ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Оптические системы лазерных приборов из "Лазерные приборы и системы летательных аппаратов " Один из важных элементов лазерного прибора — его оптическая система. Она концентрирует лазерный поток в узкий пучок, обеспечивает требуемую облученность на приемнике, выделяет координаты. При проектировании оптической системы, когда еще неизвестны конструктивные параметры деталей и узлов, строят ее эквивалентную схему. Такую схему в теории оптических систем называют идеальной, так как основным принципом ее построения является условие, что она преобразует совокупности точек, прямых и плоскостей пространства предметов в геометрически подобные совокупности точек, прямых и плоскостей пространства изображений, не внося искажений з строение преломляемых или отражаемых пучков лучей. [c.80] Это условие применимо к реальным оптическим системам только для бесконечно узких пучков лучей, проходящих систему под малыми углами наклона к оптической оси. При прохождении широких пучков лучей возникают искажения или аберрации в положении, геометрической форме и окраске изображения по сравнению с предметом. Для оценки величины и характера аберраций, определяющих качество изображения и степень совершенства излучаемой или проектируемой реальной оптической системы, в качестве эталона сравнения используют аналогичную идеальную схему, обладающую теми же параметрами и дающую безаберрационное изображение. Метод замены реальной проектируемой системы эквивалентной ей схемой позволяет заранее рассчитать основные оптические характеристики проектируемой аппаратуры. [c.80] Эквивалентная схема оптической системы также состоит из совокупности элементов, однако ими являются не оптические детали, а условные плоскости и точки, обладающие определенными свойствами. [c.80] Основными элементами схсмы являются главные и фокальные плоскости. [c.80] Сложная оптическая система, состоящая из ряда простых систем (линз или призм), может быть благодаря этому представлена в виде соответствующего ряда пар главных плоскостей ее элементов и двух главных плоскостей всей системы, характеризующих ее общее воздействие на проходящие пучки лучей. [c.81] Главные плоскости и главные точки позволяют построить лучи, проходящие через систему, без учета действительного преломления их на поверхностях линз или отражения от зеркал. [c.81] Фокальная плоскость является геометрическим местом точек пересечения пучка лучей, преломленных или отраженных системой от объекта, расположенного настолько далеко, что лучи падающего пучка можно считать параллельными. [c.81] Точка пересечения фокальной плоскости с оптической осью 00 называется главным фокусом. Он является точкой пересечения пучка лучей, упавших на систему параллельно оптической оси. В зависимости от направления пучка лучей, так же как и для главных плоскостей, различают переднюю Р и заднюю Р фокальные плоскости и соответственно передний Р и задний Р главные фокусы системы. [c.81] Расстояния между главными точками и главными фокусами называются фокусными расстояниями системы. При этом отрезок Ы Р = называется задним фокусным расстоянием, а отрезок ЫР = =/ — передним. Когда оптическая система находится в однородной среде, т. е. показатели преломления среды до и после системы одинаковы, переднее и заднее фокусные расстояния равны. [c.81] Эквивалентная схема оптической системы позволяет определять ее продольные габариты вдоль оптической осп. [c.82] Для оценки поперечных размеров, например диаметров наибольших сечений системы или проходящих через нее пучков лучей, схему дополняют диафрагмами. [c.82] При прохождении пучков лучей через оптическую систему их телесные углы и сечения ограничиваются отверстиями в оправах крепления оптических деталей и специальных экранов, устанавливаемых для срезания краевых, нерасчетных лучей. [c.82] Отверстия, ограничивающие прохождение пучков лучей в оптической системе, называются диафрагмами. Положеште и размер диафрагм определяют основные характеристики системы, влияют на освещецность и резкость изображения. [c.82] Различают три вида диафрагм, влияющих иа характеристики системы и качество изображения действующую, поля зрения и диафрагмы, защищающие систему от краевых, нерасчетных лучей, создающих вредные ореолы и блики иа стекле оптических деталей. [c.82] Действующей, или апертурной, называется та из диафрагм, которая ограничивает телесные углы или диаметры сечений пучков лучей, идущих от объектов, находящихся на оптической осп и создающих изображение объекта. Площадь действующей диафрагмы определяет количество света, прошедшего систему и использованного д тя создания центральной части изображения. [c.82] Изображение действующей диафрагмы в пространстве предметов называют зрачком входа системы. В реальных системах, если перед объективом нет дополнительных оптических деталей в виде зеркала или призм, действующая диафрагма к зрачок входа обычно совпадают с оправой объектива. Изображение диафрагмы после оптической системы в пространстве изображений называют зрачком выхода. [c.82] Диафрагмой поля зрения п называется та диафрагма, которая ограничивает наклонные или полевые пучки лу-чей, идущие от внеосевых объектов и проходящие в оптическую систему прибора. [c.82] Эти пучки лучей создают изображение внеосевых участков в плоскости изображения, поэтому положение и размер этой диафрагмы определяют величину поля зрения системы. [c.82] Для получения резко очерченных краев и повышения равномерности освещенности изображения в реальных оптических системах полевая диафрагма обычно располагается в плоскости изображения. [c.82] Основные габаритные характеристики оптической системы фокусное расстояние, поле зрения, относительное отверстие и разрешающая способность. [c.83] Вернуться к основной статье