¿Por qué este patrón de iluminación de una luz LED que atraviesa un pequeño agujero de alfiler no emula la función de dispersión de puntos?

Question

Tengo una configuración óptica en la que un componente LED pasa a través de un agujero de alfiler de 50 um, y crea un patrón de iluminación en un sensor de imagen a unos 5 cm de distancia que tiene el siguiente aspecto:

Ahora, tengo curiosidad por saber por qué el patrón central no es un círculo y en cambio es rectangular con dos agujeros. ¿Esto se debe a que no hay un elemento óptico que colime la luz LED entrante? Gracias.

Answer 1

Has seleccionado un agujero de alfiler de aproximadamente 100 longitudes de onda de diámetro. Ése es el problema: incluso si enfocas el LED en el agujero de alfiler, muchos máximos secundarios (anillos de difracción) pasan a través del agujero de alfiler. Para obtener una salida "limpia", lo ideal es que el agujero de alfiler sea del tamaño del máximo primario. Así que si puedes calcular la distancia focal de una lente que produzca un punto del orden de $ 50 \mu m$ , obtendrá una salida más limpia. Ten en cuenta que este cálculo requiere una estimación decente de la apertura del objetivo para que puedas utilizar las fórmulas del patrón de difracción.