Зонная пластинка фокусировка

Считая г / пХ) = f фокусом системы, мы получаем формулу линзы. Возможность фокусировки излучения (например, раскаленной нити электрической лампочки) легко проверяется при использовании зонной пластинки, просто изготовляемой фотографическим методом. В этом опыте, полностью описываемом [c.260]

Фокусировка коротких световых импульсов. Изменения формы световых импульсов короткой длительности могут возникать при их фокусировке. В [70] рассмотрена фокусировка импульса линзой, а в [37] — зонной пластинкой. Обычно в экспериментах короткие световые импульсы фокусируются линзой, поэтому здесь мы остановимся на этой задаче. [c.59]

Наконец, голограмма явится серьезным конкурентом линзе. Обладая не худшим разрешением в фокальном пятне, голограммы в отличие от линз не нарушают трехмерности изображений. Вместе с тем они проще в изготовлении и легки. Так, голограммы точки — зонные пластинки Френеля — можно применить для фокусировки широких пучков — до 10 Л1 в диаметре, тогда как делать линзы или зеркала такого размера просто неразумно. Применение голограмм в сочетании с линзами позволит создавать несложные безаберрационные системы. [c.307]

Последнее особенно характерно для линзовой оптики, где сложившаяся методика доведена до совершенства, и новичку, каким является голограмма, трудно пробить себе дорогу. Тем не менее уже ясно, что голограмма в ряде случаев окажется полезной и даже может вытеснить линзу. Например, разработан фотоаппарат без единой линзы, в котором фокусировка осуществляется зонными пластинками Френеля [67]. Для проведения астрономических экспериментов желательно устанавливать на спутниках большие телескопы. Стеклянная линза диаметром 3 м весит 3 т. Зонная пластинка таких же размеров из тонкого пластика почти невесома. К тому же ее можно сложить и развернуть на орбите в большой лист [69]. Для изготовления зонных пластинок достаточно сфотографировать интерференционную картину. Это значительно проще, чем провести притирку, доводку и полировку оптической линзы. [c.336]

Зонная пластинка 179 --, фокусировка 228 [c.427]

Рис. 5.53. Распределение интенсивности, создаваемое многофокусной бинарной зонной пластинкой в плоскости г 1 при фокусировке в набор отрезков на рис. 5.52а

Рис. 7.13. Фокусировка света амплитудной зонной пластинкой

В ультразвуковой технике линзы применяются в системах для получения изображения и для фокусировки звуковых полей. Сюда относятся также известные в оптике зональные пластинки или линзы Френеля (рис. З.П). Их преимущество заключается в том, что они тоньше обычных сферических или цилиндрических линз. Впрочем, они оптимальны только для одной длины волны, т. к. разница в фазе между зонами и расстояния между зонами пригодны лишь для некоторых определенных длин волн. Кроме того, импульс должен быть длинным, чтобы получить интерференцию при сдвиге фаз иногда довольно большого числа длин волн [278, 1498, 1499, 732] материалы для линз рассмотрены в работе [587]. [c.72]

Применение оптич. линз в рентг. области спектра невозможно вследствие большого поглощения Р. и. в материале линз и незначит. отличия показателя преломления от единицы. Для фокусировки Р. и. могут быть использованы зонные пластинки (см. Рентгеновская оптика). Однако в связи с малыми значениями длины волны Р. и. размеры этих нластинок также очень малы (от 20 мкм до неск. мм) число их колец — неск. сотен, расстояние между соседними внеш. кольцами — десятые доли мкм. Такие пластинки изготавливают с помощью рентгеновской литографии. [c.376]

Голограмма френелевской зонной пластинки при бинарном методе записи представляет собой семейство парабол. Такая голограмма имеет различную оптическую силу в направлении х ж у. Для коррекции фокусировки луча можно использовать дополнительную цилиндрическую линзу, имеющую то же значение фокусного расстояния, что и синтезированная голограмма. Увеличенный фрагмент синтезированных френелевских зонных пластинок, использовавшихся в экспериментах с дефлектором барабанного типа, показан на рис. 7.19 [103, 180]. Голограмма записывалась с помощью графопостроителя, после чего уменьшалась фотографическим способом в 20 раз и регистрировалась на фотопленке Кодак 0343. Число адресуемых точек (элементов разрешения) с помощью такой голограммы составляло 320. На рис. 7.20, а—в приведены экспериментальные результаты работы лазерного дефлектора барабанного типа (см. рис. 7.18, а), которые соответствуют освещению участка а голограммы, показанной на рис. 7.19. Центральная точка — это недифрагированная часть волны. Удлиненные линии по обеим сторонам от центра — результат того, что синтезированная голограмма обладает астигматизмом, и поэтому один [c.158]

Зонная пластинка выполняет функцию фокусировки света и ведет себя как линза с множеством фокусов 25 -1 й 4Д2 соответствуюпдах различным порядкам дифракции и расположенных на оси распространения света [c.12]

Таким образом, зонная пластинка (5.128), (5.102) с функцией Ф[С], определенной как фазовая функщ1я Л -порядковой решетки с интенсивностями /х,..., 1дг в порядках 1,... обеспечивает фокусировку сходящегося сферического пучка (5.129) в N масштабированных линий в плоскостях 2 = Fj., г = 1, N. [c.364]

В зажлючение рассмотрим расчет бинарной зонной пластинки для фокусировки в центрально-симметричный контур С в плоскости = /х- Контур С можно представить как объединение двух центрально-симметричных линий. Предположим, тго = /2 и фудщдя с (и) в (5.128) является фазовой функцией фокусатора в линию Ь, равную половине фокального контура С. В этом случае фокальные линии = Ь и формируемые в +1 и —1 дифракционных порядках зонной пластинки явля- [c.365]

Для расчета бинарной решетки с интенсивностью порядков (5.139) использовал-ся градиентный алгоритм, описанный в главе 2. Рассчитанный бинарный профиль и интенсивности дифракционных порядков решетки (5.139) показаны на рис. 5.526 и 5.52в, соответственно. Энергетическая эффективность решетки на рмс. 5.526 составляет 74,5% при среднеква иратичной ошибке формирования заданной интенсивности порядков (5.139) в 1,6%. На рис. 5.53 приведено расчетное распределение интенсивности, формируемое зонной пластинкой (5.128), (5.102), (5.138) с функцией Ф[ ] на рис. 5.526 , расстатанное при следуют,их параметрах Л = 1,06 мкм, 2ё = 0,5 мм, 2а = 10 мм, 1=4 = = 100 мм, хг = (0,25,0) мм. Рис. 5.53 демонстрирует высокое качество фокусировки однако в центре имеется острый пик интенсивности. Пик интенсивности объясняется ошибкой в расчете функции коэффициент Фурье Со в разложении функции ехр(гФ[ ]) не равен нулю, сор 0,01. [c.366]

Рис. 5.54. Бинарная зонная пластинки для фокусировки в букву х (а), полутоновое распределение интенсивности (б), формируемое зонной пластинкой в и.поскости z г

Используем уравнения (5.141), (5.142) для расчета ДОЭ с комбинированным эффектом — ДОЭ, предназначенного для одновременной фокусировки в два набора линий, С этой целью введем функ1щю 9 г(< гр1(и)5 У 2р2(и)), соответствующую суперпозиции (5.141) бинарных миогофокусных зонных пластинок (ргр1(и) и 9 гр2(и), фокусирующих сходящийся сферический пучок (5.129) в наборы линий и 8-2, соответственно. Далее, определим фазовую функцию ДОЭ с комбинированным эффектом в виде [c.368]

Пример 5.8. Рассмотрим расчет ДОЭ с комбинированным эффектом для фокусировки круглого пучка с постоянной интенсивностью в контур квадрата со стороной 2d. Контур квадрата представим в виде двух наборов отрезков S и S2. Набор Si состоит из двух центрально-симметричных отрезков х — у d ш х — у пара.ллельных оси Оу, а набор S2 — из дв тг центрально-симметричных отрезков у = = d, .t d ш у = ----d, .т d, параллельных оси Ох. В этом случае фунищи 2pi(u) и zp2(u) в (5.143) соответствуют бинарным зонным пластинкам для фокусировки в наборы отрезков Si и S2 в плоскости 2 = fi. Причем, в силу симметрии задачи фокусировки, выполняется соотношение [c.369]

Поскольку для бинарной решетки (5.136) ip = ip = 0,405, то согласно разложению (5.130) (5.133), зонная пластинка (5.128), (5.102), (5.136), (5.146) фокусирует 81% энергии освещающего пучка, в заданный набор отрезков Si. Для оценки работоспособности ДОЭ с комбинированным эффектом проводился расчет распределения интенсивности в плоскости фокусировки при следующих параметрах Л 10,6 мкм, 2d 8 мм, R 5 мм, 2 350 ММ. На рис. 5.55fl покЕзана ампли- [c.369]

Рис. 5.55. Фотомаска зонной пластинки для фокусировки в контур квадрата (а) полутоновое распределение интенсивности при г = (г б)

Из теории дифракции Френеля вытекает возможность управления формой волнового фронта и распределением интенсивности посредством изменения фазовых соотношен1П1 между вторичными волнами. Так, например, если все четные (или нечетные) зоны закрыть непрозрачной маской, то, поскольку вторичные волны от этих зон синфазны, в точке Р будет наблюдаться многократное усиление света (рис. 7.12, а). По закону сохранения энергии в других точках пространства интенсивность света должна уменьшиться, то есть произойдет фокусировка света в точку Р. Такая маска называется амплитудной зонной пластинкой. [c.127]

Зонные пластинки можно использовать в оптике, в микроволновой технике и в акустике. Зонная пластинка, предназначенная для звуковых волн, как заметил Рэлей, может играть роль собирательной линзы, точнее части линзы. Системы антенн микроволновых радиолокационных станций времен второй мировой войны включали в себя зонные пластинки. В настоящее время некоторые микроволновые линзовые антенны также используют принцип работы зонных пластинок. В таких системах толщина линз меняется на одну длину волны от зоны к зоне (см., например, рис. 42 и 43). Для фокусировки волновых пучков зонные линзы являются более эффективными, чем зонные пластитгки, поскольку в зонных пластинках имеются потери энергии либо за счет отражения волн, либо за счет поглощения воли блокирующими зонами, а для зонных линз такие потери практически отсутствуют. [c.84]

Как в голографии, так и в когерентных радарах нет проблемы фокусировки, связанной с линзами. Каждая точка голографируемой сцепы (или каждая отражающая точка в радарном поле) образует свою собствсппую зонную пластинку. Но мы уже знаем, что каждая зонная пластинка фокусирует когерентный свет (то есть восстанавливает изображение) в точке, которая но своему положению точно соответствует в смысле симметрии — исходной точке. Это замечательное свойство голографии и когерентного радара наводит на мысль, что принципы работы когерентного радара можно было бы небезуспешно использовать в радарах и зонарах с широкой апертурой. [c.122]

Излагаются основы компьютерного синтеза дифракционных оптических элементов (ДОЭ) с широкими функциональными возможностями. Обсуждаются методы получения зонированных пластинок со сложным профилем зон. Значительное внимание уделено математическим моделям и методам расчета ДОЭ геометро-оптическому расчёту, итеративным и градиентным алгоритмам, строгому электромагнитному подходу к расчёту ДОЭ. Рассмотрены различные типы ДОЭ фокусаторы, моданы, формирователи лазерных пучков с инвариантными свойствами, многопорядковые дифракционные решетки, аксиконы и многофокусные линзы. Все эти ДОЭ находят применение в задачах фокусировки ла зерного излучения, в лазерных системах с волоконной и интегральной оптикой, а также в задачах оптической обработки информации. Освещены проблемы дискретизации и квантования в дифракционной оптике и особенности применения различных технологий создания фазового микрорельефа. [c.2]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...