ТЕНДЕНЦІЇ РОЗВИТКУ ОПТОТЕХНІКИ ДЗЕРКАЛЬНИХ АНАСТИГМАТІВ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1970.60(2).2020.221280Ключові слова:
обчислювальна оптика, оптичні схеми, сферична аберація, кома, оптимізація, дзеркальна система, анастигмат, об’єктив, корекція аберацій, якість зображення, комп’ютерні програми, основні параметри оптичної системиАнотація
У статті наведено результати аналізу особливостей проєктування дзеркальних анастигматів. Системи дозволяють виправити три аберації третього порядку; в них забезпечено зручне розміщення площини зображення, захищеної від стороннього світла спеціальними блендами. Виділено групу дзеркальних анастигматів із збільшеним полем зору, а також відмічено області схемних рішень світлосильних дзеркальних об'єктивів для реєстрації об’єктів із слабким випромінюванням. Встановлено перспективні варіанти із суміщеними вершинами парних та непарних дзеркал; системи з трьох та чотирьох дзеркал із проміжним зображенням, складених з двох базових модулів.
Виокремлені тенденції розвитку конструктивних компактних схем: схеми з подвійним відбиттям від головного дзеркала з трьома відбиттями, а також чотиридзеркальні системи з моноблоком із першого та четвертого дзеркала. Повна відсутність хроматичних аберацій, висока роздільна здатність, допустимі хвильові критерії якості зображення забезпечують відмінні можливості застосування дзеркальних анастигматів.
Вони можуть застосовуватись в оптичних приладах, які працюють у різних областях спектру (від ультрафіолетової до інфрачервоної): у системах супутникового сканування (фотографування) земної поверхні, у геодезичних приладах, військовій і спеціальній техніці та низці інших галузей. Властивості приймачів випромінювання, прийомних пристроїв і спектральні характеристики відбиваючих покриттів можуть обмежувати діапазон довжин хвиль застосування дзеркальної оптики.
Недоліками дзеркальних анастигматів можуть бути великі габарити і технологічні складності та проблеми виготовлення складних асферичних поверхонь, а також значне екранування та він’єтування при збільшенні поля зору.
Роботи останніх років із розрахунку дзеркальних систем показали, що деякі традиційні теоретичні уявлення не є достатніми для розв’язанні сучасних задач оптотехніки, тому дослідження в частині дзеркальних анастигматів різного степеня складності, що дозволяють вдосконалювати оптичні характеристики, отримали широке розповсюдження в обчислювальній практиці.
Посилання
V.A. Bursky, "Electron-optical instrumentation in Belarus - an example of high-tech science-intensive production", Lectures of the National Academy of Sciences of Belarus, Special edition, pp.94–96, 2007. [in Russian]
I.P. Torshina. Computer modeling of optoelectronic systems for primary information processing. Moscow, RF: University book; Logos, 2009. - 248 p. [in Russian]
Pokryshkin, V.I., and Ilyukhin, A.V. "Creation of high-tech science-intensive optoelectronic products for special purposes", Lead of the NAS of Belarus. Special edition. pp. 144-148, 2007. [in Russian]
M.M. Miroshnikov [et al.], "Modern optoelectronic complexes as a result of the implementation of achievements in the field of optics", Optics XXI century: materials of the 6th Int. Optical Congress, St. Petersburg, October 18-21. 2010: in 3 volumes, PO named after D.S. Rozhdestvensky; editorial board: V.M. Arpishkin [et al.]. St. Petersburg, RF: 2010. Part 1. pp. 2–6. [in Russian]
V.V. Tarasov, and Yu.G. Yakushenkov , "Trends in the development of infrared systems of the "looking type"", Special equipment, No. 1, pp. 24–37, 2004. [in Russian]
A.M. Savitsky, and I.M. Sokolov, "Issues of design of lightweight main mirrors of space telescopes", Optical Journal, vol.76, No. 10, pp. 94–98, 2009. [in Russian]
Yu.A. Gogolev, and M.A. Gan, "Works of the State Optical Institute. S.I. Vavilov in the field of space lenses", Optical journal, vol. 74, No. 10, pp. 16–33, 2007. [in Russian]
A.M. Savitsky, and M.N. Sokolsky, "Optical systems of lenses for small spacecraft", Optical Journal, vol.76, No. 10, pp. 83–88, 2009. [in Russian]
D.Т Puryayev, and A.V. Gontcharov, "Compact two-mirror schemes for telescopes with a fast spherical primary", Optical Engineering, Vol. 39, No 6, pp. 1692-1696, 2000.
I.V. Peisakhson, "Optics of spectral devices at the turn of the century", Optical Journal, vol. 69, No. 1, pp. 21–35, 2002. [in Russian]
N.K. Khiep, and T.I. Yakushenkov, "Calculation and study of two-mirror compositions of optical systems", Izv. Universities. Instrumentation, vol. 52, No. 3, pp. 60–66, 2009. [in Russian]
V.А. Gorshkov, and others, "Automated shaping of high-precision aspherical surfaces", Optical journal, vol. 71, No. 12, pp. 5-9, 2004. [in Russian]
S. Kilston, and D. L. Begley, "Next-generation space telescope and space-based optical SETI", Proc. SPIE - 8. 2008, Vol. 4273, pp. 136-143, 2008.
V.М. Grigoriev et al., "Interplanetary solar stereoscopic observatory", Optical journal, vol. 73, No. 4, pp. 43–48, 2006. [in Russian]
S.A. Chuprakov, "Optical systems with decentered centrally symmetric planoid surfaces", author. dis. Cand. tech. Sciences: 05.11.07; SPb., RF: GUITMO, 2008. - 32 p. [in Russian]
National Internet portal of the Republic of Belarus [Electronic resource] / Access mode: http://www.lomo-tech.ru/photos/lomo_kosm_otkr.pdf. [in Russian]
N. K. Artyukhina, "The classification and aberration analysis of mirror anastigmats with catoptric lens", BULLETIN of National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”. Series INSTRUMENT MAKING, Is. 55, pp. 30–34, 2016. [in Russian]
N. K. Artyukhina. Theory, design methods and calculation of optical mirror systems. Belarus. nat. tech. un-t. Minsk, RB, 2009 . - 309 p. [in Russian]
M.S. Gurevich, "Small-size optical homing head, adaptive to the conditions of rendezvous", Optical Journal, vol.76, No. 10, pp. 58–62, 2009. [in Russian]
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право на публікацію залишається за авторами.
Автори можуть використовувати власні матеріали в інших публікаціях за умови посилання на збірник наукових праць "Вісник Київського політехнічного інституту. Серія ПРИЛАДОБУДУВАННЯ" як на перше місце видання та на Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» як на видавця.
Автори публікують свої статті в збірнику на умовах ліцензії Creative Commons:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи.
Видавець (КПІ ім. Ігоря Сікорського) має право за будь-якого використання цього видання зазначати своє ім'я або вимагати такого зазначення.
Редакційна колегія залишає за собою право розміщувати опубліковані в збірнику статті в різних інформаційних базах для надання відкритого доступу до матеріалів з метою популяризації наукових досліджень та підвищення цитованості авторів.
