高速微位移测量仪--光学模块数学建模
发布时间:2017-06-15 点击次数:次
光学模块数学建模
四象限光电探测器上第一、三象限的输出与第二、四象限的输出就是就是聚焦误差信号(Focus Error Signal, FES),若探测器
各象限输出分别为
,
,
,
,可表示为:
(其中K为四象限光电探测器的光电灵敏度,S为椭圆总面积)
那么聚焦误差信号FES可写为:
简化得:
又因四象限光电探测器区域均等分割:
,
则
像散法检焦光学系统建模:

如此建模根据透镜成像公式只能得
,无法求得
,
与柱透镜焦距之间的数学关系。因此,在建模时,将两个贴合的柱透镜分离一定距离进行数学建模。在建模完成后取定自由量时,将两个柱透镜之间的距离取定为0。

根据透镜成像公式得:
1
根据几何关系得出:
2
且
,
,将1式代入得:
,
将所得上式代入2式,得:
3
再将3式代入FES表达式中得:
img/161125/1-16112509563SD.png" style="width: 701px; height: 91px;" />
四象限光电探测器上第一、三象限的输出与第二、四象限的输出就是就是聚焦误差信号(Focus Error Signal, FES),若探测器






那么聚焦误差信号FES可写为:

简化得:

又因四象限光电探测器区域均等分割:


则

像散法检焦光学系统建模:

如此建模根据透镜成像公式只能得




根据透镜成像公式得:

根据几何关系得出:

且




将所得上式代入2式,得:

再将3式代入FES表达式中得: