעפּלאַטע 1 און סקאַלעפּלאַטע 2. די קאָראַספּאַנדינג סקאַלע פּלאַטעס 'הייך זענען י1 און י2. די דיסטאַנסע צווישן די צוויי סקאַלע פּלאַטעס איז e, און די ווינקל צווישן די אויבערשטן שורה און די אָפּטיש אַקס איז u. די סקאַלפּלייטיד איז ימאַדזשד דורך די טעסטעד אָביעקטיוו מיט אַ פאָקאַל לענג פון f. א מיקראָסקאָפּ איז אינסטאַלירן אין די בילד ייבערפלאַך סוף. דורך מאָווינג די שטעלע פון ​​די מיקראָסקאָפּ, די שפּיץ בילדער פון די צוויי סקאַלע פּלאַטעס זענען געפֿונען. אין דעם צייַט, די דיסטאַנסע צווישן די מיקראָסקאָפּ און די אָפּטיש אַקס איז דינייטיד ווי י. לויט די כייפעץ-בילד שייכות, מיר קענען באַקומען די פאָקאַל לענג ווי:

2.5 מאָירע דעפלעקטאָמעטרימעטאָד
די Moiré דעפלעקטאָמעטרי אופֿן וועט נוצן צוויי שטעלט פון ראָנטשי רולינגס אין פּאַראַלעל ליכט בימז. ראָנטשי פּסאַק איז אַ גריד-ווי מוסטער פון מעטאַל קראָומיאַם פילם דאַפּאַזיטיד אויף אַ גלאז סאַבסטרייט, קאַמאַנלי געניצט פֿאַר טעסטינג די פאָרשטעלונג פון אָפּטיש סיסטעמען. דער אופֿן ניצט די ענדערונג אין Moiré פרינדזשז געשאפן דורך די צוויי גראַטינגס צו פּרובירן די פאָקאַל לענג פון די אָפּטיש סיסטעם. די סכעמאַטיש דיאַגראַמע פון ​​דעם פּרינציפּ איז ווי גייט:

אין די פיגור אויבן, די באמערקט כייפעץ, נאָך גייט פארביי דורך די קאָללימאַטאָר, ווערט אַ פּאַראַלעל שטראַל. אין די אָפּטיש וועג, אָן אַדינג די טעסטעד אָביעקטיוו ערשטער, די פּאַראַלעל שטראַל פּאַסיז דורך צוויי גראַטינגס מיט אַ דיספּלייסמאַנט ווינקל פון θ און אַ גרייטינג ספּייסינג פון ד, פאָרמינג אַ גאַנג פון Moiré פרינדזשז אויף די בילד פלאַך. דערנאָך, די טעסטעד אָביעקטיוו איז געשטעלט אין די אָפּטיש דרך. דער אָריגינעל קאַלימאַטעד ליכט, נאָך ריפראַקשאַן דורך די אָביעקטיוו, וועט פּראָדוצירן אַ זיכער פאָקאַל לענג. די קערוואַטשער ראַדיוס פון די ליכט שטראַל קענען זיין באקומען פון די פאלגענדע פאָרמולע:

יוזשאַוואַלי די אָביעקטיוו אונטער פּרובירן איז געשטעלט זייער נאָענט צו דער ערשטער גרייטינג, אַזוי די ר ווערט אין די אויבן פאָרמולע קאָראַספּאַנדז צו די פאָקאַל לענג פון די אָביעקטיוו. די מייַלע פון ​​דעם אופֿן איז אַז עס קענען פּרובירן די פאָקאַל לענג פון positive און נעגאַטיוו פאָקאַל לענג סיסטעמען.

2.6 אָפּטישFiberAוטאָקאָלימאַטיאָןMעטהאָדע
דער פּרינציפּ פון ניצן די אָפּטיש פיברע אַוטאָקאָלימאַטיאָן אופֿן צו פּרובירן די פאָקאַל לענג פון די אָביעקטיוו איז געוויזן אין די פיגור אונטן. עס ניצט פיברע אָפּטיקס צו אַרויסלאָזן אַ דייווערדזשאַנט שטראַל וואָס פּאַסיז דורך די אָביעקטיוו וואָס איז טעסטעד און דערנאָך אַנטו אַ פלאַך שפּיגל. די דריי אָפּטיש פּאַטס אין די פיגור רעפּראַזענץ די באדינגונגען פון די אָפּטיש פיברע אין די פאָקוס, ין דער פאָקוס און אַרויס די פאָקוס ריספּעקטיוולי. דורך מאָווינג די שטעלע פון ​​​​די אָביעקטיוו אונטער פּרובירן צוריק און צוריק, איר קענען געפֿינען די שטעלע פון ​​​​די פיברע קאָפּ אין די פאָקוס. אין דעם צייַט, די שטראַל איז זיך-קאַלימאַטעד, און נאָך אָפּשפּיגלונג דורך די פלאַך שפּיגל, רובֿ פון די ענערגיע וועט צוריקקומען צו די שטעלע פון ​​די פיברע קאָפּ. דער אופֿן איז פּשוט אין פּרינציפּ און גרינג צו ינסטרומענט.

3.מסקנה

פאָקאַל לענג איז אַ וויכטיק פּאַראַמעטער פון אַ אָפּטיש סיסטעם. אין דעם אַרטיקל, מיר דעטאַל די באַגריף פון אָפּטיש סיסטעם פאָקאַל לענג און זייַן טעסטינג מעטהאָדס. קאַמביינד מיט די סכעמאַטיש דיאַגראַמע, מיר דערקלערן די דעפֿיניציע פון ​​פאָקאַל לענג, אַרייַנגערעכנט די קאַנסעפּס פון בילד-זייַט פאָקאַל לענג, כייפעץ-זייַט פאָקאַל לענג, און פראָנט-צו-צוריק פאָקאַל לענג. אין פיר, עס זענען פילע מעטהאָדס פֿאַר טעסטינג די פאָקאַל לענג פון אַ אָפּטיש סיסטעם. דער אַרטיקל ינטראַדוסיז די טעסטינג פּרינסאַפּאַלז פון די קאָללימאַטאָר אופֿן, Gaussian אופֿן, פאָוקאַל לענג מעזשערמאַנט אופֿן, Abbe פאָקאַל לענג מעזשערמאַנט אופֿן, Moiré דעפלעקטיאָן אופֿן און אָפּטיש פיברע אַוטאָקאָלימאַטיאָן אופֿן. איך גלויבן אַז דורך לייענען דעם אַרטיקל איר וועט האָבן אַ בעסער פארשטאנד פון די פאָוקאַל לענג פּאַראַמעטערס אין אָפּטיש סיסטעמען.