ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ МЕТОДИКИ РОЗРАХУНКУ ТРИДЗЕРКАЛЬНИХ НЕЦЕНТРОВАНИХ АНАСТИГМАТІВ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1970.62(2).2021.248877Ключові слова:
оптотехніка, об’єктив, кома, астигматизм, нецентровані дзеркальні системи, корекція аберацій, якість зображенняАнотація
Статтю присвячено теорії розрахунку дзеркальних систем, яким притаманні анастигматичні властивості, а саме –дослідженням у частині розробки методів параметричного розрахунку габаритів і абераційної корекції. Системи дозволяють виправити три аберації третього порядку. Дзеркальні анастигмати дозволяють розвинути кутове поле зору приладів при збереженні високої світлосили, що дозволяє їх використовувати в оптоелектронній апаратурі, яка працює у широкому спектральному діапазоні. Повна відсутність хроматичних аберацій, висока роздільна здатність, припустимі хвильові критерії якості зображення забезпечують відмінні можливості використання дзеркальних анастигматів. Розроблено загальнометодологічні підходи, які можуть бути застосо-ваними до створення детальних інженерно-технічних методик розрахунків групи дзеркальних анастигматичних систем. Суттєвий недолік дзеркальної оптики – центральне екранування, яке погіршує якість зображення. Для його усунення вводять повороти або зміщення дзеркал, але при цьому виникають неелементарні аберації парних порядків, які необхідно коригувати. Створення композицій з нецентрованими катоптричними елементами вимагає подальшого розвитку розрахунково-методичної бази.
Представлено математичні розв’язки задачі створення базових моделей нецентральних дзеркальних систем, отримано точні формули розрахунку для дійсних променів з умов корекції коми і астигматизму для заданих кутів падіння головного променя на поверхні дзеркал і «косої» товщини, що визначає їх взаємне розташування. Представлено розв’язання задачі оцінки астигматизму ІІ порядку, що впливає на певні зображення в полі зображення за допомогою так званих інваріантів нахилів, які описують зв’язок поворотів дзеркальних поверхонь з нахилами меридіонального та сагітального зображень відносно головного променю.
Отримано умову анастигматичності тридзеркальної системи. На підґрунті запропонованих формул створено нову методику параметричного розрахунку нецентрованих дзеркальних систем, яка дозволяє створювати алгоритми, а також проектувати, як базові моделі, так і складні дзеркальні системи з позаосьових дзеркал. Створення нових алгоритмів дво- і тридзеркальних нецентрованих об’єктивів дозволить збільшити накопичений потенціал обчислювальної оптики. Область застосування запропонованої методики можна поширити за кількістю компонентів.
Посилання
M. M. Miroshnikov, [etc.]. “Modern optical-electronic complexes as result of introduction of achievements in the field of optics”, Optics XXI century: materials of the 6th international optical congress, St. Petersburg, 18-21 okt. 2010: in 3 vol. / Rozhdestvensky OS; edit. board: V. М. Arpishkin [etc.]. vol. 3, pp. 2-6.
V. A. Zverev, Optics of weapons and military equipment. 2011, pp. 105-113. [Online]. Available: https://elibrary.ru/item.asp?id=22603980
N. K. Artiuokhina, “The analysis of decenter two- mirrors designs”, Vestnik BNTU. Мinsk, no 4, pp. 36–39, 2010.
R. Kingslake, Optical system design. New York: Academic Press, 1983.
Born М., Wolf Е. 7-th edition. London: Cambridge University, 1999.
Gubel N.N. Decentered systems aberrations. Leningrad: Маshinostroenie, 1975.
V. A. Semin, “Decentered two-mirror system”, Opto-mech. Industry, no. 4, pp. 41-43, 1990.
N. K. Artiuokhina, Theory, methods of design and calculation of mirror systems: monograph, BNTU. Мinsk, 2009.
N. K. Artioukhina, “Mathematical solutions to the problem of creating basic decenter mirror models from the conditions of coma and astigmatism correction”, Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, vol. 65, no. 5, pp. 552–557, 2021.
М.М. Rusinov, Composition of decentered optical systems. StP.: StP. ITMO - Iva, 2004.
L. A. Zapryagaeva, I. S. Sveshenikova, Calculation and design of optical systems. Moscow, RF: Logos, 2000
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
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.
