梁肇文

光學系統中若包含多個光欄(Stop)，由於光線經過元件邊緣時會產生繞射作用，以至於出瞳之波前無法完美的成像於CCD感測器。當帶有像差的波前因為孔徑繞射影響，會在持續傳播時改變其波前形貌。因此在量測光學元件時，通常會根據不同系統設計場鏡(Field Lens)置於系統內，以利於待測波前成像於CCD感測器。然而，出瞳的待測波前必須經過Field Lens成像，但Field Lens並非完美的光學元件，因此會造成額外的誤差與不確定性引入系統中。 為了探討Field Lens在光學元件檢測上的必要性，同時能夠評估邊緣繞射效應對於波前像差量測的不確定性。因此我們建立一個具有波前像差的傳遞系統，由波動光學為基礎，探討波前相位受到系統光欄而產生的邊緣繞射效應。在理論探討上，我們由傅氏數值分析光學系統的相位函數，也就是系統的成像像差，接著在傳遞波前時，利用角頻譜傳遞法(ASP)，使系統的相位函數傳遞至觀測面，並計算其波前相位變化量，最後為了深入探討幾何光學(Ray optics)與波動光學(Wave Optic)兩者在像差上的差異性，將會模擬數個不同F-number條件下的透鏡並將模擬結果與光線追跡(Finite Raytracing)做比較。本論文中，我們利用數值分析一個不需要Field Lens的波前感測器，並探討系統光欄對於波前相位的影響，模擬不同規格的透鏡並將結果與商用Code V軟體做比較，並驗證模擬系統的準確度。