Недостатки оптических систем

НЕДОСТАТКИ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ [c.22]

Достоинства и недостатки оптических систем связи представлены в табл. 1.1. [c.32]

НЕДОСТАТКИ (АБЕРРАЦИИ) ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ [c.186]

Недостатком рассмотренного устройства является специфическая для данного зеркального объектива нечеткость передаваемого изображения вследствие технологической сложности выполнения высококачественной поверхности эллиптического зеркала. В последнее время в ЛОМО разработаны новые зеркально-линзовые объективы, позволившие создать весьма совершенные оптические системы, предназначенные для исследований методами тепловой микроскопии. В частности, при использовании объективов с рабочими расстояниями 32 и 17,2 мм и апертурами 0,4 и 0,65 получили оптическую систему, обеспечивающую наблюдение объекта в светлом поле, при косом освещении и методом фазового контраста. [c.99]

В приборе смонтирована оптическая система (рис. 178), благодаря которой прибор не имеет недостатков, присущих лимбу с отсчетным микроскопом. С помощью прибора можно измерять в любой плоскости. Оптическая систе.Д1а полностью исключает эксцентриситет лимба относительно оси его поворота и относительно оси поворота измеряемого объекта. [c.211]

Призменные спектрометры. Призменные спектрометры позволяют разложить спектр вплоть до 23 мкм Поскольку материалам, обычно используемым для изготовления оптических систем, присущи такие недостатки как хроматизм и непрозрачность, следует отказаться от применения линз, начиная приблизительно с 2 мкм. При работе в более длинноволновой области вместо линз применяют металлизированные зеркала (посеребренные, омедненные или позолоченные), которые вполне подходят для этих целей и обеспечивают прекрасное отражение излучения. [c.51]

Весьма важной частью проектора является объектив, проектирующий увеличенное изображение проверяемого изделия на экран. Качество изображения будет во многом зависеть от качества объектива, который не должен иметь недостатков, уменьшающих резкость и искажающих форму изображения проектируемого объекта. Для проектирования изображений небольших предметов применяют оптическую систему, подобную микроскопу. [c.299]

Указанные недостатки оптической системы значительно снижают точность измерения размеров с помощью фотоэлектрических систем. [c.138]

Голографические решетки почти не дают рассеянного света, что очень важно при исследовании, например, спектров комбинационного рассеяния. Кроме того, они не имеют духов . Разрешающая способность таких решеток составляет 80—100% теоретической, коэффициент отражения р < 0,4 0,6, профиль их близок к синусоидальному. Они дают одинаково интенсивные спектры положительных и отрицательных порядков. Недостатком голографических решеток является их сильное поляризующее действие. Изменяя условия освещения заготовки двумя пучками, можно получать решетки с самыми разными параметрами, что открывает новые возможности для коррекции аберраций оптических систем спектральных приборов. [c.375]

Механический способ заключается в том, что оптические детали укрепляются в общей оправе и между стеклами остаются воздушные прослойки. При соединении линз этим способом воздушный зазор создается прокладками из тонкой фольги. Механический способ применяется только в исключительных случаях, так как он имеет значительные недостатки. Во-первых, при этом способе очень трудно осуществлять центрировку при сборке во-вторых, влага, попадающая между соединяемыми деталями, может на них конденсироваться в-третьих, происходят значительные потери света, который отражается от каждой граничащей с воздухом поверхности. Известно, что интенсивность света, прошедшего через оптическую систему, можно приближенно вычислить по формуле [c.27]

При использовании в качестве фотообъектива простой линзы получают недостаточно четкое и неточное по геометрическим размерам изображение. Эти дефекты изображения в той или иной степени характерны и для других оптических систем и обусловлены рядом оптических недостатков, носящих общее название аберрации. [c.22]

Самым серьезным недостатком цифровых оптических систем, вероятно, является наличие аналогового выходного сигнала. Оптический сигнал не может быть легко преобразован в цифровой вид. Выходной сигнал должен быть последовательно скорректирован электронными методами при не слишком высоких затратах. Необходимо найти какие-либо способы выполнения преобразования оптическими методами или способы использовать выходной сигнал, представленный в смешанном формате. [c.215]

Можно было бы еще попытаться объяснить наличие границы полезного увеличения аберрациями оптических систем, но легко показать на примере параболических рефлекторов, вполне исправленных от аберрации при условии хорошего изготовления и все же страдающих от указанного выше недостатка, что это объяснение Неверно. [c.46]

Во многих случаях промышленной и исследовательской практики возникает надобность в бесконтактном измерении температуры полупрозрачных газов, их эффективных поглощательной и излучательной способностей, а также ряда лучистых характеристик различных твердых и газообразных объектов. Обычно в таких измерениях применяют стандартные радиационные пирометры, обладающие рядом недостатков громоздкостью, чувствительностью к неизбежным загрязнениям элементов оптических систем, селективностью восприятия, сложностью изготовления и эксплуатации, высокой стоимостью и т. п. [c.169]

Для уменьшения размеров длиннофокусной зеркальной системы (рис. 30, а) между зеркалом и обтекателем помещают плоское вторичное зеркало 4 (рис. 30,6). Недостатком как линзовых, так и зеркальных оптических систем является сферическая аберрация. [c.68]

Рассмотренная методика достаточно проста, требует минимального количества вычислений и вполне удовлетворяет задачам, стоящим на начальных этапах анализа аберраций оптических систем. Однако у нее есть и существенные недостатки. [c.115]

Аналитическое дифференцирование — внутренняя проба производных. Как мы видели, основным недостатком метода численного дифференцирования является его высокая трудоемкость, выражающаяся в затрате п или 2п проб. Количество параметров в задачах оптимизации может достигать 100, а в задачах расчета допусков и того больше, поэтому вычисление производных становится одной из самых трудоемких операций при проектировании оптических систем. В силу этих причин разработчики программ ищут пути сокращения количества вычислений при нахождении производных. Одним из таких путей является аналитическое дифференцирование выражений, связывающих характеристики с параметрами. [c.136]

Заканчивая анализ сходимости ньютоновских методов, необходимо сказать, что, несмотря на отмеченные серьезные недостатки, они оказались более эффективными, чем градиентные и достаточно широко применялись для оптимизации оптических систем. На их основании построены многочисленные программы, описанные в работах [7, 8, 19, 30, 38, 39, 45, 53]. [c.230]

Вычисление ОПФ оптической системы по ее техническим данным производится несколькими методами. В одном из них для учета вклада аберраций предусматривается расчет прохождения большого числа лучей через систему от единичной точки объекта. При равномерном разнесении лучей по апертуре линзы, распределение плотности точек, получившихся в плоскости изображения, дает распределение интенсивностей, соответствующее функции рассеяния точки. Затем преобразование Фурье определяет геометрическую ОПФ системы. Если система свободна от аберраций, геометрическая ОПФ равна единице для всех частот каждая точка объекта будет изображаться точкой. Поправка за дифракцию вносится умножением этой геометрической передаточной функции на передаточную функцию для эквивалентной дифракционно-ограниченной системы, т. е. идеальной системы, свободной от всех недостатков. [c.90]

Недостатком обработки при когерентных условиях является то, что здесь мы имеем дело с комплексными амплитудами, не позволяющими использовать в качестве входных устройств систем обработки телевизионные дисплеи или дисплеи на светодиодах. Более того, когерентная обработка имеет тенденцию к помехам из-за шума , создаваемого пылью, царапинами и другими дефектами оптических компонентов. К тому же выходной сигнал таких систем представляется обьино в форме интенсивностей, так что данные о фазе теряются. [c.119]

В голографической системе памяти для обеспечения интенсивного коллимированного когерентного света требуется лазер. Он должен быть импульсным (возможно, с синхронизацией мод) или управляться внешним затвором с частотой порядка 10 импульсов в секунду, причем каждый импульс используется с целью записи или считывания. Кроме того, в зависимости от среды для записи голограммы и от того, какие применяются процессы записи и считывания, лазер должен обеспечивать среднюю оптическую мощность в одномодовом режиме около 1 Вт. Большинство материалов для записи голограмм и фотодетекторов наиболее чувствительны в сине-зеленой области спектра. Поэтому в качестве источника света предпочтительно использовать аргоновый лазер, поскольку он дает интенсивные синюю (А=0,488 мкм) и зеленую (Я=0,5145 мкм) линии излучения. Он также удовлетворяет необходимым требованиям к стабильности частоты и амплитуды, длине когерентности и надежности. Недостатками аргонового газового лазера являются его высокая стоимость (около 15 ООО долл.) и низкий КПД преобразования электрической мощности в оптическую (порядка 0,1%). Из твердотельных лазеров для систем голографической памяти наиболее приемлемым является Nd YAG-лазер с удвоением частоты (Я=0,530 мкм). В импульсном режиме работы такой лазер может обеспечить очень высокую пиковую мощность (до 10 Вт). [c.429]

При построении изображения малого предмета в тонкой линзе мы пользовались параксиальным пучком света. Кроме того, лучи параксиального пучка составляли небольшие углы с главной оптической осью. Далее, падающий свет сч1ггали монохроматическим, а показатель преломления материала линзы — не зависящим от длины волны падающего света. На практике все эти условия не соблюдаются и возникают соответствующие недостатки оптических систем. Коротко остановимся на некоторых из них. [c.186]

К числу основных недостатков оптических систем обработки информации относят ограниченность набора выполняемых ими операций. Один из путей преодоления этой трудности состоит в реализации нелинейных операций обработки информации (наряду с линейными, описанными в предыдущих разделах) в нелинейных оптических системах, где ПВМС используются в качестве двумерных нелинейных элементов (см. [218], стр. 371—429). С их помощью успешно реализуются следующие основные виды нелинейных операций 1) растровое преобразование 2) преобразование интенсивности в простраяственную частоту, 3) прямое нелинейное преобразование интенсивности. [c.282]

Не вдаваясь более в детали, закончим этот вводный параграф ссылкой на табл. 1.1, в когорой првведены достоинства и недостатки оптических систем связи по сравнению с их электрическими аналогами. Более подробное обсуждение этого вопроса будет дано в последующих главах, снабженных ссылками на последние работы. [c.13]

Однако дифракционное размьггие стигматического изображения часто маскируется более грубыми эффектами, обусловленными неизбежными недостатками в качестве оптических деталей, неточностью фокусировки и т.д. Все погрешности оптических систем аберрации) следует свести к минимуму, и лишь тогда в полной мере проявятс)[ искан ения, связанные с дифракцией света. Таким образом, здесь можно провести очевидную аналогию с известными правилами наладки электронных и радиотехнических систем. Сначала нужно устранить грубые неполадки схемы (плохие контакты и другие паразитные сопротивления) и лишь затем пытаться ограничить влияние более тонких эффектов (дробовой эффект, TenjKJBbie шумы и т. д.). [c.328]

Из изложенного ясно, что устранение многочисленных аберраций возможно лишь путем устройства специально рассчитанных сложных оптических систем. Однако одновременное исправление всех недостатков может оказаться крайне сложной и даже нераз-рещимой задачей. Поэтому нередко идут на компромисс, рассчитывая оптику, предназначенную для определенной цели. При этом устраняют те недостатки, которые особенно опасны для поставленной задачи, и мирятся с неполным устранением других. [c.318]

Для измерения нормальных лучистых тепловых потоков был разработан водоохлаждаемый узкоугольный радиометр-зонд полного излучения с минимальными габаритами (наружный диаметр 30 мм), высокой чувствительностью и надежностью в работе (рис. 3, а). Конструкция выполнена без применения конденсируюш,их линз или зеркал и, следовательно, свободна от недостатков, присущих таким приборам, т. е. селективности восприятия лучистого потока, загрязнения оптических систем, относительно больших габаритов, необходимости юстировки и пр. Испытание и тарировка прибора производились на электрической трубчатой печи. [c.211]

Перечисленные выше недостатки зонных пластинок могут быть либо шэлиостью устранены, либо использованы для компенсации остаточной хроматической аберрации (вторичного спектра) обычных оптических систем. [c.563]

По степени исправления аберраций к апохроматам близки зеркально-линзовые объективы (рис. 2.10). Отличительной особенностью их является введение в. оптическую систему выпуклых, вогнутых и плоских зеркал, которые не дают явлений хроматизма. Зеркально-линзовые объективы экранируют центральную часть пучка лучей, что приводит к увеличению разрешающей способности микроскопа, но в то же время понижает контрастность изображения. Чаще всего такие объективы применятся для исследований в ультрафиолетовой области спектра, для которой трудно создавать линзовые объективы из-за недостатка оптических материалов. Их преимуществом перед линзовьШи объективами является также увеличенное, по сравнению с последними, рабочее расстояние (при равных, апертурах и увеличениях). [c.47]

Большой практический интерес представляет создание панкратических систем с высокими оптическими характеристиками большим перепадом увеличений, малыми размерами, высоким относительным отверстием, большим углом поля зрения, хорошим качеством изображения на всем интервале изменения увеличений. Однако широкому внедрению панкратических систем препятствуют трудности, связанные с чрезвычайно большой трудоемкостью и сложностью расчетов, несмотря на использование новейшей электронно-вычислительной техиики, а также конструктивные н технологические недостатки разрабатываемых систем значительные размеры, большое число линз, нелинейные законы перемещения компонентов, сравнительно невысокие перепады увеличений. [c.3]

Большое применение в современных фотокамерах нашли телескопические видоискатели (рис. 45, в), представляющие собой оптическую систему, состоящую из передней отрицательной прямоугольной и задней положительной линз (так называемая обращенная система галилеевского бинокля). Получаемое изображение действительное и уменьшенное в зависимости от оптической силы линз. Визирование проводят на уровне глаз, что благоприятно сказывается на передаче перспективы при съемке. Телескопические видоискатели установлены на фотоаппаратах ФЭД, Зоркий , Смена и др. В современных фотоаппаратах с монокулярными дальномерами видоискатель совмещают с дальномером. Некоторые телескопические видоискатели имеют диоптрийное устройство, т. е. специальную подвижную линзу, расположенную внутри видоискателя. Перемещая эту линзу, можно сфокусировать изображение при недостатках зрения. При этом обычно может вводиться поправка в пределах 3 В. [c.53]

Заметим, что исключительная чувствительность,метода может оказаться его недостатком, так как полученную картину полос могут искажать относительные смещения голограммы и объекта за счет случайных микровибраций системы. Поэтому оптическую систему приходится монтировать на массивных столах с очень высокой вибро-нзоляцией. Для устранения этого недостатка удобным является способ наложенной голограммы, в котором голограмма жестко скрепляется с освещаемой моделью, и поэтому вибрации не дают их относительных смещений и не вносят искажений в результаты. [c.545]

Успех применения длинноволновых многомодовых оптических систем связи 3 решающей степени зависит от возможности производства градиентных волокон с малыми отклонениями в профиле показателя преломления, минимальной межмодовой дисперсией и умеренной стоимостью. Достоинство такого волокна — реальность создания дешевой, простой и надежной ВОЛС с высокими параметрами при использовании СД в качестве источника излучения и /7-1-п-фотодиода в качестве фотодетектора. Кроме того, многомодовые волокна легче сращивать и соединять между собой и с другими элементами по сравнению с одномодовыми волокнами. Применение лазерных источников излучения может увеличить информационную пропускную способность и достижимую дальность связи, хотя в этом случае становится проблемой модальный шум. Преимущество использования длинноволрювых ЛФД более проблематично. Б настоящее время их недостатками являются высокий темновой ток в лавинной области и высокий коэффициент шума, поэтому на длинных волнах они имеют мало преимуществ по сравнению с /з-г-л-фотодиодами или вообще их не имеют. [c.446]

Описанные системы значительно сложнее простых двусторонних линий и, если не рассматривать их не1юсредственную замену в кольцевых системах с использованием активныхузлов, то остается открытым вопрос, что весомее— их достоинства или недостатки Ответ будет зависеть от стоимости элементов оптических систем в будущем, неблагоприятного во действия окружающей среды в конкретной ситуации и от необходимости обеспечения большей информационной пропускной способности. [c.463]

I ческих систем с одинаковыми передаточными характеристиками формирующих световые потоки с равной интенсивностью /о. Во-вторых, можно использовать один источник и соответственно одну оптическую систему, формирующую световой поток, а многока-нальность обеспечивать светоделительными элементами. Указан-нып способ использован в оптической схеме, представленной на рис 3.5. Недостатком ее являются высокие требования к энергетическим характеристикам источника. [c.89]

Недостатки таких простейших оптических преобразователей связаны с большой нелинейностью характеристик, малым сроком службы и повышенной чувствительностью к воздействию различных загрязняющих веществ. В силу указанных недостатков оптические датчики нашли ограниченнее применение для построения тактильных и силомоментных систем очувствления роботов. [c.35]

Синтезу оптимальных приемных устройств оптического диапазона и оценке их эффективности посвящен ряд работ. Так, в 141] Получен алгоритм действия оптического приемника при приеме дискретномодулированных по интенсивности сигналов найдено, что оптимальными сигналами с точки зрения максимума отношения сигнал/шум являются сигналы с активной и пассивной паузой. В (44] с некоторыми модификациями решались те же вопросы, что и в [41]. В [21] рассматривался вопрос оптимального разрешения некогерентных сигналов оптического диапазона эта работа тесно связана с обнаружением точечных источников на фоне местности. Недостатком указанных работ является то, что статистические распределения сигнальных и шумовых фотонов задаются априорно, без строгого обоснования. Этого недостатка лишены работы [65, 90], где с квантовых позиций осуществляется подход к решению задач обнаружения и приема сигналов этот подход позволяет определить потенциальные возможности обнаружения и выделения лазерных сигналов, осуществить синтез систем, реализующих эти возможности, найти предельную чувствительность и точность приборов. Методам оценки эффективности и оптимизации локационных систем посвящены работы [23, 24]. Анализ дискретных информационных систем оптического диапазона проводится в [42, 43, 45, 46, 47, 62, 67, 99, 101, 102, 103, 105, 106, 107], где также приведены оценки эффективности этих систем. Однако основополагающими работами в области статистической теории обнаружения и приема оптических сигналов следует считать работы К. Хелстрома [19, 20], где строго с квантовых позиций рассмотрен широкий круг интересных вопросов, введен оператор обнаружения и найден ряд аналитических выражений, позволяющих найти алгоритм обработки сигналов и произвести оценку эффективности систем. Отметим, что указанные работы носят характер журнальных статей и перечень их довольно скромен. Совершенно очевидно, что исследования в области создания статистической теории должны быть значительно расширены. [c.14]

Второй метод количественного анализа феррограммы заключается в использовании статистического анализа изображений, полученных на оптическом или сканирующем электронном микроскопе. Этот метод используется для получения информации о количестве, размере и распределении частиц изнашивания. Метод феррографии широко используется для определения и прогнозирования износа реактивных двигателей, дизелей, гидравлических систем и др. Несмотря на широкое использование, феррография имеет следующие недостатки. Большая часть продуктов изнашивания осаждается на первых 5—10 мм подложки, что иногда приводит к значительному уплотнению осадка и затрудняет исследование отдельных частиц. В случае сильно загрязненных проб требуется высокое разбавление для получения осадка, удобного для изучения разбавление снижает [c.190]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...