相位光阑优化光学系统焦深：高数值孔径下的显著提升

"相位光阑对光学系统中焦深的影响 (2008年)" 本文是一篇关于光学系统设计的工程技术论文，由高秀敏、王健、顾海涛和胡松四位作者于2008年发表在《杭州电子科技大学电子信息学院》。研究主要关注在高密度光盘存储系统中，相位光阑如何影响焦深，并通过标量衍射理论和德拜近似条件下的矢量衍射理论进行了深入分析。 焦深是光学系统中的一个重要参数，特别是在光存储领域，因为它直接影响到调焦伺服系统对盘面的跟踪能力。大焦深意味着系统能够容忍更大的位置偏差，从而提升系统的稳定性和读写性能。在研究中，作者分别考虑了低数值孔径和高数值孔径两种情况，以全面了解相位光阑在不同条件下的作用。 标量衍射理论是光学系统设计的基础，用于描述光波在传播过程中的衍射现象。而德拜近似条件下的矢量衍射理论则更进一步，考虑了电磁波的矢量性质，更精确地描述了光的传播行为，特别是在高数值孔径系统中尤为重要。 研究结果显示，相位光阑对光学系统的焦深有着显著影响。在高数值孔径系统中，适当设计相位光阑的几何尺寸，可以显著增加焦深，实验数据表明可提高约6倍。这意味着通过巧妙地调整相位光阑，可以在保持系统分辨率的同时，显著扩大聚焦光斑的深度范围，这对于提高光盘存储系统的容错能力和读写速度具有重大意义。 关键词包括焦深、光存储、相位光阑和光强分布，表明该研究的核心内容是探究这些因素之间的相互作用。中图分类号O438表示这属于物理学的光学分支，文献标志码A则表明这是一篇原创性的学术论文。 这项研究为高密度光盘存储系统的优化提供了新的视角，通过利用相位光阑调控焦深，有望实现更为高效和稳定的光学系统设计。这一发现对于光存储技术的发展，尤其是提高存储密度和系统性能方面，具有积极的推动作用。