Фокальная линия

Очень часто встречается аберрация, приводящая к преобразованию точечного (стигматического) фокуса в две взаимно перпендикулярные фокальные линии аа и ЬЬ (рис. 6.59). Эта аберрация называется астигматизмом, а расстояние между [c.328]

Лампа накачки имеет либо форму опирали, внутрь которой помещается активный элемент, либо прямолинейную форму. В последнем случае используют специальный отражатель в виде эллиптического цилиндра с внутренними отражающими поверхностями. Лампа накачки располагается вдоль одной из фокальных линий цилиндра, отраженный свет концентрируется на активном стержне, помещаемом вдоль другой фокальной линии. Питание ламп накачки осуществляется от батареи высоковольтных конденсаторов. [c.280]

Лампа с внутренним диаметро.м 4 мм расположена вдоль фокальной линии эллиптического осветителя с большой осью длиной 34 мм и малой осью 31,9 мм. Вычислите размеры изображения лампы на второй фокальной линии. Что произойдет, если вдоль этой фокальной линии поместить стержень с полированной боковой поверхностью [c.157]

Фокальные плоскости представляют собой геометрические места точек, изображения которых находятся в бесконечности. Если использовать соотношения сопряжения (3), приведенные в параграфе 7.5, то фокальные плоскости оказываются плоскостями, проходящими через фокусы и перпендикулярными первичной или вторичной оси но если используются выражения (4) и (5), в которых расстояния проецируются на линию, перпендикулярную меридиональной линии, то фокальные плоскости параллельны плоскости голограммы, поскольку каждая фокальная линия параллельна меридиональной линии, а последняя располагается в плоскости голограммы. [c.266]

Криптоновые лампы помещаются на двух других фокальных линиях. Для охлаждения системы стержень и лампы омываются потоком воды. В связи с хорошей теплопроводностью материала и его релаксационными свойствами, а также благодаря эффективному охлаждению АИГ-лазер может работать в режиме высоких мощностей излучения (до 10 Вт) в непрерывном режиме или с высокими частотами следования импульсов (приблизительно до 100 Гц) и с энергиями в импульсе от 0,1 до 1 Дж. [c.77]

Помня, что р = р- , а у = —и отбрасывая фазовый множитель, получим окончательно для окрестности фокальной линии [c.168]

Рассмотрим другие свойства этого пучка. Во-первых, если У лежит на одном из концов интервала изображений Р , то у— = р = р2, и, поскольку они являются величинами, обратными собственным значениям Т, то одна ось эллипса имеет нулевую длину. Таким образом, эллипс превращается в линейный сегмент, который называется фокальной линией. [c.65]

Рассмотрим, например, преломление гомоцентрических пучков лучей от точечного источника 5 (рис. 7.21) на плоской границе раздела прозрачных сред. Получающиеся в результате преломления пучки во второй среде будут астигматическими. На рис. 7.21 показаны два близких меридиональных луча 8МР и SNQ. Их продолжения пересекаются в точке С , координаты которой зависят от угла падения и могут быть найдены с помощью закона преломления. Чтобы получить узкий пространственный пучок лучей, мысленно повернем рисунок на небольшой угол вокруг оси симметрии 80. Точка С прочертит при этом небольшую дугу, перпендикулярную плоскости рисунка. Это будет меридиональная фокальная линия астигматического пучка. Вторая (сагиттальная) фокальная линия представляет собой отрезок идущей через источник 5 нормали к границе раздела. С увеличением угла падения возрастает астигматическая разность преломленного пучка, так как фокальная точка С перемещается по некоторой кривой 5 С 5". Поэтому при рассматривании предметов, находящихся, например, под водой, четкость изображения ухудшается из-за астигматизма пучков при отклонении направления наблюдения от нормали к поверхности. Каустика меридиональных лучей широкого преломленного пучка представляет собой воронкообразную поверхность, получающуюся при вращении кривой 5 С 5" вокруг нормали 80. Каустика сагиттальных лучей вырождается в отрезок перпендикуляра 8 0. [c.353]

Аберрация астигматизма ярко проявляется при получении изображения плоского объекта, имеющего форму колеса со спицами (рис. 7.25,6), центр которого лежит на оптической оси. При перемещении плоского экрана А (рис. 7.25, а) вдоль оси можно получить резкое изображение определенной окружности, когда экран совмещается с положен /ем соответствующих меридиональных фокальных линий С . Эти фокальные линии дают черточки изображения, ориентированные по дугам окружности, и при наложении друг на друга образуют ее резкое изображение, в то время как изобра- [c.356]

И сагиттальных фокальных линий (т. е. уменьшить астигматизм) и одновременно до некоторой степени выпрямить их, т. е. сделать поле изображения достаточно плоским. Это особенно важно для фотообъективов, которые должны давать резкое изображение на плоской поверхности. Исправленные на астигматизм системы называют анастигматами. [c.357]

Распределение интенсивности вдоль фокальной линии для различного числа уровней квантования (М = 2, 4, 16) фазы представлено на рис. 5.23, который показывает сохранение формы фокальной области для малых М с соответствующим уменьшением энергетической эффективности = 75,3% для М = 16, Е = 61,8% для М = 4 и Е = 31,3% для М = 2. При этом не представленный на рис. 5.23 график для М = = 256 (М = 76,3%) практически совпадает с графиком для М = 16, что доказывает отсутствие практического смысла в использовании более 16 уровней квантования фазы. Ширина фокальной линии е, определяемая по уровню спада интенсивности [c.336]

Рис. 5.36. Распределения интенсивности в меридианальной плоскости вблизи фокальной линии (........5 мм < г < 20 мм О < р <

Рис. 5.49. Полутоновые распределения интенсивности, формируемые многофокусным фокусатором в три линии, расположенные в трех различных фокальных плоскостях (а) в плоскости ХОЕ, содержащей фокальные линии (6), (е), (г) в плоскостях л = Fj. у — —1, 0,1

Если в силу каких-либо причин волновая поверхность обладает различной кривизной в разных сечениях, то тогда и возникнет астигматизм. Известно, что два сечения, обладающие минимальной и максимальной кривизной, взаимно перпендикулярны. Это и объясняет появление фокальных линий аа и ЬЬ на рис. 6.59, заменивщих стигматический фокус. Для того чтобы астигматизм не возникал, нужно, чтобы при всех преобразованиях пучок света оставался гомоцентрическим. Этого добиться трудно, так как при любом преломлении (даже на идеально плоской границе) гомоцентричность пучка нарушается. Возникнет астигматизм наклонных пучков. Следовательно, неизбежен астигматизм и при использовании призмы, на преломляющую поверхность которой свет всегда падает наклонно. [c.329]

Характер аетигматического пучка виден из рис. 13.8. Астигматический пучок при пересечении плоскостями, перпендикулярными к оси, дает ряд прямоугольных сечений. В точках P и эти прямоугольники переходят в прямые (фокальные линии), параллельные плоскостям симметрии системы. [c.309]

Антенны зернальнаго типа. Осн. элементом антенн этого типа является зеркало, к-рое собирает падающее на него излучение в фокальной точке (параболич. зеркало) либо на фокальной линии (параболич, цилиндр, сферич. зеркало). В фокусе устанавливается облучатель в виде рупора либо цепочки диполей, ДН облучателя формируется так, чтобы облучить всё зеркала (собрать с него всю энергию), но исключить облучение пространства вне его. Этим достигаются макс, использование поверхности зеркала А и миним, уровень шумов Т , . Для исключепия искажения фронта отражённой во.ины неровности поверхности зеркала не должны превышать Л/20. Форма поверхности зеркала должна сохраняться в этих пределах при разных темп-рах, ветровых нагрузках и положении антенны. Эти требования ограничивают размеры зеркал, миним. длину волны и определяют их стоимость, поэтому первые крупные антенны зеркального типа были неподвижными или полуподвижпы-ми. Оптимизация параметров радиотелескопов привела к ряду конструктивных решений — созданию зеркальных антенн разных типов и классов. Наиб, распространение получили параболич, зеркала. [c.100]

Очевидно, такой же результат можно получ1ить для оптического прибора, обладающего астигматизмом, если фокусировка осуществляется на фокальные линии, перпендикулярные штрихам миры для этого достаточно [c.64]

Если в добавление ко всему пучок также астигматичен, как это всегда бывает в электронной оптике, то рис. 8 все еще может служить полезной иллюстрацией, но теперь лишь для главных сечений пучка, причем они должны быть изображены смещенными вдоль оси на As. Следовательно, точка О будет теперь находиться посередине между двумя фокальными линиями, ориентированными под прямыми углами друг к другу, а также к оси пучка и разделенными расстоянием 2Л,,. [c.247]

Наконец, предельная интенсивность в фокальной линии при X = Яопт равна [c.176]

Плавные фазовые аберрации. Лазерным системам на неодимовом стекле, особенно работающ,им в импульсно-периодическом режиме, присущи, как правило, плавные аберрации — в первую очередь астигматизм и сферическая аберрация. Напомним, что при фокусировке астигматичного пучка образуются две взаимно перпендикулярные вытянутые фокальные линии, отстоящие друг от друга на некотором расстоянии вдоль осн распространения излучения. При с( )ерической аберрации волновой фронт аксиалыю-симметричен, [c.169]

Конфигурация фокальной области Длина волны, мкм Апертура, мм Фокусное расстоянме, мм Размеры фокальной линии Число уровней квантования фазы Метод изготовления [c.301]

Среди характеристик процессов создания и работы фокусатора, можно выделить три вида параметров. К первому виду относмтся физические параметры, положенные в основу расчета фазовой функции фокусатора, фокусное расстояние, рабочая длина волны, размеры фокусатора и области фокусировки. Ко второму виду относятся параметры дискретизации и квантования фазовой функции фокусатора, размер и форма элементов (мод -лей) дискретизации. Эти параметры связаны с выбором устройства регистрап ии ДОЭ. К третьем " виду параметров относятся дифракционные характеристики фокусатора — энергетическая эффективность, ширина фокальной линии, среднеквадратичное отклонение полученного распределения интенсивности от требуемого в фокальной области и т.п. Для проектирования фокусаторов первы,е два вида параметров являются внутренними, а дифракционные параметры — внешними последние получаются в результате работы фокусатора с выбранными внутренними параметрами. Для исследования фокусатора важно выявить связь внешних и внутренних параметров. Причем, учитывая трудоемкость и многовариантность процед ры изготовления ДОЭ, исследовать характеристики фокусатора необходимо уже на стадии проектирования. [c.311]

Составным или сегментированным фокусатором называется фокусатор, апертура которого разбита на несколько областей (сегментов), самостоятельно фокусирующих излучение в отдельные области фокусировки. Рассмотренный в пункте 5.3.4 фокусатор в полукольцо занимает промежуточное место Е ежду обычным геометрооптическим фокусатором, представляемым в виде непрерывного набора фокусирующих слоев и составным фокусатором, так как, несмотря на наличие характерной JttIнии разрыва фазы ири и О, обе части фокусатора в полукольцо фокусируют в одну и ту же фокальную линию. Особую актуальность составные фокусаторы имеют для лазерной маркировки [74-77], в частности для лазерной маркировки алфавитно-цифровыми символами. Учитывая сложный характер фазовых функций такого рода ДОЭ, представляет интерес дифракционное исследование работоспособности составных фокусаторов. [c.345]

Распределение интенсивности в фока.пьной области фокусатора (5.78) с параметрами = 750 мм Л = 0,6328 мкм ё. = 1 мм 2а = 25,6 мм N1 = N2 = 128 представлено на рис. 5.32, на котором четко видна структура крестообразно сфокусированного излучения. Анализ рис. 5.32 позволяет наметить пути улучшения фазовой функщш фокусатора (5.78). Благодаря уникальностр точки пересечения фокальных линий креста (оптическая ось) практически отсутствуют интерференционные эффекты, характерные для каустик подобного вида. Однако имеется значительный всплеск интенсивности в области оптической оси, который можно устранить в ходе проектирования фокусатора. [c.346]

Фокусировка в систему одинаковых, смещенных друг относительно друга фокальных кривых, может быть реализована ДОЭ, фазовая функция которых соответствует суперпозиции фазовых функций фокусатора в кривую и многопорядковой дифракционной решетки. ДОЭ такого таша м льтиилицируют (повторяют) заданную фокальную линию в одной плоскости. В данном разделе рассматриваются многофокусные фокусаторы — ДОЭ, предназначенные для фокусировки освещающего пучка в А линий переменных размеров, расположенных в различных фокальных [c.356]

Таким образом, при BbinojmeHMn условия (5.119), многофокусный фокусатор обеспечивает фокусировку в N линий в одной фокальной плоскости Z = i i- При этом масштаб фокальных линий описывается линейной функцией (5.121). [c.361]

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]

Фокусировка в заданные фокальные линии Ь и 2 происходит в 1-м и —1-м дифракционных поряд],ках х(и) — (ра и), -1(11) — у5ь(и). Доля энергии освещающего пучка, фокусируемая в J-м порядке, пропорциональна квадратам мод лей коэффициентов Фурье Су. Поэтому функция нелинейного преобразования Ф[ ] должна выбираться из условия равенства нулю коэффрхциентов Фурье j при j ф 1. Такой нелинейности соответствует фазовая функция двухпорядковой дифракционной решетки, концентрирующей излучение в 1-м и 1-м порядках. Для фор миро-вания равной интенсивности вдоль фокальных линий Ьх, 2, значения с [c.375]

Не существует фазовых двухпорядковых решеток с энергетической эффективностью в 100%. Поэтому, наряду с заданными фокальными линиями Ь и 2 двухпорядковый фокусатор (5.162) также создаст паразитные изображения, соответствуюпще ненулевым коэффициентам Фурье j при j ф 1. Степень влияния паразитных изображений оценивается отдельно в каждой конкретной задаче ж при необходимости может быть уменьшена путем внеосевой фокусировки. Внеосевая фокусировка состоит во введении фазовых функций призм в функции (и) и у ь(и). Призмы играют роль несущих и позволяют сдвинуть паразмтиые изображения относительно полезных. [c.376]

Рассмотренный метод расчета двухпорядковых фокусаторов не накладывает никаких ограничений на структуру функций (и) и (р1, и). Например, функции у)а(и), (рь и) в (5.162) могут быть рассчитаны с использованием итерационных процедур. Если функции а(и) И ь(ч-) вляются фазовыми функциями многофокусных фокусаторов, формирующих наборы линий и 82, то двухпорядковый ДОЭ формирует в 1-м и —1-м порядках наборы фокальных линий 8г ш 82- [c.376]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...