中科院長(zhǎng)春光機(jī)所應(yīng)用光學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的黃瑋課題組在光學(xué)系統(tǒng)偏振像差理論的研究上取得新進(jìn)展：首次提出了一種能同時(shí)表征偏振像差在光學(xué)系統(tǒng)的光瞳與視場(chǎng)上分布規(guī)律的正交多項(xiàng)式，該多項(xiàng)式在偏振像差的測(cè)量與補(bǔ)償方面有很大潛在應(yīng)用價(jià)值。相關(guān)結(jié)果發(fā)表于近期的Optics Express(Opt. Express 23,21, 27911-27919, 2015, doi:10.1364/OE.23.027911)。
對(duì)于高數(shù)值孔徑的光學(xué)系統(tǒng)，如光刻物鏡和顯微物鏡，偏振照明成為一種提高分辨率的方法。但偏振照明光束經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后，受偏振像差影響，其偏振狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變，進(jìn)而影響分辨率。已有的研究多集中于偏振像差在光學(xué)系統(tǒng)的光瞳處的分布規(guī)律，很少關(guān)注視場(chǎng)。但對(duì)偏振像差的測(cè)量和補(bǔ)償，需要在整個(gè)視場(chǎng)上進(jìn)行。一般的方法是選擇多個(gè)離散視場(chǎng)點(diǎn)來(lái)近似整個(gè)視場(chǎng)，精度由視場(chǎng)點(diǎn)個(gè)數(shù)決定。因此，揭示偏振像差在光學(xué)系統(tǒng)視場(chǎng)上的分布規(guī)律，對(duì)偏振像差的測(cè)量和補(bǔ)償研究具有重要價(jià)值。
本研究將方向澤尼克多項(xiàng)式與條紋澤尼克多項(xiàng)式相結(jié)合，依據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性，推導(dǎo)出一系列正交多項(xiàng)式，并將其命名為視場(chǎng)-方向澤尼克多項(xiàng)式(Field-orientation Zernike polynomials，F(xiàn)OZP)。FOZP將偏振像差的分布規(guī)律從光瞳擴(kuò)展到了視場(chǎng)，更完整地表述了光學(xué)系統(tǒng)的偏振像差。
該工作得到了國(guó)家重大專項(xiàng)子課題基金的支持。
文章鏈接 https://www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-23-21-27911
視場(chǎng)-方向澤尼克多項(xiàng)式的視場(chǎng)分布圖
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