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문제 정의
- 광축에 대한 회전대칭이 있는 무수차 원형개구 광학계에서 그림 1과 같이 굴절률이 n인 물체공간의 점 O와 굴절률이 n′인 상공간의 점 O′이 결상관계에 있다고 하자.
- 참고문헌[2, 3]의 비근축 회절이론과 참고문헌 [6, 7]은 반도체 노광과 같이 특정한 방향성을 가진 물체(object mask)를 축소 결상하는 경우에 상면의 강도분포(aerial image)를 계산하는 것에 목적이 있다. 이 연구는 비근축 회절이 광학계의 해상력에 주는 영향을 평가하는 것에 목적이 있으며, 동함수(pupil function)와 MTF(modulation transfer function)를 기준으로 비근축 회절효과를 살펴보았다. 또한 광학계의 MTF 평가에서는 무편광의 조명을 사용하는 것이 일반적이므로 벡터 회절은 이 연구에서 고려하지 않았다.
- 이 연구에서는 물체측 개구수(NAO)가 0.075, 횡배율(mT)이 -0.1 이고 축상 수차가 매우 잘 보정된 2종의 대물광학계를 사용하여 축상 물체점의 결상에서 비근축 회절효과와 비근축 회절에 의한 MTF의 변화를 살펴보았다. 그림 3에는 두 대물광학계의 형태가 나타나 있다.
- 이 연구에서는 축상 물체점에서 출사하는 유한광선을 추적하여 비근축 동함수를 계산하는 방법을 연구하고, 파면수차가 잘 보정된 원적외선용 대물렌즈와 무수차점을 이용하여 축상 수차가 없는 타원경에서 비근축 회절효과와 이에 따른 MTF의 변화를 분석하고 비교하여 보았다.
가설 설정
- 축상에서 FIRO의 rms 파면수차는 0.018λ로 매우 작으므로 표 3의 MTF 계산에서는 파면수차가 없는 것으로 가정하였으며, MTF의 저하는 비근축 회절에 의한 것이다.
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