==== 平行光管与 DUT 的光瞳匹配 ==== 孔径光阑通过其与像之间的光学系统所成的像,称作出射光瞳,简称**出瞳**。出瞳是光学系统出射光线的公共出口,**出瞳中心**是像方主光线(或其延长线)的交点。\\ 当我们使用平行光管对 DUT 进行测试时,平行光管的准直物镜 Lcol 与 DUT 的成像物镜 Ldut 组成了一个光成像系统,靶标通过 Lcol 所成的像便是 Ldut 的物。此时,两者应严格共轴(否则可能产生像差),且 Lcol 的出瞳 ExP 应与 Ldut 的入瞳 EnP 高效耦合,称为**光瞳匹配**。\\ {{ :yanding:成像质量评价:工具:平行光管:2.png? |}} 图1 平行光管准直物镜的出瞳与DUT成像物镜的入瞳\\ 光瞳匹配是光学系统设计的一个基本要求。对平行光管而言,ExP是出射光线的公共出口,而平行光管内的靶标为有限尺寸并非理想点物,故全视场出射光束是发散的。\\ 此时,假如光瞳不匹配,可能造成如下几个问题:\\ 首先,假如 EnP位于ExP 后方,那么,自ExP出射的部分边缘光线会被EnP遮挡,无法进入Ldut,从而造成额外的能量损失。即使在中心视场光束可以充满EnP,但在边缘视场仍可能出现无法充满的现象,这会造成渐晕,使DUT的像面照度变得更加不均匀。不难看出,使ExP与EnP共面可最大程度减少能量损失,如图 2 所示;\\ 其次,DUT 物镜的像差,通常随光阑面积增大而出现劣化,假如 EnP 较 ExP的口径更大,那么,入射光束便无法充满 EnP,导致 DUT 实际工作在比设计值更高的 F 数下。这会人为地减少镜头像差,造成空间频率响应测量结果虚高,与 DUT 在实际应用中的表现不一致。因此,ExP的口径应不小于EnP的口径。\\ {{ :yanding:成像质量评价:工具:平行光管:3.png? |}} 图2 平行光管准直物镜的出瞳口径应大于DUT成像物镜的入瞳口径,且两者共面\\ 综上所述,在平行光管选型时,我们应尽量使ExP口径大于EnP的口径,使入射光完全充满EnP并留有一定冗余,且应使ExP与EnP尽可能共面。\\