Аберрации отклонения

На практике идеальный компрессор можно реализовать с помощью обычной решеточной пары и фазового транспаранта, расположенного в плоскости возвращающегося зеркала (рис. 4.126). Его функция сводится к устранению фазовых аберраций — отклонений реальной зависимости ф(и)) от параболической. Управляемые фазовые транспаранты на основе жидких кристаллов в настоящее время успешно используются в схемах фазовой коррекции когерентных световых пучков и в адаптивных интерферометрах [30]. [c.188]

Если, однако, отклоняющее поле становится достаточно сильным, неоднородные члены уравнений (11.7) и (11.8) становятся большими. Как следствие отдельные лучи пучка отклоняются от оси настолько сильно, что параксиальное приближение становится недействительным. В результате появляются аберрации отклонения и сфокусированное пятно будет смазываться по мере его отклонения от оси (см. разд. 11.1.4). Смещение пучка уже не будет пропорциональным отклоняющему полю. Кроме того, отдельные лучи будут изменять свое положение по отношению друг к другу, что в свою очередь приведет к появлению специального фокусирующего эффекта, обусловленного отклонением. [c.586]

Если отклоняющие поля достаточно сильны, чтобы вызвать значительное отклонение траектории от оси, то параксиальное приближение недействительно и в дополнение к аберрациям фокусирующих элементов возникают аберрации отклонения сфокусированное пятно будет смазываться по мере его отклонения от оси и смещение пучка уже не будет пропорционально отклоняющему полю. [c.587]

Аберрации отклонения можно рассматривать аналогично аберрациям осесимметричных линз (см. гл. 5). Однако вследствие более сложных условий симметрии выражения для этих коэффициентов аберрации более громоздкие, а также необходимо большее число коэффициентов. В литературе дана исчерпывающая информация о различных подходах к вычислению аберраций отклонения магнитных [372, 373], электростатических [374] и комбинированных [16, 51Ь] дефлекторов. Были опубликованы выражения для аберраций при наложении магнитных осесимметричных и отклоняющих полей [375], последние распространены на релятивистский случай комбинированных электростатических и магнитных фокусирующих и отклоняющих систем [376]. [c.587]

Аберрации отклонений можно уменьшить соответствующим подбором положений, размеров, углов вращения и силы дефлекторов [96]. Они могут быть полностью уничтожены (по крайней мере в принципе) применением двух современных понятий. Первое называется динамической коррекцией второе — понятие переменной оси линзы. [c.590]

Идея динамической коррекции основывается на том, что в сканирующей системе изображение формируется от точки к точке [378, 379], следовательно, аберрации отклонения можно корректировать простым применением соответствующих корректирующих сигналов к отклоняющим токам [c.590]

Не менее распространен астигматизм, связанный с асимметрией фокусирующей системы. Классической демонстрацией, иллюстрирующей аберрацию подобного рода, служит фокусировка пучка цилиндрической линзой — две фокальные линзы оказываются сильно разведенными (в пределе астигматическая разность для цилиндрической линзы равна бесконечности). Нетрудно показать, что даже незначительные отклонения от сферы при изготовлении фокусирующей оптики неизбежно приводят к астигматизму. Таким образом, сведение астигматизма к минимуму является трудной задачей, требующей тщательного кон- [c.329]

Наиболее ясно возникновение сферической аберрации, при которой (так же, как в случае астигматизма) в результате прохождения света через реальную оптическую систему возникает отклонение волновой поверхности от сферической Пучок света перестает быть гомоцентрическим, и излучение не фокусируется в одной точке, с позиций геометрической оптики возникновение [c.330]

Для звезды, находящейся непосредственно в зените, аберрация является максимальной, когда скорость Земли перпендикулярна к линии наблюдения. При этом угол отклонения, или аберрации, телескопа, как видно из рисунка, определяется таким равенством [c.317]

Иной подход необходим при оценке качества изображения, формируемого, например, объективами для фотолитографии, в настоящее время наиболее совершенными из проекционных объектов [16, 17]. В этом случае изображение, используемое в технологических целях, регистрируют на светочувствительном слое с резко нелинейными свойствами [43], что обеспечивает одинаковый контраст передачи деталей любого/ размера, вплоть до предельного для данного объектива все искажения заключаются в отклонении размеров деталей изо ажения от номинала. В этом случае нецелесообразно использовать критерии на основе ОПФ, которая имеет смысл только для линейного процесса регистрации изображения. Кроме того, фотолитографические объективы с низким уровнем остаточных аберраций формируют изображение, очень близкое к дифракционно-ограниченному, что также затрудняет оценку его качества по ОПФ системы. Известно, что вблизи предельных пространственных частот ОПФ слабо зависит от аберраций [30], тем более она не информативна в условиях их практического отсутствия. [c.83]

Превалирующую роль играет обычно хроматизм положения, который интерпретируют как расфокусировку, возникающую при отклонении длины волны от средней, поэтому определим прежде всего допустимое значение продольной расфокусировки Д . На рис. 6.2 показан ход двух меридиональных лучей пучка, формирующего в гауссовой плоскости безаберрационное изображение осевого точечного источника. Из этого рисунка легко получить, что поперечная лучевая аберрация в плоскости, отстоящей на расстоянии As от плоскости параксиального изображения, [c.187]

Расчеты тригонометрического хода лучей через мениски с исправленным астигматизмом показали, что в первом случае при переходе от центра поля к краю сферическая аберрация наклонных пучков для бесконечно удаленного предмета не только не растет (как в случае ближнего расположения зрачка), но даже слегка убывает. Для случая ближнего зрачка приводится формула, выражающая прирост сферической аберрации по полю, но в ней участвует некоторый неопределенный коэффициент А, выражающий степень удаления угла отклонения лучей наклонного пучка от минимума при росте полевого угла. [c.260]

Смещение бесконечно малого элемента коррекционной пластинки в вертикальном направлении приводит к тому, что на этот элемент падает луч, пересекающий первую поверхность системы иа меньшем расстоянии от оси, чем это имело место при щ = 0. ГОТ луч обладает меньшей аберрацией, в то время как отклонение элементом луча остается прежним. Отсюда происходит нарушение полной компенсации. Наконец, при изменении положения и наклона элемента изменяется ордината точки пересечения луча со сферической поверхностью. [c.362]

Положение предмета и выход ого зрачка по отношению к лупе обычно аналогично тому, что имеет место для окуляров. При расчете сильных луп следует обратить внимание иа те же аберрации, что и в окуляре с добавлением сферической аберрации, так как и последняя при относительных отверстиях 1 4—1 5 может оказаться заметной одиако можно допустить несколько большие аберрации, чем обычно, имея в виду невысокие требования, предъявляемые к лупам, и желательную простоту их конструкции. Чаще всего коррекционных параметров не хватает и приходится довольствоваться компромиссом, считаясь преимущественно с назначением лупы. Например, широкоугольную лупу необходимо исправлять в первую очередь в отношении астигматизма и хроматизма увеличения светосильную с малым углом поля — в отношении сферической и хроматической аберраций. Очень тщательная коррекция не достигает цели главным образом из-за нефиксированного положения глаза относительно лупы. В сильных лупах малейшее отклонение глазного зрачка или наклон лупы, а они 396 [c.396]

Здесь первый член описывает вклад двух аберраций — так называемой наклонной сферической аберрации [821 и кривизны поля, второй член соответствует коме. Минимум зависимости 5 (а) на рис. 5.14, б соответствует равному вкладу обоих членов. Коэффициенты в (5.13) относятся к случаю плоской фокальной поверхности. Для оптимально искривленной фокальной поверхности, имеющей форму параболоида, у которого отклонение от плоскости на отрезке от точки фокусировки до оптической оси [c.175]

Под влиянием рассеянного магнитного поля ионный пучок отклоняется от расчетного направления. Это отклонение различно для легких и тяжелых частиц. Результатом действия рассеянного магнитного поля является ухудшение фокусировки из-за смещения точки фокуса и из-за возникновения аберраций. В литературе [c.155]

В одной из оптических систем ГОЭ в виде поверхностной дифракционной решетки был вытравлен на металлическом покрытии вогнутого зеркала. Дифракционная эффективность составляла < 1 % и решетка обеспечивала образование дополнительного пучка от зеркала. Этот пучок распространялся от зеркала под углом к основному отраженному пучку оптическая сила ГОЭ, добавленная к оптической силе подложки, обеспечивала фокусировку такого пучка в соответствующей точке. При коррекции аберраций, связанных с различием в длинах волн при записи и использовании решетки, а также с отклонением дифрагированного пучка, дополнительный пучок ничем не отличался от основного. Чтобы образовать такой пучок средствами обычной оптики, потребовалась бы значительно более сложная система применение же ГОЭ не потребовало никаких дополнительных приспособлений. [c.647]

Теоретическое исследование образования оптического изображения началось с изучения структуры изображения точки, Эри в 1864 г. показал, что изображением точки, даваемым идеальным оптическим прибором, является дифракционное пятно, радиус которого можно вычислить в зависимости от длины волны и углового отверстия пучка. В 1879 г. Релей расширил область применения результата Эри, показав на ряде конкретных примеров, что идеальным (безаберрационным) оптическим прибором можно считать любой оптический прибор, в котором деформация волновой поверхности не превышает Я/4. Построением результирующего вектора колебаний в центре пятна рассеяния с помощью векторного метода Френеля довольно легко показать, что можно допустить отклонение фазы порядка л/2 без заметного изменения длины результирующего вектора. Интенсивность центрального максимума дифракционного пятна уменьшается всего лишь на 20%, если волновая поверхность заключена между сферами, расположенными на расстоянии Я/4 друг от друга это и есть знаменитое прав ило четверти волны Релея, которое мы рассмотрим в гл, д.. Присутствие аберраций, вызывающих [c.10]

Здесь хотелось бы подчеркнуть, что теория аберраций третьего порядка, представленная в этой главе, ограничивается аксиально-симметричными полями. Аналогичная теория может быть развита для полей мультиполей, включая отклоняющие системы. Общая теория для любого типа симметрии [170], естественно, очень громоздка, но и очень полезна. В разд. 11.1.4 будет рассмотрен относительно простой, но всеобъемлющий способ рассмотрения совместного действия всех аберраций, включая аберрации отклонения. Необходимо также помнить, что для очень широких пучков (и/или для полностью скомпенсированных аберраций третьего порядка) следует учитывать аберрации высилих порядков [170а]. [c.337]

Понятие линзы i переменной осью было впервые представлено в виде подвижной объективной линзы [380], распределение осевой индукции которой выбиралось так, чтобы фокусирующие элементы были как бы сдвинуты вбок, как если бы оптическая ось была смещена Такое расположение может привести к исчезновению некоторых аберраций отклонения, но его очень трудно реализовать Однако идея подвижной объективной линзы была применена на практике в модифицированном виде оптической оси с электронным сдвигом, синхронизированной с отклоняющим пучком Было продемонстрировано, что результирующая линза с переменной осью имеет желаемые свойства для литографических систем, электронный пучок которых упра1вляется сильным полем [381] [c.590]

До сих пор (исключая аберрацию света) мы не принимали во внимание возможное изменение законов оптических явлений, когда источники, либо наблюдатель, либо среда двиисугся друг относительно друга, т. е. мы не имели дело с оптикой движущихся сред. Начиная с середины XVII в, проводились различные наблюдения и опыты в этой области с целью выяснения свойства эфира, изучения возможных влияний движения материальной среды (например, воды в опыте Физо, Земли в опыте Майкельсона и т. д.) на скорость распространения света. Эти опыты создали основу оптики движущихся сред, на базе которой возникла специальная теория относительности. К числу таких опытов относятся эффект Допплера — смещение частот колебаний при движении источника или приемника, или же обоих одновременно друг относительно друга, явление аберрации света — отклонение луча источника при относительном движении источника и приемника, явление Физо — изменение скорости света в движущейся среде (увлечение света телом, движущимся относительно наблюдателя), опыт Майкельсона — влияние движения Земли относительно а6сол отно покоящегося эфира на скорость распространения света н т. д. [c.418]

Изменим теперь форму условия задачи, не изменяя ее содержания. Вместо автомобиля будем рассматривать земной гнар, движущийся вокруг Солнца по своей орбите. Пусть на Землю под прямым углом к плоскости ее орбиты падает луч света от некоторой звезды. Пассажира автомобиля заменим астрономом-наблюдателем, направляющим на звезду свой телескоп. Неподвижную систему координат свяжем с Солнцем. Чтобы видеть в телескоп звезду, астроному придется наклонить оптическую ось телескопа в направлении хода луча света звезды относительно Земли под углом, определяемым формулой (а). Конечно, в этой формуле следует иод t i понимать скорость света в вакууме, а иод tij — скорость движения Земли по ее орбите. Если наблюдать за звездой на протяжении года, то, очевидно, астроному будет казаться, что положение звезды на небесной сфере будет изменяться, и за год она опишет на небесной сфере замкнутую кривую. Это явление относительного отклонения луча света, связанное с движением Земли по ее орбите, называется, как известно, аберрацией света. [c.138]

Наиб, отклонение испытывают лучи, выходящие из области макс, градиента наведённой поперечной неоднородности показателя преломления, расположенной на Гщ = а/2. Под меньптми углами 0 < 0Щ вдоль каждого направления идут два луча, интерферирующие между собой на большом удалении от нелинейной среды. В зависимости от разности фаз этих лучей Д<р под к.-л. данным углом может наблюдаться минимум или максимум амплитуды — возникает характерная кольцевая структура (рис. 2, в, и рис. 4, а). Это явление наз. нелинейными аберрациями, [c.408]

Сходящиеся волновые фронты при Ф. з, характеризуются. как правило, неравномерным распределением амплитуды и отклонением формы фронта от идеальной сферы или цилиндра, т. н, аберрацией. По сравнению с оптич. фокусировкой при фокусировке в акустике ббльшую роль играет неравномерность амплитуды и меньшую — аберрация, а также существ, роль играют коэф. прохождения и коэф. поглощения в фокусирующих устройствах и окружающей их среде. [c.332]

Второй вид перераспределения типов аберраций заключается в том, что низшие порядки порождают аберрации высших порядков, и возникает при учете отклонения хода лучей от проективного преобразования. Это свойство процесса распространения аберрированной сферической волны в отличие от предыдущего нигде не используют из-за отсутствия аналитических методик, учитывающих аберрации высших порядков, за исключением нескольких частных случаев. [c.49]

Таким образом, только два последних члена рассмотренного соотношения отличают его от выражения (2.20). Эти слагаемые возникают в результате учета отклонения хода реальных световых лучей от определяемого проективным преобразованием (см. п. 2.1), и оба они равны нулю, если хотя бы у одного из элементов i-ro или i1-го нет аберраций третьего порядка. Несколько преобразуя оставшиеся члены, получим окончательно для угловых аберраций i-ro элемента, пересчитанных в выходной зрачок i - - 1-го элемента. [c.63]

Исправлению в центре поля следует, как правило, придать больше внимания, чем исправлению на его краях, во-первых, потому, что наиболее интересный объект можно расположить в середине светочувствительной пластинки или пленки во-вторйх, полевые аберрации, действие которых добавляется к действию осевых, ухудшают качество изображения на краях поля зрения и можно допустить большие отклонения хода лучей, так как они сравнительно мало скажутся на значении критериев качества. Если требуется высокое качество исправления изображения на оси, нужно ставить не одно, а несколько тр ебоваиий к значениям продольной (поперечной) сферической аберрации, например эти значения для двух или трех зон должны быть минимальными, но во избежание противоречий этим требованиям должен быть придан меньший вес, чем в случае единственной зоны. Если существует подозрение, что определенное требование трудно осуществлять, следует придать ему малый вес. [c.256]

То же относится к высококачественным объективам с предельным качеством нзображеиня ( дифракционным качеством). В этом случае целесообразно аберрации выражать в длинах волны (т. е. заменить поперечные отклонения Ьолиовыми) и требовать, чтобы волновые аберрации не превышали 1/4Х, согласно критерию Рэлея. [c.257]

Однако, если придать плоской поверхности деформацию е , определяемую по этому закону, то на краю пластинки лучи будут испытывать значительное отклонение, которое влечет за собой и появление хроматической аберрации. Во избежание этого центральной части пластиики придают вид плоско-выпуклой линзы, [c.345]

Каждый бесконечно малый элемент коррекционной пла-сгиики, как AAiA Aa, наклоняясь и смещаясь в горизонтальном направлении, отклоняет падающий на него луч на величину, отличную от той, на которую луч отклонялся при ю = 0. 3>го изменение отклонения вызывает появление аберрации, отличной от нуля, если вся система была точно скомпенсирована при ш = 0. [c.362]

Высокоапертуриая часть, принимая на входе пучки, крайние лучи которых образуют углы с осью от 30 до 60 , может состоять только из апланатических или почти апланатических лииз [5, гл. II ]. Только такие линзы могут обеспечить образование бёзабер-рациоиных изображений при значительных углах, так как в них условие апланатизма выполняется строго при любых углах лучей с осью. Однако на практике приходится отступать по конструктивным или другим причинам (например, наличие покровного стекла) от строгого апланатизма и в связи с этим необходимо определить, как влияет на аберрации, и в частности на аберрации высших порядков, отклонение точки пересечения луча с осью от точного положения апланатической точки. Такое исследование было произведено А. П. Грамматиным 12]. [c.402]

Голографические решетки свободны от сферической аберрации, поэтому могут иметь большую апертуру. При использовании тороидальных подложек такие решетки не имеют астигматизма в широкой области спектра и могут иметь плоское фокальное поле, что очень важно для регистрации спектров координаточув-ствительными фотоэлектрическими детекторами. Широкий набор голографических решеток с исправленными аберрациями для рентгеновской и крайней УФ-области спектра 3—170 нм изготовляется фирмой Жобен Ивоня [451. Среди них — решетки на тороидальных подложках о углом отклонения пучка 140—172°, плотностью штрихов от 450 до 3000 мм , имеющие разрешение % й к = 10 - -3-10 и значение астигматизма, на порядок меньшее по сравнению с обычными сферическими решетками. [c.267]

Важно также при работе с сухими объективами, апертура которых больще 0,6 и которые предназначены для наблюдения препаратов с покровным стеклом, пользоваться покровными стеклами расчетной толщины, равной 0,17 жж, так как на качество изображения у таких объективов сильно влияет всякое отклонение от нормы. Покровные стекла, толщина которых отступает от расчетной, можно применять лищь с объективами, имеющими так называемую коррекционную оправу. При вращении коррекционного кольца воздушный промежуток между линзами объектива изменяется так, что исправляется сферическая аберрация, вносимая покровным стеклом нестандартной толщины. Отклонение толщины покровного стекла от стандартной может быть до некоторой степени исправлено изменением длины тубуса при более тонких стеклах тубус еле- [c.25]

Зависимость нескольких первых ау от увеличения М приведена на рис. 3.9. Видно, что в случае телескопического резонатора (М> 1, рис. 3.9а) все члены ряда (3.7) монотонно уменьшаются. Сравнительно сильно проявляется неоднородность тапа оптаческого клина (/ == 1 волновые аберрации первого порядка) при значениях М - 2- 5, которые характерны для многих тапов лазеров (см. гл. 4), пучок на выходе из резонатора отклоняется от своего первоначального направления на угол, превышающий в 3,5—2 раза угол отклонения при однократном прохождении введенного клина. Влияние неоднородноста типа линзы (/ = 2, волновые аберрации второго порядка) в этом же диапазоне изменения М оказывается большим, чем в случае однопроходового усилителя, только в [c.162]

Рассмотрим геометрические аберрации преобразователя. Для простоты расчетов ограничимся только осевыми аберрациями. Заметим, что в силз симметрии задачи внеосевые аберрации, связанные с отклонением ИК-источника от оптической оси в направлении F, можно получить заменой в формулах для осевых аберраций Y на Yv — Fir. Единственная, связанная с отклонением в направлении X, внеосевая аберрация второго порядка определяется формулой (4.20). Поэтому фактически не рассматриваются только внеосевые аберрации третьего порядка, связанные с отклонением вдоль оси X. Общий вид аберраций третьего порядка включительно в системах без оси симметрии выражается следующими формулами [c.95]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...