长春光机所在光学系统偏振像差理论研究方面取得进展

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室的黄玮课题组在光学系统偏振像差理论的研究中取得新进展：首次提出了一种能同时表征偏振像差在光学系统的光瞳与视场上分布规律的正交多项式，该多项式在偏振像差的测量与补偿方面有很大潜在应用价值。相关结果发表于近期的Optics Express（Opt. Express 23,21, 27911-27919, 2015, doi:10.1364/OE.23.027911）。 

对于高数值孔径的光学系统，如光刻物镜和显微物镜，偏振照明成为一种提高分辨率的方法。但偏振照明光束经光学系统后，受偏振像差影响，其偏振状态会发生改变，进而影响分辨率。已有的研究多集中于偏振像差在光学系统的光瞳处的分布规律，很少关注视场。但对偏振像差的测量和补偿，需要在整个视场上进行。一般的方法是选择多个离散视场点来近似整个视场，精度由视场点个数决定。因此，揭示偏振像差在光学系统视场上的分布规律，对偏振像差的测量和补偿研究具有重要价值。

该研究将方向泽尼克多项式与条纹泽尼克多项式相结合，依据光学系统的旋转对称性，推导出一系列正交多项式，并将其命名为视场-方向泽尼克多项式（Field-orientation Zernike polynomials，FOZP）。FOZP将偏振像差的分布规律从光瞳扩展到了视场，更完整地表述了光学系统的偏振像差。

该工作得到了国家重大专项子课题基金的支持。 

视场-方向泽尼克多项式的视场分布图