軸上點(diǎn)以近軸細(xì)光束所成的像是理想的，可見(jiàn),軸上點(diǎn)球差完全是由于光束的孔徑角增大而引起的。所以，大孔徑系統(tǒng)只允許有足夠小的球差。同時(shí)由此還可看出，球差必然是U1或h1的函數(shù)。盡管它們之間的關(guān)系難以用顯函數(shù)形式表示出來(lái)，但由于光束的軸對(duì)稱(chēng)性質(zhì)，可以簡(jiǎn)單地把球差表示成U1或h1的冪級(jí)數(shù)?？紤]到當(dāng)U1或h1變號(hào)時(shí)球差不變，以及當(dāng)U1或h1為零時(shí)球差為零，可寫(xiě)出以下兩個(gè)表達(dá)式：同理并結(jié)合上述軸向球差的公式考慮，得垂軸球差為展開(kāi)式中的第一項(xiàng)稱(chēng)為初級(jí)球差（primary spherical aberratiom），此后各項(xiàng)分別稱(chēng)為二級(jí)球差、三級(jí)球差等。二級(jí)以上的球差統(tǒng)稱(chēng)為高級(jí)球差。 ...

繞著主光線(xiàn)的細(xì)光束雖無(wú)球差，且均會(huì)聚于主光線(xiàn)上而無(wú)彗差，但子午細(xì)光束的聚焦點(diǎn)T0和弧矢細(xì)光束的聚焦點(diǎn) S0并不重合，且不位于高斯像面上。T0和S0之間的沿軸偏離稱(chēng)細(xì)光束像散 Δx'，而它們相對(duì)于高斯像面的沿軸偏離稱(chēng)為細(xì)光束的子午場(chǎng)曲xt'和弧矢場(chǎng)曲xs'。一般來(lái)說(shuō)，凡提到像散和場(chǎng)曲，如無(wú)特別說(shuō)明，都是指細(xì)光束的。細(xì)光束交點(diǎn)與上述寬光束中成對(duì)光線(xiàn)的交點(diǎn)也不重合，這是軸外球差的表現(xiàn)。T與T0之間的沿軸距離稱(chēng)全孔徑子午軸外球差,S與S0之間的距離稱(chēng)全孔徑弧矢軸外球差，由于球差和場(chǎng)曲，主光線(xiàn)與高斯像面的交點(diǎn)D 不與高斯像點(diǎn) B0’重合，這個(gè)偏離就是畸變 δy’。綜上所述，軸外點(diǎn) ...

主光線(xiàn)周?chē)?span style="color:red;">細(xì)光束范圍內(nèi),也會(huì)明顯地表現(xiàn)出失對(duì)稱(chēng)性質(zhì)。與此細(xì)光束對(duì)應(yīng)的波面也非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)，而是在不同方向上有不同的曲率。數(shù)學(xué)上可以證明，一個(gè)微小的非軸對(duì)稱(chēng)曲面元，其曲率是隨方向的變化而漸變的,但存在二條曲率分別為最大和最小的相互垂直的主截線(xiàn)。在光學(xué)系統(tǒng)中，這二條主截線(xiàn)正好與子午方向和孤矢方向相對(duì)應(yīng)。這樣,使得子午細(xì)光束和弧矢細(xì)光束，雖因很細(xì)而能各自會(huì)聚于主光線(xiàn)上，但前者的會(huì)聚點(diǎn) Bt'（子午像點(diǎn))和后者的會(huì)聚點(diǎn) Bs'，（弧矢像點(diǎn)）并不重合。子午光束的會(huì)聚度大時(shí)，子午像點(diǎn) Bt'，比弧矢像點(diǎn)Bs'，更靠近系統(tǒng)，反之，Bs'更靠近系統(tǒng)。描述子午細(xì)光束和弧矢細(xì) ...

括沿主光線(xiàn)的細(xì)光束像散計(jì)算結(jié)果，已經(jīng)能夠正確地畫(huà)出各種像差曲線(xiàn)和對(duì)像差校正狀況作出全面評(píng)價(jià)。90年代至今，隨著集成電路技術(shù)的突飛猛進(jìn)，,計(jì)算機(jī)硬件條件發(fā)展非常迅速，因此現(xiàn)代光學(xué)設(shè)計(jì)軟件已不再局限于幾何像差和簡(jiǎn)單的少量波像差,而是通過(guò)密集取樣光線(xiàn)追跡來(lái)評(píng)價(jià)光學(xué)系統(tǒng)的質(zhì)量,包括幾何像差、波面、光學(xué)傳遞西數(shù)在內(nèi)的各種評(píng)價(jià)指標(biāo)都可以迅速獲得。無(wú)論使用什么樣的光學(xué)設(shè)計(jì)軟件，在設(shè)計(jì)光學(xué)系統(tǒng)時(shí),要得到像差獲得最佳校正的良好設(shè)計(jì)結(jié)果，都必須對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)反復(fù)修改。光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用只是加快了這一修改進(jìn)程，但不可能跨越它。同時(shí)，軟件作為一種工具是要由人來(lái)使用的，自動(dòng)設(shè)計(jì)過(guò)程中人的干預(yù)仍然不可避免，并且在多 ...