顯微鏡是人們用來觀察微小物體、了解微觀世界的重要手段和工具，也是人們從事光學精密測量、分析微觀結構、觀察微觀結構、進行微觀技術不可或缺的科學儀器。在最簡單的形式中，光學顯微鏡由放大樣品的成像系統和照亮樣品的照明系統組成。但大多數光學顯微鏡都比較復雜，而且有許多高精度透鏡在顯微鏡內部和物鏡中的尺寸都受到嚴格控制。
圖1 顯微鏡光路示意圖
使用顯微鏡時，
我們總是希望得到清晰明亮的圖像，這就要求顯微鏡的光學技術參數要符合一定的標準，要求使用時必須根據實際情況協調參數之間的關系。只有這樣，我們才能充分發揮顯微鏡的性能，獲得滿意的顯微成像結果。
顯微鏡物鏡是顯微
成像系統的重要組成部分，它在很大程度上決定了顯微鏡的放大倍率和分辨率
放大
放大倍數
顯微鏡的整體系統是目鏡和物鏡放大倍數的乘積，放大倍率通常表示為數值和“x”，如10x、20x、50x等;
數值孔徑 NA
數值孔徑是顯微鏡物鏡最重要的技術參數，它是一個無量綱量，用于測量物鏡的接收角范圍和系統能夠收集的光的角度范圍。數值孔徑 NA 是透鏡與物體之間介質的折射率 n 與半孔徑角 θ 的正弦積的乘積，即
NA = n × sinθ
圖2 顯微鏡物鏡孔徑示意圖
分辨率顯微鏡
的分辨率是指顯微鏡可以清楚地區分的兩個物體之間的最小距離，計算公式如下
σ = λ / 數值孔碼
其中 σ 是最小分辨距離，λ 是光的波長，NA 是物鏡的數值孔徑。
工作距離
物鏡的工作距離
是從物鏡底面到樣品表面的距離。在物鏡數值孔徑恒定的情況下，較短的工作距離將導致較大的孔徑角。
目標的基本類型顯
微鏡物鏡是光學顯微鏡最關鍵的部分，并且
它也是最難設計和組裝的部件，物鏡是由一系列鏡頭組裝而成的，物鏡的成像質量直接決定了顯微鏡系統的性能。在選擇合適的物鏡時，除了放大倍率和數值孔徑等上述規格外，了解正確的像差校正也極為重要。根據像差校正條件的不同，顯微物鏡可分為消色差物鏡、復消色差物鏡、平面消色差物鏡
、平面復消色差物鏡等。
消色差物鏡 （ ）。
它是實驗室中最常用的物鏡，外殼上通常帶有“Ach”字樣，它可以對藍色 （486 nm） 和紅色 （656 nm） 波長進行色差校正，以及對 546 nm 波長進行球面像差校正。消色差透鏡是單色光應用的最佳選擇。
復消色差物鏡 （ ）。
復消色差物鏡外殼標有“Apo”字樣，需要能夠校正三個波長區域（紅色、藍色和黃色）的色差。此外，它們能夠在兩到三個波長下進行球面像差校正，并且通常具有較高的數值孔徑和較長的工作距離，從而產生更復雜的光學結構，通常需要特殊玻璃或螢石等材料。復消色差物鏡是白光應用的理想選擇。
計劃目標消色差
/復消色差物鏡在大放大倍率下一般存在視場曲率的問題，即像場不再是平的而是彎曲的，而平場物鏡的設計是為了校正視場曲率，以改善邊緣視場像差，使彎曲的視場變得平坦。計劃目標住房標有“計劃”字樣。
無窮大共軛和有限共軛
無窮大共軛
有限共軛是指顯微鏡物鏡的兩個共軛平面。如圖3a所示，
從樣品散射的光被物鏡會聚到一個點，然后通過目鏡成像，如圖3a所示。
在無限遠共軛顯微鏡物鏡中，如圖3b所示，來自孔徑的光在離開物鏡后被準直，在成像應用中需要鏡筒透鏡將準直光聚焦在傳感器上。無限遠共軛顯微鏡物鏡外殼上標有“∞”字樣。
圖3a：有限共軛物鏡 b：無限共軛物鏡
無限遠共軛物鏡的優勢
在有限共軛物鏡上，可以在無限遠共軛物鏡和鏡筒透鏡之間插入偏振片、濾光片等，而無需改變光束傳播方向。大多數物鏡
的規格都印在物鏡筒上，用戶在使用時可以很容易地區分它們。
圖4 典型顯微鏡物鏡的規格識別
用于長工作距離顯微鏡物鏡應用的無限遠校正
無限遠校正長工作距離平面復消色差物鏡代表了當今顯微鏡生產的最高水平，在半導體、電子、冶金等行業中的應用越來越廣泛。
在激光微束操作系統中的應用
激光微束操作系統可在基因工程中實現非接觸式細胞操作，而系統中的“光鑷”和“光刀”則依賴于高質量的顯微物鏡。
圖5 在激光微束操作系統中的應用
在飛秒激光微納加工中的應用
飛秒激光微納加工通常用于在非常小的空間、非常短的時間內和極端的物理條件下加工物質，并利用無限共軛的長工作距離，復消色差設計的顯微鏡物鏡可以將激光束聚焦到接近衍射極限union測量顯微鏡，從而獲得高能量密度， 使脈沖中心小面積的能力超過消融閾值，實現小于焦點的特征結構。
圖6應用于飛秒激光微納加工
在工業測試中的應用
無極共軛長工作距離顯微鏡物鏡在工業微觀形貌檢測中也得到了廣泛的應用，圖7是共聚焦輪廓儀中的一種應用，實現了3D形貌的檢測和關鍵尺寸的測量。
圖7 在工業微形貌檢測中的應用
無限遠校正長工作距離顯微鏡物鏡產品介紹聯合光科技（北京）有限公司推出2X、5X、10X、20X、50X、100X長工作距離顯微鏡物鏡，
其光譜波長范圍為400-700nm，物鏡采用平復消色差設計union測量顯微鏡，可校正紅、藍、黃光，具有工作距離長、數值孔徑大等特點，這些物鏡廣泛應用于明場工業檢測， 教育科研等領域。
結合長工作距離顯微鏡物鏡的無限遠校準
主要參數
：
產品編號
放大
數值孔徑
焦距/mm
分辨率/um
2 倍
0,06
100
10 倍
0,28
20
20 倍
0,42
10
0.7
50 倍
0,55
0.5
100 倍
0.7
0.4
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