关于平行光管的焦距选择

焦距是平行光管的重要技术指标，也是平行光管选用首先需要考虑的技术参数。一方面，根据几何光学的物像关系表达式，理论上只要准确测量平行光管的焦距值，即可计算、推导出待测光学仪器的技术参数，而无需考虑焦距的大小。但在实际使用过程中，由于平行光管目标板存在必然的位置误差，根据牛顿公式可知，目标板离焦量一定时，出射光的平行度误差与焦距成反比，所以，需要根据出射光平行度的要求和目标板校准精度，权衡平行光管的焦距。

另一方面，在光学仪器几何参数（焦距、相对孔径等）、成像质量测量时，为了降低测量误差，一般选用平行光管的焦距是待检测仪器的3～5倍。

长焦的好处主要有两个

1. 依据牛顿公式，可推导出，由离焦量引起的出光平行度误差如下式，可以看光管因离焦引起的出光平行度误差与焦距的平方成反比：

式中2θ——为出光夹角，D——为光管口径，Δ——为离焦量，f——为系统焦距。对于同样离焦误差控制精度0.01mm，对于300mm口径，焦距3000mm、6000mm、8000mm引起的出光平行性误差分别为：

2. 依据高斯公式，可推导出，由目标板位置误差引起的出光平行度误差如下式，可以看出，光管因目标板位置误差引起的出光平行度误差与焦距的平方成反比：

所以，为了提高平行光管的使用精度，应选用长焦距平行光管。当然，焦距越长，平行光管的体积越大，对结构设计、加工、装调、使用都会带来困难。

在实际使用中，选择平行光管的焦距时，应综合考虑精度要求、使用环境、成本等因素，选用最合适的焦距。